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基于夹层式压电换能器的多输出高功率压电变压器
The High-Power Piezoelectric Transformer With Multiple Outputs Based on Sandwiched Piezoelectric Transducers
Sha Wang · Junjie Shan · Hua Tian · Shuyu Lin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文开发了一种基于夹层式压电换能器的多输出高功率压电变压器。通过利用夹层式压电换能器优越的机械鲁棒性,实现了先进的高功率电压变换技术。文章详细探讨了具有独特交叉结构的夹层式压电变压器(s-PTs)的设计与性能。
解读: 压电变压器技术目前处于前沿研究阶段,主要优势在于高功率密度和电磁干扰小,但在大功率光伏逆变器和储能PCS(如PowerTitan系列)中,受限于材料机械疲劳和功率等级限制,尚无法直接替代现有的磁性元件。建议研发团队关注其在辅助电源(Auxiliary Power Supply)或小功率驱动电路中的应...
一种小体积新型双复用软开关点
SOP)的控制与设计
Yutong Chen · Wu Chen · Haixi Zhao · Zewei Hao 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
软开关点(SOP)技术是配电网灵活功率调节的关键。针对现有SOP拓扑子模块数量多、效率低的问题,本文提出了一种适用于10kV中压配电网的紧凑型双复用SOP拓扑,旨在提升配电网互联的灵活性与系统集成度。
解读: 该研究提出的紧凑型中压SOP拓扑对阳光电源的储能系统(如PowerTitan系列)及电网侧解决方案具有重要参考价值。随着配电网向高比例可再生能源转型,SOP技术在提升电网柔性互联和功率调度方面潜力巨大。建议研发团队关注该拓扑在降低系统体积和提升转换效率方面的设计思路,这有助于优化阳光电源中压储能变流...
基于双变压器的宽输入电压范围固定开关频率LLC谐振DC-DC变换器
Resonant LLC DC–DC Converter Employing Fixed Switching Frequency Based on Dual-Transformer With Wide Input-Voltage Range
Salman Khan · Deshang Sha · Xiangshuai Jia · Sunbo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种基于双变压器的LLC谐振变换器,结合了全桥和半桥LLC电路的混合拓扑。该方案通过固定频率的移相PWM控制实现输出电压调节,且开关频率始终等于谐振频率,有利于磁性元件的优化设计,有效解决了宽输入电压范围下的效率与控制难题。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在户用储能(如PowerStack)或光储一体机中,电池电压范围宽且对效率要求极高,传统的变频LLC控制在轻载或宽电压范围下效率衰减明显。该双变压器固定频率拓扑通过移相控制,可简化磁性元件设计并提升全负载范围下的转换效率,有助于进一...
采用优化前馈控制的低压电池驱动电机系统并联双向DC-DC变换器的动态响应改进
Dynamic Response Improvements of Parallel-Connected Bidirectional DC–DC Converters for Electrical Drive Powered by Low-Voltage Battery Employing Optimized Feedforward Control
Deshang Sha · Jiankun Zhang · Xiao Wang · Wenqi Yuan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文针对低压宽电压范围电池驱动的交流电机驱动系统,研究了并联模块化电流型双向DC-DC变换器。通过采用模块内及模块间的交错技术,显著降低了输入电流纹波,并应用了电流共享控制策略以优化系统动态响应。
解读: 该研究涉及的并联模块化双向DC-DC拓扑与阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列PCS)及电动汽车充电桩技术高度契合。在储能PCS中,多模块并联与交错技术是实现高功率密度和低纹波输出的关键;而在充电桩领域,针对低压大电流电池的动态响应优化对于提升充电效率和电网友好性至关...
通过优化开关模式实现全负载范围内ZVS的高效率电流型双有源桥DC-DC变换器
High-Efficiency Current-Fed Dual Active Bridge DC–DC Converter With ZVS Achievement Throughout Full Range of Load Using Optimized Switching Patterns
Deshang Sha · Xiao Wang · Deliang Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
针对电流型双有源桥(CF-DAB)双向DC-DC变换器,本文总结了所有可能的开关模式,并提出了一种基于占空比和移相角优化的控制策略。该策略旨在实现全负载范围内的零电压开关(ZVS),从而显著提升变换效率,解决传统DAB在轻载下效率下降的问题。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列及ST系列PCS)具有极高价值。储能变流器(PCS)的核心在于DC-DC级的高效双向功率变换,电流型DAB拓扑在高功率密度和宽电压范围应用中表现优异。通过优化开关模式实现全负载ZVS,能显著降低PCS在不同充放电工况下的开关...
一种基于双有源桥DC-DC变换器且无需内电流环的单级自然功率因数校正器
A Single-Stage Natural Power Factor Corrector Based on Dual Active Bridge DC–DC Converter Without Inner Current Tracking Loop
Deshang Sha · Sunbo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种基于双有源桥(DAB)变换器的单级AC-DC自然功率因数校正方案。该方案通过特定的调制策略和控制技术,无需内电流跟踪环路或查找表即可实现交流侧单位功率因数。此外,通过在输出电压反馈路径中引入陷波滤波器,有效降低了低频输出纹波对系统的影响。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品线具有重要参考价值。单级式拓扑能显著提升功率密度并降低系统成本,而无需内电流环的控制策略则简化了数字控制逻辑,提高了系统的鲁棒性。建议研发团队关注该调制策略在单相储能变流器中的应用,特别是在优化轻载效率和简化控制算法方面,有望进一步提升阳光电源在户...
一种采用扩展占空比控制和磁集成电感的电流型双有源桥DC-DC变换器及其优化电压失配控制
A Current-Fed Dual-Active-Bridge DC–DC Converter Using Extended Duty Cycle Control and Magnetic-Integrated Inductors With Optimized Voltage Mismatching Control
Deshang Sha · Xiao Wang · Ke Liu · Chao Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种用于电流型双有源桥(DAB)双向DC-DC变换器的扩展占空比控制策略,使低压侧(LVS)开关占空比可低于50%,从而允许使用低压额定MOSFET以降低导通损耗。同时,通过自适应钳位电压调节的电压失配控制,实现了零电压开关(ZVS),提升了变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列PCS)具有极高的参考价值。电流型DAB拓扑在电池侧与直流母线之间的高效能量转换中应用广泛。通过扩展占空比控制和磁集成技术,可显著降低低压侧开关管的导通损耗,提升PCS整体转换效率,并减小磁性元件体积。建议研发团队关注该控制...
一种针对混合攻击下储能系统的新型协同韧性控制方法
A Novel Cooperative Resilient Control Method for Energy Storage Systems Under Hybrid Attacks
Qi Tang · Chao Deng · Sha Fan · Yu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型协同韧性控制方法,用于解决混合网络攻击下交流微电网中储能系统的频率恢复、有功功率均分及荷电状态均衡的分布式韧性控制问题。该方法设计了局部迭代攻击观测器以精确估计虚假数据注入攻击,并基于观测序列均值提出分布式韧性控制器,有效补偿混合攻击影响。利用Lyapunov理论证明了闭环系统稳定性,并通过优化算法选取控制器参数以增强对拒绝服务攻击的容忍能力。在OPAL-RT实时仿真平台上验证了所提方法的有效性。
解读: 该混合攻击韧性控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。针对微电网场景下的网络安全威胁,该方法可直接应用于储能系统的分布式控制架构:通过局部攻击观测器增强ST储能变流器的通信安全性,防御虚假数据注入和DoS攻击;基于分布式韧性控制器实现多台储能单元的频率...
基于关断栅极电压下冲与过冲的多芯片IGBT功率模块芯片失效程度评估方法
Die Failure Degree Evaluation Method in Multidie IGBT Power Modules Based on Turn-Off Gate Voltage Undershoot and Overshoot
Mingchao Zhou · Lei Wang · Lijun Diao · Yanbei Sha 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
大功率变换器常采用并联多芯片绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块。本文提出以关断过程中栅极-辅助发射极电压的下冲($V_{\text{ge}'\_\text{us}}$)和过冲($V_{\text{ge}'\_\text{os}}$)作为两个新型芯片失效敏感参数,用于评估因键合线脱落导致的芯片开路失效程度。分析表明,芯片失效会显著降低上述参数,且不受工况影响。通过双脉冲实验验证,随着失效芯片数量增加,所提参数单调下降,灵敏度高且对运行条件不敏感。进一步提出基于脉冲计数的评估电路与方法,仅需脉冲模式...
解读: 该IGBT芯片失效评估技术对阳光电源功率变换产品具有重要应用价值。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器均采用大功率多芯片IGBT模块,所提出的基于栅极电压下冲/过冲的失效检测方法,可集成至现有驱动电路实现在线监测,无需高精度ADC即可通过脉冲计数识别键合线脱落故障。该技术对工况不敏感的特性尤其适合...