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基于单传感器逆算法的电解电容核心温度与功率损耗非侵入式估计
Noninvasive Estimation for Core Temperature and Power Loss in Electrolytic Capacitors Using a Single-Sensor Inverse Algorithm
Jinxiao Wei · Peng Chen · Yi Zhang · Peng Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种非侵入式电解电容核心温度与功率损耗的同步估计方法。该方法仅需单个传感器,无需测量等效串联电阻(ESR)和电容值。通过反向数值算法(逆向有限元计算),实现了对电容内部状态的精确重构,为电力电子设备的寿命预测提供了新途径。
解读: 电解电容是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)中的关键薄弱环节,其热失效直接影响整机可靠性。该研究提出的单传感器逆算法,能够以低成本实现对电容内部温度的实时监测,无需复杂的传感器布置。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台,通过对逆变器和P...
基于光纤弱磁传感的抽水蓄能机组匝间短路检测
Interturn Short Circuit Detection of Pumped Storage Unit Based on Optical Fiber Weak Magnetic Sensing
Peng Qi · Yonggang Li · Minghan Ma · Peng Hao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文研究了抽水蓄能机组(PSU)定子铁芯背部的漏磁(SF)特性,以实现转子绕组匝间短路(ITSC)的在线监测。通过分析短路前后的漏磁场变化,提出了一种基于光纤弱磁传感的健康状态评估方法,为大型旋转电机绕组绝缘故障的早期预警提供了技术支撑。
解读: 该研究聚焦于大型旋转电机(抽水蓄能机组)的转子绕组故障诊断,虽然与阳光电源核心的光伏逆变器及储能变流器(PCS)产品线存在差异,但其核心逻辑——“基于磁场特征的在线状态监测与故障预警”对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台具有借鉴意义。阳光电源在大型风电变流器及储能系统(如PowerTita...
基于复向量的高速电机模拟器稳定性分析
Complex Vector-Based Stability Analysis of the High-Speed Electric Motor Emulator
Qi Li · Dafang Wang · Xiu Liang · Peng Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
电机模拟器(EME)在电动汽车驱动单元(MDU)的研发与测试中应用日益广泛。然而,高速运行下的不稳定性问题缺乏充分的理论支撑,限制了其进一步推广。本文提出了一种针对高速EME的综合建模与稳定性分析方法,旨在解决该技术瓶颈。
解读: 该研究对于阳光电源的电动汽车充电桩及相关电力电子测试平台具有重要参考价值。随着公司在新能源汽车配套设施领域的深入,高精度、高稳定性的电机模拟器是研发测试环节的核心工具。本文提出的复向量稳定性分析方法,有助于提升公司在测试设备中对高速动态响应的控制精度,减少研发过程中的不稳定风险。建议研发团队将该建模...
钢筋阵列屏蔽下感应电能传输系统的输出功率最大化
Maximizing Output Power of Inductive Power Transfer Systems Under Rebar Array Shielding
Yuner Peng · Endian Ma · Qi Wang · Yang Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
结构健康监测系统中的传感器可通过感应电能传输(IPT)技术实现无线供电。然而,钢筋阵列中感应涡流产生的磁场屏蔽效应会严重影响无线电能传输效率。本文提出了一种降低钢筋回路等效阻抗的方法,从而改变钢筋阵列的电磁特性,以提升系统输出功率。
解读: 该文献探讨了复杂金属环境(钢筋阵列)下的电磁屏蔽与无线电能传输优化,属于电磁兼容(EMC)与高频功率传输领域。对于阳光电源而言,该技术在核心产品(如光伏逆变器、储能PCS)中直接应用较少,但其涉及的涡流损耗抑制与磁场优化方法,可为公司在电动汽车充电桩(无线充电技术储备)以及iSolarCloud智能...
面向V2G系统的双向谐振DC-DC变换器超局部无模型脉冲频率调制
Ultralocal Model-Free Pulse-Frequency-Modulation of a Bidirectional Resonant DC-DC Converter for V2G System
Bo Long · LuPing Wang · Peng Qi · Josep M. Guerrero 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
CLLLC型DC-DC变换器因其在双向功率传输中具备电压升降能力、全负载范围软开关及高效率特性,在V2G系统中备受关注。本文提出一种超局部无模型脉冲频率调制(PFM)控制策略,旨在解决传统PI控制在复杂工况下的动态响应与鲁棒性问题,提升变换器在双向运行时的控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(PowerTitan/PowerStack)及电动汽车充电桩业务具有极高参考价值。CLLLC拓扑是实现高效双向能量转换的核心,而无模型控制策略能有效降低对系统参数精确建模的依赖,提升在复杂电网环境下的动态响应速度与鲁棒性。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度储能变流器(...
多频率调制以实现带逆变器的多接收器无线电能传输系统的独立连续功率分配
Multifrequency Modulation to Achieve an Individual and Continuous Power Distribution for Simultaneous MR-WPT System With an Inverter
Chen Qi · Sheng Huang · Xiyou Chen · Peng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
为实现多接收器无线电能传输(WPT)系统的独立且连续的功率分配,本文提出了一种新型多频率调制方法。该方法利用查找表和Delta-Sigma调制方案,通过合成给定的电压脉冲来生成混合频率驱动电压脉冲,从而有效控制多接收端的功率分配。
解读: 该文献探讨的无线电能传输(WPT)及多频率调制技术,目前主要应用于电动汽车无线充电领域。对于阳光电源而言,虽然公司目前主营业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩,但该技术在未来高功率密度、无线充电基础设施及特定工业场景下的能量传输具有前瞻性参考价值。建议研发团队关注其多频率合成调制策略,以评估其...
一种针对直流侧电压不平衡的五电平飞跨电容整流器多零序分量注入算法
A Multizero-Sequence Component Injection Algorithm for a Five-Level Flying Capacitor Rectifier Under Unbalanced DC-Link Voltages
Peng Zhang · Xuezhi Wu · Zhen Chen · Wenzheng Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文详细分析了直流侧电压不平衡下五电平飞跨电容整流器的电流畸变机理,提出了一种基于移相PWM的多零序分量注入调制算法。该算法将基波周期划分为钳位区间和连续区间,有效抑制了不平衡电压带来的电流失真。
解读: 该技术对于阳光电源的高功率密度整流及逆变系统具有重要参考价值。五电平飞跨电容拓扑在提升功率密度和降低输出谐波方面优势显著,该算法能有效解决多电平拓扑中常见的直流侧电容电压不平衡难题,提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队将其应用于大功率组串式逆变器或储能变流器(PCS)的前端整流级,以优化在...
一种针对直流侧电压不平衡的五电平飞跨电容整流器载波基不连续PWM方法
A Carrier-Based Discontinuous PWM Method for a Five-Level Flying Capacitor Rectifier With Unbalanced DC-Link Voltages
Peng Zhang · Xuezhi Wu · Shan He · Wenzheng Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对五电平飞跨电容(5L-FC)整流器在双直流负载电压不平衡工况下的应用,本文提出了一种载波基不连续PWM(DPWM)控制策略。相比传统的连续PWM,该方法通过减少开关次数,显著提升了高频、大功率应用场景下的系统效率。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。在多电平拓扑应用中,直流侧电压平衡是提升系统可靠性与效率的关键。该DPWM方法通过降低开关损耗,可进一步优化阳光电源大功率变换器的热设计与效率指标。建议研发团队评估该算法在多电平PCS架构中的移植可行性,特别...
一种用于五电平飞跨电容整流器的最优PWM序列载波调制方案
A Carrier-Based Discontinuous PWM Scheme With Optimal PWM Sequences for a Five-Level Flying Capacitor Rectifier
Peng Zhang · Xuezhi Wu · Jing Wang · Wenzheng Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
五电平飞跨电容(5L-FC)整流器因其器件数量少、功率密度高及可靠性好等优势,在单向功率应用中表现突出。为进一步提升效率,本文研究了适用于5L-FC整流器的载波基不连续PWM(DPWM)方法,通过优化PWM序列有效降低了开关损耗。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大功率整流应用具有重要参考价值。五电平飞跨电容拓扑能显著提升功率密度并降低开关损耗,有助于优化阳光电源大功率产品(如PowerTitan储能系统或大型集中式逆变器)的散热设计与效率指标。建议研发团队关注该DPWM优化算法在多电平拓扑中的工程化落地,以进一步提升产品...
考虑阈值电压不稳定性SiC MOSFET动态分析开关损耗模型
Dynamic Analytical Switching Loss Model of SiC MOSFET Considering Threshold Voltage Instability
Yumeng Cai · Peng Sun · Yuankui Zhang · Cong Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
准确的开关损耗建模对SiC MOSFET及功率变换器至关重要。本文针对长期运行中栅氧化层退化对开关性能的影响,提出了一种考虑阈值电压(VTH)不稳定性导致的“动态”时间相关分析模型,填补了传统静态模型在长期可靠性评估方面的空白。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率,器件的长期可靠性成为核心竞争力。该研究提出的动态损耗模型能更精准地预测SiC MOSFET在全生命周期内的性能漂移,有助于优化逆变器及PCS的寿命预测算法。建议研发团队将其引入iSolar...
一种用于高压直流断路器测试的晶闸管反向恢复过程建模新方法
A New Approach to Model Reverse Recovery Process of a Thyristor for HVdc Circuit Breaker Testing
Zhonghao Dongye · Lei Qi · Xiang Cui · Peng Qiu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
在高压直流断路器测试中,晶闸管常用于产生大电流。然而,晶闸管的反向恢复过程(RRP)会引发严重的过电压问题,威胁系统可靠性。现有模型常忽略电路中的杂散电感,导致精度不足。本文提出了一种考虑杂散电感的新型RRP建模方法,以提升测试系统的可靠性与安全性。
解读: 该研究关注高压直流(HVDC)领域功率器件的瞬态特性与过电压保护,对阳光电源的电力电子测试平台及高压储能系统(如PowerTitan系列)的研发具有参考价值。虽然阳光电源目前产品以IGBT/SiC模块为主,但随着公司在大型储能及高压直流输电配套领域的深入,对功率器件在极端工况下的反向恢复特性及杂散参...
SiC MOSFET开关运行中栅极氧化层退化研究
Investigation on Gate Oxide Degradation of SiC MOSFET in Switching Operation
Yumeng Cai · Peng Sun · Cong Chen · Yuankui Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了SiC MOSFET在开关运行过程中的栅极氧化层退化问题。通过搭建Buck变换器,重点分析了动态漏源电压(VDS)和负载电流(IL)对栅极氧化层可靠性的影响,旨在建立有效的SiC器件栅极可靠性评估方法,为高压功率器件的应用提供理论支撑。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与效率的核心器件。栅极氧化层可靠性直接关系到产品在复杂工况下的长期寿命。本文提出的动态应力评估方法对于阳光电源在器件选型、驱动电路优化以及功率模块的寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队将此研究成果应...
基于单元级有限控制集模型预测控制的单相级联H桥整流器
Cell-by-Cell-Based Finite-Control-Set Model Predictive Control for a Single-Phase Cascaded H-Bridge Rectifier
Chen Qi · Xiyou Chen · Pengfei Tu · Peng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
针对级联H桥(CHB)整流器传统有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)存在的计算负担重和稳态电流性能差的问题,本文提出了一种新型的单元级流水线式FCS-MPC优化方法,有效提升了控制效率与系统性能。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)中的多电平拓扑具有重要参考价值。CHB拓扑常用于高压大功率并网场景,通过优化FCS-MPC的计算逻辑,可显著降低DSP/FPGA的运算压力,提升系统动态响应速度。建议研发团队评估该“单元级流水线”算法在多模块级联系统中的移植可...
一种基于混合调制的补偿分量注入法,用于最小化五电平飞跨电容整流器的中点电压振荡
A Compensation Component Injection Method Based on a Hybrid Modulation for Minimizing the Neutral-Point Voltage Oscillations in a Five-Level Flying Capacitor Rectifier
Peng Zhang · Xuezhi Wu · Wenzheng Xu · Jingdou Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对多电平变换器直流侧电容中点电压振荡问题,本文提出了一种基于混合调制的补偿分量注入法。该方法通过获取等效调制波,有效抑制了五电平飞跨电容整流器中的中点电压波动,提升了系统输出电能质量与运行稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的高功率密度逆变器及大功率储能变流器(PCS)具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级和多电平拓扑演进,中点电压平衡是提升系统可靠性和效率的关键。该混合调制与补偿注入方法可优化阳光电源PowerTitan等大功率储能系统的控制策略,减少电容纹波,从而降低对直流侧电容的选型...
碳化硅MOSFET第三象限特性研究
Investigation Into the Third Quadrant Characteristics of Silicon Carbide MOSFET
Lei Tang · Huaping Jiang · Xiaohan Zhong · Guanqun Qiu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
由于碳化硅(SiC)MOSFET性能优越,其应用日益广泛。为提升功率密度,研究倾向于利用MOSFET的第三象限特性替代外并肖特基二极管进行死区续流。本文深入探讨了SiC MOSFET第三象限的导通特性、体二极管行为及其对系统效率和可靠性的影响。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品线至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进,利用SiC MOSFET的第三象限特性替代外置二极管,可有效减小模块体积并降低损耗。建议研发团队在设计高频DC-DC及逆变电路时,重点评估该特性在不同死区时间下的导通损耗与可靠性,优化驱...
一种基于SiC器件外部整形模块的高效混合模块化多电平变换器
A High Efficiency Hybrid Modular Multilevel Converter With a SiC Device-Based External Shaping Module
Peng Ren · Qi Guo · Yuchao Hou · Chunming Tu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
为提升中压模块化多电平变换器(MMC)的波形质量与效率,本文提出了一种带有外部整形模块的混合MMC(HMMC)拓扑。该拓扑在每桥臂采用基于硅基IGBT的半桥子模块(HSM),并在交流侧引入基于碳化硅(SiC)MOSFET的全桥子模块(FSM)进行波形整形,有效优化了变换器性能。
解读: 该研究提出的混合MMC拓扑对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。通过在传统IGBT主功率链中引入SiC器件进行高频整形,可以在不显著增加系统成本的前提下,大幅提升中压并网系统的效率并减小滤波器体积。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流器(PCS)...
基于瞬态电场脉冲的MMC与高压直流断路器动作时刻的无创精确测量方法
Noninvasive and Accurate Measuring Method of the MMC and HVDC Circuit Breaker Action Moment Based on Transient E-Field Pulse
Xu Kong · Yan-zhao Xie · Wen-qi Xing · Zhen-dong Sun 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文介绍了一种基于瞬态电场(E-field)的测量方法,用于监测舟山200kV换流站中模块化多电平换流器(MMC)和高压直流(HVDC)断路器的开关动作。研究表明,换流站内的开关瞬态电场具有准静态特性,可实现对电力电子设备动作时刻的无创、高精度捕捉,为复杂电力系统设备的运行状态监测提供了新手段。
解读: 该研究提出的基于瞬态电场脉冲的无创监测技术,对于提升大型电力电子设备的运行可靠性具有参考价值。虽然阳光电源目前主营业务集中在光伏逆变器、储能系统(如PowerTitan)及风电变流器,尚未直接涉及高压直流输电(HVDC)领域,但该监测方法在大型储能电站或高压组串式逆变器阵列的故障诊断与瞬态特性分析中...
总电离剂量辐射引起的p-GaN栅极HEMTs漏电流退化
Total-Ionizing-Dose Radiation-Induced Leakage Current Degradation in p-GaN Gate HEMTs
Zhao Wang · Xin Zhou · Qingchen Jiang · Zhengyuan Peng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
本研究对 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管(HEMT)中总电离剂量(TID)辐射诱发的漏极泄漏电流( ${I} _{\text {off}}$ )退化现象进行了研究。辐射诱发的 ${I} _{\text {off}}$ 退化主要由源极电流和衬底电流决定,并揭示了辐射损伤机制。辐射产生的空穴被捕获在栅极下方的 GaN 沟道以及缓冲层/过渡层界面附近,这会降低电子注入的能垒并增大 ${I} _{\text {off}}$ 。在辐射和高电场的共同作用下,缓冲层中会产生电子陷阱,这会提高缓冲层中电子...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于p-GaN栅极HEMT器件抗总电离剂量辐射性能的研究具有重要的战略参考价值。GaN基HEMT器件因其高频、高效、耐高温特性,正逐步成为光伏逆变器和储能变流器中功率转换模块的核心器件,直接影响系统的转换效率和可靠性。 该研究揭示的辐射损伤机制对我司产品在特殊应用场景...
基于机器学习的多浮置埋层LDMOS器件击穿电压建模与优化
Machine Learning-Based Modeling and BV Optimization for LDMOS With Multifloating Buried Layers
Zhen Cao · Qi Sun · Qiaowei Peng · Biao Hou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
本文介绍了一种利用机器学习(ML)优化具有多浮动埋层(MFBL)的横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(LDMOS)器件击穿电压(BV)的新方法。本研究摒弃了传统复杂的物理推导方法,将神经网络与遗传算法相结合,构建了一个自适应优化框架。首先,我们分析了MFBL LDMOS的物理特性,以确定影响BV性能的关键参数,并确定其合理取值范围。然后,通过TCAD仿真生成数据集,并应用卷积神经网络(CNN)建立MFBL LDMOS的BV预测模型。在后续阶段,采用遗传算法对结构参数进行自适应优化,从而推导出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的基于机器学习优化多浮埋层LDMOS器件击穿电压的方法具有重要的战略价值。LDMOS作为功率半导体的核心器件,广泛应用于我司光伏逆变器和储能变流器的功率转换模块中,其击穿电压性能直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该技术的核心价值在于突破了传统物理推导方...
基于帽层设计的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管电学性能研究
Study on electrical performance of AlGaN/GaN high electron mobility transistor based on cap layer design
Tieying Zhang · Peng Cui · Xin Luo · Siheng Chen 等11人 · Solid-State Electronics · 2025年2月 · Vol.224
摘要 本研究探讨了不同帽层对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMTs)电学特性的影响。通过对比制备的具有GaN和AlN帽层的AlGaN/GaN HEMTs,发现AlN帽层由于其优异的钝化效果和极化效应,能够提高二维电子气(2DEG)密度,从而获得更高的饱和电流,并使击穿电压从615 V(GaN帽层)提升至895 V(AlN帽层)。Sentaurus TCAD仿真结果验证了上述实验发现,表明AlN帽层器件中形成了更深的三角形量子势阱,导致2DEG电子密度达到1.19 × 10^13 cm^...
解读: 该AlN帽层GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究显示AlN帽层可将击穿电压提升至895V,梯度帽层结构更达1308V,2DEG密度提升28%。这为我司SG系列光伏逆变器、ST储能PCS及充电桩的GaN功率模块设计提供优化方向:通过改进帽层结构可提升器件耐压等级和导通性能,支持...