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基于端口哈密顿框架的构网型逆变器无源控制设计
Control Design of Passive Grid-Forming Inverters in Port-Hamiltonian Framework
Le Kong · Yaosuo Xue · Liang Qiao · Fei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种改进的可调度虚拟振荡器控制方法,旨在实现构网型逆变器(GFM)的无源性,且无需假设电压和频率恒定。该控制框架利用端口哈密顿(PH)结构模拟耦合谐振器的行为,结合能量“泵送或阻尼”模块,有效提升了逆变器在弱电网下的稳定性与控制性能。
解读: 构网型(GFM)技术是阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型光伏逆变器在弱电网环境下实现稳定并网的核心竞争力。该文提出的基于端口哈密顿框架的无源控制设计,为解决高比例可再生能源接入下的电网稳定性问题提供了理论支撑。建议研发团队关注该控制策略在复杂电网工况下的鲁棒性表现,将...
基于无源性虚拟振荡控制的构网型逆变器增强同步稳定性
Enhanced Synchronization Stability of Grid-Forming Inverters With Passivity-Based Virtual Oscillator Control
Le Kong · Yaosuo Xue · Liang Qiao · Fei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种用于构网型逆变器(GFM)的增强同步稳定性无源虚拟振荡控制策略。通过引入端口受控哈密顿系统理论解决轨道稳定性问题,设计了能量泵浦与阻尼模块,使GFM在预设功率解下实现全局渐近稳定。
解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型(Grid-Forming)技术路线。随着全球电网弱网化趋势加剧,PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站对逆变器在弱电网下的稳定性要求极高。该无源性控制策略能有效提升系统在复杂电网环境下的同步稳定性,减少振荡风险。建议研发团队将其引入iSolarCloud智...
一种优化的ANPC-3L逆变器损耗均衡调制策略
An Optimized Loss-Balancing Modulation Strategy for ANPC-3L Inverter
Kefeng Li · Guijing Xue · Fei Xiao · Jilong Liu 等6人 · IET Power Electronics · 2025年4月 · Vol.18
分析了不同换流路径下功率开关的损耗分布特性,结合各功率器件的自身特性建立了开关损耗估算模型,用于量化各开关的损耗。针对所有功率开关的损耗均衡目标,该策略在调制过程中对开关模式进行优化选择,有效实现了各开关器件间相对均衡的损耗分布,提升了系统可靠性与效率。
解读: 该ANPC-3L逆变器损耗均衡调制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。通过优化换流路径选择和开关损耗估算模型,可实现IGBT/SiC功率器件间的损耗均衡分配,有效降低局部热应力,提升三电平拓扑的可靠性。该技术可应用于SG系列1500V光伏逆变器的功率模...
碳化硅功率器件结温提取技术综述
Junction Temperature Extraction for Silicon Carbide Power Devices: A Comprehensive Review
Huiqing Wen · Xiaoyu Li · Fei Zhang · Zifeng Qu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
随着碳化硅(SiC)器件在电力电子领域的广泛应用,其高结温及剧烈波动带来的可靠性挑战日益凸显。本文全面综述了SiC器件结温提取的最新研究进展,探讨了不同提取方法在提升系统可靠性方面的应用价值,为解决SiC器件在高温环境下的性能评估与寿命预测提供了重要参考。
解读: 结温监测是提升阳光电源SiC产品可靠性的核心技术。在PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器中,SiC器件的高频化应用显著提升了功率密度,但热应力管理成为关键。通过引入先进的结温提取算法,可实现对SiC模块的实时热状态监控,从而优化iSolarCloud平台的故障预警模型,实现从“事后维护”向...
交错并联Boost PFC提高效率的优化设计方法:从开关频率、升压电感和输出电压角度
Optimal Design Method of Interleaved Boost PFC for Improving Efficiency from Switching Frequency, Boost Inductor, and Output Voltage
Hengshan Xu · Diyi Chen · Fei Xue · Xutao Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文针对交错并联Boost PFC变换器,提出了一种无需依赖高性能功率器件或软开关电路即可提升效率的优化设计方法。通过分析开关频率、升压电感和输出电压这三个核心参数对效率的影响,实现了在降低硬件成本和系统复杂度的前提下,提升变换器整体性能的目标。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的户用及工商业组串式逆变器产品线。在光伏逆变器前端的升压电路(Boost)设计中,通过优化开关频率与电感参数,可在不增加昂贵宽禁带半导体器件成本的前提下,有效提升整机转换效率。这对于提升阳光电源户用逆变器在紧凑空间下的散热表现及降低BOM成本具有重要参考价值。建议研发团队在下...
具有恒功率输出和抗大偏移能力的电动汽车LCC-LCC补偿IPT系统电容调节
Capacitor Tuning of LCC-LCC Compensated IPT System With Constant-Power Output and Large Misalignments Tolerance for Electric Vehicles
Xian Zhang · Ruiguang Xue · Fengxian Wang · Fei Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于开关控制电容的LCC-LCC补偿网络,旨在提升电动汽车无线充电系统在偏移工况下的输出功率与效率。通过建立输出功率模型,实现了系统在负载波动及线圈偏移时的恒功率输出,有效增强了无线充电系统的鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着无线充电技术在乘用车及商用车领域的潜在应用,该研究提出的LCC-LCC补偿拓扑及电容调节策略,能有效解决无线充电中常见的线圈偏移导致的功率波动问题。建议研发团队关注该拓扑在提升充电效率和兼容性方面的表现,将其作为未来高阶充电解决方案的技术储备...
考虑负载与耦合系数大范围变化的LCC-LCC补偿WPT系统恒功率输出
Constant Power Output for LCC-LCC Compensated WPT Systems Considering Large Variations of Loads and Coupling Coefficients
Fei Xu · Yuxiang Ren · Ming Xue · Zhixin Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
无线电力传输(WPT)系统中常因负载变化和位置偏移导致输出功率波动。为此,本文提出一种新型控制策略,可在负载及耦合系数大幅变化时实现恒定功率(CP)输出。该系统采用双LCC(DLCC)补偿拓扑,副边补偿电感与半主动整流器(SAR)及开关控制电容(SCC)串联。通过提出的参数协同调节策略,调节副边等效负载阻抗,使系统始终工作于谐振状态并实现恒功率输出。所提控制方法还可确保所有开关器件实现零电压开关(ZVS),显著降低开关损耗,提升系统整体效率。实验样机结果表明,在负载与耦合系数变化超过50%时,输...
解读: 该LCC-LCC补偿WPT恒功率控制技术对阳光电源新能源汽车充电产品线具有重要应用价值。文中提出的副边半主动整流器(SAR)与开关控制电容(SCC)协同调节策略,可直接应用于无线充电桩产品开发,解决车辆停放偏移导致的耦合系数变化(±50%)及不同车型电池负载差异带来的功率波动问题。所提ZVS软开关技...
应用互感辨识实现双接收无线电能传输系统交叉耦合补偿
Applying Mutual Inductance Identification to Achieve Cross-Coupling Compensation for Two-Receiver Wireless Power Transfer Systems
Zepeng Zhang · Yanjie Guo · Ming Xue · Fei Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
提出基于互感辨识的双接收无线电能传输(WPT)系统交叉耦合补偿方法,提高两接收器在较大空间范围移动时的系统输出功率,同时避免额外传感器减少体积、重量和复杂度。基于系统等效电路提出两步辨识过程,从一个测量的原边电压和系统负载参数获得双接收WPT系统的三个互感。对比无交叉耦合和交叉耦合系统计算补偿电容值,采用开关控制电容(SCC)根据辨识互感和计算补偿电容值补偿交叉耦合。双接收WPT实验样机验证最大互感辨识误差4%,考虑负载变化时参考空间范围内平均系统输出功率从10.490W提高到28.600W,最...
解读: 该互感辨识交叉耦合补偿技术对阳光电源多接收无线充电系统有重要优化价值。该方法可应用于新能源汽车多车位无线充电场景,提高空间容忍度和功率传输效率。无传感器互感辨识技术对ST储能系统的多端口无线电能传输有参考意义,可降低系统复杂度和成本。该技术对阳光电源户用光伏和储能系统的多设备无线供电方案有启发,可提...
结合数据驱动与等效电路模型的无线电力传输系统互感及负载识别
Mutual Inductance and Load Identification of Wireless Power Transfer Systems Combining Data-Driven and Equivalent Circuit Models
Xu Wang · Yanjie Guo · Fei Xu · Ming Xue 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
互感和负载变化影响无线电力传输(WPT)系统性能,准确识别这些参数对系统控制与状态监测具有重要意义。现有方法多基于电路模型,易受参数误差影响。本文提出一种融合电路模型与数据驱动模型的互感和负载识别方法,兼具数据驱动模型抗参数误差能力强和电路模型物理意义明确的优点,仅需WPT系统的直流输入电流和一个电压有效值即可实现精确识别,无需无线通信。采用支持向量回归(SVR)建立数据驱动模型,并结合考虑整流器等效输入阻抗的电路模型推导参数关系,进而提出负载识别方法。实验结果表明,互感、负载电阻和负载电压的最...
解读: 该互感与负载识别技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。在新能源汽车充电桩业务中,可应用于无线充电系统的实时参数监测与自适应控制,通过融合SVR数据驱动模型与等效电路模型,仅需直流输入电流和电压有效值即可实现互感、负载的高精度识别(误差<5%),无需无线通信降低系统成本。该方法可增强阳光电源无...
基于双层检测的分布式安全状态估计在虚假数据注入攻击下的应用
Double-layer Detection-Based Distributed Secure State Estimation Under False Data Injection Attacks
Minggao Zhu · Dajun Du · Xue Li · Minrui Fei 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
在信息物理电力系统(CPPSs)中,当测量数据或中间交换数据受到虚假数据注入攻击(FDIAs)篡改时,其真实性(即可信度)将遭到破坏,导致分布式状态估计失效。为解决这一问题,本文提出一种采用双层检测的新型分布式安全状态估计方法来应对虚假数据注入攻击。首先,第一层使用基于 $\chi ^{2}$ 的攻击检测器检查测量数据是否被篡改,若被篡改,则用基于卡尔曼方法的预测数据替换受污染的数据,以提高数据可信度和局部状态估计的准确性。然后,当满足事件触发机制时,这些可信数据(即经过检查/替换的数据)与相邻...
解读: 该双层检测机制的分布式安全状态估计技术对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的数据安全防护,特别是在大型储能电站和集中式光伏电站中的分布式控制系统。通过局部残差检测与一致性校验的双重防护,可有效提升iSolarCloud平台数据采集的可靠性,增强...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关,这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性,抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇,涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术(圆柱螺线管耦合...