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一种具有无损电流检测和无缝切换的四开关Buck-Boost变换器高效率控制方法
A High-Efficiency Control Method WITH Lossless Current Sensing and Seamless Transition for Four-Switch Buck–Boost Converter
Qi Liu · Qi Xu · Qinsong Qian · Song Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
四开关 Buck - Boost 变换器的四边形控制方法可使所有功率开关实现零电压开关（ZVS），从而实现高功率密度。然而，为确保 ZVS 的实现，需要对电感电流进行采样和调节，这会引入额外损耗并降低效率。本文提出了一种基于无损电流采样的高效控制策略，该策略可在所有工况下使电感电流幅值最小。此外，为确保不同模式间的平稳切换，当输入电压接近输出电压时，插入了一种过渡模式。最后，搭建了输入电压为 40 - 60V、输出参数为 48V/6A 的实验样机，以验证所提出的采样电路和控制策略的有效性。样机的...
解读: 从阳光电源业务视角来看，这项四开关Buck-Boost变换器的高效控制技术具有显著的应用价值。该技术通过无损电流采样和无缝模式切换实现了98.88%的峰值效率，这对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有直接的技术借鉴意义。 在光伏系统应用场景中，该技术的宽输入电压范围（40-60V）和高效率特性与...
基于并联变换器单元的宽输出降压无桥PFC变换器用于BLDC电机
Parallel Converter Cell-Based Step-Down Bridgeless PFC Converters With Wide Output for BLDC Motor
Zhengge Chen · Jin Qi · Xu Chen · Jianping Xu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
摘要：无刷直流（BLDC）电机通常由电压源逆变器（VSI）驱动，为实现高功率因数（PF），该逆变器可由交 - 直流降压功率因数校正（PFC）转换器供电。然而，现有技术中的无桥降压 PFC 转换器由于存在输入电流死区，功率因数较差。因此，本文通过将降压和降压 - 升压转换器单元并联，提出了一种新型降压无桥 PFC 拓扑。由于采用了并联结构，降压 - 升压操作可消除输入电流死区，从而在较宽的输出电压范围内实现高功率因数。本文介绍了所提拓扑的工作模式，随后分析了输入电流和功率处理情况。还给出了电感器的...
解读: 该并联单元降压无桥PFC技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文中提出的宽输出范围、无桥拓扑消除整流损耗的方案，可应用于车载OBC充电机前级AC-DC整流环节，提升功率密度与效率。并联单元架构的低纹波特性契合电机驱动对直流母线质量的要求，可优化阳光电源电机控制器设计。此外，该无桥PFC拓扑...
柔性钙钛矿太阳能电池的最新进展及其在航空航天领域的潜在应用
Recent development of flexible perovskite solar cells and its potential applications to aerospace
Shaoqi Bian1Guangshu Xu2Shufang Zhang3Qi Jiang4Xiaoguang Ma3Jingbi You4Xinbo Chu1 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46
由于具有高光电转换效率（PCE）、大功率重量比（PWR）、低成本及溶液可加工性等优势，柔性钙钛矿太阳能电池（f-PSCs）近年来受到广泛关注。其PCE已迅速提升至25%以上，在航空航天和可穿戴电子器件领域展现出广阔应用前景。本文系统梳理了f-PSCs的器件结构与组成，综述了近年来提升其效率与稳定性的各类策略，并探讨了其在航天器与飞行器中的应用潜力。最后，展望了当前阶段亟需解决的关键科学技术问题。
解读: 柔性钙钛矿太阳能电池技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。其高功率重量比（PWR）特性可启发SG系列逆变器在分布式光伏场景的轻量化设计，特别适用于建筑一体化BIPV和车载光伏系统。25%以上的光电转换效率为新一代高效MPPT算法提供优化目标，可应用于柔性组件的最大功率点追踪。其溶液加工工艺的低...
基于全无机钙钛矿的室内光伏器件研究进展
Recent progress in indoor photovoltaics based on all-inorganic perovskites
Yu Qi · Wenjie Xu · Yanhui Lou · Lai Feng · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
物联网设备的快速发展对适用于室内光照条件下为低功耗电子设备供电的可持续能源技术提出了迫切需求。在此背景下，室内光伏（IPV）技术成为实现物联网系统持续供能的重要解决方案。为提升室内光能转换效率，IPV吸光材料需具备1.7–1.9 eV的适宜带隙以匹配室内光源光谱，并具有高缺陷容忍性以抑制非辐射复合。全无机钙钛矿（AIPs），尤其是CsPbI3和CsPbI2Br，因其优异的光电性能和稳定性，成为理想的IPV材料。近年来，基于AIPs的IPV器件在室内光照下光电转换效率已突破40%，显著优于传统硅基...
解读: 全无机钙钛矿室内光伏技术对阳光电源物联网供能方案具有重要应用价值。该技术在室内弱光条件下效率突破40%，可应用于：1）ST储能系统的分布式传感器节点自供电，替代传统电池降低运维成本；2）iSolarCloud云平台的无线监测终端，实现免维护持续供能；3）充电桩的辅助电源系统，为通信模块、显示屏等低功...
一种用于风电机组的非线性传动系统扭振阻尼器：在平衡噪声抑制能力下的强鲁棒抗扰
A Nonlinear Drivetrain Torsional Oscillation Damper for WTGs: Robust Rejection of Large Disturbances with Balanced Noise Immunity
Bi Liu · Qi Huang · Lijia Xu · Weihao Hu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
针对风电机组（WTG）并网运行中传动系统扭振在非线性和不确定性影响下引发的稳定性问题，尤其在大扰动及测量噪声条件下的挑战，本文提出一种基于自抗扰控制（ADRC）框架的非线性传动系统扭振阻尼器（DTOD）。通过微分同胚坐标变换，将非线性传动系统模型精确转化为二阶Brunovsky标准型，并采用归一化多目标频域优化方法对扩展状态观测器（ESO）和非线性状态误差反馈（NLSEF）参数进行Pareto最优整定，在增强大扰动抑制能力的同时兼顾噪声鲁棒性。该DTOD仅依赖本地测量信号，具备完全去中心化与可扩...
解读: 该非线性传动系统扭振阻尼技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要应用价值。基于ADRC的扭振抑制方法可优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统中的机电耦合控制,提升大容量储能系统的稳定性。其抗扰性和噪声免疫特性可应用于风电变流器的传动系统控制,增强风机并网运行可靠性。该技术的去中心化特点契合阳...
呼吸监测可穿戴设备最新技术综述
State of the Art Review of Wearable Devices for Respiratory Monitoring
Zhiyu Jia · Hannah Huth · Wen Qi Teoh · Sheng Xu 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
呼吸频率和容量是诊断和管理哮喘和慢性阻塞性肺病COPD等呼吸疾病的基本生理信号。可穿戴设备已成为连续非侵入性呼吸监测和数据门户的变革性工具,提供对临床和家庭环境至关重要的海量实时数据。本最新综述深入探讨可穿戴呼吸监测设备的进展和应用,特别关注惯性测量单元IMU、压阻传感器和光纤传感器。详细分析传感器设计、传感方法和临床应用,突出关键研究如用于呼吸频率监测的低成本IMU设备开发和压阻传感器集成实现实时呼吸率检测。综述识别主要挑战包括功率效率、人体工程学设计、数据准确性和数据隐私问题,并介绍近期研究...
解读: 该可穿戴设备技术对阳光电源物联网产品和智能运维系统有借鉴意义。虽然阳光主要聚焦能源设备,但可穿戴传感器的低功耗设计、数据处理和无线通信技术可应用于阳光分布式监控设备。IMU和压阻传感器技术可用于阳光设备振动监测和状态感知。功率效率优化方法对阳光电池供电传感器设计有参考价值。该综述强调的数据隐私和AI...
一种考虑ISLDN中三相不平衡与经济运行的F-SOP综合控制策略
A Comprehensive Control Strategy for F-SOP Considering Three-Phase Imbalance and Economic Operation in ISLDN
Xin Wang · Qi Guo · Chunming Tu · Liang Che 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年8月
随着可再生能源和单相负荷的大量接入，低压配电网中三相不平衡及变压器轻/重载运行问题日益突出。现有互联低压配电网（ISLDN）研究较少同时兼顾上述两类问题的综合调控。为此，本文提出一种基于四桥臂软开点（F-SOP）的综合控制策略。首先建立包含F-SOP与变压器的系统综合损耗模型，揭示不平衡度与负载率对设备效率的影响；其次，以最小化网络损耗为目标，提出计及三相不平衡约束与经济运行区间的优化调度方法，生成F-SOP的功率指令；进一步设计改进的对等控制策略，确保优化调度实施并提升系统稳定性。仿真与实验验...
解读: 该F-SOP综合控制策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。文章提出的四桥臂拓扑与三相不平衡治理技术可直接应用于阳光电源储能PCS产品，提升其在分布式光伏大量接入场景下的电能质量调节能力。所提优化调度方法与改进对等控制策略可融入iSolarCloud平台，实现储能...
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1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...
一种集成实验与数值研究的竹节形流场设计下风冷式质子交换膜燃料电池性能及传热传质动力学
An integrated experimental and numerical investigation of performance and heat-mass transport dynamics in air-cooled PEMFCs with a bamboo-shaped flow field design
Kai-Qi Zhu · Quan Ding · Ben-Xi Zhang · Jiang-Hai Xu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 风冷式质子交换膜燃料电池（PEMFC）中复杂的传热传质耦合现象以及物理场分布不均的问题，严重影响其功率密度和水热管理性能。作为关键部件，阴极流场在燃料供给、散热以及水传输方面对风冷式PEMFC起着至关重要的作用。优化流场结构设计是应对上述挑战的关键策略。本研究提出了一种创新的竹节形流场设计，并在25 cm²的单电池中进行了实验验证，结果证明该设计能有效提升风冷式PEMFC的传热传质能力与功率密度，同时降低供气能耗。此外，还建立了三维多相数值模型，用于深入探究该流场结构下液态水、反应物和热量...
解读: 该燃料电池热质传输优化技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。竹节型流场设计通过分段加速和涡流区优化实现5.45%功率密度提升和4.17%能效增益,其多物理场耦合仿真方法可应用于公司储能PCS的热管理优化。研究中的熵分析法和非均匀流场设计理念,可迁移至SiC功率器件散热结构设计,提升ST系列PCS和...