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光伏发电技术 ★ 5.0

用于储层计算的具有时序动力学的两端口光伏神经形态器件

Two-terminal photovoltaic neuromorphic device with temporal dynamics for reservoir computing

Hong Fang · Jie Wang · Shuanger Ma · Le Zhao 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

提出了一种基于光伏效应的两端口神经形态器件,具备类脑突触的时序动力学特性,可用于储层计算。该器件利用光生载流子的动力学响应模拟神经元的时间依赖行为,无需传统三端结构即可实现非线性激活与记忆功能。实验结果表明,该器件在处理时间序列任务中表现出良好的性能,为低功耗、高集成度的神经形态计算系统提供了新思路。

解读: 该光伏神经形态器件技术为阳光电源智能化产品提供了创新思路。其两端口结构和时序动力学特性可应用于:1)SG系列逆变器的MPPT算法优化,利用储层计算实现更快速的光照变化响应和功率预测;2)ST储能系统的智能能量管理,通过时间序列处理提升负荷预测和充放电策略优化能力;3)iSolarCloud平台的边缘...

功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

基于HfAlOx电荷俘获层介质与原位O3处理的InAlN/GaN MIS-HEMT器件栅极漏电流和击穿电压的改善

Improved gate leakage current and breakdown voltage of InAlN/GaN MIS-HEMTs by HfAlOx-based charge-trapping layer dielectric and _in situ_ O3 treatment

Fangzhou Du · Yang Jiang · Hong Kong · Peiran Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种通过引入HfAlOx基电荷俘获层介质并结合原位O3处理,显著改善InAlN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMT)性能的方法。该工艺有效抑制了栅极漏电流,同时提升了器件的击穿电压。HfAlOx层可捕获界面正电荷,降低电场峰值,而原位O3处理则优化了介质/半导体界面质量,减少缺陷态密度。实验结果表明,器件的栅极泄漏电流显著降低,反向击穿电压大幅提高,为高性能GaN基功率器件的研制提供了可行的技术路径。

解读: 该研究的HfAlOx介质与O3处理工艺对阳光电源的GaN功率器件开发具有重要参考价值。通过降低栅极漏电流和提高击穿电压,可显著提升GaN器件在高频应用场景下的可靠性,特别适用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频DC-DC模块。该技术可优化阳光电源产品的功率密度和转换效率:在光伏逆变器中可实...

功率器件技术 宽禁带半导体 ★ 4.0

p型超宽带隙Zn0.7Ni0.3O1+δ薄膜在p-n异质结二极管中的光电特性及应用

Optoelectronic properties and application of _p_-type ultrawide bandgap Zn0.7Ni0.3O1+δ thin films in p–n heterojunction diodes

Zhi Yue Xu · Xian Sheng Wang · Zhi Xiang Wei · Gui Shan Liu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了p型超宽带隙Zn0.7Ni0.3O1+δ薄膜的制备及其在p-n异质结二极管中的应用。通过调控氧含量,实现了稳定的p型导电性,薄膜表现出高透光率和宽光学带隙。基于该薄膜构建的p-n异质结二极管展现出良好的整流特性与室温下的近紫外发光,表明其在透明电子器件和深紫外光电器件中具有潜在应用价值。

解读: 该p型超宽带隙Zn0.7Ni0.3O1+δ薄膜研究对阳光电源的功率器件技术发展具有重要参考价值。其优异的光电特性和宽带隙特征可应用于SiC/GaN功率模块的优化设计,特别是在高温、高频应用场景中。这项技术可用于提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率密度与效率。对于电动汽车充电桩产品线,该材...

电动汽车驱动 GaN器件 ★ 4.0

缺陷演化对14 MeV中子辐照后AlGaN/GaN HEMT电学性能的影响

The impact of defect evolution on the electrical performance of AlGaN/GaN HEMT after 14-MeV neutron irradiation

Von Bardeleben · Van De Walle · China Machine Press · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

研究了14 MeV中子辐照及退火处理对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)电学性能与缺陷演化关系的影响。随着辐照注量增加,器件的漏极电流、跨导及载流子浓度显著下降,而反向栅泄漏电流上升。通过深能级瞬态谱技术分析发现,中子辐照引入了多个深能级缺陷,其浓度随注量增加而升高,且在退火过程中部分缺陷发生转化或湮灭。研究表明,位移损伤导致的点缺陷及其演化进程是电学性能退化的主要机制,为HEMT在辐射环境中的可靠性评估提供了重要依据。

解读: 该GaN HEMT中子辐照损伤机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示的深能级缺陷演化规律可指导SG系列光伏逆变器、ST储能变流器及电动汽车驱动系统中GaN器件的可靠性设计。针对辐照引起的载流子浓度下降、栅泄漏增加等退化机制,可优化器件筛选标准和老化测试方案。退火处理对缺陷的修复效应...

光伏发电技术 储能系统 ★ 4.0

KTaO3/NiFe肖特基结中增强的反欧姆效应

Enhanced anti-Ohmic effect in NiFe/KTaO3 Schottky junction

Simei Ran · Yifei Wang · Chenhao Duan · Hong Yan 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

肖特基结中的反欧姆效应是非平衡载流子扩散过程中的有趣现象,表现为在恒定扩散电流下电阻增大时电压反而降低。本文采用宽带隙KTaO3替代p-Si作为NiFe基肖特基结的衬底,显著增强了该效应。通过深入研究,排除了衬底电阻率的影响,最终将效应增强归因于KTaO3/NiFe结中理想因子的降低。结合各向异性横向光电压(ALPV)与各向异性磁阻的关系分析,理论预测的ALPV温度依赖性与实验结果一致。本研究为优化基于肖特基结的电子器件性能提供了思路和理论依据。

解读: 该肖特基结反欧姆效应研究对阳光电源功率器件设计具有重要参考价值。KTaO3宽带隙材料的理想因子优化机制,可启发SiC/GaN功率模块的肖特基二极管设计,降低导通损耗并改善温度特性。该效应的温度依赖性分析可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率器件热管理优化,提升高温环境下的转换效率。此外...

储能系统技术 储能系统 LLC谐振 ★ 5.0

一种用于模块化级联LLC变换器的在线多电容监测方案

An Online Multi-capacitors Monitoring Scheme for the Modular Cascaded LLC Converter

Zhikang Shuai · Quanjie Wang · Zhang Hong · Wei Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

模块化级联LLC变换器广泛应用于具有宽电压增益的直流系统高功率场合,其电压耐受能力不受现有器件限制。然而,级联结构导致电容数量增多,一旦单个电容失效可能增加系统整体故障风险。传统监测方法需复杂电路,难以适用。本文提出一种仅基于一次瞬态大信号轨迹的在线多电容监测方法,适用于输入串联输出并联型LLC级联变换器。该方法无需额外传感器,利用现有检测装置同步提取输入、谐振及输出电容参数,不影响变换器正常运行。实验结果验证了该方法在LLC变换器平台上的有效性和准确性。

解读: 该在线多电容监测技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。模块化级联LLC拓扑在储能系统的DC-DC变换环节可实现宽电压范围适配和高功率密度,但多电容失效风险制约系统可靠性。该方案无需额外传感器,仅利用单次瞬态响应即可同步提取输入、谐振及输出电容参数,可直接...

储能系统技术 储能系统 强化学习 ★ 5.0

基于多智能体深度强化学习的氢储能系统参与式分散电压控制

Hydrogen Energy Storage System Participated Decentralized Voltage Control With Multi-Agent Deep Reinforcement Learning Method

Xian Zhang · Changlei Gu · Hong Wang · Guibin Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

随着电力电子技术的发展,智能逆变器和储能系统正逐步应用于有源配电网(ADN)的电压调节。本文将氢能储能系统(HESS)纳入配电网电压控制,并提出一种协同电压控制框架。首先,考虑不同电压调节设备的特性,构建了一个双时间尺度电压控制问题。对HESS进行精确建模并引入快速时间尺度。为了实现该问题的分散高效求解,将其重新表述为双时间尺度马尔可夫博弈问题,然后提出一种改进的多智能体软演员 - 评论家(MASAC)算法来求解。具体而言,将优先经验回放引入MASAC算法,即PER - MASAC,以增强训练过...

解读: 该多智能体深度强化学习的分散电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。氢储能系统的无功调节策略可直接迁移至电化学储能PCS控制,增强ST储能变流器在配电网中的自主电压支撑能力。多智能体协同框架可应用于PowerTitan多机并联场景,实现分布式协同控...

风电变流技术 储能系统 模型预测控制MPC ★ 5.0

通过数据驱动的模型预测独立变桨控制提升大型风力机运行稳定性

Improving Operational Stability of Large-Scale Wind Turbines Through Data-Driven Model Predictive Individual Pitch Control

Songyue Zheng · Lijian Wu · Lizhong Wang · Lilin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

针对结构柔性显著的现代大型风力机在非对称与随机气动载荷下运行稳定性差的问题,本文提出一种基于数据驱动模型预测控制的独立变桨控制方法(DMPC-IPC)。该方法通过优化转速/功率波动抑制、非对称载荷衰减及结构阻尼调节等多目标性能指标提升系统稳定性。采用任意多项式混沌展开构建代理模型,并结合高斯过程回归量化模型不确定性,以预测变桨对非线性动态响应的影响;设计一阶阴阳对优化求解器高效求解多步预测代价函数。基于DTU-10MW风力机在极端阵风与湍流风况下的全工况仿真验证表明,该方法显著提升了运行稳定性并...

解读: 该数据驱动的模型预测控制技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。其中的多目标优化和不确定性预测方法可应用于ST系列储能变流器的功率调节和PowerTitan系统的稳定性控制。特别是文中提出的高斯过程回归预测方法,可优化储能系统的SOC预测和调度策略;多步预测代价函数的优化思路也可用于改进储能...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

利用超晶格与三维GaN复合模板外延材料提升射频击穿电压

Enhancement of RF breakdown voltage using epitaxial materials of superlattice and three-dimensional GaN composite template

Hong Wang · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本文提出了一种新颖的结构,该结构结合了超晶格AlGaN与三维(3D)GaN的复合体系,成功在Si衬底上实现了高质量无裂纹的GaN外延薄膜。超晶格结构在缓解GaN与Si之间的晶格失配方面发挥了重要作用。更重要的是,在超晶格结构基础上引入3D GaN结构延迟了岛状结构的合并过程,从而提高了GaN薄膜的质量并降低了位错密度。该复合结构显著提升了晶体质量,有效释放了GaN中的应力,并减少了位错密度。此外,该结构还为生长高阻抗缓冲层提供了可能,可用于替代Fe掺杂以提高击穿电压(B V gd)。位错密度的显...

解读: 该GaN外延技术通过超晶格AlGaN与三维GaN复合结构,显著提升击穿电压并降低位错密度,对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列PCS和SG逆变器中,高耐压GaN器件可替代传统Si/SiC方案,实现更高功率密度和开关频率。复合缓冲层结构避免Fe掺杂,提升器件可靠性,适用于三电平拓扑和高压直流...

储能系统技术 储能系统 调峰调频 ★ 5.0

考虑电动汽车聚合商与液流电池参与的时滞负荷频率控制扰动抑制能力评估

Disturbance Suppression Ability Evaluation for Delayed Load Frequency Control Participated With EV Aggregators and Redox Flow Batteries

Hong-Zhang Wang · Xing-Chen Shangguan · Chuan-Ke Zhang · Chen-Guang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年7月

用于负荷频率控制(LFC)的辅助调频服务(AFRS)中的储能源响应时间快,能有效平滑风电输出。本文在考虑电动汽车(EV)聚合商和基于液流电池(RFB)的辅助调频服务参与的情况下,评估了具有时滞的负荷频率控制的扰动抑制能力。首先,构建了包含电动汽车聚合商和液流电池参与的含风电时滞负荷频率控制模型。提出了一种评估时滞负荷频率控制扰动抑制能力的准则,与现有方法相比,该准则纳入了更多系统信息,降低了保守性。最后,案例研究表明,引入液流电池提高了负荷频率控制的扰动抑制能力和时滞容忍能力。仿真和实验测试表明...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于延迟负荷频率控制(LFC)中扰动抑制能力的研究具有重要的战略参考价值。论文聚焦于电动汽车聚合器和液流电池参与辅助调频服务,这与我司在储能系统和新能源解决方案领域的核心业务高度契合。 该研究的核心价值在于解决了风电等新能源接入电网时的频率稳定性问题。当前我司的光储一...

储能系统技术 储能系统 PWM控制 ★ 4.0

结合数据驱动和等效电路模型的无线电力传输系统互感和负载识别

Mutual Inductance and Load Identification of Wireless Power Transfer Systems Combining Data-Driven and Equivalent Circuit Models

Tong Gao · Hong Cheng · Wei Yuan · Qianqian Song 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

提出结合支持向量回归数据驱动模型和等效电路模型的联合互感识别方法,准确识别系统互耦合和负载变化不同条件。该混合方法提高了参数识别精度和鲁棒性,为WPT系统自适应控制提供了可靠输入。实验验证该方法在多种工况下的有效性。

解读: 该混合识别方法研究对阳光电源无线充电智能控制有重要价值。数据驱动和等效电路模型结合的技术可应用于阳光iSolarCloud平台无线充电系统参数自适应,提升控制精度和系统鲁棒性。...

风电变流技术 IGBT ★ 5.0

IGBT在NaCl环境下硅凝胶绝缘表面放电的拐点现象及形成机理

Inflection Point Phenomenon and Formation Mechanism in Surface Discharge of Silicone Gel Insulation of IGBT Under NaCl Environment

Feng Wang · Geer Jing · Hanwen Ren · Shanzhen Fan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年10月

作为海上风力发电变流器的核心部件,绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的灌封硅凝胶绝缘材料在海洋盐雾运行环境的长期作用下易发生劣化。为研究盐雾环境下硅凝胶的沿面放电特性,本文设计了放电实验平台和测量样品。基于方波电压下样品沿面局部放电测量结果,发现盐雾环境下硅凝胶沿面放电的次数和相位与电压频率呈正相关。同时,与无盐雾条件相比,海洋标准条件下的放电幅值和相位分别增加了54.4%和32.8%。此外,测量发现盐雾环境下在15 kHz时沿面击穿电压存在特殊的频率诱发拐点现象。因此,进一步结合盐雾离子和电压...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于IGBT硅凝胶绝缘材料在盐雾环境下表面放电特性的研究具有重要的工程应用价值。IGBT作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件,其可靠性直接影响系统的长期稳定运行,尤其在海上风电、沿海光伏电站等高盐雾环境中,绝缘失效是导致设备故障的主要原因之一。 该研究揭示的15k...

风电变流技术 储能系统 模型预测控制MPC 工商业光伏 ★ 5.0

通过规划控制器参数提升海上风力机多目标性能:一种“规划-控制”分层控制器

Multi-Objective Performance Enhancement of Offshore Wind Turbines Through Planning Controller Parameter: A ‘Plan-Control’ Hierarchical Controller

Songyue Zheng · Lilin Wang · Lizhong Wang · Lijian Wu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

针对大型海上风力机柔性结构显著且运行于风浪耦合环境的特点,提出一种“规划-控制”分层控制器(PCHC)。内环采用工业标准控制器,外环引入基于非线性模型预测控制(NMPC)的规划器优化控制器参数。NMPC规划器通过可变预测时域求解多目标优化问题,并利用高斯过程回归补偿模型失配误差。设计联合成本函数在线鲁棒调节权重,兼顾功率与转速稳定性、结构载荷抑制及执行机构动作限制。仿真验证表明,PCHC在保持现有控制器架构的同时显著提升多目标性能,利于工程应用。

解读: 该文提出的'规划-控制'分层控制架构对阳光电源的储能与风电产品具有重要借鉴价值。其中非线性MPC规划器的多目标优化思路可用于ST系列储能变流器的功率调度与电池管理,实现储能系统的经济性与寿命的动态平衡。高斯过程回归补偿模型误差的方法也可应用于PowerTitan大型储能系统的预测性维护。此外,该控制...

电动汽车驱动 SiC器件 工商业光伏 ★ 5.0

碳化硅功率MOSFET在25°C至375°C线性模式下的电热相互作用机制:理论分析、实验验证与封装效应

Electrothermal Interaction Mechanism for SiC Power MOSFET in Linear-Mode Operation From 25°C to 375°C: Theoretical Analysis, Experimental Verification and Packaging Effect

Fengtao Yang · Laili Wang · Zizhen Cheng · Mengyu Zhu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

功率器件的高温能力是提升变换器功率密度的有效途径之一。热失控是线性模式下硅基MOSFET高温运行中的常见问题,但在碳化硅(SiC)器件中的表现尚不明确。本文首次系统研究了SiC功率MOSFET在25°C至375°C结温范围内线性模式下的电热相互作用机制,建立了理论模型,并通过半导体物理仿真与实验验证了其有效性。同时分析了封装参数对高温转换性能的影响,提出一种热敏感度控制方法,有望实现高灵敏度结温检测,为高温及超高温SiC应用提供理论依据与设计指导。

解读: 该SiC MOSFET高温电热相互作用机制研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,SiC器件的高温运行能力直接影响系统功率密度和可靠性。研究提出的25-375°C全温域理论模型和热敏感度控制方法,可指导阳光电源优化功率模块设计,避免线性模式下的热失控风险。...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

电力电子中电磁干扰滤波电感的表征与电路建模:综述

Characterization and Circuit Modeling of Electromagnetic Interference Filtering Chokes in Power Electronics: A Review

Huamin Jie · Zhenyu Zhao · Hong Li · Changdong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

随着工业4.0的发展和可持续能源需求的增长,电力电子在众多领域中的应用日益关键。然而,电磁干扰(EMI)问题严重影响系统可靠性与性能。EMI滤波电感作为抑制传导干扰的核心元件,其精确表征与建模至关重要。本文综述了EMI滤波电感的高频建模方法、材料特性、寄生参数提取及其在实际电路中的行为表征,比较了现有模型的适用性与局限性,并探讨了面向宽禁带器件应用的建模挑战与未来发展方向,为高性能EMI滤波器设计提供理论支持。

解读: 该EMI滤波电感建模技术对阳光电源多条产品线具有重要价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中,精确的高频建模可优化EMI滤波器设计,降低传导干扰,提升系统电磁兼容性。针对SiC/GaN宽禁带器件应用,该综述提出的寄生参数提取方法可支撑三电平拓扑的高频开关优化。在SG系列1500...

风电变流技术 储能系统 ★ 5.0

考虑频率约束的电力系统日前风电接纳能力评估

Day-Ahead Wind Power Admissibility Assessment of Power Systems Considering Frequency Constraints

Hong Tan · Jiaxun Chen · Qiujie Wang · Hanli Weng 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年11月

准确评估电力系统接纳风电的能力是系统参与日前风电市场并制定合理交易计划的重要依据。然而,现有评估方法未考虑系统的频率安全问题,导致交易结果执行过程中出现频率安全问题。本文提出一种考虑频率约束(FCs)的电力系统日前风电接纳能力(DWPA)评估方法。首先,通过系统扰动后频率偏差动态的振荡方程建立频率约束模型,并将其嵌入到日前风电接纳能力评估中。然后,提出风电出力的鲁棒可行域定义,并在此基础上建立系统运行风险模型。最后,基于两阶段鲁棒优化理论,提出考虑频率约束的电力系统日前风电接纳能力总体评估模型,...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项研究针对风电日前接纳能力评估中频率约束的缺失问题,提出了创新性的解决方案,对公司新能源并网与储能业务具有重要参考价值。 该论文的核心技术价值在于将频率安全约束嵌入日前市场交易计划,这与阳光电源的逆变器技术发展方向高度契合。研究中强调的"风电场提供虚拟惯量"机制,实质上...

光伏发电技术 储能系统 ★ 4.0

内置金属隔板的太阳能烟囱:结构设计与热液性能分析

Built-in metallic partitions in solar chimney: Structural design and thermo-hydraulic performance analysis

Jing Nie · Jinchen Xu · Tongzheng Guo · Jiawei Wang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 本研究提出一种在太阳能烟囱中引入内置金属隔板的设计,以增强流体与固体之间的对流换热性能。基于曼萨纳雷斯(Manzanares)原型,通过数值模拟分析了太阳辐射强度、涡轮压降以及环境温度对流动场和热液性能的影响。采用响应面法建立输出功率预测模型。结果表明,在特定运行条件下,与原型相比,金属隔板显著提高了热效率,输出功率相对提升了9.28%,集热效率提升了21.61%,并在特定工况(SR = 1000 W/m²,ΔP = 140 Pa,环境温度 = 308 K)下实现了最大输出功率89.607...

解读: 该太阳能烟囱金属隔板强化传热技术对阳光电源光热-光伏混合系统具有启发价值。其响应面优化方法可应用于ST系列储能系统的热管理设计,通过金属隔板结构提升PCS功率模块散热效率。研究中的铝钢复合结构与蜂窝穿孔设计理念,可借鉴至PowerTitan集装箱式储能系统的被动散热优化,降低主动冷却能耗。建议结合i...

光伏发电技术 储能系统 ★ 5.0

建筑一体化光伏系统自主设计框架

Autonomous design framework for deploying building integrated photovoltaics

Qingxiang Li · Guidong Yang · Chenhang Bian · Lingege Long 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 钙钛矿太阳能电池技术的进步为建筑一体化光伏系统(BIPV)的广泛应用提供了广阔的前景。寻找一种高效且准确的方法对于提供部署策略以支持决策至关重要。本研究开发了一种用于BIPV的自主决策设计框架,涵盖数据采集、三维建模和部署策略制定。在数据采集方面,构建了一个开源的无人机平台,用于执行一种创新的“先探索后利用”算法,以生成观测视角并进行路径规划。随后,采用一种独特的基于深度学习的多视角立体视觉网络生成建筑物的点云模型,并将其转换为多边形表面模型。此外,开发了一种新型Grasshopper插件...

解读: 该BIPV自主设计框架对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维平台具有重要应用价值。研究提出的建筑光伏部署优化方法可与我司iSolarCloud平台深度融合,通过3D建模和全生命周期成本分析,为城市建筑光伏系统提供精准的容量配置和MPPT优化策略。该框架可延伸至光储充一体化场景,结合ST系列储能变流器...

储能系统技术 储能系统 DC-DC变换器 双向DC-DC ★ 5.0

一种用于单体电池系统的低压大电流双向DC-DC变换器及支路均流策略

A Low-voltage High-current Bidirectional DC-DC Converter and Branch Current-sharing Strategy for Single Cell Battery Systems

Yukun Chen · Bo Zhang · Yangbin Zeng · Dongyuan Qiu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对新能源汽车与储能系统中多电芯结构存在的能量分配不均、系统效率低及维护成本高等问题,本文提出一种基于单体电池的抽头交错并联隔离式双向高增益DC-DC变换器,并设计了动态均流控制策略。该拓扑通过抽头变压器与交错并联结构结合,集成磁元件并复用器件,显著降低低压侧大电流导通损耗。为优化支路电流分配,提出变占空比差与移相时序协同控制策略。实验搭建330W样机及单体驱动电机平台,结果表明在3.2V输入、48V输出条件下,系统平均效率达92.43%,峰值效率为94.11%。同时提出扩展方案,支持千瓦级系统...

解读: 该低压大电流双向DC-DC变换器技术对阳光电源储能与车载产品具有重要应用价值。抽头交错并联拓扑与动态均流策略可直接应用于ST系列储能变流器的电池管理系统,解决PowerTitan大型储能系统中单体电芯能量分配不均问题,提升系统效率。92.43%平均效率与94.11%峰值效率指标可优化车载OBC充电机...

电动汽车驱动 PWM控制 PFC整流 ★ 5.0

一种基于载波重叠与相位配置混合PWM调制的单向五电平变换器直流电容电压平衡简化控制

A Simplified DC Capacitor Voltage Balancing Control for a Unidirectional Five-Level Converter Based on Carrier-Overlapped and Phase-Disposition Hybrid PWM Modulation

Wei Yuan · Hong Cheng · Cong Wang · Yucheng Shen 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

中点电压不平衡问题制约了五电平中点钳位型(NPC)变换器的广泛应用。近期提出的一种用于交流电机驱动的单向五电平变换器通过前级改进型五电平Boost整流器实现功率因数校正,并依赖整流与逆变级间的复杂协调控制实现中点电压平衡。本文提出一种简化电压平衡控制策略,首先分析整流级的电压平衡能力;进而针对传统相位配置PWM(PDPWM)输出电压总谐波畸变率低但易引发电压漂移,而载波重叠PWM(COPWM)可在全范围平衡中点电压但谐波较高的问题,提出载波重叠相位配置PWM(COPDPWM)及基于分段组合PDP...

解读: 该混合PWM调制策略对阳光电源电动汽车驱动产品线具有直接应用价值。五电平NPC拓扑的中点电压平衡问题是制约其在电机驱动系统应用的关键瓶颈,所提COPDPWM混合调制方案通过分段组合策略,在保证低THD输出的同时实现全范围电压平衡,可简化整流-逆变级协调控制复杂度。该技术可应用于阳光电源车载OBC充电...

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