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基于虚拟振荡器控制的并联三相逆变器载波同步方法
Synchronization of the carrier wave of parallel three-phase inverters with virtual oscillator control
Jian Hu · Hao Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文提出了一种无需通信的并联三相逆变器载波同步方法。该方法基于数字虚拟死区振荡器,通过并联逆变器间的电气连接进行耦合。利用耦合振荡器网络的同步现象,实现各逆变器载波的自动同步,从而优化并联系统的运行性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)具有重要意义。在多机并联场景下,载波同步能有效抑制环流,提升系统并联运行的稳定性与电能质量。特别是对于构网型(GFM)储能系统,该无通信同步策略可增强系统在弱电网下的鲁棒性。建议研发团队评估该算法在iSol...
三相逆变器最小电容电流
MC2)三矢量调制
Yifeng Wang · Jian Zhou · Lingxiao Xue · Xiaoyong Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种新型三相逆变器调制策略,旨在实现全功率因数角和调制指数范围内的直流母线电容RMS电流最小化。文章建立了电容RMS电流的通用计算模型,并通过数学对比分析了所有可能的三矢量PWM方案,以确定最优解。
解读: 该研究直接优化了逆变器直流侧电容的电流应力,对阳光电源的核心产品线具有显著的工程价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中,直流母线电容是影响寿命和可靠性的关键器件。通过采用这种最小化电容电流的调制策略,可以有效降低电容发热,延长电容使用寿命,或在相同可靠性要求...
通过MIMO设计方法提高高速下电机模拟器的动态精度
Improving Dynamic Accuracy of the Electric Motor Emulator at High Speed via MIMO Design Method
Qi Li · Dafang Wang · Jianhua Lin · Fangheng Jian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
随着电力硬件在环(PHIL)技术的发展,电机模拟器(EME)应用日益广泛。然而,传统的建模与控制方法在宽工作点范围内,特别是在高速工况下,难以保证动态精度和鲁棒性。本文提出了一种基于MIMO(多输入多输出)的设计方法,旨在提升电机模拟器在高速运行时的动态响应精度与性能。
解读: 该研究关注电力硬件在环(PHIL)测试技术,对阳光电源的研发测试体系具有参考价值。在风电变流器及电动汽车驱动系统的研发过程中,高精度的电机模拟器能显著缩短控制器开发周期并提升测试安全性。通过引入MIMO控制策略优化模拟器在高速下的动态表现,有助于阳光电源在风电变流器及高功率密度驱动产品的测试环节中,...
基于广义分布函数与Preisach模型的磁性元件磁滞建模及高效参数辨识
Hysteresis Modeling of Magnetic Components With Generalized Distribution Function and Efficient Parameter Identification Based on Preisach Model
Zhan Shen · Lexing Zhang · Shunshun Ma · Kaiyuan Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
软磁材料广泛应用于电力电子变换器的磁性元件中。其磁滞效应导致磁芯呈现非线性阻抗特性,进而引发损耗增加、波形畸变及电磁干扰问题。本文针对磁性材料的非线性行为,提出了一种基于广义分布函数的Preisach磁滞建模方法,并实现了高效的参数辨识,为优化变换器磁性元件设计提供了理论支持。
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)的核心部件。该研究提出的高精度磁滞建模与参数辨识方法,能有效提升磁性元件在复杂工况下的损耗预测精度,有助于优化磁芯设计,从而提升逆变器与PCS的整机效率。此外,该方法在减少电磁干...
一种用于三相双有源桥变换器的混合调制改进模型预测控制
Improved Model Predictive Control for Three-Phase Dual-Active-Bridge Converters With a Hybrid Modulation
Jiahao Sun · Lin Qiu · Xing Liu · Jian Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种针对三相双有源桥(3p-DAB)变换器的改进型移动离散控制集模型预测控制(MDCS-MPC)策略,结合了混合调制技术。该方法旨在提升变换器在部分负载下的效率,并增强输出电压跟踪的动态性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心储能业务。三相DAB变换器是PowerTitan和PowerStack等大功率储能变流器(PCS)实现DC-DC级双向功率变换的关键拓扑。通过引入混合调制与改进的MDCS-MPC,能够显著降低PCS在部分负载工况下的开关损耗,提升系统全功率段的转换效率,这对储能电站的经...
基于相邻充电周期部分电压段相似性评估的电芯级内短路识别
Identification of Internal Short Circuit on Cell-Level via Similarity Assessment of Partial Voltage Segments in Adjacent Charging Cycles
Xuan Zhao · Qiquan Liu · Jian Ma · Kai Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对电池包内电芯不一致性导致的内短路(ISC)误报问题,本文提出了一种基于电芯历史数据自比对的ISC识别新方法。该方法通过分析充电电压序列,有效区分了正常电芯与故障电芯,提高了ISC诊断的准确性与可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统核心安全需求。ISC是导致储能系统热失控的主要诱因,该方法通过自比对算法优化BMS策略,能显著提升iSolarCloud平台对电芯早期故障的预警能力,降低运维成本。建议将此算法集成至BMS固件中,作为电芯健康状态(SOH)监...
一种基于优化SFPFN方案的重感性负载大电流平顶脉冲电源
A Pulsed Power Supply Based on an Optimized SFPFN Scheme Producing Large Currents With a Flat Top on a Heavily Inductive Load
Peng E · Wenbin Ling · Aaohua Mao · Jian Guan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文设计了一种基于顺序触发脉冲形成网络(SFPFN)的电源,能为重感性负载提供约26kA的大电流及超过10ms的平顶脉冲。针对SFPFN方案中开关器件承受高电压应力的问题,提出了一种新型电路拓扑,显著提升了能量传输效率。
解读: 该研究探讨了高电流、重感性负载下的脉冲功率变换技术,虽然其应用场景(如强磁场、粒子加速器)与阳光电源主流的逆变器及储能业务存在差异,但其核心涉及的“高电压应力抑制”及“高效率拓扑设计”对阳光电源的电力电子研发具有参考价值。特别是在PowerTitan等大型储能系统或未来高功率密度PCS的研发中,该文...
一种具有突发模式以对应DC-DC开关变换器节能模式的高效率快速瞬态数字低压差线性稳压器
A High Efficiency and Fast Transient Digital Low-Dropout Regulator With the Burst Mode Corresponding to the Power-Saving Modes of DC–DC Switching Converters
Jian-He Lin · Shang-Hsien Yang · Balakumar Muniandi · Yu-Sheng Ma 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种数字低压差线性稳压器(DLDO),采用非线性开关控制(NLSC)技术。在开关变换器处于节能模式且开关噪声电压超过50mV时,该技术能将电压纹波抑制在6mV以下。此外,NLSC技术通过将静态电流降低至10μA以下,显著提升了电流效率并降低了开关损耗。
解读: 该技术主要应用于电源管理芯片(PMIC)的微功耗优化,对于阳光电源而言,其核心价值在于提升iSolarCloud智能运维平台配套的传感器、通信模块及户用逆变器内部控制电路的能效。在户用光伏和储能系统(如PowerStack)的待机模式下,通过引入此类低功耗DLDO设计,可有效降低系统在轻载或休眠状态...
面向拓扑鲁棒变量的可解释电力系统拥塞事件预测
Explainable Prognosis of Congestion Events in Power Systems With Topologically Robust Variables
Xinxiong Jiang · Jian Xu · Siyang Liao · Deping Ke 等8人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年11月 · Vol.22
本文提出特征组合优化方法筛选对拓扑变化鲁棒的变量集,并构建基于张量化网络与混合注意力机制的可解释拥塞预测模型,支持变量级贡献追踪;引入静态协变量编码提升性能。实验表明其在未知拓扑变化下仍保持约95%预测精度,性能衰减降低超32%。
解读: 该研究对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及ST系列PCS、PowerTitan储能系统的电网侧协同调控具有重要价值:其拓扑鲁棒变量筛选与可解释预测能力,可增强光储系统在电网结构动态调整(如分布式光伏高渗透率导致的线路重构)下的拥塞预警精度与可信度。建议将该算法嵌入iSolarCloud的电...
基于数字孪生的单相PWM整流器灰箱建模与关键参数监测
Gray-Box Modeling and Key Parameters Monitoring of Single-Phase PWM Rectifiers Based on Digital Twins
Sihui Zhang · Wensheng Song · Zhiwei Zhang · Jian Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
针对工业保密性和知识产权限制导致控制参数难以获取的问题,现有单相脉宽调制(PWM)整流器的白箱数字孪生(DT)模型在实际应用中受限。为此,本文提出一种可克服未知控制参数限制且精度更高的灰箱DT模型。该模型引入死区效应和电容等效串联电阻(ESR),提升了准确性,并更贴近实际系统运行特性,具备更全面的健康状态监测能力。基于实测动静态工况数据,模型部署于独立服务器,结合粒子群与鲸鱼优化混合算法实现关键参数精确在线监测。实验验证了模型在不同工况、参数及控制策略下的有效性,并分析了误差影响。本研究推动了非...
解读: 该灰箱数字孪生建模技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器和车载OBC充电机中,PWM整流器是核心功率单元,该技术可在无需获取控制参数的情况下实现精确建模,特别适用于第三方设备集成场景。引入死区效应和电容ESR的建模方法可提升SiC器件应用的精度,支持iSolarCloud平台的非...
基于遗传算法的梯形磁芯三相耦合电感多目标优化
Genetic Algorithm-Based Multiobjective Optimization of Three-Phase Coupled Inductor With Ladder Magnetic Core
Yifeng Wang · Zhongda Wang · Xiaoyong Ma · Han Cui 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
交错并联升压变换器(IBC)广泛应用于电动汽车车载电源,对转换效率和功率密度要求较高。本文采用一种具有梯形磁芯的三相耦合电感,并提出基于遗传算法(GA)的多目标优化方法,兼顾转换器效率与电感体积。通过构建包含交流磁通分析的磁阻模型,建立综合目标函数与约束条件,利用GA实现全局优化,获得效率与体积的Pareto前沿。实验搭建30 kW样机,功率密度达22 kW/L,最高效率98.6%;相比非耦合电感,体积减少43.8%,功率密度提升12.8%。
解读: 该梯形磁芯三相耦合电感优化技术对阳光电源车载电源和储能系统具有重要应用价值。在新能源汽车产品线,可直接应用于OBC充电机的交错并联升压拓扑,实现体积减少43.8%、功率密度提升至22 kW/L,满足车载高集成度需求。在ST系列储能变流器中,该技术可优化DC-DC升压级设计,提升系统效率至98.6%以...
线性与方形元胞SiC MOSFET单粒子响应对比研究
Comparison of the Single-Event Response for SiC MOSFETs With Linear and Square Cells
Xiaoping Dong · Qian Xu · Yao Ma · Mingmin Huang 等13人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73
本文对比了方形与线性元胞结构SiC MOSFET在1443 MeV ¹⁸¹Ta离子辐照下的单粒子效应(SEE)敏感性。发现方形元胞因p-base/n⁻结尖角引发电流聚集和强电热耦合,更易失效;线性元胞电流分布更均匀,抗辐射能力更强。提出圆形电极方形元胞结构,在维持低导通电阻的同时缓解电流拥挤。
解读: 该研究对阳光电源面向航天、深空及高可靠性场景的功率器件选型具有重要参考价值。SiC MOSFET是ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器核心开关器件,其抗辐射鲁棒性直接影响极端环境(如低轨卫星供电、空间站能源系统)下设备寿命与故障率。建议在下一代高可靠性光伏/储能变流器中优先采用...
基于自驱动Sb2Se3异质结光伏探测器的载流子动力学分析及其宽光谱响应
Carrier dynamics analysis of self-powered Sb2Se3 heterojunction photovoltaic detectors with a broad spectral response
Yu Cao · Jiaqi Chen · Jing Zhou · Sanlong Wang 等10人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288
简化器件结构并降低制造成本是推动光伏探测器发展的有效策略。在本研究中,我们结合理论与实验方法,开发了一种基于ZnO:B/Sb2Se3的自驱动异质结光伏探测器。采用近空间升华技术,在宽带隙ZnO:B衬底上生长出高度(002)取向、高光敏性的Sb2Se3薄膜,从而构建高性能异质结。多功能ZnO:B不仅作为n型层形成用于自供电的异质结结构,同时还充当透明前电极,显著简化了器件结构。与此同时,通过理论模拟,我们系统研究了Sb2Se3体缺陷、界面缺陷以及ZnO:B层和MoO3层厚度对器件性能的影响。值得注...
解读: 该ZnO:B/Sb2Se3异质结光伏探测器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要参考价值。其载流子动力学分析方法可用于优化逆变器的光伏输入响应特性,特别是400-900nm宽光谱响应机制有助于提升SG系列在弱光和复杂光照条件下的发电效率。自供电异质结结构的低复合率设计理念,可启发功率...