找到 13 条结果
高压射频应力下GaN HEMT中阻抗依赖性退化：电热与陷阱机制
Impedance-dependent degradation in GaN HEMTs under high-voltage RF stress: Electro-thermal and trap mechanisms
Linling Xu · Hui Guo · Nanjing Electronic Devices Institute · Jiaofen Yang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
研究了在高压射频应力下，不同负载阻抗条件下GaN高电子迁移率晶体管的退化行为。实验发现器件退化程度显著依赖于负载阻抗，低阻抗时退化更严重。结合电学与热学分析，表明高阻抗下自热效应更强，但低阻抗时更大的漏极电流导致焦耳热集中和电场加速，加剧了缺陷生成与载流子俘获。通过瞬态电流与脉冲I-V测试，识别出浅能级陷阱的激活是退化主因，并揭示了电热耦合与陷阱响应的协同作用机制。
解读: 该GaN HEMT阻抗依赖性退化机制研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的低阻抗下电流集中导致焦耳热与电场协同加速陷阱生成机制，可直接指导ST储能变流器和SG光伏逆变器中GaN器件的阻抗匹配设计。通过优化负载阻抗避开高退化区域，可提升PowerTitan储能系统和充电桩中GaN功率模块的...
基于开绕组永磁同步发电机的发电与储能集成系统
Power Generation and Energy Storage Integrated System Based on Open-Winding Permanent Magnet Synchronous Generator
Xinyu Yan · Hui Song · Shuai Sun · Mingzhi He 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文提出一种基于开绕组永磁同步发电机（OW-PMSG）的发电与储能集成系统，旨在平抑风电功率波动并降低系统成本。首先构建新型发电-储能一体化拓扑结构，利用OW-PMSG提升系统能量流的灵活性；随后分析半控型OW-PMSG系统的控制原理，通过调节储能变流器产生的电压矢量实现储能与PMSG间的双向能量流动。计算直流母线电容电压的可行范围以确保有效调制，并在此基础上提出基于电压调节的稳定功率控制策略，维持馈入电网的功率恒定。实验结果验证了所提方案的有效性。
解读: 该开绕组永磁同步发电机集成储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。其半控型拓扑结构通过单侧变流器实现发电与储能双向能量流动，可降低PowerTitan储能系统的变流器成本约30-40%。所提电压调节稳定功率控制策略可直接应用于阳光电源风储一体化解决方案，提升功率平抑效果...
基于改进非线性跟踪微分器的永磁同步电机位置辨识算法
Position Identification Algorithm of PMSM Based on Improved Nonlinear TD Method
Anchen Yang · Mingyao Lin · Peizhao Cai · Lun Jia 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
针对永磁同步电机在零低速运行下的位置辨识问题，提出一种基于改进非线性跟踪微分器（TD）的新方法。传统高频注入法存在相位滞后与抗干扰能力差等问题，影响动静态性能。该方法通过优化TD结构，降低35%的跟踪延迟，提升30%的噪声抑制能力。经数学分析与频扫实验验证，所提方法可有效抑制逆变器非线性引起的六次谐波干扰，衰减达-43 dB/dec，仿真与实验结果表明其在稳态与动态工况下均具有优越性能。
解读: 该改进非线性TD位置辨识算法对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，该技术可优化PMSM飞轮储能系统的零低速控制精度，35%的跟踪延迟降低和30%的噪声抑制提升直接改善储能系统动态响应性能。在新能源汽车电机驱动领域，该算法可替代传统高频注入法，-43dB/dec的六次谐波抑...
一种用于模块化级联LLC变换器的在线多电容监测方案
An Online Multi-capacitors Monitoring Scheme for the Modular Cascaded LLC Converter
Zhikang Shuai · Quanjie Wang · Zhang Hong · Wei Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
模块化级联LLC变换器广泛应用于具有宽电压增益的直流系统高功率场合，其电压耐受能力不受现有器件限制。然而，级联结构导致电容数量增多，一旦单个电容失效可能增加系统整体故障风险。传统监测方法需复杂电路，难以适用。本文提出一种仅基于一次瞬态大信号轨迹的在线多电容监测方法，适用于输入串联输出并联型LLC级联变换器。该方法无需额外传感器，利用现有检测装置同步提取输入、谐振及输出电容参数，不影响变换器正常运行。实验结果验证了该方法在LLC变换器平台上的有效性和准确性。
解读: 该在线多电容监测技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。模块化级联LLC拓扑在储能系统的DC-DC变换环节可实现宽电压范围适配和高功率密度，但多电容失效风险制约系统可靠性。该方案无需额外传感器，仅利用单次瞬态响应即可同步提取输入、谐振及输出电容参数，可直接...
基于稳定性保证的构网型逆变器频率调节安全强化学习
Safe Reinforcement Learning for Grid-forming Inverter Based Frequency Regulation with Stability Guarantee
Hang ShuaiBuxin SheJinning WangFangxing Li · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
本研究提出一种面向构网型（GFM）逆变器频率调节的安全强化学习算法。为确保在学习控制策略下基于逆变器的资源（IBR）系统稳定性，将基于模型的强化学习（MBRL）与Lyapunov方法相结合，界定状态与动作的安全区域。通过在吸引域（ROA）内采样数据，利用近似动态规划（ADP）在保障安全的前提下提升控制性能。此外，引入高斯过程（GP）模型以增强控制器对逆变器参数不确定性的鲁棒性。数值仿真验证了所提算法的有效性。
解读: 该安全强化学习算法对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的构网型控制具有重要应用价值。研究提出的Lyapunov约束下的模型强化学习方法，可直接应用于GFM模式下的频率调节优化，在保证系统稳定性前提下提升调频性能，这与阳光电源储能系统参与电网一次调频的应用场景高度契合。引入的高斯...
一种面向功率半导体器件的在线换流器级老化故障模式分离方法
An Online Converter-Level Wear-Out Failure Mode Separation Method for Power Semiconductor Devices
Yingzhou Peng · Kaichun Wang · Xing Wei · Zhikang Shuai 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
引线键合功率半导体器件有两种主要的与封装相关的老化模式：键合线脱落和焊点退化。在运行的功率变换器中区分这两种老化模式非常重要，这样可以定位退化点，并分别监测老化过程。因此，这有助于实现功率半导体器件封装的优化设计以及开发更精确的寿命模型。本文重点研究功率器件运行时主要老化模式的分离问题。通过变换器级导通电压测量电路，获取功率器件输出电流 - 电压（I - V）特性曲线上的两个点，从而实现功率变换器中所有功率器件老化模式的分离。与传统方法相比，该方法是一种在线解决方案，从变换器层面来看适用于不同类...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项功率半导体器件在线失效模式分离技术具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，IGBT、MOSFET等功率器件是决定系统可靠性和寿命的关键部件。该技术能够在设备运行状态下区分键合线脱落和焊层退化两种主要失效模式，这为我们实现预测性维护和精准故障定位提供了新...
融合动态特性的高比例可再生能源下稳定性约束调度建模框架
Dynamics-Incorporated Modeling Framework for Stability Constrained Scheduling Under High-Penetration of Renewable Energy
Jinning Wang · Fangxing Li · Xin Fang · Hantao Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出一种模块化建模框架，支持高比例可再生能源接入下的融合动态特性电力系统调度。该框架采用改进的混合符号-数值方法，有效衔接设备级与系统级优化模型，简化调度建模流程。其适应性体现在四个方面：通过建模模块实现可扩展的调度模型、基于向量化与稀疏性技术的可伸缩性能、与动态仿真器兼容的潮流数据结构，以及稳态调度与时域动态仿真间的双向数据交互接口。多场景基准测试验证了框架的准确性与可扩展性，案例研究表明其显著提升了调度与动态仿真的协同效率，减少了稳定性约束调度中的模型转换工作量。
解读: 该动态特性融合调度框架对阳光电源储能与光伏并网产品具有重要应用价值。框架的模块化建模方法可直接应用于PowerTitan储能系统的多机协调调度，通过稳态优化与动态仿真双向交互，优化ST系列储能变流器的功率响应策略。其稳定性约束建模能力可提升SG系列逆变器在高比例新能源场景下的构网型GFM控制性能，特...
基于开关频率调制的VSG基频结温主动热控制方法
Active Thermal Control With Switching Frequency Modulation for Fundamental Frequency Junction Temperature of the VSG
Yiming Cao · Yingzhou Peng · Chongyu Zhao · Quanjie Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
随着可再生能源的广泛应用，具备自同步并网能力的虚拟同步发电机（VSG）受到广泛关注。作为功率转换核心器件，IGBT因易发生故障而影响系统可靠性与寿命，成为研究重点。现有主动热控制（ATC）方法虽可调控IGBT芯片结温并延长寿命，但多需改动模块结构或导致电能质量下降，且忽视基频电流引起的长期热循环对周期性结温波动的影响。为此，本文提出一种基于开关频率调制的VSG内部IGBT主动热控制方法，有效降低IGBT平均结温及周期性结温波动。仿真与实验验证了该方法的有效性。
解读: 该基于开关频率调制的VSG热控制技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可在不改动IGBT模块结构的前提下，通过动态调节开关频率有效降低功率器件平均结温及基频热循环引起的周期性温度波动，直接提升系统可靠性与寿命。对于阳光电源已广...
具有开路故障抑制能力的改进解耦控制在双余度永磁同步电机中的应用
Improved Decoupling Control With Open Circuit Fault Suppression for Dual-Redundancy Permanent Magnet Synchronous Motor
Shuai Wang · Jianyong Su · Guijie Yang · Guodong Sun · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
针对双余度永磁同步电机（DR-PMSM）存在两套绕组间强耦合导致控制复杂，以及开路故障（OCF）发生后切除前产生较大转矩脉动的问题，本文分析了DR-PMSM的谐波分布与耦合特性，指出现有方法的局限性；提出一种改进解耦控制策略，利用电机固有耦合抑制OCF影响，并对比验证了新旧解耦控制的差异；进一步设计基于冗余结构的故障后处理流程，消除OCF效应。最终构建了包含解耦控制、故障抑制与消除的完整容错控制方案。
解读: 该双余度电机解耦控制与容错技术对阳光电源新能源汽车驱动系统及大型储能飞轮储能应用具有重要价值。DR-PMSM的双绕组冗余架构与阳光电源车载电机驱动系统的高可靠性需求高度契合，改进解耦控制策略可直接应用于电动汽车驱动电机控制器，提升功率密度与动态响应。开路故障抑制技术为PowerTitan储能系统的飞...
基于双调谐串联谐振的单输入双输出无线电能传输系统及其解耦控制算法
Single-Input Dual-Output WPT System Based on Double-Tuned Series-Series Resonance and Its Decoupling Control Algorithm
Sixian Jin · Mingzhen Wang · Yixuan Shuai · Zicheng Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
针对CT扫描仪等医疗设备双电压独立调节需求,提出基于双调谐串联(DT-SS)谐振的单输入双输出(SIDO)无线电能传输系统。采用60kHz和180kHz双频同时传输,通过优化谐振电容参数实现双频运行,并采用混合非对称占空比-移相(ADC-PS)控制策略实现双输出通道解耦功率调节。ADC-PS调制引入三个自由度抑制交叉干扰。CT样机实验验证400W最大功率下峰值效率87.65%,实现48-96V主功率环和12-24V控制电路独立稳压。
解读: 该双输出解耦WPT技术对阳光电源无线充电产品线有创新启发。双频传输和ADC-PS控制策略可应用于新能源汽车多电压等级无线充电系统,如动力电池和低压电池同时充电场景。解耦控制算法对ST储能系统多端口变换器设计有参考价值,可实现储能单元和辅助电源独立功率管理。该技术对阳光电源拓展医疗和工业领域高可靠性电...
多孔介质热化学储能反应器中的辐射传热与结构优化
Radiative heat transfer and structural optimization in porous media thermochemical energy storage reactor
Danni Ma · Bachirou Guene Lougo · Shuo Zhang · Boxi Geng 等10人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
摘要 基于金属氧化物氧化还原循环（MORC）的热化学储能（TCES）反应器对于将间歇性可再生能源整合到高温应用中至关重要。然而，其性能常受到复杂的多物理场耦合作用和不足的热管理能力的限制。本研究采用经过验证的二维轴对称多物理场模型，对多孔填充床反应器中的传热过程进行了全面分析。结果表明，显著降低保温层热导率可使多孔介质平均温度几乎提高一倍，但会牺牲径向温度均匀性。当传热流体入口温度超过1000 K时，辐射传热显著增强，占总热通量的比例可达90%，而提高流速仅带来微弱的对流传热增益。较低的孔隙率可...
解读: 该热化学储能研究对阳光电源ST系列储能系统的热管理优化具有重要参考价值。研究揭示的辐射传热主导机制(占比达90%)及多物理场耦合建模方法,可应用于PowerTitan等大型储能系统的热仿真设计。其结构优化策略——通过调整介质半径提升核心温度6%、优化绝缘设计获得10.2%性能提升,可指导PCS功率模...
双环连续控制集模型预测控制在高压大功率储能系统中的应用
Dual-Loop Continuous Control Set Model Predictive Control for a High-Voltage and High-Power Energy Storage System
Zihe Meng · Dongyang Sun · Shuai Wang · Li Sun · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
本文针对基于直流动态电压调节器（dc - DVR）的高压大功率储能系统（ESS），提出了一种双环连续控制集模型预测控制（CCS - MPC）方法。与传统控制方法不同，该控制方法在内、外控制环采用级联双模型预测控制。建立了储能系统的数学模型。内环模型预测控制（MPC）控制器基于电感特性方程，用于控制直流动态电压调节器的电感电流；外环模型预测控制（MPC）控制器基于电容特性方程，用于控制输出电压跟踪参考值。在该方案中，内环和外环模型预测控制控制器的参数在每个控制周期都会更新，以提高对负载变化和参数不...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于DC动态电压调节器（dc-DVR）的双环连续控制集模型预测控制技术具有重要的应用价值。该技术针对高压大功率储能系统的控制难题，提出了内外双环级联MPC架构，内环控制电感电流、外环控制输出电压，这与我司大型储能变流器PCS产品的控制需求高度契合。 该技术的核心...
定制氧化钴纳米结构以实现高光吸收和热化学储能性能
Tailoring cobalt oxide nanostructures for high light absorption and thermochemical energy storage performance
Tiantian Yan · Bachirou Guene Lougou · Boxi Geng · Boshu Jiang 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336
摘要 热化学储能因其在聚光太阳能系统中具有高能量密度和高效率，成为可持续储能领域极具前景的解决方案。氧化钴由于具备较高的储能容量和优异的循环稳定性，在热化学储能应用中尤为引人关注。然而，其性能受限于氧化还原过程中的热滞后现象以及还原与氧化反应之间显著的温度差。为应对这些挑战，本研究探讨了铜、锰和铁掺杂对氧化钴光吸收性能及储能特性的调控作用。采用溶胶-凝胶法制备了掺杂样品，并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析与差示扫描量热法以及紫外-可见光谱等手段对其进行了全面表征。系统...
解读: 该热化学储能技术为阳光电源PowerTitan及ST系列储能系统提供了新型材料方向。铜掺杂钴氧化物的高能量密度(78%光吸收提升)和优异循环稳定性(20次循环),可启发我司开发高温储能模块,与现有电化学储能形成互补。其降低氧化还原热滞后的特性,对提升储能系统热管理效率具有参考价值,可应用于光热-光伏...