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带气隙NiZn磁芯电感的寄生电容解析模型
An Analytical Stray Capacitance Model of NiZn Inductors With Gapped Cores
Zhan Shen · Qiming Liu · Kaiyuan Liu · Yueyin Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文针对MHz以上高频电力电子变换器中广泛使用的NiZn磁芯电感,提出了一种解析模型,用于量化分析磁芯气隙产生的寄生电容。该寄生电容会导致电流振荡及电磁干扰(EMI)问题,对于高频磁性元件的精确建模与设计至关重要。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及储能PCS向高功率密度和高频化方向演进,磁性元件的体积与效率成为核心竞争力。NiZn磁芯在高频应用中表现优异,但气隙带来的寄生电容是导致EMI超标和高频振荡的关键因素。该研究提供的解析模型可直接应用于公司研发阶段的磁性元件设计,优化电感绕线结构与气隙布局,从而提升逆变器及P...
具有非对称互感的四模块永磁同步电机相电流纹波和转矩谐波抑制
Suppression of Phase Current Ripple and Torque Harmonics in Four-Module PMSM With Asymmetric Mutual Inductance
Kaiyuan Liu · Chi Li · Zedong Zheng · Yongdong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
在N模块电机中,通过模块间2π/N的均匀载波移相(UCPS)可有效抑制高频开关引起的转矩谐波。针对分数槽集中绕组多模块电机,相邻绕组间互感高于非相邻绕组的问题,本文探讨了传统UCPS在抑制转矩边带谐波方面的局限性,并提出了优化控制策略以提升电机运行性能。
解读: 该研究聚焦于多模块电机的载波移相控制与谐波抑制,属于电机驱动控制领域。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器,与永磁同步电机(PMSM)直接驱动应用关联度较低,但其提出的多模块并联控制及谐波抑制思路,对于阳光电源在多机并联(如大型储能PCS多模块并联)或风电变流器多重化拓扑中...
多模块永磁同步电机
PMSM)的降电流传感器控制与开路故障诊断
Kaiyuan Liu · Lie Xu · Chi Li · Zedong Zheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
多模块电机因具备降额运行和容错能力,在eVTOL(电动垂直起降飞行器)领域具有高可靠性。传统N模块电机需2N个电流传感器,在大规模分布式应用中传感器数量庞大。本文旨在解决如何在减少电流传感器的同时,维持系统的降额运行能力及实现开路故障诊断,填补了现有技术在多模块电机控制与故障容错方面的研究空白。
解读: 该文献聚焦于电机驱动系统的传感器精简与故障诊断,主要应用于eVTOL等高可靠性电机驱动场景。阳光电源目前在电动汽车充电桩及相关电力电子变换领域有深厚积累,虽非直接从事eVTOL电机驱动,但该文提出的‘减少传感器数量以提升系统可靠性与成本效益’的思路,对阳光电源的充电桩功率模块设计、以及未来向更高集成...
低速自由运行内置式永磁同步电机
IPMSM)转子初始位置的快速估计
Ting Wu · Derong Luo · Sheng Huang · Xuan Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
针对自由运行状态下永磁同步电机(PMSM)重启困难的问题,本文提出了一种快速转子初始位置估计方法。通过结合正弦电流注入与方波电压注入技术,实现了在低速工况下对转子位置的快速、可靠检测,有效提升了电机驱动系统的启动性能与控制稳定性。
解读: 该技术主要应用于永磁同步电机驱动控制,与阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机驱动模块具有技术关联性。在风电变流器领域,风机在自由运行状态下的平滑并网是关键挑战,该算法可优化风机重启时的转子位置识别,减少冲击电流。对于储能系统中的辅助电机驱动或未来潜在的工业电机驱动业务,该方法能提升系统启动的可靠性...
基于双线性递归最小二乘自适应滤波器的内置式永磁同步电机增强型无位置传感器控制
Enhanced Position Sensorless Control Using Bilinear Recursive Least Squares Adaptive Filter for Interior Permanent Magnet Synchronous Motor
Xuan Wu · Sheng Huang · Kan Liu · Kaiyuan Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文针对内置式永磁同步电机(IPMSM)基于反电动势的无位置传感器控制,探讨了逆变器非线性和磁链空间谐波导致估计位置产生6k次谐波脉动的问题。提出了一种基于双线性递归最小二乘(BRLS)自适应滤波器的改进方法,有效抑制了五次和七次谐波,提高了转子位置估计的精度和鲁棒性。
解读: 该技术主要应用于高性能电机驱动领域。对于阳光电源而言,该算法可优化电动汽车充电桩内部功率模块的电机控制性能,或提升风电变流器中发电机侧的控制精度。通过引入BRLS自适应滤波器,能够有效降低电机运行中的位置估计误差,减少转矩脉动,从而提升系统运行效率与稳定性。建议研发团队关注该算法在复杂工况下的动态响...
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...
考虑电压耦合效应的跟网型与构网型电池储能系统快速频率响应分析
Fast Frequency Response Analysis for Grid-Following and Grid-Forming Controlled BESS Considering Voltage Coupling Effect
Kaiyuan Su · Xiaorong Xie · Zhen Gong · Hui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
电池储能系统(BESS)提供的快速频率响应(FFR)对维持电力系统频率稳定至关重要。然而,在弱电网中,电压耦合效应(VCE)可能显著削弱BESS的FFR性能,尤其是在跟网型(GFL)与构网型(GFM)控制策略对比下,该效应尚未充分研究。本文提出一种计及VCE的GFL与GFM BESS的FFR建模方法,分析变换器参数与系统特性对VCE的影响,并通过电磁暂态仿真与控制硬件在环实验验证模型有效性。结果表明,VCE源于阶跃扰动下的瞬时电压跌落,导致有功支撑能力下降和频率恢复延迟;当短路比(SCR)接近2...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统在弱电网场景下的FFR性能优化具有重要指导意义。研究揭示的电压耦合效应(VCE)机理可直接应用于优化GFM/GFL控制策略切换逻辑:在SCR<2的弱电网中,通过自适应调节电压下垂系数和虚拟阻抗参数,可提升GFM模式下的频率支撑能力,减少...
通过界面增强实现高效光热转换、储能及优异形状稳定性的复合相变材料
Composite phase change materials with efficient solar-thermal energy conversion, storage and superior shape stability by interfacial enhancement
Rong Xu · Kaiyuan Wang · Zhongguo Zhao · Wenhu Li 等12人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.334
摘要 相变材料在热管理领域具有广泛应用,但由于光热转换效率低和易泄漏等问题,其在新能源转换与存储领域的应用受到限制。本研究通过溶液共混、定向冷冻、化学气相沉积处理和真空浸渍方法制备了一种垂直取向的聚乙烯醇/MXene/正二十八烷复合相变材料。MXene的引入拓宽了材料的光吸收光谱,增加了复合相变材料的表面粗糙度,有助于形成额外的热传导通路并提高负载能力。通过化学气相沉积法对材料进行甲基三乙氧基硅烷改性后,显著增强了聚乙烯醇/MXene气凝胶与正二十八烷之间的相互作用,进一步提升了材料的负载能力、...
解读: 该复合相变材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其97.1%的光热转换效率和236 J/g高焓值可优化PowerTitan储能柜的热管理系统,解决电池模组散热难题。垂直取向结构与MXene增强的0.42 W/(m·K)热导率,可应用于ST系列PCS功率器件散热设计,提升SiC/IGBT模块可靠...
面向P-GaN栅HEMT的物理基础紧凑模型:完整Q–VD与C–VD响应
Physics-Based Compact Model for P-GaN-Gate HEMT Featuring Complete Responses of Q–VD and C–VD
Kaiyuan Zhao · Huolin Huang · Luqiao Yin · Aiying Guo 等7人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年12月 · Vol.73
本文提出一种物理基础P-GaN栅HEMT紧凑模型,首次实现栅电荷Qg与栅-漏电压VD的显式关联,并精确分解Cgg为Cgs与Cgd,支撑E-mode GaN器件在高频高效率变换器中的精准建模与SPICE仿真。
解读: 该模型显著提升GaN器件在高频光伏逆变器(如SG320HX组串式逆变器)和储能变流器(ST系列PCS)中的动态特性建模精度,尤其利于优化开关损耗、dv/dt抑制及EMI预测。阳光电源可基于此模型加速GaN基高效拓扑(如图腾柱PFC、双向LLC)在户用光储系统中的工程落地,并为PowerTitan下一...