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基于脉冲幅度调制与令牌轮换的多电平逆变器电压平衡方法
Pulse Magnitude Modulation and Token Rotation-Based Voltage Balancing Method of Multilevel Inverter for Wireless Power Transfer
Jian Guo · K.T. Chau · Wei Liu · Yunhe Hou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
多电平逆变器在大功率无线电能传输（WPT）系统中受到了越来越多的关注，但其开关损耗和电容电压平衡问题令人担忧。为解决这些问题，本文提出并实现了一种用于WPT系统的飞跨电容多电平逆变器（FCMLI）的Σ-Δ脉冲幅度调制（PMM）方法。该方法可同时实现宽范围输出电压调节和零电压开关。此外，本文还提出了一种基于令牌旋转的用于WPT的FCMLI飞跨电容电压平衡方法。该方法可平衡任意电压等级的FCMLI电容电压，同时保持较小的纹波并抵抗阶跃动态变化。文中还讨论了飞跨电容的相应参数选择。通过理论分析、计算机...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这篇论文提出的飞跨电容多电平逆变器技术及其Σ-Δ脉冲幅度调制方案具有显著的战略价值。该技术虽然针对无线电能传输系统，但其核心创新——开关损耗优化和电容电压平衡控制——与我司光伏逆变器和储能变流器的技术痛点高度契合。 首先，论文提出的零电压开关技术能够有效降低开关损耗，这对...
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...
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...
一种基于TKAN的光伏阵列输出功率异常检测方法
An Anomaly Detection Method for the Output Power of Photovoltaic Arrays Based on TKAN
Tingting Pei · Lei Jiang · Wei Chen · Haiyan Zhang 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年8月
当今，光伏发电系统面临的最大挑战之一是使其保持在理想的发电效率下运行。为实现这一目标，对光伏阵列输出功率进行异常检测对于确保系统的可靠性和安全性至关重要。本文提出了一种基于时间柯尔莫哥洛夫 - 阿诺尔德网络（TKANs）的光伏阵列输出功率异常检测方法。首先，通过选取光伏阵列输出功率、环境温度、组件温度和辐照度的时间序列作为输入特征，构建光伏阵列参数数据集。其次，通过获取环境信息和运行参数的边界值，并将其缩放到 0 - 1 的范围，对光伏阵列参数数据集进行特征归一化处理。然后，使用 TKAN 神经...
解读: 该TKAN异常检测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有直接应用价值。可集成至SG系列光伏逆变器的智能诊断模块，通过时序特征分析实时监测组串级输出功率异常，提前识别遮挡、热斑、组件失效等故障模式。相比传统阈值法，该方法的动态权重机制能适应不同天气条件下的功率波动特性，显著降低误报率。可...
方波电压高频与高dv/dt耦合作用下封装绝缘界面放电特性及绝缘寿命分析
Interfacial Discharge Characteristics and Insulation Life Analysis of Package Insulation Under Square Voltage Coupled With High Frequency and Steep dv/dt
Wei Wang · Qingmin Li · Daocheng Lu · Yujie Tang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
方波电压的高频特性及高电压变化率（dv/dt）是电力电子器件直接键合铜（DBC）基板界面放电（ID）的主要原因。本文搭建了DBC基板陶瓷、金属层与硅胶交界处的高频局部放电测试系统，提出了一种能够屏蔽强电磁干扰（EMI）的局部放电测量方法。研究结果表明，当电压上升时间从500 ns缩短至100 ns时，界面放电起始电压（IDIV）提高了13.8%，且该起始电压几乎与频率无关；其次，随着上升时间的缩短，初始放电相位逐渐提前，平均放电幅值和最大放电幅值逐渐增大，放电次数逐渐减少；当频率从10 kHz升...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于高频方波电压下封装绝缘界面放电特性的研究具有重要的工程应用价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器向高频化、高功率密度方向发展，功率器件面临的电压应力日益严峻，特别是碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带器件的应用使得开关频率提升至数十kHz，dv/dt可达数十V/...
考虑多尺度储能需求的电氢储能系统优化配置：一种双层多步方法
Optimal Sizing of Electric-Hydrogen Energy Storage with Consideration of Multi-scale Energy Storage Requirements: A Two-layer Multi-step Approach
Zihan Sun · Jian Chen · Yang Chen · Wen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
与可再生能源集成的电氢耦合系统（EHCSs）在提供清洁能源方面具有显著优势，但在不同时间尺度上面临供需不平衡问题。本文提出了一种用于电氢储能的两层多步优化定容框架，以满足多尺度储能需求。第一步为优化定容层，通过遗传粒子群优化算法（GPSO）确定初始储能容量和聚类数量。第二步为运行层，在年度尺度上对长时储氢进行优化，以最小化不平衡风险并确定每日净氢能。将第二步得到的每日净氢能与原始可再生能源和负荷数据一起，采用基于优化的时间序列方法，并结合验证和补充技术，生成短时典型场景。最后一步是基于这些典型日...
解读: 该双层多步优化方法对阳光电源PowerTitan储能系统和光储一体化解决方案具有重要应用价值。研究提出的多尺度储能需求分析框架，可直接应用于ST系列储能变流器与电解制氢系统的容量配置优化，通过上层经济性优化与下层时序运行验证的迭代机制，能够精准匹配不同时间尺度的功率波动需求。该方法可集成到iSola...
基于加速应力测试预测实际运行中TOPCon光伏组件的潜在诱导衰减
Prediction of potential induced degradation for TOPCon PV modules working in field based on accelerated stress testing
Zhiwei Li · Kai Yu · Le Wang · Jian Huang 等10人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290
摘要 潜在诱导衰减（PID）是光伏（PV）组件在高系统电压、高湿度和高温环境下运行时面临的一个严重问题，可能导致显著的性能损失。本研究建立了一种基于双面玻璃结构的隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）电池组件来预测实际应用中PID衰减行为的方法。采用阿伦尼乌斯方程（Arrhenius equations），结合光照强度为800 W/m²的稳态试验箱中获得的PID数据，对光伏组件功率衰减速率进行拟合。此外，评估了不同温度条件下的加速因子（AF），即加速测试中的功率衰减速率与实地衰减速率之比。该方法被应...
解读: 该TOPCon组件PID预测方法对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要价值。研究揭示不同气候区PID衰减规律(华南30年衰减1.57%,中东1.13%),可指导1500V高压系统设计优化。建议将Arrhenius加速因子模型集成至iSolarCloud预测性维护算法,针对高...
面向集成零排放航空
IZEA）的液氢储存、热管理与输运控制系统
Parmit S.Virdi · Wei Guo · Louis N. Cattafest · Peter Cheetham 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393
摘要 航空业的快速发展凸显了迫切需要减少碳排放和凝结尾迹排放，这两者是导致气候变化的关键因素。氢气因其高的比化学能，成为一种极具前景的清洁燃料替代方案。为推动可持续航空发展，本文提出了一种面向集成零排放航空（Integrated Zero Emission Aviation, IZEA）的创新性液氢储存、热管理与输运控制系统设计。本设计利用液氢的制冷能力，对关键动力系统组件的温度及热负荷进行有效调控。通过调节储氢罐内的压力，我们验证了系统能够实现所需的氢气质量流量——最高达0.25 kg/s，以...
解读: 该液氢热管理系统对阳光电源储能及电驱动产品具有重要启示。文中通过系统级优化实现0.62重量指标和16.2MW功率传输的方法,可借鉴于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是PCS功率器件的液冷设计。氢燃料冷却潜力为EV充电桩大功率模块散热提供新思路。压力调控的流量管理策略可应用于储能系统BM...