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一种具有固定开关频率PWM控制和减少元件数量的光伏系统三端口谐振DC/DC变换器
A Three-Port Resonant DC/DC Converter With Fixed-Switching-Frequency PWM Control and Reduced Component Count for PV System
Junyi Huang · Hua Han · Guoning Xu · Guo Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种用于独立光伏系统的新型三端口谐振DC/DC变换器(TPRC)。该拓扑采用双半桥和耦合电感结构,通过固定开关频率PWM控制,有效减少了元件数量,实现了光伏源、电池与负载之间的高效功率流管理。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerStack、PowerTitan)及光储一体化解决方案具有重要参考价值。通过减少元件数量和采用固定频率PWM控制,可显著降低变换器成本并简化EMI设计,提升系统功率密度。该拓扑在处理光伏与电池多端口功率流分配方面表现出的灵活性,非常契合阳光电源户用及工商业光储...
软开关三相逆变器的广义空间矢量调制方法
Generalized Space-Vector-Modulation Method for Soft-Switching Three-Phase Inverters
Yuying Wu · Ning He · Min Chen · Dehong Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文针对三相逆变器在宽功率因数范围下运行的需求,提出了一种广义空间矢量调制(SVM)方法。传统零电压开关(ZVS-SVM)仅适用于特定工况,而该方法解决了在不同功率因数下实现软开关的难题,有效降低了开关损耗,提升了逆变器效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(组串式及集中式光伏逆变器、储能PCS)具有重要价值。通过在宽功率因数范围内实现软开关,可显著降低功率器件(如IGBT/SiC)的开关损耗,从而提升整机效率并改善散热设计,有助于进一步缩小产品体积、提升功率密度。建议研发团队关注该广义调制策略在PowerTitan等大功率...
具有三态能量转换的可编程矩阵阵列热电系统
Programmable Matrix-Array Thermoelectric System With Tri-State Energy Conversion
Ning Wang · Hong-Tao Huang · Lei Zhang · Shu-Xi Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种矩阵排列的热电可编程控制系统。该系统通过灵活重构矩阵中每个热电模块的功能,克服了传统热电系统单向能量流和功能固定的局限性。通过构建制冷/制热/能量回收的三态可重构拓扑,实现了分布式能量管理与热控制。
解读: 该技术涉及热电转换与分布式能量管理,与阳光电源现有的光伏逆变器及储能系统(如PowerTitan、PowerStack)的核心功率变换逻辑存在差异。虽然目前热电转换在公司主流业务中应用较少,但其“三态可重构拓扑”和“分布式控制”理念对未来储能系统内部的电池热管理(BTMS)及功率模块的集成化设计具有...
基于自触发H桥的高频双极性固态线性变压器驱动器
High-Frequency Bipolar Solid-State LTD Based on a Self-Triggering H-Bridge
Yan Mi · Ning Xu · Jiacheng Chen · Zhengmin Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对脉冲电磁场肿瘤消融应用,本文提出了一种基于自触发H桥的双极性线性变压器驱动(LTD)电路拓扑。该方案在无需磁芯复位电路的情况下,通过引入特定机制实现了高频双极性脉冲输出,有效提升了脉冲功率变换的效率与紧凑性。
解读: 该文献探讨的固态脉冲功率变换技术与阳光电源核心业务(光伏/储能)存在差异,主要应用于医疗或特种电源领域。然而,其提出的“自触发H桥”及“无需磁芯复位的高频双极性输出”拓扑思路,对阳光电源在研发下一代高频电力电子变换器、提升功率密度及优化磁性元件设计方面具有一定的参考价值。建议研发团队关注其在减少辅助...
高效率与小型化零电压开关逆变器的建模与优化
Modeling and Optimization of a Zero-Voltage Switching Inverter for High Efficiency and Miniaturization
Chengrui Du · Dehong Xu · Ning He · Nan Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文探讨了零电压开关(ZVS)逆变器的设计,通过引入辅助电感、电容和开关管实现软开关,从而显著降低开关损耗,提升转换效率并实现系统小型化。文章重点研究了辅助电路的参数优化设计,以确保逆变器在宽负载范围内稳定实现ZVS条件。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有直接的指导意义。在组串式光伏逆变器和户用储能PCS产品中,实现高效率与高功率密度是核心竞争力。通过引入ZVS拓扑和优化辅助电路设计,可以有效降低开关损耗,减小磁性元件体积,从而提升整机功率密度,降低散热成本。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计中,结合SiC/GaN等...
20kW零电压开关SiC-MOSFET并网逆变器
300kHz开关频率
Ning He · Min Chen · Junxiong Wu · Nan Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
尽管SiC-MOSFET在开关性能上优于传统Si-IGBT,但硬开关下的开关损耗随频率升高而急剧增加,限制了逆变器效率与功率密度的进一步提升。本文提出一种零电压开关(ZVS)空间矢量调制(SVM)技术,旨在解决高频化带来的损耗问题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能PCS产品线具有重要参考价值。通过采用ZVS技术结合SiC器件,可显著提升开关频率至300kHz,从而大幅减小磁性元件体积,实现更高功率密度。建议研发团队评估该调制策略在PowerStack等储能变流器中的应用潜力,以优化散热设计并降低整机体积,进一步提升阳光...
三相四线制逆变器的零电压开关正弦脉宽调制方法
Zero-Voltage-Switching Sinusoidal Pulsewidth Modulation Method for Three-Phase Four-Wire Inverter
Ning He · Yingfeng Zhu · An Zhao · Dehong Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种用于三相四线制逆变器的零电压开关(ZVS)正弦脉宽调制(SPWM)方法,旨在提升系统效率与功率密度。该调制策略实现了主开关管及辅助开关管的零电压开关操作,且所有七个开关管均在固定频率下运行,有效降低了开关损耗。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度参考价值。三相四线制逆变器广泛应用于工商业光伏及微电网场景,通过引入ZVS软开关技术,可显著降低开关损耗,提升整机效率,从而减小散热器体积,助力实现更高功率密度的组串式逆变器设计。此外,该方案在固定频率下实现软开关,有利于简化EMI滤波器设计,提升电磁兼容性。建议研...
基于级联H桥变换器的梯次利用电池储能系统模块化功率控制
Differentiation Power Control of Modules in Second-Life Battery Energy Storage System Based on Cascaded H-Bridge Converter
Chang Liu · Ning Gao · Xu Cai · Rui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文研究了将梯次利用动力电池直接应用于级联H桥变换器(CHBC)直流侧的可行性。该方案无需复杂的拆解与筛选,通过级联H桥拓扑实现对不同性能电池模块的差异化功率控制,有效提升了梯次利用电池在固定式储能场景下的应用价值与经济性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack系列储能系统具有重要参考意义。随着梯次利用电池市场的扩大,利用级联H桥(CHBC)拓扑实现电池模块的差异化功率控制,能够有效解决梯次电池容量不一致导致的“短板效应”,提升系统整体利用率。建议研发团队关注该拓扑在大型储能电站中的应用,通过优化...
一种支持宽电压范围运行的高功率MVAC-LVDC整流器
A High-Power MVAC-LVDC Rectifier Empowering Wide Voltage Range Operation
Ning Wang · Binbin Li · Yulong Wang · Yingzong Jiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
随着铁路、数据中心、电动汽车充电站及氢能电解槽对直流电源需求的增长,开发高效且支持宽直流电压范围的MVAC-LVDC整流器至关重要。本文提出了一种新型高功率MVAC-LVDC整流器,旨在提升转换效率并优化宽电压范围下的运行性能。
解读: 该技术对于阳光电源的充电桩业务及氢能电源系统具有重要参考价值。随着大功率液冷超充和绿氢制备需求的提升,MVAC(中压交流)直接接入LVDC(低压直流)的架构能显著减少变压器损耗并提高系统功率密度。建议研发团队关注该拓扑在PowerTitan储能系统辅助电源或大功率充电模块中的应用潜力,通过优化宽电压...
针对大电流超低压LLC DCX同步整流器的谐振驱动优化
Resonant Drive Optimization for Synchronous Rectifiers in High-Current and Ultra-Low-Voltage LLC DCX
Kangping Wang · Ruochen Zhao · Yuhang Ning · Hongchang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文针对人工智能处理器供电的电压调节模块(VRM),研究了超低压大电流输出场景下LLC直流变压器(DCX)的同步整流(SR)驱动损耗问题。研究发现,在超低压高电流条件下,SR的导通损耗对驱动速度高度敏感,文章提出了谐振驱动优化方案以提升转换效率。
解读: 该技术主要针对AI算力中心的高电流密度供电场景,虽与阳光电源核心的光伏逆变器和储能PCS产品线存在差异,但其核心的LLC拓扑优化及同步整流驱动技术对提升阳光电源iSolarCloud配套的边缘计算设备电源效率具有参考价值。此外,随着储能系统向高功率密度发展,该研究中关于降低SR驱动损耗的思路,可为未...
基于耦合电感的双极性自平衡电压及全负载范围ZVS的DC-DC变换器
Coupled Inductor-Based DC–DC Converter With Bipolar Self-Balancing Voltage and Full Load Range of ZVS
Wenjing Xiong · Qiyun Xie · Guo Xu · Guangfu Ning 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
双极性直流配电系统是高效利用可再生能源的有效方案,但面临软开关实现及电压不平衡等挑战。本文提出一种基于双有源桥(DAB)变换器的双极性对称输出拓扑,该拓扑在实现全负载范围零电压开关(ZVS)的同时,能够有效解决双极性输出的电压自平衡问题。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及PCS产品具有重要参考价值。在直流微电网或多端口储能应用中,双极性直流母线架构能提升系统灵活性。该拓扑提出的自平衡能力可简化储能变流器的控制复杂度,降低对中点电容电压均衡电路的依赖,提升系统可靠性。建议研发团队评估该耦合...
具有自动电压平衡和全范围ZVS的双极性电流型DC-DC变换器
Bipolar Current-Fed DC–DC Converter With Automatic Voltage Balance and Full Range ZVS for Bipolar DC System
Yuchen Lin · Feng Zhou · Guo Xu · Wenjing Xiong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
双极性直流微电网因其高效率和高可靠性备受关注,但易受不平衡功率影响。本文提出一种在移相加脉宽控制下具有自动电压平衡功能的双极性电流型DC-DC变换器。通过结合电流型双有源桥(DAB)变换器与电压平衡器,简化了电路结构,并实现了全范围软开关(ZVS)。
解读: 该拓扑结构在双极性直流微电网应用中具有显著优势,其自动电压平衡特性可有效提升阳光电源PowerTitan及PowerStack等储能系统在复杂直流配电场景下的运行稳定性。通过简化电路结构实现全范围ZVS,有助于提升PCS产品的功率密度和转换效率,降低散热压力。建议研发团队关注该拓扑在模块化储能系统中...
基于耦合电感的双极性直流微电网自平衡Buck型变换器
Coupled-Inductor-Based Buck-Type Converter With Autonomous Voltage Balancing for Bipolar DC Microgrid
Guangfu Ning · Jiayu Chen · Yonglu Liu · Guo Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对双极性直流微电网在不平衡负载下的电压稳定性问题,本文提出了一种新型双极性输出Buck变换器。该拓扑在输入侧仅使用一个开关电路,输出侧采用两个二极管整流器和两个LC滤波器,并通过耦合电感替代独立电感,实现了双极性输出电压的自动平衡与稳定。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统(如PowerStack、PowerTitan)及微电网解决方案具有重要参考价值。在双极性直流配电或储能直流侧应用中,该拓扑通过耦合电感实现电压自平衡,能有效简化控制策略并降低硬件成本。建议研发团队关注其在直流微电网接口变换器中的应用潜力,特别是针对工商业储能系统中多端口...
窄开关频率范围内具有宽电压增益的双模LLC变换器
Dual-Mode LLC Converter With Wide Voltage Gain in Narrow Switching Frequency Range
Guangfu Ning · Litao Du · Guo Xu · Yao Sun 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种双模LLC变换器,在保持与传统LLC相同功率器件数量的前提下,通过采用输入输出分压电容及中心抽头变压器结构,实现了在窄开关频率范围内获得宽电压增益的目标,有效优化了变换器的效率与功率密度。
解读: 该拓扑对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。储能系统和充电桩在电池电压宽范围波动时,传统LLC往往面临频率调节范围过宽导致的效率下降问题。该双模LLC技术通过优化谐振网络,能在窄频率范围内实现宽增益,有助于提升阳光电源PCS产品的全...
用于分布式光伏中压直流
MVDC)汇集系统的具有自动均压功能的单级IIOS变换器
Guangfu Ning · Litao Du · Liang Yuan · Yao Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种用于分布式光伏中压直流(MVDC)汇集系统的单级输入独立输出串联(IIOS)变换器。该拓扑由三端口变换器(TPC)子模块组成,集成了交错并联Boost单元和全桥LC串联谐振单元,无需额外辅助电路即可实现自动均压,有效提升了中压直流汇集系统的效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站直流汇集方案具有重要参考价值。随着光伏电站向更高电压等级(如1500V甚至更高)发展,直流侧的均压控制是提升系统安全性的关键。该拓扑提出的自动均压技术可减少辅助电路成本,提高变换效率。建议研发团队关注该三端口变换器在组串式光伏接入MVDC汇集系统中的应用潜...
电动力推进系统中高压电源磁集成变压器的轻量化设计
Lightweight Design of Magnetic Integrated Transformer for High Voltage Power Supply in Electro-Aerodynamic Propulsion System
Zhenxing Zhao · Jijia Zhu · Yu-Xing Dai · Jun Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
电动力推进无人机(EAD-UAV)对重量要求极高。由于磁性元件和绝缘材料过重,LCC高压电源的比功率难以满足需求。本文旨在通过优化磁芯和绝缘材料,提升LCC高压电源的比功率。
解读: 该研究聚焦于高功率密度与轻量化设计,对阳光电源的核心业务(如组串式逆变器、储能PCS)具有参考价值。虽然EAD-UAV属于航空领域,但其磁集成技术和高压绝缘优化方法可迁移至阳光电源的下一代高功率密度光伏逆变器及储能变流器设计中。建议研发团队关注文中关于磁芯损耗优化与绝缘材料轻量化的具体方案,以进一步...
用于中压直流配电网的具有交错Buck集成和宽电压范围的分支共享模块化多电平直流变压器
Branch-Sharing Modular Multilevel DC Transformer With Interleaved Buck-Integrated and Wide Voltage Range for MVDC Distribution Grids
Guangfu Ning · Sheng Yang · Ben Dai · Guo Xu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种结合双有源桥(DAB)特性的交错Buck集成分支共享模块化多电平直流变压器(DCT)。该结构在中压直流(MVDC)侧采用分支共享模块化多电平变换器,作为DAB的原边;低压直流侧则采用交错结构,实现了宽电压范围下的高效功率变换。
解读: 该拓扑结构在MVDC侧采用模块化多电平技术,在低压侧集成交错Buck,非常契合阳光电源PowerTitan系列大功率储能系统及中压直流接入场景的需求。其宽电压范围特性有助于提升储能系统在电池电压波动时的效率与灵活性。建议研发团队关注该拓扑在降低系统损耗及提高功率密度方面的潜力,可将其作为下一代高压储...
基于三绕组耦合电感与正弦波调制的双向软开关串联谐振变换器
Three-Winding-Coupled-Inductor-Based Bidirectional Soft-Switching Series-Resonant Converter with Sine-Wave Modulation
Guo Xu · Xinyu Chen · Jingtao Xu · Guangfu Ning 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
本文提出一种基于三绕组耦合电感的双向串联谐振变换器(TWCI BSRC),采用正弦波调制(SWM)方法,磁性元件数量少。谐振电流始终为正弦波,可降低电流谐波并简化零电压开关(ZVS)分析。在宽电压范围内,所提SWM实现负载无关的电压增益。仅需两组PWM信号,原副边开关驱动逻辑相同,且在整个负载范围内所有开关均实现ZVS。双向功率流动时的驱动逻辑一致。此外,提出一种磁集成结构,将两个升压电感、高频变压器和谐振电感集成于同一耦合电感中,减少磁性元件数量。通过1 kW样机实验验证了该变换器的工作原理与...
解读: 该三绕组耦合电感双向软开关技术对阳光电源储能和充电产品线具有重要应用价值。其正弦波调制方案可优化ST系列储能变流器和充电桩的双向功率流动性能,磁集成设计能有效降低产品体积和成本。ZVS软开关特性可提升系统效率,适用于PowerTitan大功率储能系统的高频隔离DC-DC模块。该方案的负载无关电压增益...
基于灾害抗性的配电网飓风期间时空风险分析
Hazard Resistance-Based Spatiotemporal Risk Analysis for Distribution Network Outages During Hurricanes
Luo Xu · Ning Lin · Dazhi Xi · Kairui Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
近年来,极端天气事件导致的停电频发,精准评估电力系统最脆弱环节——配电网的时空停运风险对提升系统韧性至关重要。序列蒙特卡洛(SMC)方法虽广泛用于极端天气下的时空风险分析,但其在时序模拟中重复采样时不变脆弱性函数,易高估高频采样下演变灾害的损毁程度。为此,本文提出一种基于灾害抗性的时空风险分析方法(HRSRA),将元件失效概率转换为时不变的灾害抗性进行建模。该方法可自适应融合高时空分辨率气象模型,结合电力系统地理信息与物理风场模型,利用波多黎各真实时序停电数据(含2022年菲奥娜飓风)验证了其优...
解读: 该飓风期间配电网时空风险分析技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的韧性设计具有重要价值。基于灾害抗性的HRSRA方法可精准识别极端天气下配电网脆弱节点,为储能系统的选址部署、容量配置提供决策依据。结合iSolarCloud云平台的气象数据融合能力,可实现储能系统在飓风等...
热电子增强型太阳能碟式-斯特林发电系统的环境、能源与经济评估
Environmental, energy and economic assessment of thermionic enhanced solar dish–Stirling power generation
Zhuhao Zhanga1 · Guanghua Zhenga1 · Lili Wang · Ning Ding 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285
摘要 本文提出了一种创新且全面的环境、能源与经济评估框架,用于潜在前景广阔的太阳能热电子-斯特林发电(TSP)技术,该技术将热电子发射与传统的10 kW碟式-斯特林转换系统相结合。首次通过参考原材料的工业生产过程,核算了热电子能量转换器的碳排放。在整个从摇篮到坟墓的生命周期中,TSP的净碳排放量为17726.35 kgCO₂当量,其中热电子转换器和斯特林发动机分别贡献了2.01×10³和5.38×10³ kgCO₂当量。在杭州,当发射极功函数为1.8 eV、收集极功函数为1.1 eV时,TSP的...
解读: 该热离子增强碟式斯特林发电技术展示了32.91%的高效光热转换能力,为阳光电源光储一体化系统提供创新思路。其全生命周期碳排放评估方法可应用于ST系列储能系统的环境效益分析,49.73美元/MWh的平准化度电成本验证了高效转换技术的经济性。该研究的能量转换优化理念可启发SG系列逆变器在MPPT算法和功...
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