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一种针对单IGBT开路故障的电力电子变压器在线故障定位与容错控制策略
A Simple Online Fault Location and Tolerant Control Strategy for Power Electronic Transformers With a Single IGBT Open-Circuit Fault
Yuanhui Chen · Jinwei He · Yiwei Pan · Rufeng Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
电力电子变压器(PET)因包含大量功率模块和多级转换环节,故障率较高。IGBT故障的复杂影响及各级间的强耦合性,使得传统单级变换器的故障定位方法难以适用。本文提出了一种针对PET中单IGBT开路故障的在线定位与容错控制策略,有效提升了系统的可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)具有重要参考价值。随着阳光电源产品向高功率密度和多级拓扑演进,模块化程度不断提升,IGBT的可靠性直接影响系统寿命。该文提出的在线故障定位与容错控制策略,可优化阳光电源iSolarCloud平台的故障预警...
一种用于永磁同步电机驱动系统的三相逆变器数据驱动故障诊断方法
A Data-Driven Fault Diagnosis Methodology in Three-Phase Inverters for PMSM Drive Systems
Baoping Cai · Yubin Zhao · Hanlin Liu · Min Xie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
永磁同步电机与三相逆变器是现代工业驱动系统的核心。逆变器作为系统中最薄弱环节,其功率开关的故障诊断至关重要。本文提出了一种基于数据驱动的故障诊断方法,旨在提高逆变器在复杂工况下的运行可靠性与故障识别效率。
解读: 该研究提出的数据驱动故障诊断方法对阳光电源的逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着阳光电源产品向高功率密度和高可靠性演进,功率开关(IGBT/SiC)的实时健康状态监测与故障预警是提升iSolarCloud智能运维平台竞争力的关键。建议将此数据驱动模型集成至逆变器控制算法中,实现从“被动维修...
基于参数优化的LCC-S型磁耦合无线电能传输系统EMI抑制方法
EMI Suppression Method for LCC-S MC-WPT Systems by Parameter Optimization
Pengqi Deng · Chunsen Tang · Min Sun · Zhe Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
磁耦合无线电能传输(MC-WPT)系统中的励磁电流谐波及开关噪声会通过耦合线圈产生电磁干扰(EMI)。本文从参数设计角度提出了一种干扰源抑制方法,通过优化参数设计,有效降低了原边和副边耦合线圈电流的总谐波失真(THD),从而抑制了EMI水平。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输(WPT)系统的EMI抑制,这对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着大功率无线充电技术的演进,电磁兼容性是产品认证与市场准入的关键。虽然目前阳光电源主营业务以有线充电桩为主,但该文提出的基于参数优化的谐波抑制策略,可迁移至公司现有的高频DC-DC变换器或充电桩...
用于高密度功率变换器的堆叠式变压器设计与晶圆级制造
Design and Wafer-Level Fabrication of Stacked-Type Transformers for High-Density Power Converters
Changnan Chen · Pichao Pan · Jiebin Gu · Min Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
针对功率变换系统小型化与集成化的需求,本文开发了适用于亚兆赫兹(sub-MHz)应用的高效率堆叠式变压器芯片。该芯片采用硅嵌入式高密度多层螺旋绕组结构,并利用锌铝合金微加工技术实现全金属化,显著提升了功率密度与转换效率。
解读: 该技术在功率密度提升和系统集成方面具有重要价值,直接契合阳光电源在组串式逆变器和户用储能系统(如PowerStack)中对小型化、高效率的需求。随着功率器件向高频化发展,该堆叠式变压器技术可优化磁性元件体积,助力下一代高功率密度逆变器及PCS模块的研发。建议研发团队关注其在亚兆赫兹高频变换中的损耗特...
多下垂控制源与负载的直流微电网稳定性与分岔分析
Stability and Bifurcation Analysis of DC Microgrid With Multiple Droop Control Sources and Loads
Haiyuan Liu · Wenzhong Guo · Dong Cheng · Yingjie Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
随着直流微电网规模和复杂性的增加,建立稳定性判据至关重要。本文建立了包含多个下垂控制源和负载的直流微电网模型,通过分析特征值分布、静态特性及分岔现象,揭示了影响系统稳定性的关键因素及临界条件,为复杂微电网系统的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及微电网解决方案具有重要指导意义。随着阳光电源在工商业及电网侧储能项目中越来越多地采用多机并联下垂控制策略,理解系统在多源负载下的分岔与稳定性边界,能有效优化PCS的控制参数设计,提升系统在弱电网或离网模式下的抗扰动能力。建议...
晶圆级制造的瓦级功率传输紧耦合双螺线管变压器芯片
Wafer-Level Fabricated Tight-Coupling Dual-Solenoid Transformer Chips With Watt-Scale Power Transfer
Changnan Chen · Pichao Pan · Dongfeng Lyu · Jiebin Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种新型紧耦合双螺线管变压器(DST),采用晶圆级制造工艺及低熔点锌铝合金微铸造技术。该芯片无需磁芯,通过金属螺线管紧密交织形成高耦合三维结构,实现了瓦级功率传输,为功率电子集成化提供了新方案。
解读: 该技术代表了功率电子集成化的前沿方向,通过晶圆级工艺实现无磁芯变压器,有助于提升功率密度。对于阳光电源而言,该技术在短期内难以直接应用于大功率光伏逆变器或PowerTitan等储能系统,但对于户用逆变器及充电桩内部的辅助电源(Auxiliary Power Supply)或信号隔离模块具有潜在应用价...
一种具有宽输出电压和低频纹波功率解耦的单相PFC整流器
A Single-Phase PFC Rectifier With Wide Output Voltage and Low-Frequency Ripple Power Decoupling
Yonglu Liu · Yao Sun · Mei Su · Min Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种单相PFC整流器,旨在实现高功率因数、宽输出电压范围及无电解电容的纹波功率解耦。该电路通过将负载侧集成至PFC与输出调节电路中,打破了传统两级变换架构,有效提升了系统集成度与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。通过消除电解电容,可显著提升逆变器及充电模块的寿命与可靠性,符合当前电力电子产品向高功率密度、长寿命演进的趋势。其宽输出电压范围特性,可优化户用储能系统(如PowerStack)中PCS模块在不同电池电压下的适应能力,并提升充电桩...
基于最优工作频率范围的电动汽车无线充电系统分析、设计与实现
Analysis, Design, and Implementation of WPT System for EV's Battery Charging Based on Optimal Operation Frequency Range
Yongbin Jiang · Laili Wang · Yue Wang · Junwen Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
无线充电技术因其便捷性成为电动汽车充电的重要发展方向。针对现有无线电能传输(WPT)系统谐振峰值高及效率低的问题,本文提出了一种基于变频移相控制策略的方案,旨在实现逆变器在宽功率范围下的零电压开关(ZVS)运行,从而显著提升系统传输效率。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着无线充电技术的成熟,未来充电桩产品线可从有线向无线拓展,提升用户体验。文中提出的变频移相控制策略及ZVS实现方案,可优化充电模块的功率密度与转换效率,降低热损耗。建议研发团队关注该拓扑在车载及地面无线充电系统中的应用,并探索将其与iSolar...
通过辅助可变电感扩展串联-串联无线电能传输系统的ZVS区域以提高效率
Extension of ZVS Region of Series–Series WPT Systems by an Auxiliary Variable Inductor for Improving Efficiency
Yong Li · Shunpan Liu · Xiao Zhu · Jiefeng Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
为在无线电能传输(WPT)系统中维持稳定输出电压,通常采用移相(PS)控制。然而,该方法在轻载条件下难以保证零电压开关(ZVS)运行。本文提出一种辅助可变电感方案,旨在扩展ZVS工作区域,从而提高系统效率并降低电磁干扰。
解读: 该技术主要针对无线电能传输(WPT)领域,与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在技术关联。虽然目前主流充电桩以有线为主,但随着大功率无线充电技术的发展,该研究中提出的通过辅助电感优化ZVS区域的方法,可提升充电模块在宽负载范围下的转换效率。建议研发团队关注该拓扑在未来高效率、高功率密度车载充电系统中...
基于非平均电流离散时间模型的Buck变换器多环最小开关周期控制
Multiloop Minimum Switching Cycle Control Based on Nonaveraged Current Discrete-Time Model for Buck Converter
Run Min · Qiao Zhang · Qiaoling Tong · Xuecheng Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种新型非平均电流离散时间(NCD)模型,通过在开关导通和关断状态下分别建立电感电流的时变方程,实现了比传统平均模型更高的精度。该方法为Buck变换器提供了高性能的控制策略,特别是在高频应用场景下,有效提升了系统的动态响应和控制精度。
解读: 该研究提出的非平均电流离散时间建模方法,对于提升阳光电源在DC-DC变换环节的控制精度具有重要参考价值。在户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack)的升降压电路中,该控制策略能显著优化高频下的动态性能,减小输出纹波。建议研发团队将其应用于高功率密度变换器的控制算法优化中,以提升系统在快速负载...
一种具有增强反向电流消除能力的改进型自适应同步整流方法
An Improved Adaptive Synchronous Rectification Method With the Enhanced Capacity to Eliminate Reverse Current
Qinsong Qian · Qi Liu · Min Zheng · Ziyan Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
自适应同步整流(SR)是解决LLC谐振变换器占空比丢失的有效方案。通常,通过检测体二极管是否导通来判断SR关断时刻。然而,当开关频率低于谐振频率时,SR过早或过晚关断均会导致体二极管导通,本文提出了一种改进的自适应同步整流方法,以增强消除反向电流的能力。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、储能变流器(PCS)中的DC-DC级具有重要参考价值。LLC谐振变换器是阳光电源高功率密度产品(如PowerStack系列及户用储能系统)的核心拓扑。通过优化同步整流控制策略,可显著降低体二极管导通损耗,提升整机转换效率,并有效抑制反向电流带来的EMI干扰及...
用于无线大功率传输阻抗匹配的锁相环结合链式触发模式
Phase-Locked Loop Combined With Chained Trigger Mode Used for Impedance Matching in Wireless High Power Transfer
Yongbin Jiang · Laili Wang · Yue Wang · Min Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
在无线电能传输系统(WPTS)中,有源整流器的控制技术对提升谐振网络传输效率、拓宽负载范围及提高功率密度至关重要。本文提出了一种结合锁相环与链式触发模式的控制方法,旨在实现对谐振电流的精确可靠锁相,克服了传统方法在复杂工况下的局限性。
解读: 该文献探讨的无线电能传输(WPT)及有源整流控制技术,目前主要应用于电动汽车无线充电领域。虽然阳光电源在电动汽车充电桩业务中已有布局,但目前主流仍以有线直流快充为主。该技术中的高效率整流与锁相控制逻辑,可作为阳光电源在未来无线充电技术储备或高频电力电子变换器控制算法优化的参考,有助于提升现有充电桩模...
一种用于LCC-S无线电能传输系统动态过程噪声抑制的频率调节策略
A Frequency Regulation Strategy for Dynamic Process Noise Suppression in LCC-S WPT Systems
Pengqi Deng · Chunsen Tang · Yuanshuang Fan · Min Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种频率调节策略(FRS),旨在实现LCC-S无线电能传输系统在动态过程中的零电压开关(ZVS),从而抑制逆变器启动阶段严重的开关噪声。通过检测逆变器输出电流的幅值和方向,及时施加延迟导通信号,确保了系统运行的稳定性与效率。
解读: 该技术主要针对无线电能传输(WPT)系统的动态控制,虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器和储能系统,但该研究中关于逆变器启动阶段的噪声抑制及ZVS实现策略,对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。随着大功率无线充电技术的发展,该频率调节策略可优化充电桩功率模块的软开关性能,提升系统电磁兼容...
一种用于四开关Buck-Boost变换器的改进四边形控制方法,具有低损耗和解耦策略
An Improved Quadrangle Control Method for Four-Switch Buck-Boost Converter With Reduced Loss and Decoupling Strategy
Qi Liu · Qinsong Qian · Min Zheng · Shengyou Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
四开关Buck-Boost(FSBB)变换器因其结构简单及优异的升降压性能,广泛应用于电池储能领域。四边形控制方法虽能实现所有功率开关的零电压开关(ZVS),以适应高频化趋势,但传统方法存在损耗与控制耦合问题。本文提出了一种改进的四边形控制策略,旨在降低变换器损耗并实现解耦控制。
解读: FSBB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)中DC-DC变换环节的核心拓扑之一。该文献提出的改进四边形控制方法通过优化ZVS实现和解耦策略,能够显著提升变换器的转换效率,降低功率器件发热,从而提升储能系统的功率密度。建议研发团队评估该控制策略在兆瓦级储能PCS...
高压可控C-SenseFET的解析模型与特性研究
Analytical Model and Characteristics for High-Voltage Controllable C-SenseFET
Zehong Li · Yong Liu · Ji Wu · Zhaoji Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种描述高压C-SenseFET在线性区和饱和区导通电流的解析模型。作为一种集传感与充电功能于一体的重要器件,文章详细分析了传感比K和充电摆幅因子α两个关键参数,并提出了优化结构。该研究对提升高压功率器件的应用性能具有重要意义。
解读: C-SenseFET作为一种具备电流传感功能的功率器件,在提升功率模块集成度与控制精度方面具有显著潜力。对于阳光电源而言,该技术可应用于组串式逆变器及PowerTitan储能系统的功率模块设计中,通过集成传感功能简化驱动电路,减小PCB空间占用,并提升系统对电流采样精度的控制能力。建议研发团队关注该...
基于动态dv/dt开关模型的GaN HEMT最小开关损耗三段式有源驱动策略
Minimal Switching Loss Three-Stage Active Gate Driving Strategy Based on Dynamic dv/dt Switching Model for GaN HEMT
Shuo Zhang · Chang Liu · Xinyu Li · Desheng Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
GaN HEMT的高速开关特性带来了高dv/dt和严重的电磁干扰(EMI)问题,需在开关速度与损耗间权衡。三段式栅极驱动(TSGD)虽能缓解此矛盾,但受限于非线性寄生电容,难以实现最优开关损耗。本文提出了一种基于动态dv/dt模型的优化策略,以实现GaN器件在最小开关损耗下的高效驱动。
解读: GaN等宽禁带半导体是提升阳光电源户用光伏逆变器及小型化储能产品功率密度的关键。该研究提出的三段式有源驱动策略,能够有效平衡GaN器件的高频开关损耗与EMI干扰,对于优化阳光电源户用逆变器(如SG系列)及微型逆变器的效率和电磁兼容性设计具有重要参考价值。建议研发团队关注该动态dv/dt模型在功率模块...
一种用于含逆变器并网资源电力系统高效仿真的多尺度异构方法
A Heterogeneous Multiscale Method for Efficient Simulation of Power Systems With Inverter-Based Resources
Kaiyang Huang · Min Xiong · Yang Liu · Kai Sun · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月
随着基于逆变器的电源(IBRs)接入电力系统,系统动态特性变得更加复杂,呈现出多时间尺度特征,包括电力电子控制器的电磁暂态(EMT)动态特性和同步发电机的机电动态特性。因此,电力系统模型呈现出高度刚性,这给采用现有专注于单一时间尺度动态特性的方法进行高效仿真带来了挑战。本文提出了一种异构多尺度方法,用于对以电磁暂态模型表示的电力系统进行高效多时间尺度仿真。该新方法在系统的微观电磁暂态模型和自动降阶的宏观模型之间交替运行,并相应地改变步长,从而在保证所关注的快速和慢速动态特性仿真精度的同时实现显著...
解读: 该多尺度异构仿真方法对阳光电源高比例IBR系统开发具有重要价值。在PowerTitan储能系统和大型光伏电站并网设计中,可高效仿真ST储能变流器与SG逆变器的EMT快速动态与系统机电暂态的耦合特性,优化GFM/GFL控制参数整定。该方法可显著缩短iSolarCloud平台的系统级仿真时间,支持多机并...
混合光伏-热电系统在可再生能源中的进展与挑战
Advances and challenges in hybrid photovoltaic-thermoelectric systems for renewable energy
Raza Moshwan · Xiao-Lei Shi · Min Zhang · Yicheng Yu 等9人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380
将热电发电机(TEGs)与光伏(PV)器件相结合,是一种有效提升光伏电池发电能力的策略,从而显著促进太阳能的广泛应用。通过同时利用太阳光中的光子能量和热能,该集成方式能够最大化能量捕获,提高整个系统的整体效率,进而推动太阳能发电的可行性与规模化发展。本文及时综述了混合光伏-热电发电机(PV-TEG)技术在基础原理、热阻、接触电阻和负载电阻对性能的影响、多种集成方案(如结合光谱分束器、相变材料及热力系统的混合PV-TEG系统)、热管理、可行性分析以及经济与环境影响、长期效率提升等方面的最新进展与面...
解读: 该PV-TEG混合发电技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要启示价值。热电联合发电可提升组件侧能量利用率,与SG系列逆变器的MPPT优化技术形成协同:通过精准追踪光伏-热电双模式功率点,配合三电平拓扑降低损耗,可进一步提升系统效率。该技术的热管理方案可为PowerTitan储能系统的温控设计提供参考...
一种基于电致发光图像的光伏电池稀有缺陷定位新少样本检测器
A novel few-shot detector for rare defect localization in photovoltaic cells using electroluminescence images
Qing Liu · Min Liu · Q.M. Jonathan Wu · Weiming Shen · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296
准确检测光伏(PV)电池中的缺陷对于保障光伏发电系统长期稳定运行至关重要。现有的基于深度学习的方法已广泛应用于利用电致发光图像进行光伏电池缺陷检测。然而,这些方法严重依赖大量标注数据,因此在处理可用数据较少的稀有缺陷时,其有效性受到限制。为解决这一问题,本文提出了一种名为OURS_RARE_PV的新方法,用于稀有光伏电池缺陷的定位。具体而言,OURS_RARE_PV采用了一种基于迁移学习的少样本目标检测框架。首先,引入对比学习损失以放大不同类别之间的差异,并增强单个类别内部的相似性,从而获得更具...
解读: 该罕见缺陷检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过少样本学习框架和对比学习损失函数,可有效识别电池片EL图像中的稀有缺陷类型,解决传统深度学习依赖大量标注数据的局限。该方法可集成至iSolarCloud预测性维护系统,提升光伏电站异常诊断准确率,...
基于数字孪生与自演化补偿器的电力电子系统在线健康监测及改进参数辨识能力
Digital Twin-Based Online Health Monitoring of Power Electronics Systems With Self-Evolving Compensators and Improved Parameter Identification Capability
Yi-Hua Liu · Zong-Zhen Yang · Min-Chen Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
电力电子系统(PES)在航空航天、可再生能源和电动汽车等领域至关重要。本文比较了粒子群优化(PSO)、灰狼优化和蜻蜓算法三种元启发式方法的参数估计性能,并提出一种结合物理行为的两阶段元启发式方法,显著提升了寄生电阻估计精度与参数识别速度。相较于传统PSO,MOSFET和电感寄生电阻估计误差分别由31%和45%降至1.5%和2.3%,计算时间减少逾60%。该方法在外部扰动下仍具高鲁棒性,平均使MOSFET和电感寄生电阻识别误差分别降低11.8%和16.7%。此外,引入自演化补偿器可在线自动调节控制...
解读: 该数字孪生健康监测技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。两阶段元启发式方法可精准辨识SiC MOSFET和电感寄生参数(误差降至1.5%/2.3%),直接提升PowerTitan储能系统功率模块的状态监测精度。自演化补偿器能在线自适应调节控制参数,可集成至iSolarC...
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