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一种利用电压镜像变压器表征功率磁性元件的简化直流偏置注入方法
A Simplified DC-Bias Injection Method for Characterizing Power Magnetics Using a Voltage Mirror Transformer
Shukai Wang · Haoran Li · Diego Serrano · Thomas Guillod 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种利用电压镜像变压器配置的简化直流偏置注入电路,旨在提升设备适用性与测量精度。通过镜像变压器,该方法有效降低了反射激励电压对直流源的影响,提升了直流偏置注入的质量,优化了功率磁性元件的测试流程。
解读: 磁性元件(电感、变压器)是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器中的核心功率密度瓶颈。该方法通过优化直流偏置注入,能更精确地获取磁性元件在实际工作电流下的电感特性,有助于研发团队在设计阶段更精准地进行磁性元件选型与损耗评估。这对于提升逆变器和PCS的整...
面向SiC双向LLC便携式充电器高压应用的双向同步整流在线计算控制
Bidirectional Synchronous Rectification on-Line Calculation Control for High Voltage Applications in SiC Bidirectional LLC Portable Chargers
Haoran Li · Shengdong Wang · Zhiliang Zhang · Jingfei Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对700V总线电压下SiC双向LLC变换器面临的高dv/dt(35kV/μs)及高共模噪声挑战,本文提出了一种适用于300kHz高频运行的数字双向同步整流在线计算控制策略。该方法在保证高效率的同时,有效解决了高压环境下的同步整流控制难题。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统(如PowerStack、PowerTitan)具有重要参考价值。随着储能PCS及充电桩向高压化(800V平台)、高频化(SiC应用)发展,高dv/dt带来的EMI及同步整流控制精度问题是提升效率的关键。该在线计算控制策略可优化阳光电源双向DC-DC变换器的...
一种基于简化时域模型的CLLC充电器最大效率跟踪同步整流策略
A Simplified Time-Domain Model-Based Maximum Efficiency Tracking-Aided Synchronous Rectification Strategy for CLLC Chargers
Ruizhi Wei · Haoran Wang · Gregory J. Kish · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对CLLC变换器,本文提出了一种简化时域模型(STDM)以实现同步整流(SR)。该方法通过数学建模优化MOSFET导通时序,在降低硬件成本与复杂度的同时,有效减少了副边导通损耗,提升了变换器的整体效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统(如PowerTitan、PowerStack)业务。CLLC双向DC-DC拓扑是高性能充电桩和储能变流器(PCS)的核心环节,同步整流效率直接决定了产品的功率密度与热管理水平。该简化时域模型(STDM)能够降低控制算法的计算负担,便于在DSP或MC...
用于低频输电的双极性模块化交流-交流变换器
Bipolar Modular AC–AC Converter for Low-Frequency Transmission
Haoran Yi · Fujin Deng · Yaqian Zhang · Binbin Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种用于低频交流输电的双极性模块化交流-交流变换器(BMAC),该变换器由六个桥臂和一个双极性三绕组变压器组成。针对电网电压不平衡问题,文章建立了BMAC的数学模型并提出了相应的控制策略,旨在提升低频输电系统的灵活性与稳定性。
解读: 该技术主要针对长距离低频输电领域,虽然与阳光电源现有的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线存在差异,但其模块化拓扑设计思路与阳光电源的PowerTitan等大型储能系统中的模块化架构有异曲同工之妙。低频输电技术未来可能应用于大型光伏电站或海上风电的远距离送出,建议研发团队关注其多桥臂控制算法及...
基于机理-数据驱动等效阻抗的风电场稳定性区域评估
Stability Region Assessment With Mechanism-Data Driven Equivalent Impedance for Wind Power Plant
Shiyao Qin · Peng Wang · Shaolin Li · Haoran Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对永磁同步发电机风电场在线稳定性区域识别难题,本文提出了一种机理与数据驱动相结合的等效阻抗建模方法。该方法有效解决了高阶阻抗计算复杂及多参数稳定性边界估计困难的问题,实现了对风电场并网稳定性的高效评估。
解读: 该研究提出的机理-数据驱动阻抗建模方法,对阳光电源风电变流器及大型风光储电站的并网稳定性分析具有重要参考价值。随着电网弱化,风电场与光伏电站的交互稳定性日益复杂,该技术可优化阳光电源变流器在弱电网下的控制参数整定,提升系统对复杂电网环境的适应性。建议将此方法集成至iSolarCloud智能运维平台,...
串联电容Buck变换器的相间LC谐振与稳定性分析
Interphase LC Resonance and Stability Analysis of Series-Capacitor Buck Converters
Ping Wang · Daniel Zhou · Haoran Li · David M. Giuliano 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文研究了混合开关电容变换器(如串联电容Buck变换器)中固有的LC谐振动力学。文章提出了一种系统性分析方法,将谐振行为分为输出LCo谐振和相间LCB谐振,并探讨了这些谐振对变换器控制稳定性及瞬态响应的影响。
解读: 该研究涉及的高频开关电容变换技术及LC谐振分析,对阳光电源的电力电子拓扑优化具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统及组串式逆变器的DC-DC变换环节中,随着功率密度要求的提升,混合开关电容拓扑的应用日益广泛。准确分析相间LC谐振有助于优化变换器的控制环路设计,提升系统在复杂工况下的稳定性...
MagNet-AI:作为磁性元件建模与材料推荐数据表的神经网络
MagNet-AI: Neural Network as Datasheet for Magnetics Modeling and Material Recommendation
Haoran Li · Diego Serrano · Shukai Wang · Minjie Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文介绍了MagNet-AI平台,该平台展示了“神经网络作为数据表”的概念,用于实现宽运行范围内功率磁性元件的B-H环路建模与材料推荐。研究摒弃了直接展示磁芯材料测量特性的传统方式,转而利用神经网络捕捉B-H环路映射关系,为磁性元件设计提供了高效的数字化解决方案。
解读: 磁性元件(电感、变压器)是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)的核心损耗部件。MagNet-AI提出的‘神经网络作为数据表’概念,可显著提升研发阶段磁性元件的设计精度与选型效率,优化高频化趋势下的磁芯损耗评估。建议研发团队引入该AI建模方法...
数字控制Buck变换器的高分辨率电感电流估计算法
High-Resolution Inductor Current Estimation Algorithm for Digital Controlled Buck Converter
Lingyun Li · Shen Xu · Haiqing Zhang · Haoran Cui 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
随着电压调节模块对快速瞬态响应的需求增加,电流模式控制被广泛应用,这要求精确的电感电流反馈。然而,数字控制中的电流采样面临采样电路复杂、噪声干扰大及成本增加等挑战。本文提出了一种高分辨率电感电流估计算法,旨在优化数字控制系统的性能,降低硬件采样成本并提升控制带宽。
解读: 该算法在数字控制领域具有重要价值,直接契合阳光电源在光伏逆变器(如组串式逆变器中的DC-DC级)及储能系统(如PowerStack/PowerTitan中的双向DC-DC变换器)的研发需求。通过高分辨率的电流估计替代部分硬件采样,不仅能降低复杂采样电路带来的成本和噪声干扰,还能显著提升控制环路的带宽...
混合直流链路电容器组的基于模型的设计与优化
Model-Based Design and Optimization of Hybrid DC-Link Capacitor Banks
Haoran Wang · Cunzhong Li · Guorong Zhu · Yang Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
针对单电容器无法满足需求的应用场景,通常采用多电容器串并联组成电容器组。目前工业界多依赖经验进行选型与组合,导致体积、成本及可靠性难以达到最优。本文提出了一种基于模型的设计与优化方法,旨在通过科学的组合策略提升直流链路电容器组的性能。
解读: 直流链路电容是光伏逆变器和储能变流器(PCS)中的关键薄弱环节,直接影响产品的寿命与功率密度。该研究提出的混合电容组优化设计方法,对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及大型储能系统(如PowerTitan)具有极高价值。通过精细化建模,可在保证可靠性的前提下,进一步优化电容选型,降低系统体积与成本...
直流故障下旁路UFB-SM的CTB-HMMC电容电压增量抑制控制
Capacitor Voltage Increment Suppression Control for CTB-HMMCs With Bypassed UFB-SMs Under DC Fault
Qun Li · Fujin Deng · Jinjiao Lin · Shuangfeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
基于交叉晶闸管支路(CTB)的混合模块化多电平变换器(HMMC)在直流短路故障下具有保护优势。然而,故障子模块(UFB-SM)被旁路后会影响直流故障电流的阻断能力,并导致剩余子模块电容电压失衡。本文提出了一种电容电压增量抑制控制策略,以解决故障工况下的电压均衡与系统稳定性问题。
解读: 该技术主要针对高压直流输电及大型储能系统中的多电平变换器拓扑。对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及未来高压直流侧储能应用,该研究提出的故障处理机制与电容电压均衡控制具有重要的参考价值。随着储能系统向更高电压等级发展,如何提升系统在直流故障下的鲁棒性是关键。建议研发团队关注该拓扑在模块...
多有源桥
MAB)变换器前馈功率流控制的机器学习方法
Mian Liao · Haoran Li · Ping Wang · Tanuj Sen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
多有源桥(MAB)变换器在实现复杂功率流控制方面具有重要意义。传统前馈控制方法依赖于精确的集总电路模型,而本文提出了一种无需精确电路模型的机器学习(ML)方法,用于实现MAB变换器的前馈功率流控制,提升了系统控制的灵活性与鲁棒性。
解读: MAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及多端口能源路由器中的核心拓扑。传统的控制策略高度依赖参数建模,在复杂工况下易受参数漂移影响。本文提出的机器学习前馈控制方法,能够摆脱对精确电路模型的依赖,显著提升多端口变换器在动态响应和功率分配精度上的表现。建议研发...
一种用于1kV输入1MHz GaN LLC变换器同步整流的无传感器模型驱动方案
A Sensorless Model-Based Digital Driving Scheme for Synchronous Rectification in 1-kV Input 1-MHz GaN LLC Converters
Xinyi Zhu · Haoran Li · Zhiliang Zhang · Zhibin Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对1kV高压输入、1MHz高频工作的GaN LLC变换器,eGaN HEMT极快的开关速度导致dv/dt高达200kV/μs,给同步整流(SR)带来严峻挑战。本文提出一种基于模型的无传感器SR驱动方案,旨在优化稳态效率及互补控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能系统(如PowerTitan/PowerStack)的DC-DC变换环节具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向高压化(1500V系统)、高功率密度方向发展,LLC变换器的高频化是提升效率的关键。GaN器件在高压高频下的同步整流驱动挑战,直接影响变换器的损耗控制。建...
双向高压SiC CLLC变换器同步整流多元素谐振解耦模型
A Decoupled Model of Multielement Resonance for Synchronous Rectification in Bidirectional High-Voltage SiC CLLC Converters
Haoran Li · Xin Wang · Cungang Hu · Jingwen Lv 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对高频高压CLLC变换器,硬件检测同步整流(SR)方法因高dv/dt干扰而不适用。由于CLLC存在多元素谐振,现有模型难以推导SR开关时刻的解析解,通常依赖拟合公式或近似方法。本文提出一种解耦模型,旨在精确计算SR开关时刻,提升变换效率。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及电动汽车充电桩业务具有极高价值。CLLC变换器是双向DC-DC的核心拓扑,直接决定了储能PCS的充放电效率与功率密度。通过引入SiC器件并优化同步整流控制策略,可显著降低高频下的开关损耗,提升系统整体转换效率。建议研发团队...
多相电压调节器瞬态联合增强的微分触发TVC与准零延迟相数切换
Differentiation-Triggered TVC and Quasi- Zero-Delay Phase Shedding for Joint Transient Enhancement of a Multiphase Voltage Regulator
Haoran Xu · Liangliang Lu · Desheng Zhang · Linze Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
针对传统多相电压调节器(MPVR)在瞬态电压钳位(TVC)和相数切换中存在的响应延迟与误差问题,本文提出了一种微分触发TVC(DTVC)与准零延迟相数切换(QZDPS)方案。该方法有效提升了转换器的瞬态响应速度与控制精度,解决了反馈回路与切换延迟带来的性能瓶颈。
解读: 该文献聚焦于高功率密度多相变换器的瞬态控制优化,虽然主要针对低压大电流的电压调节器(VRM)场景,但其提出的微分触发控制与准零延迟切换逻辑,对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、储能变流器(PCS)中的DC-DC功率级设计具有参考价值。在追求更高功率密度和更优动态响应的下一代PowerStack或组串...
一种具有三端口谐振开关电容电路的准并联DC-DC变换器系列
A Family of Quasi-Parallel DC–DC Converter With Three-Port Resonant Switched-Capacitor Circuit
Wenhao Xie · Jialong Huang · Haoran Chen · Shouxiang Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
谐振开关电容电路在功率集成方面具有优势,但面临电压调节范围和效率受限的问题。本文提出了一种基于三端口谐振开关电容电路(TR-RSCC)的准并联DC-DC变换器系列。通过将非稳压的TR-RSCC与宽范围电压调节器相结合,采用部分功率处理技术,有效提升了变换器的效率和电压调节能力。
解读: 该技术提出的部分功率处理(Partial Power Processing)与三端口谐振拓扑,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及户用光伏逆变器具有重要参考价值。在储能PCS设计中,通过引入此类高效率、宽调节范围的DC-DC拓扑,可以显著降低功率损耗,提升系统能量密...
面向SiC双向LLC充电器宽电池电压范围的双向同步/异步整流控制
A Bidirectional Synchronous/Asynchronous Rectifier Control for Wide Battery Voltage Range in SiC Bidirectional LLC Chargers
Haoran Li · Shengdong Wang · Zhiliang Zhang · Jingfei Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
传统脉冲频率调制在反向LLC变换器中增益受限,难以满足宽电池电压范围下的输出需求。本文提出一种双向同步/异步整流控制策略,有效解决了输出母线电压低于电网峰值电压的问题,实现了双向充电器在宽电压范围下的高效稳定运行。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有极高参考价值。随着电动汽车电池电压平台向800V演进,充电桩模块需具备更宽的输出电压调节能力。本文提出的同步/异步整流控制策略,能够优化SiC器件在LLC拓扑中的效率表现,提升充电桩在不同电池电压下的功率密度和转换效率。建议研发团队将其应用于新一代高压快充模块...
为何选择MagNet:量化功率磁性材料特性建模的复杂性
Why MagNet: Quantifying the Complexity of Modeling Power Magnetic Material Characteristics
Diego Serrano · Haoran Li · Shukai Wang · Thomas Guillod 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文探讨了开发先进数据驱动模型以描述功率磁性材料特性的必要性。磁芯损耗和磁滞回线是磁性元件设计的关键,但其物理机制复杂且难以直接应用。由于损耗和磁滞回线受材料特性及电气运行条件影响显著,本文旨在通过量化建模复杂性,推动数据驱动方法在磁性元件设计中的应用。
解读: 磁性元件(电感、变压器)是阳光电源光伏逆变器及储能PCS的核心组件,直接决定了产品的功率密度、效率及热性能。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进,传统经验公式已难以满足高频化设计需求。本文提出的数据驱动建模方法,有助于研发团队在iSolarCloud运维数据支撑下...
用于300-kHz SiC双向CLLC变换器数字同步整流的考虑MOSFET结电容的多谐波频域模型
Multiharmonic Frequency-Domain Model With MOSFET Junction Capacitance for Digital Synchronous Rectification in 300-kHz SiC Bidirectional CLLC Converters
Haoran Li · Xin Wang · Cungang Hu · Xirui Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
传统CLLC同步整流(SR)依赖硬件检测或时域模型,易受SiC器件高dv/dt干扰且精度受限。本文提出一种考虑MOSFET结电容的多谐波频域模型,旨在解决高频下SiC体二极管导通压降高带来的损耗问题,实现高精度同步整流控制。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及户用储能中的双向DC-DC变换器具有重要价值。随着储能系统向高功率密度和高效率演进,300kHz高频化是必然趋势。该模型通过精确的频域建模优化同步整流,能显著降低SiC MOSFET在高频运行下的开关损耗和体二极管导通损耗,...
MagNet:用于建模功率磁性材料特性的机器学习框架
How MagNet: Machine Learning Framework for Modeling Power Magnetic Material Characteristics
Haoran Li · Diego Serrano · Thomas Guillod · Shukai Wang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种名为MagNet的开源机器学习框架,用于功率磁性材料建模。该框架整合了超过50万个实验测量的激励数据点,涵盖多种材料及运行工况。文章详细阐述了数据采集与质量控制流程,并展示了机器学习在提升磁性元件建模精度与效率方面的应用潜力。
解读: 磁性元件(电感、变压器)是阳光电源光伏逆变器和储能PCS的核心损耗源。MagNet框架提供的机器学习建模方法,可显著提升磁性元件在高频、复杂工况下的损耗预测精度,有助于优化PowerTitan等储能系统及组串式逆变器的磁性设计,实现更优的功率密度和效率。建议研发团队引入该数据库进行磁性材料特性拟合,...
一种具有分裂谐振槽和矩阵变压器的1-kV输入SiC LLC变换器
A 1-kV Input SiC LLC Converter With Split Resonant Tanks and Matrix Transformers
Xiaoyong Ren · Zhi-Wei Xu · Zhiliang Zhang · Haoran Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种采用矩阵平面变压器的1-kV输入SiC LLC变换器,旨在实现高效率与高功率密度。针对1-kV高压输入下SiC MOSFET快速开关(140 ns)产生的11.8 kV/μs高dv/dt,分析了其通过变压器寄生电容产生的位移电流问题,并提出了优化方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能系统(如PowerTitan、PowerStack)具有重要参考价值。随着光伏系统向1500V直流侧电压演进,高压SiC器件的应用已成为提升功率密度和效率的关键。文中提到的矩阵变压器技术和对高dv/dt下寄生参数的抑制策略,可直接应用于阳光电源大功率DC-DC变换...
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