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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...
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...
一种用于模块化IBA变换器中紧凑且压降补偿均流的跨级电压偏移策略
A Cross-Stage Voltage-Shifting Strategy for Compact and Drop-Compensated Current Sharing in Modular IBA Converters
Jingbin Wu · Desheng Zhang · Haoran Xu · Jianming Lei 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对基于中间总线架构(IBA)的模块化电源,高效均流对系统可靠性至关重要。本文提出了一种跨级电压偏移(CSVS)策略,结合纹波频率调制传输(RFMT)机制,实现了模块化IBA变换器的紧凑设计与压降补偿均流。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及组串式逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。在模块化储能系统中,多模块并联时的均流精度直接影响电池组的寿命与系统效率。CSVS策略通过跨级电压偏移实现紧凑型均流,有助于减小变换器体积,提升功率密度。建议研发团队评估该...
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...
利用聚光太阳能热能储存优化固体氧化物电解池:一种混合深度学习方法
Optimization of solid oxide electrolysis cells using concentrated solar-thermal energy storage: A hybrid deep learning approach
Hongwei Liua1 · Wei Shuaia1 · Zhen Yao · Jin Xuan 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 固体氧化物电解池(SOEC)是一种将CO2和H2O转化为合成气的前沿技术,具有显著的经济与环境效益。然而,该过程需要大量的高温热量输入,传统上依赖电能供给。本研究提出一种创新方法,利用聚光太阳辐射作为SOEC的可再生热源,并通过集成热能储存(TES)系统来应对太阳辐射固有的波动性挑战。我们构建了一种混合模型,将多物理场仿真与深度学习算法相结合,能够在实时直法向辐照度条件下快速优化电解过程。研究结果表明,在系统架构中引入TES后,SOEC入口处的温度变化率显著降低了53%,从而确保了运行的稳...
解读: 该研究将光热储能与固体氧化物电解耦合的深度学习优化方法,对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要借鉴价值。其热能存储系统可降低53%温度波动率的控制策略,可应用于我司储能系统的热管理优化;混合多物理场仿真与深度学习算法的实时优化框架,可增强iSolarCloud平台的预测性维护...
固体氧化物电解池动态运行下热中性目标的多目标优化:一种混合建模方法
Multi-objective optimization of SOEC performance in dynamic operation: a hybrid modelling approach towards thermal neutrality
Haitao Zhu · Jing Zhu · Peiwang Zhu · Jin Xuan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年8月 · Vol.337
摘要 间歇性可再生能源可能导致固体氧化物电解池(SOECs)内部产生热振荡,从而影响其结构完整性和运行安全。本文构建了一个管状SOEC的数值模型。在准阶跃电压响应条件下,观察到单电池模型可在0.5秒内快速从一个稳态过渡至另一个准稳态,同时保持产热稳定,表明稳态数据可用于预测动态状态下的性能表现。本文提出一种融合了经实验数据验证的多物理场仿真模型、深度神经网络与遗传算法的混合建模方法,用于评估SOEC在稳定热工况下的性能表现,尤其适用于接入波动性可再生能源输入的情形。在维持热中性的前提下,比较了四...
解读: 该SOEC动态运行多目标优化技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。文中针对间歇性可再生能源引起的热振荡问题,提出的混合建模方法(多物理场仿真+深度神经网络+遗传算法)可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的热管理优化。特别是其四种控制策略对比和准稳态快速响应(0.5s)的研究思路,可...
基于Mn-Fe颗粒的高温储能系统热化学反应动力学
Thermochemical reaction kinetics of Mn-Fe based particles for High-Temperature energy storage systems
Jiasong Li · Peiwang Zhu · Haoran Xu · Yiming Bao 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285
摘要:结合储热技术(TES)的聚光太阳能发电(CSP)系统对于提升可再生能源的稳定性至关重要。然而,CSP技术在效率和成本方面仍面临持续挑战。提高热量收集与储存温度被视为提升效率并降低成本的有效策略。本研究探讨了Mn-Fe颗粒在CSP系统中用于储热的应用,突出了其优异的循环稳定性和适用于高温环境(>900 °C)的特性。我们对氧化动力学进行了详细分析,确定了氧化过程的平衡氧分压(pO₂,eql(Tₒₓ)),发现其起始温度超过850 °C,在较低氧分压下存在明显滞后现象,而在较高氧分压下该滞后则减...
解读: 该Mn-Fe高温储热技术为阳光电源光热储能系统提供创新方向。研究的>900°C高温储热特性和氧化动力学模型,可启发ST系列储能变流器在光热电站的热电耦合优化设计。精确的反应动力学控制模型(R²=0.9993)与阳光电源智能控制技术协同,有助于提升PowerTitan等大型储能系统在光热发电场景的能量...
特刊主编寄语:电力电子在未来可再生能源和Power-to-X系统中的作用
Guest Editorial: Special Issue on Power Electronics Role in Future Renewables and Power-to-X Systems
Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务,对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X(P2X)方案是最具前景的应对策略之一,可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料(如氢气、合成天然气或化学品)的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用,需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。
解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...