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一种低电流水平与宽ZVS范围的双有源桥变换器综合优化调制方案
Comprehensive Optimization Modulation Scheme of Low Current Level and Wide ZVS Range for Dual Active Bridge Converter With Dead-Zone Control
Jia Li · Quanming Luo · Di Mou · Yuqi Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对双有源桥(DAB)变换器在轻载下效率低及死区效应导致的软开关(ZVS)范围受限问题,本文提出了一种综合优化调制方案。通过引入死区补偿控制并优化调制策略,在降低电流应力的同时,显著拓宽了ZVS实现范围,提升了变换器在全功率范围内的运行效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列及ST系列PCS)具有极高的应用价值。DAB拓扑是双向储能变流器的核心电路,该研究提出的宽ZVS范围调制方案能有效降低PCS在轻载工况下的损耗,提升系统全生命周期效率。同时,针对死区效应的优化有助于提升高频化设计下的功率密度...
具有双输出整流器、双输入直流变压器及电压分割/Sigma原理的单相AC-DC变换器
Single-Phase AC–DC Converter With Dual-Output Rectifier, Dual-Input DC Transformer, and Voltage-Split/Sigma Principle
Yihang Jia · Hongfei Wu · Yanfeng Zhang · Yue Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种采用双输出整流器(DOR)和双输入直流变压器(DI-DCX)的单相AC-DC变换器。该拓扑引入电压分割/Sigma原理,通过前级DOR将电网电压分割为两个可变直流母线电压,再由后级DI-DCX合成为可调输出电压,实现了高效的功率转换与电压调节。
解读: 该拓扑结构通过电压分割与Sigma原理优化了单相AC-DC变换过程,对阳光电源的户用光伏逆变器及户用储能系统具有重要的参考价值。其双级架构有助于提升单相系统的功率密度和效率,特别是在户用储能PCS中,该技术可优化直流母线利用率,降低开关损耗。建议研发团队评估该拓扑在提升户用产品转换效率及降低系统成本...
准原位再沉积实现NiFe基
氧)氢氧化物在高OER电流密度下的稳定化
Hui Wan · Jianhang Nie · Fernandez Rivas · Schulze Greiving 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
本文报道了一种通过准原位再沉积策略稳定NiFe基(氧)氢氧化物电催化剂的方法,有效抑制其在高析氧反应(OER)电流密度下的溶解失活。实验结合电化学与材料表征手段,证实该方法可实现活性组分的动态修复与结构重构,显著提升催化剂的长期稳定性。该机制为设计高效、耐用的OER催化剂提供了新思路。
解读: 该NiFe基催化剂稳定化技术对阳光电源氢能业务具有重要参考价值。在电解水制氢系统中,析氧反应(OER)是核心环节,高电流密度下催化剂的稳定性直接影响电解槽寿命和制氢效率。准原位再沉积策略实现的动态修复机制,可启发阳光电源开发更耐用的电解槽电极材料,降低系统维护成本。该技术可应用于光伏制氢一体化方案,...
双有源桥变换器的时域周期稳态分析模型
A Periodic-Steady-State Analysis Model in Time Domain for Dual Active Bridge Converter
Di Mou · Quanming Luo · Yuqi Wei · Jia Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种针对双有源桥(DAB)变换器的多时间尺度建模方法。通过结合理想稳态过程与有限开关瞬态过程,提高了分析的准确性。文章推导了五自由度调制DAB变换器在所有运行模式下的状态方程,为优化变换器性能提供了理论支撑。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及直流耦合光储一体化方案中的核心DC-DC拓扑。该文献提出的高精度时域建模方法,能够更准确地捕捉开关瞬态过程,有助于优化PCS的软开关控制策略,提升变换效率并降低损耗。建议研发团队将其应用于PCS的损耗分析与控制算法改...
双有源桥DC-DC变换器的五自由度调制方案
Five-Degree-of-Freedom Modulation Scheme for Dual Active Bridge DC–DC Converter
Di Mou · Quanming Luo · Jia Li · Yuqi Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文针对双有源桥(DAB)变换器提出了一种五自由度(5-DOF)调制方案,旨在提升其在宽运行范围内的效率。文章分析了5-DOF下的11种有效运行模式,并推导了包括电感电流有效值在内的稳态特性表达式。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)中DC-DC级核心拓扑。该5-DOF调制方案通过增加控制自由度,能有效降低变换器在宽电压范围下的开关损耗和导通损耗,显著提升储能系统在充放电过程中的循环效率。建议研发团队评估该算法在DSP/FPGA上的计算复杂度,将其...
一种具有全软开关和最小化RMS电流的隔离型三端口有源桥
TAB)DC-DC变换器效率优化方案
Jia Li · Quanming Luo · Ting Luo · Di Mou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文针对采用五变量调制(FVM)技术的隔离型三端口有源桥(TAB)DC-DC变换器进行了稳态性能优化。首先,利用频域分析法建立了适用于TAB变换器所有硬件条件的通用解析模型。其次,在考虑端口电压影响的基础上,实现了全软开关运行并最小化了电流有效值,从而显著提升了变换效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及多端口能量管理技术。TAB变换器是实现光储一体化及多端口直流耦合架构的核心拓扑,通过五变量调制优化软开关和电流有效值,可显著降低PCS模块的开关损耗与导通损耗,提升系统整体转换效率。建议研发团队将该FVM优化算法集...
面向高功率与高开关速度功率半导体封装的低频寄生电感客观表征方法
Objective-Based Low-Frequency Parasitic Inductance Characterization Method for Power Semiconductor Package With High Power and Switching Speed
Fengtao Yang · Laili Wang · Zizhen Cheng · Hongchang Cui 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种针对高功率、高开关速度功率半导体封装的寄生电感表征方法。随着开关速度提升,传统双脉冲测试法在测量微小寄生电感时精度受限。该方法旨在通过更客观的手段精确提取封装电感,这对优化功率模块设计、提升动态特性、加强热管理及保障绝缘安全具有重要意义。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。在PowerTitan储能系统及组串式逆变器中,随着SiC等宽禁带半导体器件的广泛应用,开关频率不断提升,封装寄生电感成为制约效率与可靠性的关键瓶颈。该表征方法能帮助研发团队更精准地评估模块性能,优化功率回路布局,从而降低电压尖峰,提升系统在高频工作下的电...
最小化电感峰峰值电流的最优非对称占空比调制
Optimal Asymmetric Duty Modulation to Minimize Inductor Peak-to-Peak Current for Dual Active Bridge DC–DC Converter
Di Mou · Quanming Luo · Zhiqing Wang · Jia Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
非对称占空比调制(ADM)为双有源桥(DAB)DC-DC变换器性能优化提供了新途径。本文提出了一种最优ADM(OADM)方案,旨在全电压和功率范围内最小化电感峰峰值电流。文章通过频域分析及相关数学建模,验证了该方案在提升变换器效率和降低损耗方面的有效性。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及直流耦合光储一体化方案中的核心拓扑。该研究提出的OADM调制策略通过优化电感电流波形,能显著降低变换器的导通损耗和磁性元件损耗,从而提升储能变流器(PCS)在宽电压范围下的整体转换效率。建议研发团队在下一代高功率密度...
一种具有动态振铃抑制功能的GaN功率HEMT智能栅极驱动IC
A Smart Gate Driver IC for GaN Power HEMTs With Dynamic Ringing Suppression
Wei Jia Zhang · Jingshu Yu · Wen Tao Cui · Yahui Leng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
传统的GaN功率晶体管栅极驱动方案依赖外部控制器和分立元件,导致系统复杂且寄生参数增加。本文提出一种集成化智能栅极驱动IC,通过分段输出级和动态驱动技术,有效抑制开关过程中的振铃现象,优化GaN器件的高频开关性能,提升功率密度与可靠性。
解读: GaN作为宽禁带半导体,在提升阳光电源户用光伏逆变器及微型逆变器功率密度方面具有巨大潜力。该智能驱动IC通过集成化设计抑制振铃,能有效解决高频开关下的EMI问题,降低对复杂外围电路的依赖。建议研发团队关注该技术在下一代高频、高效率户用逆变器及小型化充电桩中的应用,以进一步缩小产品体积并提升转换效率,...
基于频域分析的混合占空比调制以最小化双有源桥变换器RMS电流并扩展软开关范围
Hybrid Duty Modulation for Dual Active Bridge Converter to Minimize RMS Current and Extend Soft-Switching Range Using the Frequency Domain Analysis
Di Mou · Quanming Luo · Jia Li · Yuqi Wei 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种面向效率的双有源桥(DAB)变换器混合占空比调制(HDM)方案。该方案通过优化零电压部分的分配,有效降低了电感电流的均方根(RMS)值,并显著扩展了开关管的软开关工作范围,从而提升了变换器的整体转换效率。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能变流器(PCS)及直流变换环节的核心技术。该研究提出的混合占空比调制(HDM)方案,能够直接优化PowerTitan、PowerStack系列储能系统的DC-DC级效率,特别是在宽电压范围运行下,通过降低RMS电流损耗和提升软开关性能,可显著提升系统全生命周期能效。建议研发团...
面向高温应用的一款SiC CMOS线性稳压器
A SiC CMOS Linear Voltage Regulator for High-Temperature Applications
Robert C. Murphree · Sajib Roy · Shamim Ahmed · Matthew Barlow 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文研制了首款集成碳化硅(SiC)CMOS线性稳压器。该设计在20至30V输入电压下可提供15V输出,持续负载电流超过100mA。稳压器反馈环路基于两级SiC运算放大器构建,并结合了内部与外部无源元件进行频率补偿。
解读: 该研究展示了SiC CMOS工艺在高温集成电路领域的突破,对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS功率密度的不断提升,内部控制电路面临严苛的热环境挑战。SiC集成电路技术可显著提升驱动电路和辅助电源在高温下的可靠性,减少对外部散热设计的依赖。建议研发团队关注SiC CMOS在...
高风电渗透率下考虑二次频率跌落的电力系统调度策略
Dispatch Strategy for Power System With High Wind Power Penetration Considering Secondary Frequency Drop
Ji Han · Di Zhang · Longjie Xie · Chengsen Luo 等7人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文针对大规模风电并网引发的二次频率跌落(SFD)问题,构建分阶段频率响应模型,提出含动态频率约束的日-日内联合调度方法,并采用混合整数规划与两阶段迭代求解。结果表明该策略可降低频率偏差2–10%,减少风电弃电4–5%。
解读: 该研究对阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及构网型光储协同控制具有直接参考价值。SFD抑制能力是构网型储能参与电网一次/二次调频的关键指标,建议在PowerTitan和ST PCS的VSG或GFM控制算法中嵌入分阶段频率响应建模与梯级备用优化逻辑,提升其在高比例新能源电网中的调频精...
考虑二次频率跌落的高风电渗透率电力系统调度策略
Dispatch Strategy for Power System with High Wind Power Penetration Considering Secondary Frequency Drop
Ji Han · Di Zhang · Longjie Xie · Chengsen Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
风力发电(WPG)已成为新能源发电的重要形式之一。然而,大规模风电接入电网对电力系统的频率稳定性构成了重大挑战,尤其是在风电参与调频时可能出现的二次频率下降(SFD)问题。本文提出了一种考虑二次频率下降的电力系统调度新策略。首先,构建了电力系统在不同频率下降阶段的频率响应模型,并采用阶梯备用法对模型进行降阶处理,以获取关键频率指标。其次,通过考虑动态频率约束,建立了电力系统的日前与日内一体化调度模型。最后,针对频率约束中的非线性问题,采用混合整数模型规划和两阶段迭代法对调度模型进行求解。结果表明...
解读: 该研究对阳光电源储能与风电变流产品线具有重要参考价值。文中提出的频率动态响应优化调度策略,可应用于ST系列储能变流器的GFM控制算法优化,提升储能系统在高风电渗透率场景下的频率支撑能力。具体可优化PowerTitan大型储能系统的VSG控制策略,通过储能快速响应抑制二次频率跌落。同时,该调度策略也可...
客座编辑特刊:面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标,电动交通(e-mobility)迅速发展。然而,其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源,因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展,收录43篇高质量论文,涵盖提高能效的多种技术路径,推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率;PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应;谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...