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可靠性与测试 可靠性分析 功率模块 多物理场耦合 ★ 4.0

外部直流磁场对多层陶瓷电容器高频阻抗特性的影响

Effects of External DC B-Fields on High-Frequency Impedance Characteristics of Multilayer Ceramic Capacitors

Rongrong Zhang · Chaoqiang Jiang · Shuo Wang · Teng Long 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月

多层陶瓷电容器(MLCC)广泛应用于电力电子领域。由于顺电和铁电材料通常被视为非磁性介质,其磁场效应在设计中常被忽略。本文揭示了一个重要且此前未被记录的现象:外部直流磁场会导致MLCC的高频阻抗发生显著变化,这对于高功率密度电力电子变换器的设计具有重要参考价值。

解读: MLCC是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中DC-Link支撑电容和滤波电路的关键元件。随着功率密度的提升,磁性元件(如电感、变压器)与电容的布局趋于紧凑,漏磁场对MLCC阻抗特性的影响可能导致滤波性能偏移或谐振点漂移。建议在研发阶段引入多物理场耦合仿真,评估高功率...

拓扑与电路 DAB 双向DC-DC 储能变流器PCS ★ 5.0

双有源桥

DAB)变换器中直流偏置引起的电流畸变参数设计

Jinhao Shen · Jian Zhang · Jianwei Wu · Qiu Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

双有源桥(DAB)变换器应用广泛,但高频开关导致直流偏置引起的电流畸变问题尚未得到有效解决。本文针对传统DAB变换器中辅助电感对效率的影响,研究了抑制直流偏置电流畸变的参数设计方法,旨在提升变换器在高频运行下的性能与稳定性。

解读: DAB变换器是阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能变流器(PCS)及直流耦合光储一体化系统的核心拓扑。直流偏置引起的电流畸变会导致变压器饱和、损耗增加及电磁干扰,直接影响储能系统的效率与可靠性。本文提出的参数设计方法可优化PCS内部DC-DC级的磁性元件设计,提升在高频工况下的电...

拓扑与电路 双向DC-DC 储能变流器PCS 可靠性分析 ★ 5.0

参数失配与非对称调制下输出并联DAB DC-DC变换器的主动热管理方法

Active Thermal Management Method for Output-Parallel DAB DC–DC Converters Under Parameter Mismatches and Asymmetrical Modulation

Jinhao Shen · Jian Zhang · Xiaoyan Huang · Lin Qiu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月

针对输出并联双有源桥(OP-DAB)变换器中非对称移相调制与参数失配导致的热不平衡问题,本文提出了一种包含改进移相调制策略和基于可靠性的功率分配方法的主动热管理方案,旨在缓解热不平衡,延长变换器寿命。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的储能业务,特别是PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统。在大规模储能PCS中,多模块并联运行是主流架构,参数一致性差异会导致模块间热应力不均,进而影响整机寿命。本文提出的主动热管理策略可直接应用于PCS的功率分配算法中,通过实时监测与动态调节,平衡各模块...

可靠性与测试 可靠性分析 功率模块 宽禁带半导体 ★ 4.0

一种用于纳秒脉冲宽度和大功率LIV测试的嵌入式电流传感方法

An Embedded Current Sensing Method for Nanosecond-Pulsewidth and High-Power LIV Testing

Yinong Zeng · Zhihao Liu · Xiaonan Tao · Jian Qiu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月

本文提出了一种嵌入式电流传感(ECS)方法,旨在解决纳秒级脉宽和大峰值功率条件下光-电流-电压(LIV)测试的挑战。传统LIV测试受限于高di/dt下的电流测量精度,该方法利用PCB内层走线耦合技术,有效提升了高频瞬态电流的测量准确性。

解读: 该技术对阳光电源的功率器件测试与可靠性评估具有重要参考价值。随着公司在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带半导体,高频开关下的瞬态电流测试精度直接影响器件失效分析与驱动电路优化。该嵌入式传感方法可集成于功率模块驱动板或测试平台中,提升对高di/dt工况下功率器件动态特...

拓扑与电路 DC-DC变换器 充电桩 ★ 4.0

一种采用减小频率范围控制的串联谐振变换器在电动汽车车载充电机中的实现

Implementation of a 3.3-kW DC–DC Converter for EV On-Board Charger Employing the Series-Resonant Converter With Reduced-Frequency-Range Control

Gang Liu · Yungtaek Jang · Milan M. Jovanovi · Jian Qiu Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月

本文提出了一种改进串联谐振变换器性能的控制方法,通过结合变频控制与延迟时间控制,有效缩减了宽输入/输出电压范围下的开关频率变化范围,从而提升了变换器的运行效率与设计灵活性。

解读: 该研究提出的宽电压范围下减小开关频率波动的方法,对阳光电源电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在车载充电机(OBC)及直流充电模块设计中,该控制策略能有效优化磁性元件设计,提升功率密度并降低电磁干扰。建议研发团队将其应用于高压快充模块的拓扑优化中,通过变频与移相/延迟时间的混合控制,提升充电桩在不同...

拓扑与电路 DAB 双向DC-DC 模型预测控制MPC ★ 5.0

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...

拓扑与电路 功率模块 组串式逆变器 储能变流器PCS ★ 4.0

用于高能量密度和低近场辐射的均分PCB电感

ESPI)设计

Ziyang Wang · Wucheng Ying · Yinong Zeng · Shuo Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月

PCB电感在电力电子系统集成中需求日益增长,但随着走线宽度增加,其在交直流条件下常面临趋肤效应严重及电感量显著下降的问题。本文分析了电感量下降的机理,并提出了一种创新的PCB电感结构(ESPI),旨在优化高频性能、提升能量密度并降低近场电磁辐射。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器、PowerStack储能系统及充电桩产品具有重要参考价值。随着电力电子产品向高功率密度和小型化方向发展,磁性元件的集成度成为瓶颈。ESPI结构能有效缓解高频下的趋肤效应,提升PCB电感效率,有助于减小逆变器和PCS内部磁性元件的体积,降低EMI辐射,从而优化整机散热与...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

通过优化屏蔽设计降低SiC半桥模块的近场磁辐射与寄生电感

Reducing Near-Field Magnetic Radiation and Parasitic Inductance in SiC Half-Bridge Modules via Optimized Shielding Design

Yi Du · Kai Lu · Boyi Zhang · Atif Iqbal 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

近场辐射和寄生电感是SiC MOSFET应用中的主要挑战。现有降低电感的方法多侧重于减小换流回路面积,但往往导致布局和制造工艺复杂化。本文基于电感由磁能积分决定的物理原理,提出了一种通过优化屏蔽设计来降低SiC半桥模块寄生电感和近场辐射的新方法,在简化工艺的同时提升了模块性能。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高开关频率和更高功率密度演进,SiC器件的应用已成为核心竞争力。该屏蔽设计方法能有效抑制高频开关下的电磁干扰(EMI)并降低寄生电感,有助于优化逆变器及PCS的功率模块封装设计,...

拓扑与电路 SiC器件 DC-DC变换器 功率模块 ★ 4.0

基于SiC功率器件的低电压应力与快速响应高精度软开关变换器

High-Precision Soft-Switching Converter With Low Voltage Stress and Fast Response Characteristics Based on SiC Power Devices

Jian Wei · Guangjuan Qiu · Baoquan Kou · Xiaobao Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月

双Buck拓扑因无死区时间特性在高精度应用中具有优势,通过注入偏置电流可消除过零失真。然而,随着母线电压升高,偏置电流限制及开关器件寄生参数影响了电流响应速度与精度。本文提出一种基于SiC器件的高精度软开关变换器,旨在优化电压应力并提升动态响应性能。

解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。首先,SiC器件的应用是提升光伏逆变器和储能PCS功率密度的关键,该拓扑的软开关特性有助于降低开关损耗,提升整机效率。其次,针对双Buck拓扑在高电压母线下的优化,可直接应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器中,改善电流波形质量,...

拓扑与电路 光伏逆变器 储能变流器PCS 功率模块 ★ 4.0

利用二维磁芯和折纸绕组将纳米晶共模电感的首谐振频率提升至10 MHz以上并改善性能

Using 2-D Core and Origami Winding to Push the First Resonant Frequency of Nanocrystalline Common-Mode Inductors Beyond 10 MHz With Improved Performance

Rongrong Zhang · Atif Iqbal · Shuo Wang · Chaoqiang Jiang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本文提出了一种利用二维磁芯和折纸绕组结构的新型电感设计,旨在不改变材料特性的前提下,显著提升纳米晶共模电感的首谐振频率(fR)。该方法有效突破了传统纳米晶电感仅限于数十千赫兹应用的限制,使其在更高频率下仍能保持优异的滤波性能,为高频电力电子变换器的电磁兼容设计提供了新思路。

解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan等储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进,EMI滤波器的体积与性能优化成为关键。该研究提出的二维磁芯与折纸绕组技术,能够显著提升共模电感的高频阻抗特性,有助于减小逆变器及PCS内部EMI滤波器的体积,降低高频寄生参数带来的干扰。建议研发团队在下一代高频...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 ★ 5.0

基于SiC功率器件的低电压应力、快速响应高精度软开关变换器

High-Precision Soft-Switching Converter With Low Voltage Stress and Fast Response Characteristics Based on SiC Power Devices

Jian Wei · Guangjuan Qiu · Baoquan Kou · Xiaobao Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

由于无死区时间的特性,双降压拓扑结构在高精度应用中颇具吸引力,并且通过注入偏置电流来消除过零失真。然而,随着母线电压的升高,由于偏置电流运行的限制以及开关器件寄生参数的影响,很难保证电流响应速度和精度。因此,本文提出一种结合碳化硅(SiC)功率器件的低电压应力谐振双降压软开关拓扑结构,以实现快速响应和高精度。首先,介绍了偏置电流和软开关拓扑的原理。然后,结合偏置电流解耦以及零电流开关和零电压开关的实现,对控制策略进行了分析。此外,基于考虑寄生参数的谐振电路,阐述了影响电压和电流应力的因素。最后,...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于SiC器件的高精度软开关技术具有重要的应用价值。该技术采用谐振双Buck拓扑结合碳化硅功率器件,在500V母线电压下实现100kHz开关频率,有效解决了传统拓扑在高压应用中的响应速度和精度瓶颈问题。 对于光伏逆变器业务,该技术的无死区时间特性和偏置电流注入方案能够...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 多物理场耦合 ★ 5.0

功率振荡定位:一种基于同步相量的自适应Vold-Kalman滤波能量法

Power Oscillation Localization: A Synchrophasor Based Adaptive Vold-Kalman Filtering Energy Flow

Qin Huang · Wei Qiu · Yao Zheng · Junfeng Duan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

随着相量测量单元(PMU)在电力系统中的广泛应用,利用同步相量数据实现功率振荡源定位成为可能。然而,传统的基于能量的定位方法易受噪声及无关频率成分干扰。为此,本文提出一种基于自适应Vold-Kalman滤波的能量法(A-VKF-Energy)。首先通过快速傅里叶变换识别有功功率中的振荡频率,进而采用自适应Vold-Kalman滤波提取各支路振荡分量,并计算其耗散能量。以能量变化斜率比作为能量流动方向判据,自动判定振荡源位置。仿真与实际事件验证表明,该方法能有效抑制频域耦合干扰,准确识别振荡源。

解读: 该功率振荡定位技术对阳光电源大型储能系统(PowerTitan)和构网型控制产品具有重要应用价值。在储能电站并网场景中,A-VKF-Energy方法可集成至iSolarCloud平台,实时监测ST系列储能变流器引发的次同步/超同步振荡,通过PMU数据精准定位振荡源支路,避免误判。该技术可优化GFM构...

储能系统技术 微电网 ★ 5.0

基于韧性移动储能资源的微电网构建方法——考虑电-交-信网络互依性

Resilient mobile energy storage resources-based microgrid formation considering power-transportation-information network interdependencies

Jian Zhong · Chen Chen · Haochen Zhang · Wentao Shen 等7人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.389

摘要 智慧城市技术的发展加深了电力、交通与信息网络(PTINs)之间的相互作用。当前基于移动储能资源(MESR)的配电网(PDN)恢复方案通常忽略了PTINs之间的互依赖关系,从而制约了负荷的高效恢复。本文梳理了PTINs中若干关键交互因素,包括电力供需、交通效率、通信覆盖能力、电动汽车(EV)部署能力以及配电网可控性。在此基础上,构建了一个PTIN交互模型,用以揭示基于MESR恢复过程中的‘链式恢复效应’。进一步地,提出一种利用电动汽车(EVs)、移动储能系统(MESSs)和无人机(UAVs)...

解读: 该研究对阳光电源移动储能及微电网解决方案具有重要价值。论文提出的电力-交通-信息网络(PTIN)协同优化框架,可直接应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的智能调度策略。移动储能系统(MESS)与电动汽车协同恢复供电的思路,为阳光电源充电桩产品与储能系统集成提供新方向。基于UAV的通信覆...