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拓扑与电路 可靠性分析 功率模块 ★ 2.0

水下感应电能传输系统共模噪声分析与抑制

Analysis and Suppression of Common Mode Noise for Underwater IPT Systems With Parasitic Capacitances

Jiapeng Li · Shuai Wu · Xiuyun Ren · Chunnuan Liang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

海水的高导电性显著增强了水下感应电能传输(IPT)系统中的寄生电容,从而加剧了共模(CM)干扰,严重影响系统可靠性。本文针对海水浸没环境,对IPT系统组件的寄生电容进行建模,并提出了相应的抑制策略以提升系统运行稳定性。

解读: 该研究关注复杂环境下的寄生参数建模与电磁干扰(EMI)抑制,虽然主要针对水下IPT场景,但其共模噪声分析方法对阳光电源的电力电子产品具有参考价值。在光伏逆变器和储能变流器(PCS)的研发中,随着高频化和功率密度的提升,寄生参数对EMI的影响日益显著。该文提出的建模与抑制思路可辅助优化PowerTit...

拓扑与电路 充电桩 功率模块 ★ 2.0

用于无人机抗偏移无线充电的嵌入式轻量化鼠笼式接收线圈

Embedded Lightweight Squirrel-Cage Receiver Coil for Drone Misalignment-Tolerant Wireless Charging

Pengcheng Cao · Yong Lu · Haigang Zhang · Jiapeng Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月

针对无人机(UAV)无线充电系统对紧凑、轻量化及抗偏移性能的需求,本文提出了一种嵌入在无人机起落架中的新型鼠笼式接收线圈。该设计避免了接收端外置带来的飞行阻力,显著提升了系统的集成度与空气动力学性能,为无人机自动化补能提供了高效的解决方案。

解读: 该技术主要针对无人机无线充电领域,虽然与阳光电源目前核心的光伏逆变器及储能系统业务关联度较低,但其“嵌入式”与“轻量化”的设计理念对阳光电源的电动汽车充电桩及未来移动储能设备具有参考价值。随着电动交通与分布式能源的融合,若阳光电源未来拓展无人机自动巡检基站或小型化移动充电业务,该抗偏移无线充电技术可...

拓扑与电路 多电平 模型预测控制MPC PWM控制 ★ 4.0

模块化多电平变换器的可变舍入电平控制方法

Variable Rounding Level Control Method for Modular Multilevel Converters

Jiapeng Yin · Jose I. Leon · Marcelo A. Perez · Leopoldo G. Franquelo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月

本文提出了一种改进的模块化多电平变换器(MMC)控制方法。该方法基于模型预测控制(MPC)技术对传统的最近电平控制(NLC)方案进行改进,在保持NLC方案控制简单性的同时,显著增强了对相电流和环流的控制能力。

解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统(如PowerTitan系列)中具有重要应用潜力。该研究提出的基于MPC的改进型NLC控制策略,能够有效优化多电平变换器的环流抑制与电流质量,对于提升大型电站侧储能PCS的效率与电网适应性具有参考价值。建议研发团队关注该算法在复杂电网环境下的计...

功率器件技术 功率模块 可靠性分析 故障诊断 ★ 3.0

IGCT关断失效机理的实验研究

Experimental Investigation on the Turn-Off Failure Mechanism of IGCT

Jiapeng Liu · Jianhong Pan · Jinpeng Wu · Lingyao Meng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本文旨在揭示集成门极换流晶闸管(IGCT)的关断失效机理。通过设计消除非理想因素的实验方案,研究人员深入分析了IGCT在关断过程中的物理特性,旨在解决其关断能力受限的问题,为提升大功率电力电子器件的可靠性提供理论支撑。

解读: IGCT作为一种高压大功率电力电子器件,主要应用于超高压输电及大型工业驱动领域。虽然阳光电源目前的核心产品线(如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统)主要采用IGBT或SiC MOSFET技术,但随着公司在大型电网侧储能及更高电压等级电力电子装备的探索,深入理解大功率器件的失效机理对于...

拓扑与电路 双向DC-DC 功率模块 ★ 2.0

一种用于自主水下航行器的双极与单极磁通道复用无线电能与数据同步传输系统

A Bipolar and Unipolar Magnetic Channel Multiplexed WPT System With Simultaneous Full-Duplex Communication for Autonomous Underwater Vehicles

Chunwei Cai · Jiapeng Li · Shuai Wu · Zheng Qin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月

本文提出了一种用于自主水下航行器(AUV)的单极与双极磁通道复用无线电能与数据同步传输系统。该系统利用双极线圈通过水平磁通传输电能,利用单极线圈通过垂直磁通传输数据。接收端结构紧凑,重量仅为741克,实现了高效的能量与信息同步传输。

解读: 该技术主要针对水下无线充电场景,属于无线电能传输(WPT)的前沿拓扑研究。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏、储能及地面/工商业充电桩,与水下应用场景差异较大,但其磁通道复用与电能/数据同步传输技术对于未来充电桩的智能化、无线化升级具有一定的参考价值。建议关注该拓扑在提升功率密度和集成度方面的设计...

功率器件技术 功率模块 宽禁带半导体 ★ 3.0

混合电网换相换流器用反向阻断IGCT的优化设计

Optimal Design of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line Commutated Converter

Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Xiaozhao Li · Yue Song 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月

混合电网换相换流器(Hybrid LCC)能有效降低换相失败概率,但目前缺乏满足该拓扑要求的高压、大电流、高关断能力的逆导型集成门极换流晶闸管(RB-IGCT)。本文重点研究了RB-IGCT的优化设计方法,旨在提升其在复杂电力电子拓扑中的应用性能。

解读: 该研究涉及的高压大功率器件RB-IGCT主要应用于高压直流输电(HVDC)领域。虽然阳光电源目前的核心产品线(如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统)主要基于IGBT和SiC MOSFET技术,但随着公司在大型地面电站及电网侧储能业务的深入,对更高电压等级、更高功率密度器件的需求日益增...

功率器件技术 功率模块 可靠性分析 热仿真 ★ 3.0

基于栅极雪崩阈值电压的高精度IGCT结温监测新方法

Novel IGCT Junction Temperature Monitoring Method With High Precision Based on Gate Avalanche Threshold Voltage

Han Wang · Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

针对集成门极换流晶闸管(IGCT)的可靠性,本文提出了一种基于栅极雪崩阈值电压的结温监测新方法。传统温度敏感电参数(TSEP)方法因灵敏度低(<2 mV/K),精度仅达±5 K。该方法通过利用栅极雪崩特性,显著提升了结温监测的精度,为高功率电力电子器件的实时热状态监控提供了有效方案。

解读: IGCT主要应用于超大功率电力电子领域,如中高压大功率变流器。虽然阳光电源目前的主流产品(组串式/集中式逆变器、储能PCS)多采用IGBT或SiC模块,但该研究提出的高精度结温监测方法对于提升大功率电力电子设备的可靠性具有借鉴意义。建议研发团队关注该TSEP方法在IGBT模块上的迁移应用,通过提升功...

功率器件技术 功率模块 ★ 4.0

用于具有单开关属性的固态直流断路器的超低通态电压IGCT

Ultra-Low on-State Voltage IGCT for Solid-State DC Circuit Breaker With Single-Switching Attribute

Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Wenpeng Zhou · Zhengyu Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月

固态直流断路器(SS-DCCB)的性能主要取决于功率器件的通态特性。本文开发了一种用于SS-DCCB的优化低通态电压集成门极换流晶闸管(LO-IGCT)。研究分析了基区长度、载流子寿命和发射极注入效率等器件参数对通态电压的影响,并进行了优化设计。

解读: 直流断路器技术是高压直流输电及大型储能系统安全保护的核心。IGCT作为一种高压大功率器件,其通态损耗的降低直接提升了SS-DCCB的效率并降低了散热成本。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及直流侧保护方案,该技术有助于提升系统整体转换效率,减少直流侧故障切除时的能量损耗。建议研发团队关...

电动汽车驱动 SiC器件 可靠性分析 ★ 4.0

温度不均匀性和栅极陷阱电荷对碳化硅MOSFET电流不平衡的影响

Influence of temperature inhomogeneity and trap charge on current imbalance of SiC MOSFETs

Chunsheng Guo · Jiapeng Li · Yamin Zhang · Hui Zhu 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年6月 · Vol.226

对于碳化硅(SiC)MOSFET,无论是多芯片模块还是多个分立器件,均需并联连接以实现高电流容量。然而,并联应用中出现的电流不平衡会降低器件的可靠性。本文重点研究了温度不均匀性和栅极陷阱电荷对SiC MOSFET电流不平衡行为的影响,并对阈值电压差异对电流不均匀性的影响进行了对比研究。最后,从电压和时间维度上比较了上述三个因素对SiC MOSFET电流不均匀特性的影响。结果表明,在静态过程中,由于温度不均匀性引起的漏源电流不平衡百分比可始终保持在10%以上;在动态过程中,由于温度不均匀性引起的漏...

解读: 该研究揭示SiC MOSFET并联应用中温度不均匀性和陷阱电荷导致的电流不平衡机理,对阳光电源ST系列储能变流器、电动汽车驱动系统及充电桩产品具有重要指导意义。研究表明静态和动态过程中温度不均匀性引起的电流失配均超过10%,这为我们优化多芯片并联SiC模块的热管理设计、改进栅极驱动均流策略提供理论依...