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嵌入式锂电池宽带EIS测量系统的离散脉冲控制策略
Discrete Pulse Control Strategy for Embedded Li-ion Batteries Broadband EIS Measurement System
Jin Sha · Xiao Li · Gaofeng Qiu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
电化学阻抗谱（EIS）能有效反映锂电池的材料特性及电化学反应过程。本文提出一种基于电池DC-DC功率接口的嵌入式EIS测量系统，通过离散脉冲控制策略，实现了无损、低成本且高精度的在线EIS测量，在电池状态监测与健康管理领域具有广阔应用前景。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高的应用价值。通过复用现有的双向DC-DC功率变换器硬件，无需额外增加昂贵的测试设备即可实现电池组的在线EIS测量，这能显著提升iSolarCloud平台的电池健康状态（SOH）评估精度和故障预警能力。建议...
一种CCM Boost PFC变换器的离散占空比控制：原理、建模与分析
A Discrete Duty Ratio Control for CCM Boost PFC Converter: Principle, Modeling, and Analysis
Jin Sha · Suting Chen · Jiahao Hu · Honghao Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种离散占空比（DDR）控制策略，旨在提升连续导通模式（CCM）下Boost功率因数校正（PFC）变换器的功率因数和瞬态响应性能。通过直接生成离散占空比以拟合目标占空比，该控制策略实现了高功率因数和参考输出电压的快速、精确跟踪。
解读: 该技术主要应用于阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线中的前级PFC电路。在户用逆变器中，优化PFC控制可显著提升系统在宽电压范围下的功率因数，降低谐波污染；在充电桩应用中，该离散占空比控制策略能有效提升动态响应速度，改善输出电压稳定性。建议研发团队评估该算法在数字控制平台（如DSP/FPGA）上的...
直流-直流变换器环路增益及其测量的重新思考
Reconsideration of Loop Gain and Its Measurement in DC–DC Converters
Xinbo Ruan · Chun Xiong · Xin Li · Xiaoling Xiong 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文探讨了直流-直流变换器环路增益测量中常用的调制信号扰动法与脉冲扰动法。研究指出，由于注入的小信号扰动形式不同，两种方法测得的环路增益结果存在不一致性，现有平均模型难以区分这种差异。
解读: 环路增益的准确测量是保证电力电子变换器稳定性的核心。阳光电源的组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统中的双向DC-DC变换器以及电动汽车充电桩，均高度依赖高精度的控制环路设计。该研究揭示了不同扰动测量方案的局限性，对公司研发团队优化DC-DC变换器的控制参数整定、提升系统并网稳定性和瞬态响应...
针对大调制纹波幅值的DC-DC变换器扩展频率范围的小信号模型
Small-Signal Models With Extended Frequency Range for DC–DC Converters With Large Modulation Ripple Amplitude
Xin Li · Xinbo Ruan · Qian Jin · Mengke Sha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文分析了脉宽调制（PWM）产生的边带效应及其对闭环控制的混叠影响。通过将PWM边带效应的关键信息纳入模型，有效提升了DC-DC变换器小信号模型的精度，特别是在大调制纹波幅值工况下，为高性能电力电子变换器的控制设计提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS（如PowerTitan系列）中的DC-DC变换环节具有重要指导意义。在光储系统中，随着开关频率提升和功率密度增加，大纹波下的控制精度直接影响系统的动态响应和稳定性。通过引入该文提出的扩展频率范围小信号模型，研发团队可优化闭环控制策略，提升变换器在复杂电网环...
一种描述滤波电感对并联型谐振变换器稳态性能影响的改进基波近似法
An Improved Fundamental Harmonic Approximation to Describe Filter Inductor Influence on Steady-State Performance of Parallel-Type Resonant Converter
Yiming Chen · Jianping Xu · Jin Sha · Leiming Lin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文分析了滤波电感对并联型谐振变换器稳态性能的影响。研究表明，滤波电感的纹波电流会导致传统基波近似法（FHA）预测不准，尤其在电感值较小时误差显著。文章提出了一种改进的FHA方法，以更精确地描述变换器的稳态工作特性。
解读: 该研究针对谐振变换器的建模精度问题，对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及户用光储一体机中的DC-DC变换模块具有重要参考价值。在储能PCS中，LLC或并联型谐振拓扑常用于实现高效率的能量转换，滤波电感的设计直接影响变换器的效率与功率密度。通过采用文中提出的改进...
考虑脉宽调制效应的DC-DC变换器近似离散时间建模
Approximate Discrete-Time Modeling of DC–DC Converters With Consideration of the Effects of Pulse Width Modulation
Xin Li · Xinbo Ruan · Qian Jin · Mengke Sha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
针对Boost和Buck-Boost等输出电流脉动的DC-DC变换器，前沿或后沿PWM调制会导致截然不同的动态行为。传统平均模型难以捕捉该现象，而离散时间模型可有效预测。本文提出了一种考虑PWM效应的近似离散时间建模方法，以精确描述变换器的动态特性。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。在光伏组串式逆变器（Boost升压电路）及储能变流器（双向DC-DC）中，高频开关下的电流脉动对控制精度和稳定性影响显著。传统的平均模型在处理高频动态时存在局限，而本文提出的离散时间建模方法能更精确地设计控制环路，提升产品在复杂工况下的瞬态响应速度和并网...
基于扰动补偿的离散单移相控制策略
Disturbance Compensation-Based Discrete Single-Phase-Shift Control for DAB DC-DC Converter
Jin Sha · Zan Liu · Yu Zhang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
本文提出了一种基于新型扰动补偿的离散单移相（DCB - DSPS）控制策略，以提高双有源桥（DAB）直流 - 直流变换器的动态性能。在所提出的控制策略中，移相比由两部分组成。第一部分是DAB直流 - 直流变换器在单移相（SPS）调制下的开环移相比 dol，可使用数字信号处理器轻松计算得出。第二部分是补偿移相比，它根据输出电压参考值与采样值之间的关系，从预设的离散值ΔdH 和ΔdL 中选取。补偿移相比用于消除由非理想寄生参数以及源、负载和控制器中的扰动所引起的稳态误差，确保输出电压能够精确调节以跟...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于扰动补偿的离散单相移控制技术对我们的储能系统和光伏逆变器产品具有重要应用价值。DAB双有源桥DC-DC变换器是储能变流器和直流升压环节的核心拓扑，该技术通过创新的控制策略有效解决了传统单相移控制在动态响应和稳态精度方面的固有缺陷。 该技术的核心价值在于其双分量控制...
基于关断栅极电压下冲与过冲的多芯片IGBT功率模块芯片失效程度评估方法
Die Failure Degree Evaluation Method in Multidie IGBT Power Modules Based on Turn-Off Gate Voltage Undershoot and Overshoot
Mingchao Zhou · Lei Wang · Lijun Diao · Yanbei Sha 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
大功率变换器常采用并联多芯片绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块。本文提出以关断过程中栅极-辅助发射极电压的下冲（$V_{\text{ge}'\_\text{us}}$）和过冲（$V_{\text{ge}'\_\text{os}}$）作为两个新型芯片失效敏感参数，用于评估因键合线脱落导致的芯片开路失效程度。分析表明，芯片失效会显著降低上述参数，且不受工况影响。通过双脉冲实验验证，随着失效芯片数量增加，所提参数单调下降，灵敏度高且对运行条件不敏感。进一步提出基于脉冲计数的评估电路与方法，仅需脉冲模式...
解读: 该IGBT芯片失效评估技术对阳光电源功率变换产品具有重要应用价值。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器均采用大功率多芯片IGBT模块，所提出的基于栅极电压下冲/过冲的失效检测方法，可集成至现有驱动电路实现在线监测，无需高精度ADC即可通过脉冲计数识别键合线脱落故障。该技术对工况不敏感的特性尤其适合...