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0.72Bi0.5Na0.5TiO3-0.28SrTiO3陶瓷储能密度与效率的显著提升及高温储能性能机制研究
Significant improvement of energy storage density and efficiency of 0.72Bi0.5Na0.5TiO3-0.28SrTiO3 ceramics and study of the mechanism of high temperature energy storage performance
Peng Shi · Jin Liu · Yuechan Song · Lina Liu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
通过优化制备工艺,显著提升了0.72Bi0.5Na0.5TiO3-0.28SrTiO3(BNST)无铅弛豫铁电陶瓷的储能性能。该陶瓷在室温下表现出优异的放电能量密度(~3.2 J/cm³)和高效率(~90%),且在宽温域(25–150 °C)内保持稳定的储能特性。微观结构分析与介电性能测试表明,SrTiO3的引入增强了极化弛豫行为并抑制了介电损耗,从而改善高温下的储能稳定性。研究揭示了纳米尺度极性畴结构与氧空位调控对高温储能性能的关键作用,为高性能无铅储能陶瓷的设计提供了理论依据。
解读: 该无铅弛豫铁电陶瓷储能技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究实现的3.2 J/cm³高能量密度和90%高效率,可应用于储能系统的直流母线电容、功率模块吸收电容等关键位置,替代传统电解电容提升功率密度。其25-150°C宽温域稳定性与阳光电源储能产品面...
一种用于混合双面冷却GaN模块的“手拉手”动态均流布局
A “Hand-in-Hand” Dynamic Current-Sharing Layout for Hybrid Double-Sided Cooling GaN Module
Xingyuan Yan · Zhiqiang Wang · Yunchan Wu · Xiaojie Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
氮化镓(GaN)HEMT器件凭借极高的di/dt和dv/dt能力,在高性能功率应用中优势显著,但其布局寄生参数也导致多芯片并联时的均流难题。本文针对垂直换流结构建立了寄生耦合网络模型,提出了一种“手拉手”动态均流布局方案,有效提升了多芯片并联的电流分配均匀性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中对功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用已成为技术演进的重要方向。该研究提出的“手拉手”均流布局方案,直接解决了多芯片并联时的寄生参数不平衡问题,对于优化阳光电源新一代高频、高功率密度逆变器及微型逆变器的功率模块设计具有重要参考价值。建议研发团队在后...
不平衡电网条件下模块化多电平矩阵变换器的无差拍模型预测控制
Deadbeat Model Predictive Control for Modular Multilevel Matrix Converter Under Unbalanced Grid Conditions
Zheng Gong · Lianchang Zhang · Chongwen Liu · Zhen Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
模块化多电平矩阵变换器(M3C)具有模块化、可扩展及高冗余度优势,常用于三相交流系统直接互联。针对传统有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)开关频率不固定及纹波大的问题,本文提出一种无差拍模型预测控制策略,旨在提升M3C在不平衡电网条件下的控制性能与动态响应速度。
解读: M3C技术作为一种先进的电力电子拓扑,在超大功率变换及特殊电网互联场景中具有潜力。虽然阳光电源目前主营产品以光伏逆变器(组串/集中式)和储能变流器(PCS)为主,但该研究中涉及的“模型预测控制”与“不平衡电网控制”算法,可直接优化阳光电源现有大功率组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器在弱...
采用SiC MOSFET和SiC肖特基二极管的分裂输出变换器性能评估
Performance Evaluation of Split Output Converters With SiC MOSFETs and SiC Schottky Diodes
Qingzeng Yan · Xibo Yuan · Yiwen Geng · Apollo Charalambous 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文探讨了碳化硅(SiC)MOSFET和肖特基二极管在功率变换器中的应用。虽然SiC器件能显著提升功率密度和系统效率,但其超快开关特性引发了桥臂直通(串扰)、高开通损耗及电磁干扰(EMI)等挑战。文章针对分裂输出变换器进行了深入的性能评估与分析。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。随着组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和效率演进,SiC器件的应用已成为主流。针对文中提到的串扰和EMI问题,建议在研发中优化驱动电路设计及PCB布局,以充分发挥SiC的性能优势。该技术可直接应用于新一代高频化、小型化逆变...
无线电能传输系统中频率分裂现象的分析与利用
Analysis and Utilization of the Frequency Splitting Phenomenon in Wireless Power Transfer Systems
Xu Liu · Xibo Yuan · Chenyang Xia · Xiaojie Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文深入研究了无线电能传输(WPT)系统中的频率分裂现象(FSP)。当FSP发生时,若驱动频率偏离谐振频率,负载功率可能激增至谐振频率下的数十倍,严重威胁系统安全性。文章详细分析了FSP的影响,并探讨了其在WPT系统中的利用价值。
解读: 该研究主要聚焦于无线电能传输(WPT)领域,虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩,与主流有线传输技术存在差异,但频率分裂现象的研究对高频电力电子变换器的谐振控制具有参考意义。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务,若未来布局无线充电技术,该研究中关于谐振频率偏移与功率控制的分析...
一种基于气密性敷形涂层的250°C碳化硅功率模块高温封装方法
A Hermetic Conformal Coating Based High-Temperature Encapsulation Method for 250 °C SiC Power Module
Yunchan Wu · Zhiqiang Wang · Rong Zhang · Guoqing Xin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
碳化硅(SiC)器件在高温高功率应用中极具潜力,但传统硅凝胶封装难以满足250°C以上长期可靠运行的需求。本文提出了一种气密性敷形涂层(HCC)封装方法,有效提升了高温环境下的封装可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的SiC应用至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向更高功率密度和更小体积演进,功率模块的散热与高温可靠性成为核心瓶颈。HCC封装技术能显著提升SiC模块在极端环境下的寿命,建议研发团队关注该工艺在下一代高压、高温SiC功率模块中的应用,以进一步优化逆变器及...
线圈偏移下感应电能传输系统的鲁棒控制
Robust Control for Inductively Coupled Power Transfer Systems With Coil Misalignment
Chenyang Xia · Wei Wang · Siyuan Ren · Xiaojie Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
感应电能传输(ICPT)系统中的线圈偏移会导致功率波动甚至系统不稳定。本文提出了一种基于结构奇异值(SSV)的μ-控制器,以实现线圈偏移下的鲁棒控制。通过建立广义状态空间平均(GSSA)模型,有效提升了闭环系统的稳定性和抗干扰能力。
解读: 该研究关注的无线电能传输(WPT)技术与阳光电源的电动汽车充电桩业务高度契合,特别是针对未来大功率无线充电场景。线圈偏移导致的功率波动是无线充电商业化落地的核心痛点,该文提出的μ-鲁棒控制策略可有效提升充电系统的动态响应与抗扰能力。建议研发团队关注该控制算法在充电桩功率模块中的应用,以优化充电效率与...
具有全延迟补偿的电容电压前馈以提高分布式发电系统中LCL滤波并网变换器的弱电网适应性
Capacitor-Voltage Feedforward With Full Delay Compensation to Improve Weak Grids Adaptability of LCL-Filtered Grid-Connected Converters for Distributed Generation Systems
Xiaoqiang Li · Jingyang Fang · Yi Tang · Xiaojie Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文针对分布式发电系统中LCL滤波并网变换器在弱电网条件下的电流调节问题,提出了一种具有全延迟补偿的电容电压前馈控制策略。该方法旨在解决电网阻抗波动及背景谐波引起的电流畸变,通过优化控制算法提升变换器在弱电网环境下的稳定性和电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(组串式及集中式光伏逆变器)具有极高的应用价值。随着全球光伏渗透率提升,电网强度普遍下降,弱电网适应性已成为逆变器竞争的核心技术指标。该研究提出的全延迟补偿电容电压前馈策略,能够有效提升阳光电源逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性,减少对电网阻抗的依赖,从而提升iSolarCl...
基于人工神经网络的MMC整流器模型预测控制设计与分析
Design and Analysis of the Model Predictive Control Implemented by the ANN Technique for MMC-Based Rectifier With Improved Grid Adaptability
Zheng Gong · Ping Tuo · Changming Zheng · Xiaojie Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
模型预测控制(MPC)因其灵活性和多目标管理能力被广泛应用于模块化多电平变换器(MMC)。然而,MPC在实际应用中受限于数学模型的精确性,在电网或参数波动时性能下降。本文提出一种基于人工神经网络(ANN)的MPC实现方法,旨在提升MMC整流器在复杂电网环境下的适应能力。
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。随着光伏与储能系统向高压、大功率方向发展,MMC拓扑的应用日益广泛。传统的MPC依赖精确数学模型,在弱电网环境下鲁棒性不足,而引入ANN技术可以有效提升系统在电网波动下的动态响应与稳定性。建议研发团队关注基于...
一种基于精确过电压时间估计的SiC MOSFET关断过电压预测方法
A Concise Analytical Datasheet-Driven Turn-Off Overvoltage Prediction Method for SiC MOSFET Based on Accurate Overvoltage Timing Estimation
Yunchan Wu · Zhiqiang Wang · Cheng Qian · Yimin Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种基于数据手册的SiC MOSFET关断过电压解析预测方法。通过建立区分过电压点与关断瞬态结束点的线性简化模型,推导了过电压预测的简洁表达式,实现了对关断过电压的精确估计,为功率器件的可靠性设计提供了理论支持。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率,关断过电压问题直接影响系统的可靠性与EMI性能。该方法无需繁琐的实验测试,仅利用数据手册参数即可进行快速预测,有助于研发团队在设计初期优化驱动电路参数(如栅极电阻),降低SiC器件失效风险。...
电网电压扰动下双馈风力发电机
DFIG)的双环控制策略
Rongwu Zhu · Zhe Chen · Yi Tang · Fujin Deng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
针对兆瓦级双馈感应发电机(DFIG),电网电压扰动会通过定子直接连接影响定子磁链,产生暂态磁链分量。这种暂态磁链的累积会导致有功功率和转矩振荡,甚至引发转子过流。本文提出了一种双环控制策略,旨在抑制电网扰动下的功率波动,提升DFIG系统的运行稳定性与故障穿越能力。
解读: 该研究聚焦于风电变流器在弱电网或故障工况下的控制稳定性,与阳光电源风电变流器产品线高度契合。通过优化双环控制策略,可有效提升变流器在电网电压跌落或波动时的低电压穿越(LVRT)性能,减少转子侧过流风险,从而降低硬件保护触发频率,提升系统可靠性。建议将该控制算法集成至阳光电源新一代风电变流器控制平台中...
微电网接口电压源逆变器双模式运行下的无盲区稳定性控制设计
Stability Blind-Area-Free Control Design for Microgrid-Interfaced Voltage Source Inverters Under Dual-Mode Operation
Ziqi Zhou · Xiaoqiang Li · Yu Lu · Yi Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文针对微电网应用中电压源逆变器(VSI)在孤岛与并网模式切换时的稳定性问题进行了研究。由于两种模式下输出滤波器(LC与LCL)的差异导致稳定性表现不同,本文提出了一种无盲区控制设计方法,以实现两种模式间的平滑切换与稳定运行。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan储能系统及组串式逆变器在微电网场景下的应用。阳光电源的储能变流器(PCS)常需在并网与离网模式间切换,该文提出的无盲区控制策略能有效解决不同滤波器架构下的稳定性切换难题,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构网型(GFM)控制算法的优化中...
一种基于简化重复预测器的高功率三相并网逆变器改进电网电压前馈策略
An Improved Grid-Voltage Feedforward Strategy for High-Power Three-Phase Grid-Connected Inverters Based on the Simplified Repetitive Predictor
Qingzeng Yan · Xiaojie Wu · Xibo Yuan · Yiwen Geng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
针对电网电压畸变导致并网逆变器输出电流谐波增加的问题,传统的电网电压前馈策略易受延时等误差影响。本文提出一种基于简化重复预测器的改进前馈策略,有效补偿了高功率逆变器在低开关频率下的延时效应,提升了并网电流质量。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)和集中式逆变器(如1+X模块化逆变器)具有极高的应用价值。在高功率应用场景下,由于开关频率受限,电网电压前馈的延时补偿是提升电能质量的关键。该改进策略能显著增强逆变器在弱电网或复杂电网环境下的谐波抑制能力,提升iSolarCloud智能运维平台监测下的电网...
无变压器三相并网光伏逆变器中直流分量的最小化
Minimization of the DC Component in Transformerless Three-Phase Grid-Connected Photovoltaic Inverters
Qingzeng Yan · Xiaojie Wu · Xibo Yuan · Yiwen Geng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
直流分量是无变压器光伏并网系统中的关键问题,可能影响系统运行安全。IEEE 1547-2003标准规定并网电流中的直流分量应低于额定电流的0.5%。直流分量会导致工频功率纹波、直流母线电压纹波及二次谐波等问题。本文探讨了抑制该分量的技术方案,以提升系统并网性能与合规性。
解读: 直流分量抑制是阳光电源组串式和集中式光伏逆变器并网控制的核心技术之一。无变压器拓扑在提升效率和降低成本方面具有显著优势,但直流注入问题直接关系到电网合规性(如IEEE 1547标准)。建议将该研究成果应用于iSolarCloud智能运维平台的故障诊断算法中,通过实时监测逆变器输出电流的直流分量,预防...
高功率SiC MOSFET模块与Si IGBT模块的性能评估
Performance Evaluation of High-Power SiC MOSFET Modules in Comparison to Si IGBT Modules
Lei Zhang · Xibo Yuan · Xiaojie Wu · Congcong Shi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文对比了SiC MOSFET与Si IGBT在功率电子应用中的性能。通过对325A、1700V SiC MOSFET模块在不同负载电流、母线电压及栅极电阻条件下的全面特性测试,分析了SiC器件在提升中低压、高功率应用效率及开关速度方面的潜力,为替代传统Si IGBT提供了实验依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件选型策略。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,SiC MOSFET替代Si IGBT是提升系统效率、减小散热器体积的关键路径。建议研发团队参考文中的特性测试方法,针对1700V SiC模块在高温、高频工况下的损耗特性进行深入评估,...
带电感电流反馈有源阻尼的LC型离网逆变器参数设计与优化
Parameters Design and Optimization for LC-Type Off-Grid Inverters With Inductor-Current Feedback Active Damping
Yiwen Geng · Yang Yun · Ruicheng Chen · Kai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文研究了LC型电压源逆变器的稳定性,重点关注LC谐振问题。研究发现,当谐振频率超过采样频率的六分之一时,传统的电容电压-电感电流双闭环控制会变得不稳定。此外,由于电流内环与电压外环之间的耦合,系统性能受到限制。
解读: 该研究直接针对LC型逆变器的谐振抑制与稳定性控制,对阳光电源的组串式光伏逆变器及离网/微网储能变流器(PCS)产品具有极高的参考价值。在高性能逆变器设计中,随着开关频率与采样频率的优化,谐振抑制是提升电能质量的关键。该文提出的有源阻尼策略可有效优化阳光电源逆变器在弱电网或离网模式下的动态响应,减少对...
一种高密度3.3 kV/2000 A SiC MOSFET功率模块:设计、制造与实验评估
A High-Density 3.3 kV/2000 a SiC MOSFET Power Module: Design, Fabrication, and Experimental Evaluation
Yimin Zhou · Zhiqiang Wang · Lingqi Tan · Chunyang Man 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对海上风电柔性直流输电系统对中压大容量功率模块的需求,开发了一种高密度3.3 kV/2000 A碳化硅(SiC)功率模块。该模块具备优异的电热特性,为高功率电子变换器及系统的革新提供了新机遇,并详细介绍了其设计、制造工艺及实验验证过程。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。3.3kV高压SiC器件的应用可显著提升变流器功率密度并降低损耗,是实现海上风电及高压直流输电系统小型化、高效化的关键。建议研发团队关注该模块的封装散热技术与寄生参数优化,未来可将其引入至高压储能PCS或海上风...
电流源空间矢量PWM逆变器的重叠时间补偿方法
An Overlap-Time Compensation Method for Current-Source Space-Vector PWM Inverters
Yiwen Geng · Renxiong Deng · Wenming Dong · Kai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文针对电流源逆变器(CSI)在换流过程中为避免直流侧大电感产生电压尖峰而必须引入重叠时间的问题,提出了一种重叠时间补偿方法。该方法旨在优化开关信号逻辑,有效抑制换流过程中的电压应力,提升逆变器运行的可靠性与波形质量。
解读: 阳光电源目前的主流产品线(如组串式、集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器)主要基于电压源逆变器(VSI)拓扑。虽然电流源逆变器(CSI)在特定工业驱动或高压直流输电领域有应用,但在光伏和储能领域应用较少。然而,该文献提出的重叠时间补偿逻辑对于理解功率器件换流过程中的电压尖峰抑制具有参考价...
一种改进型电容电流反馈的LCL型并网逆变器宽阻尼区域控制方法
Wide Damping Region for LCL-Type Grid-Connected Inverter With an Improved Capacitor-Current-Feedback Method
Xiaoqiang Li · Xiaojie Wu · Yiwen Geng · Xibo Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文在离散域对LCL型并网逆变器进行了稳定性分析。研究发现,即使当谐振频率高于采样频率的六分之一时系统保持稳定,但受电网阻抗影响,仍需有效的阻尼方案。文章提出了一种改进的电容电流反馈方法,旨在拓宽系统的稳定阻尼区域,提升并网性能。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器的并网控制技术。LCL滤波器是逆变器输出端的关键部件,其谐振抑制直接影响并网电能质量及系统稳定性。在当前弱电网环境下,电网阻抗波动大,该改进型电容电流反馈方法能有效提升逆变器在宽阻抗范围下的鲁棒性,减少对硬件阻尼电阻的依赖,从而降低损耗并提...
一种基于内部栅极状态提取的SiC MOSFET栅极开路故障检测方法
A Gate Open-Circuit Failure Detection Method of SiC MOSFETs Based on Internal Gate State Extraction
Shengxu Yu · Zhiqiang Wang · Lingqi Tan · Jingwu Qin 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
栅极键合线断裂导致的栅极开路故障是SiC MOSFET的一种新型失效模式,易引发直通故障及栅极氧化层击穿。为提升SiC器件的可靠性,本文提出了一种快速准确的栅极开路故障检测方案,通过提取内部栅极状态,实现对该失效模式的有效监测与预警。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统)具有极高的应用价值。随着SiC MOSFET在高性能功率变换器中的广泛应用,其可靠性直接决定了系统的长效运行。该故障检测方法可集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器/PCS的驱动控...
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