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碳化硅功率器件结温提取技术综述
Junction Temperature Extraction for Silicon Carbide Power Devices: A Comprehensive Review
Huiqing Wen · Xiaoyu Li · Fei Zhang · Zifeng Qu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
随着碳化硅(SiC)器件在电力电子领域的广泛应用,其高结温及剧烈波动带来的可靠性挑战日益凸显。本文全面综述了SiC器件结温提取的最新研究进展,探讨了不同提取方法在提升系统可靠性方面的应用价值,为解决SiC器件在高温环境下的性能评估与寿命预测提供了重要参考。
解读: 结温监测是提升阳光电源SiC产品可靠性的核心技术。在PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器中,SiC器件的高频化应用显著提升了功率密度,但热应力管理成为关键。通过引入先进的结温提取算法,可实现对SiC模块的实时热状态监控,从而优化iSolarCloud平台的故障预警模型,实现从“事后维护”向...
一种用于生物医学应用的新型高频双极性脉冲功率发生器
A Novel High-Frequency Bipolar Pulsed Power Generator for Biological Applications
Weirong Zeng · Liang Yu · Shoulong Dong · Jianhao Ma 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
高频双极性高压脉冲电场在肿瘤消融中能有效均匀电场分布并抑制肌肉收缩。开发一种电压幅值、波形、重复频率及脉宽可调的高频双极性脉冲功率发生器(HBPPG),对于生物医学应用具有重要意义。
解读: 该文章研究的高频双极性脉冲功率发生器主要针对生物医疗领域,与阳光电源的核心业务(光伏、储能、充电桩)直接关联度较低。然而,其涉及的高频高压脉冲拓扑及宽禁带半导体应用技术,与阳光电源在电力电子变换器中追求的高功率密度、高开关频率设计趋势具有底层技术共性。建议研发团队关注该拓扑在极端工况下的功率变换效率...
PFC应用中的超快速动态响应与电流谐波抑制
Ultra-Fast Dynamic Response and Current Harmonic Reduction in PFC Applications
Esmaeil Jalalabadi · Yang Jiao · Lucas Lu · Xiaoyu Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种用于通用功率因数校正(PFC)的数字零电压交叉控制(ZCVC)策略。该方法在输入电压过零点精确执行电压控制计算并更新电流参考,确保控制输出在每个半工频周期内保持恒定,从而实现纯正弦交流电流,提升系统动态响应并降低谐波。
解读: 该ZCVC策略在提升PFC级性能方面具有显著价值,可直接应用于阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、充电桩及储能变流器(PCS)的前端整流环节。通过在过零点精确控制,能有效改善输入电流质量,降低THD,并提升系统在电网电压波动下的动态响应速度。建议研发团队将其引入下一代高功率密度逆变器及充电桩产品的控制...
不平衡电网下PWM整流器的高增益比例谐振电压纹波抑制
High Gain Proportional Resonant Voltage Ripple Suppression for PWM Rectifiers Under Unbalanced Grid
Yun Zhang · Xiaoyu Bai · Yongping Gao · Tianbao Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对PWM整流器在电网不平衡工况下出现的电流畸变及直流侧二次纹波问题,提出了一种高增益比例谐振(HGPR)纹波抑制方法。该方法有效提升了系统在复杂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业务具有高度参考价值。在组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器(PCS)以及风电变流器中,电网不平衡是常见的极端工况。引入HGPR控制策略可显著优化直流母线电压稳定性,降低二次纹波对电容寿命的影响,从而提升PowerTitan等储能系统及大型光伏逆变器的可靠性。建议研发团队将其应...
一种用于移动应急储能车的新型三端口电力驱动重构变换器
A New Three-Port Electric Drive Reconfiguration Converter for Mobile Emergency Energy Storage Vehicle
Shuo Liu · Yukun Wan · Yi Zhong · Xiaoyu Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对自然灾害下电力系统脆弱性及应急供电需求,本文提出一种新型三端口电力驱动重构变换器,用于移动应急储能车(MEESV)。该拓扑解决了传统单端口储能车在应急供电灵活性上的局限,实现了多端口能量交互与快速负载恢复,提升了应急电源系统的响应效率与可靠性。
解读: 该研究提出的三端口变换器拓扑与阳光电源的PowerTitan及PowerStack系列储能系统高度契合。在移动应急储能场景下,多端口重构技术能显著提升系统在黑启动、微电网孤岛运行及多负载供电时的灵活性。建议研发团队关注该拓扑在模块化储能单元中的应用,通过集成化设计优化PCS功率密度,并结合iSola...
一种三相SPWM逆变器IGBT开路故障与电流传感器故障的同步诊断方法
A Novel Simultaneous Diagnosis Method for IGBT Open-Circuit Faults and Current Sensor Faults of Three-Phase SPWM Inverter
Falong Lu · Qiang Guo · Zhifeng Dou · Yafei Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文提出了一种针对三相SPWM逆变器中IGBT开路故障与电流传感器故障的同步诊断新方法。该方法结合Park变换与快速傅里叶变换(FFT),能够有效提取故障特征,实现对多种IGBT及传感器故障的同步识别与定位,提升了逆变器系统的运行可靠性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品(组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器PCS)的运行可靠性。在光伏与储能电站中,逆变器故障诊断是保障系统高可用性的关键。该方法通过Park变换与FFT实现故障同步诊断,无需额外硬件成本,极具工程应用价值。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台,通过在...
高分布式能源渗透下现代交流配电网中的持续振荡
Sustained Oscillations in Modern AC Distribution Systems With High DER Infiltration
Mojtaba Alizadeh · Xiaoyu Wang · Lei Chen · Alexandre Nassif 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
持续振荡不随时间衰减,影响系统稳定性与性能。相较于输电系统,配电网中的持续振荡具有独特机理,但相关研究尚显不足。此类振荡会降低电能质量,威胁系统稳定,导致继电保护误动及供电中断。深入理解现代配电网中持续振荡的产生机制,对其检测、分类与定位至关重要。本文综述了现代配电网中持续振荡的研究现状,探讨了适用于输电系统的检测与分类方法,并将其应用于安大略省配电网实际案例,揭示了面临的挑战与未来研究方向。
解读: 该研究对阳光电源储能与光伏产品的并网稳定性具有重要指导意义。高DER渗透下的持续振荡问题直接关联ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制策略优化。文中揭示的配电网振荡机理可用于改进构网型GFM和跟网型GFL控制算法,增强PowerTitan大型储能系统在弱电网环境下的阻尼特性。振荡检测与定位...
基于绿色淀粉的自降解水凝胶集成柔性超级电容器与智能人体活动状态监测
Green starch-based self-decomposable hydrogels integrating flexible supercapacitors and intelligent human activity state monitoring
Xiaoyu Yanga · Peng Wang · Xuze Tanga · Xiaolong Fana 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325
摘要 水凝胶广泛应用于柔性能量存储和人体状态检测。随着环保要求的不断提高,水凝胶的可降解性亟需进一步改善。本研究通过将绿色淀粉引入丙烯酰胺(AM)和单宁酸(TA)体系中,实现了水凝胶在可降解性、柔性能量存储以及智能人体运动状态检测方面的协同提升。所制备的水凝胶被进一步组装为超级电容器,在0.8 mA cm⁻²的电流密度下实现了340.4 F g⁻¹的比电容,并在3000次循环后仍保持83.5%的电容保留率。作为柔性传感装置,该水凝胶表现出0.16秒的响应时间,并对不同应变呈现出一致的实时电阻变化...
解读: 该淀粉基水凝胶柔性储能技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其340.4 F/g比电容和83.5%循环保持率展现优异电化学性能,可启发ST系列PCS在柔性储能场景的拓展。水凝胶的应变传感特性(响应时间0.16s、灵敏度因子3.77)可应用于储能电站智能运维,集成至iSolarCloud平台实现设备形变...
一种用于三相SPWM逆变器IGBT开路故障与电流传感器故障的同步诊断新方法
A Novel Simultaneous Diagnosis Method for IGBT Open-Circuit Faults and Current Sensor Faults of Three-Phase SPWM Inverter
Falong Lu · Qiang Guo · Zhifeng Dou · Yafei Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种用于三相正弦脉宽调制逆变器中绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开路故障和电流传感器故障的新型故障诊断方法。该方法有助于同时诊断多个IGBT和电流传感器故障。采用帕克变换(Park transform)和快速傅里叶变换(FFT)相结合的方式提取故障特征。帕克变换将三相电流转换为两相电流,从而降低数据维度。快速傅里叶变换将时域分析和频域分析相结合,以增强故障特征的表达。此外,从经过快速傅里叶变换后的样本中提取故障特征,以减少模型输入的单个样本的数据量。在故障诊断方面,开发了一种包含堆叠残差...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对三相SPWM逆变器IGBT开路故障与电流传感器故障的同步诊断技术具有重要的应用价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件,IGBT的可靠性直接影响系统的稳定运行和全生命周期成本。该技术通过Park变换降维与FFT频域分析的组合,实现了32毫秒内的快速故障定位,准...
一种新型液态空气与抽热式组合储能系统的能量、㶲及经济性分析
Energy, exergy, and economic analyses of a novel liquid air and pumped thermal combined energy storage system
Junxian Li · Zhikang Wang · Yihong Li · Guqiang Wei 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年4月 · Vol.330
摘要 液态空气储能(LAES)和抽热式储能(PTES)不受地理条件限制且环境友好,具有大规模储能的巨大潜力。LAES与PTES之间的一个关键共性在于两者均需要冷能储存单元,这些单元通常采用易燃易爆的液相烷烃介质或效率较低的固相岩石介质,从而在安全性、环境保护以及能源效率方面带来挑战。本研究提出了一种将LAES与PTES集成的新型储能系统(PT-LAES),有效消除了各自独立冷能储存单元的需求。在储能阶段,PTES中气体膨胀产生的冷能用于LAES的空气液化过程;而在释能阶段,LAES中液态空气所携...
解读: 该PT-LAES混合储能技术对阳光电源PowerTitan液冷储能系统具有重要启示。其通过冷能互补消除独立冷储单元的创新思路,可借鉴于ST系列PCS的热管理优化,将充放电过程产生的冷热能梯级利用,提升系统能量密度至167.53kWh/m³。56.57%的往返效率和7年回收期验证了技术经济性,为阳光电...
一种融合多模态扩散生成与轻量化分割的光伏缺陷智能诊断框架
A PV defect intelligent diagnosis framework integrating multimodal diffusion generation and lightweight segmentation
Lei Xu · Jiale Xiao · Xiaoyu Ji · Yibo Zhang 等6人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301
摘要 确保光伏(PV)系统长期可靠性和效率需要精确且智能化的缺陷监测策略。为解决这一问题,本研究提出了一种创新的缺陷图像生成方法——CAM-Diffuse,该方法结合二值掩码约束与基于文本-视觉的多模态特征融合技术,能够生成高保真且可控的缺陷图像,有效扩充训练数据集,并提升模型的泛化能力。此外,本研究还提出了一种轻量级实例分割网络LightSegDETR。该网络集成了DGBlock模块,通过深度可分离卷积(DWConv)与幽灵卷积(GhostConv)相结合的方式优化计算效率;在网络的颈部结构中...
解读: 该轻量化光伏缺陷诊断框架对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及SG系列逆变器具有重要应用价值。CAM-Diffuse多模态数据增强技术可优化我司MPPT算法的故障识别准确率,LightSegDETR网络在Jetson Nano边缘设备上实现28FPS实时检测,参数量降低50%,非常适合集成到...
通过超高温热泵集成提升液态空气储能系统效率
Efficiency enhancement of liquid air energy storage systems through ultra-high-temperature heat pump integration
Jiamin Du · Xindong Wang · Jiyun Liu · Junxian Li 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
摘要 液态空气储能作为一种有前景的大规模储能技术正在兴起。该技术具有高能量密度和地理适应性强的优点,是电网削峰填谷的有效解决方案。然而,独立运行系统的往返效率通常仅为50%至60%,其中压缩热未能充分回收利用是导致效率偏低的关键因素。提高压缩热的利用率并提升膨胀过程中的再热温度,是改善系统性能的有效途径。本研究提出了一种创新系统,将超高温热泵单元与有机朗肯循环相结合,以应对上述挑战。该系统利用超高温热泵对压缩热进行品位提升,从而在能量释放阶段提高再热温度,解决了传统设计中普遍存在的再热温度偏低问...
解读: 该液态空气储能技术通过超高温热泵与有机朗肯循环集成,将往返效率提升至63.14%,为阳光电源PowerTitan等大规模储能系统提供重要参考。压缩热高效利用理念可应用于ST系列PCS的热管理优化,结合iSolarCloud平台实现余热回收监控。超高温热泵技术与阳光电源三电平拓扑、SiC功率器件的高效...
以单位里程成本最小化为目标的燃料电池混合动力重型牵引车最优容量配置
Optimal sizing of fuel cell hybrid electric Heavy-Duty tractor with minimum of unit mileage cost
Xiaoyu Wang · Shouwen Yao · Pengyu Li · Yuyang Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年4月 · Vol.330
摘要 本文提出了一种针对由燃料电池系统(FCS)、电池(B)和超级电容器(SC)组成的混合储能系统(HESS)的燃料电池混合动力重型牵引车(FCHHT)的最优混合能源容量配置方法。为此,提出了一种以单位里程(10^4 km)成本(UMC)为目标函数的评价指标,用于综合评估系统的初始成本、退化成本以及氢气消耗成本。此外,提出了一种基于平均功率与荷电状态(APS)的能量管理系统(EMS),其中给出了FCS与HESS之间的功率分配策略,并通过驱动循环功率需求的平均功率、FCS最高效率点功率、FCS最大...
解读: 该燃料电池混合动力重卡优化技术对阳光电源储能及充电业务具有重要借鉴价值。论文提出的电池+超级电容混合储能系统(HESS)架构与阳光电源ST系列PCS的多源协调控制理念高度契合,其基于平均功率和SOC的能量管理策略可应用于PowerTitan储能系统的功率分配优化。单位里程成本(UMC)优化方法为储能...
基于数据驱动与机理模型的锂离子电池健康状态估计与拐点识别
State-of-health estimation and knee point identification of lithium-ion battery based on data-driven and mechanism model
Yulong Ni · Kai Song · Lei Pei · Xiaoyu Li 等8人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.385
准确的健康状态(SOH)估计与拐点识别对于优化电池性能及生命周期管理至关重要。本文提出了一种结合改进的基于牛顿-拉夫逊优化算法优化支持向量回归与自适应提升算法(INRBO-SVR-AdaBoost)的SOH估计方法,以及一种基于最大垂直距离法并考虑失效阈值的拐点识别方法。首先,引入三项改进以增强标准NRBO算法的全局搜索能力与收敛速度,从而使SVR方法能够获得最优参数;随后,采用AdaBoost算法对INRBO-SVR方法进行集成,进一步提高SOH估计精度。实验结果表明,INRBO-SVR-Ad...
解读: 该锂电池SOH估计与拐点识别技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要价值。INRBO-SVR-AdaBoost算法可集成至iSolarCloud平台,实现储能系统电池健康状态精准预测(误差<0.89%),优化BMS管理策略。拐点识别方法可指导ESS全生命周期管理,精确判定电...