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多串光伏升压变换器中受电缆不确定性影响的直流母线电容在线退化故障预测
Online Degradation Fault Prognosis for DC-Link Capacitors in Multistring-Connected Photovoltaic Boost Converters Subject to Cable Uncertainties
Geye Lu · Qiuqiong Lin · Dayong Zheng · Pinjia Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
针对多串光伏系统中各直流支路升压变换器的直流母线电容退化故障问题,提出一种基于母线电压和单串电缆电流的综合故障预测方法。通过构建三维平面y=f,结合去耦电缆参数,分别估计电容的等效串联电阻Rx和电容值Cx,并提出融合Rx与Cx⁻¹变化趋势的新型退化指标D,提升评估灵敏度。仿真与实验验证表明,该方法对多串电缆不确定性及工况变化具有强鲁棒性,参数估计最大误差为1.6%,D指标分辨率达1.18 dis/mΩ,且无需直接测量电容电压或电流,易于实现。
解读: 该直流母线电容在线退化预测技术对阳光电源SG系列多串光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。通过仅测量母线电压和单串电流即可实现ESR和电容值的解耦估计(误差≤1.6%),无需额外传感器,可直接集成到现有MPPT控制架构中。融合Rx与Cx⁻¹的退化指标D(分辨率1.18 dis/mΩ)能显著提升...
客座编辑特刊:面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标,电动交通(e-mobility)迅速发展。然而,其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源,因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展,收录43篇高质量论文,涵盖提高能效的多种技术路径,推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率;PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应;谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...
一种用于电动汽车无线充电系统中解耦DD线圈的高错位容忍度与互操作性新型整流器
A Novel Rectifier for Decoupled DD Pads in Electric Vehicle WPT System With High Misalignment Tolerance and Interoperability
Jianwei Mai · Ao Yang · Wei Bi · Yijie Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
无线电力传输已广泛应用于电动汽车等领域。为提高错位容忍度,常采用双D型(DD)线圈结构。然而,传统DD线圈在偏移情况下易产生耦合不平衡,影响系统效率与互操作性。本文提出一种新型整流电路结构,结合解耦DD线圈设计,有效提升系统在大范围位置偏移下的功率传输稳定性与效率。该方案无需复杂控制策略即可实现良好的负载适应性与抗偏移能力,增强了不同车辆与充电平台间的互操作性,适用于实际电动汽车无线充电场景。
解读: 该解耦DD线圈整流技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文中提出的高错位容忍整流方案可直接应用于车载OBC充电机的无线充电模块开发,解决传统DD线圈耦合不平衡问题,提升充电效率与位置适应性。其无需复杂控制策略的特点与阳光电源ST系列储能变流器的简化控制理念契合,可借鉴其整流拓扑优化功率模块...
基于第一性原理计算探究锌-空气电池中非贵金属双功能电催化剂
First-principles calculations insight into non-noble-metal bifunctional electrocatalysts for zinc–air batteries
W.W.Zhang · Yong Wang · Y.C.Li · L.L.Sun 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391
摘要 锌–空气电池(ZABs)因其低成本、高安全性和环境友好性,在储能技术领域引发了广泛的研究热潮。然而,锌–空气电池空气电极上氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的动力学过程较慢,导致对提升空气电极电催化剂性能的需求日益增加。第一性原理计算能够在原子尺度上解释电催化材料的性质、行为及催化机理,并为阴极电催化剂材料提供合理的设计策略,因而已成为开发高效新型电催化剂的有力工具。本文综述了第一性原理计算方法,并强调了其在当前锌–空气电池空气电极电催化剂材料研究中的重要作用。首先,系统总结了空气...
解读: 该锌空气电池第一性原理计算研究对阳光电源储能系统具有前瞻价值。非贵金属双功能电催化剂的理论设计方法可启发ST系列储能变流器的电化学界面优化,特别是d带中心理论和吉布斯自由能计算可指导PowerTitan储能系统中电池管理策略的改进。ORR/OER动力学机制研究为开发低成本、高安全的新型储能技术提供理...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关,这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性,抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇,涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术(圆柱螺线管耦合...
考虑多负载运行的电制氨系统优化调度
Optimal scheduling of power-to-ammonia systems considering multi-load operations
Shuting Yang · Liuyi Yang · Wei Zhang · Kexin Bi 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327
摘要 电制氨(PtA)系统在能源储存方面具有多项优势,有助于实现碳中和排放的转型。然而,可再生能源的波动性和间歇性常常导致电力供应与化工生产之间出现时空不匹配的问题。本研究提出了一种将响应面方法与混合整数非线性规划相结合的优化调度框架。响应面模型中提供了描述哈伯-博世工艺的显式公式,这些公式结构简洁、保真度高,有助于确保系统的最优性能。在优化过程中,根据可再生电力、电能及氢气的供给与利用情况对生产能力进行分配。该框架突破了传统单负载生产模型的限制,有效减少了弃电现象,并应对了可再生能源的间歇性问...
解读: 该Power-to-Ammonia优化调度技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究中的多负荷运行策略与混合整数非线性规划方法,可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的能量管理优化,有效解决新能源波动性问题,将弃电率降至0.4%。响应面建模方法可集成至iSolarCloud平台,实现...
锂离子电池高倍率放电老化机理与解析建模:侧重于正极集流体溶解与颗粒断裂
Mechanism and analytical modeling of high-rate discharge aging in lithium-ion batteries: Emphasizing cathode current collector dissolution and particle fracture
Jingbo Han · Guoliang Li · Chong Zhu · Yansong Wang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393
摘要 以LiMnxNiyCozO2(NMC)为正极材料的能量型电池因其优异的能量密度特性,被广泛应用于电动汽车(EV)中。随着高功率应用场景的不断增加,研究能量型电池在高倍率放电条件下的老化机理,并对老化现象进行定量分析,已成为一项至关重要的任务。本研究首先在1C、2C和3C三种放电倍率下开展了加速老化实验,并结合多种宏观与微观测试技术,对电池老化的物理过程进行了系统深入的分析。结果表明,正极集流体溶解、铝元素在负极的沉积以及正极颗粒的破裂是导致容量衰减的主要原因。此外,通过将改进的巴特勒-伏尔...
解读: 该研究揭示的高倍率放电老化机制对阳光电源储能系统具有重要价值。针对正极集流体溶解、颗粒破裂等衰减机理,可优化PowerTitan储能系统的BMS热管理策略和充放电曲线设计。所建立的电化学-热-老化耦合模型可集成至iSolarCloud平台,实现全生命周期SOH精准预测和预防性维护。对ST系列PCS的...