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一种带有零电压开关电容的图腾柱无桥PFC变换器
A Totem-Pole Bridgeless PFC Converter With ZVS Capacitor
Fanguang Shao · Kai Yao · Xinbo Ruan · Zhiqiang Xing 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种带有零电压开关（ZVS）电容的图腾柱无桥功率因数校正变换器，该变换器中的功率开关可在整个电网周期内实现零电压开关，且简化了零电压开关电流的检测。分析了该变换器的工作原理。针对零电压开关电容与电感之间的谐振，详细分析了电感电流的线性化以及主要元件的参数。给出了开关的导通时间、零电压开关电容的电压以及一种控制方案。在实验室搭建了一台100 W的样机，以验证所提出变换器的工作情况。在220 V/100 W和110 V/65 W条件下，实测的转换效率和功率因数分别为98.15%和0.986...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，该论文提出的带零电压开关（ZVS）电容的图腾柱无桥PFC变换器技术具有重要的应用价值。该技术通过在全线周期内实现功率开关的零电压开关，有效降低了开关损耗，在220V/100W工况下实现了98.15%的转换效率和0.986的功率因数，这对我司光伏逆变器和储能系统的效率提升具有...
基于物理信息的LSTM电力变压器时间序列预测模型
Physics-Informed LSTM-Based Time-Series Forecasting Model for Power Transformers
Leixiao Lei · Yigang He · Zhikai Xing · Zihao Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月
数据的复杂性和有限的模型泛化能力极大地阻碍了预测精度。本文提出了一种具有自适应权重分配的物理信息融合长短期记忆模型（PILSTM - AWA）。首先，PILSTM - AWA采用分段特征提取方法，以增强局部信息捕获能力，提高对非线性数据的特征提取能力。然后，将油中溶解气体的物理分布和动态变化规律嵌入到长短期记忆（LSTM）框架中。设计了PILSTM模型来约束数据波动并预测油中溶解气体。最后，引入自适应动态加权策略来平衡物理信息和数据信息，提高预测精度。本研究利用了一台1000 kV变压器的在线监...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理信息的LSTM时序预测技术虽然聚焦于电力变压器油中溶解气体预测，但其核心方法论对我司储能系统和光伏逆变器的预测性维护具有重要借鉴价值。 该技术的核心创新在于将物理约束嵌入深度学习框架，通过自适应权重平衡物理规律与数据驱动信息，这与我司大型储能电站中电池热管理、...
一种基于集成高频传感器的电压源逆变器快速鲁棒开路故障检测方法
A Fast and Robust Open-Circuit Fault Detection Method for Voltage-Source-Inverter With Integrated High-Frequency Sensor
Junhao Zhang · Hao Li · Dawei Xiang · Xing Lei · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
高效的故障检测对电压源逆变器（VSI）的安全与可靠性至关重要，尤其在动态工况下实现开路故障（OCF）的快速鲁棒检测。本文提出一种新颖的OCF检测方法，通过在传统霍尔电流传感器中嵌入高频（HF）传感单元，捕获功率器件开关动作引发的高频振荡电流。分析了开关动作与高频振荡事件之间的因果关系，设计了集成化高频电流传感器，无需门极信号即可通过开关振荡信号完整性实现故障检测。在IGBT与碳化硅（SiC）MOSFET平台上的实验验证表明，该方法可在1–2个开关周期内完成OCF的检测与定位，且在动态工况下具备强...
解读: 该集成高频传感器的OCF快速检测技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。当前阳光电源大量采用SiC MOSFET和IGBT功率器件，该方法通过嵌入式高频传感单元在1-2个开关周期内实现故障检测与定位，相比传统门极信号监测方案具有非侵入性优势，可直接集成到现有霍尔电流传感...
无铁氧体磁芯的高功率高自由度平台式水下无线充电站
High Power and High Freedom Platform Type Undersea Wireless Power Transfer Station Without Ferrite Core for AUVs
Lei Yang · Xinze Chen · Jiahua Sun · Liye Tian 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
本文提出一种面向自主水下航行器（AUV）的5000 W级高抗偏移平台式水下无线充电系统。相比对接式或笼式充电方式，该系统显著提升了AUV充电的自由度，并降低了对接结构设计难度。采用S/S谐振补偿网络以提高传输效率与功率等级，设计了耐压防腐外壳，结合亚克力透磁材料，可在20米以上水深工作。相较于金属材料，亚克力显著降低电磁场干扰，提升能量传输效率。实验样机验证了理论分析，仿真与实测结果表明，系统在空气与海水中均具备良好鲁棒性，无需铁氧体磁芯，避免了海水压力引起的压磁效应。空气中最高效率达94.81...
解读: 该水下无线充电技术对阳光电源新能源汽车充电桩产品线具有重要借鉴价值。其5000W级S/S谐振补偿拓扑、高抗偏移平台式设计可应用于电动汽车无线充电场景，提升充电便利性。无铁氧体磁芯设计避免压磁效应，降低成本与重量，适合集成到充电桩产品。空气中94.81%的高效率验证了谐振补偿网络的有效性，可优化ST储...
用于水下磁耦合无线电力与数据传输系统的时分传输方法
Time-Sharing Transmission Method for an Undersea Magnetically Coupled Wireless Power and Data Transfer System
Lei Yang · Zhixue Bu · Dengrui Xing · Liye Tian 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
海洋环境中的波浪、洋流和盐度梯度复杂多变，尤其在湍流和高导电条件下显著影响水下无线电力与数据传输性能。针对海水的导电特性带来的挑战，本文提出一种基于高频交变电磁场的磁耦合水下无线电力与数据传输系统，采用时分复用技术共享耦合线圈通道，实现电力与数据的无干扰传输。电力传输频率为86 kHz，数据采用1 MHz和2 MHz载波的频移键控调制，速率达200 kbps。实验结果表明，在4 cm距离下以200 W功率充电时，系统最高效率达91.3%，并可同步传输电池电压、电流和温度等状态信息。
解读: 该水下无线电力与数据传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。其时分复用架构可应用于车载OBC充电机和充电桩的无线充电方案，实现电力传输与电池状态监测的同步通信。86kHz电力传输频率与FSK数据调制的分离设计，可借鉴到ST储能系统的无线BMS通信中，解决高压环境下有线连接的安全隐患。91...
新型混合冷却质子交换膜燃料电池堆的实验设计与性能评估
Experimental design and assessment of a novel mixed-cooling proton exchange membrane fuel cells stack for enhanced power generation and thermal management
Mingguang Yang · Zhenhua Quan · Lincheng Wang · Zejian Chang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386
摘要 本研究提出并制备了一种新型混合冷却质子交换膜燃料电池（PEMFC）堆，该电池堆专门设计了高效的混合冷却通道。与传统的风冷电池堆以及上一代配备微热管阵列的分体式冷却电池堆相比，混合冷却电池堆实现了更高的负载能力、更优的发电性能和更佳的热管理性能。此外，混合冷却电池堆配置的风扇数量更少，从而降低了辅助功耗，并实现了更均匀的电压分布。实验结果表明，混合冷却电池堆的负载容量比分体式冷却电池堆高出14.3%，相较于同规格的普通风冷PEMFC电池堆则提升了71.4%。在相同电流条件下，混合冷却电池堆的...
解读: 该混合冷却PEMFC技术对阳光电源氢能储能系统及充电桩产品具有重要借鉴价值。其混合冷却路径设计实现71.4%负载能力提升和70.2%电压均匀性改善,可应用于ST系列储能变流器的热管理优化,特别是PowerTitan大功率场景。电压均匀性控制思路可融入VSG控制策略,提升多模块并联系统一致性。风扇功耗...
基于双模式逆变器的光伏-储能住宅发电系统无缝切换控制策略
Seamless Transfer Control Strategy of Dual-Mode Inverter for PV-Energy Storage Based Residential Power Generation System
Lei Zhang · Rongliang Shi · Bin Guo · Xin Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
随着传统能源日益枯竭与环境问题加剧，光伏-储能住宅发电系统发展迅速。此类系统具备并网与孤岛两种运行模式，为保障负荷供电连续性，实现模式间无缝切换至关重要。本文提出一种基于电压外环与电流内环统一控制结构的无缝切换策略，并网时逆变器呈电流源特性，电压环休眠；孤岛时呈电压源特性，双环均工作，避免了控制器切换引起的电压电流冲击。结合电压参考重构与预同步控制，确保切换过程平滑。充分考虑继电器延时特性，设计了分步控制器与时序方案。实验结果验证了该策略的优越性。
解读: 该双模式无缝切换技术对阳光电源户用储能产品线具有直接应用价值。文中提出的电压-电流双环统一控制架构可直接应用于ST系列户用储能变流器，解决并离网切换时的电压电流冲击问题。其电压参考重构与预同步控制策略可优化阳光电源SH系列户用光储一体机的模式切换性能，提升负荷供电连续性。继电器延时补偿的分步时序设计...