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多芯片功率模块中布局主导的动态电流不平衡:机理建模与对比评估
Layout-Dominated Dynamic Current Imbalance in Multichip Power Module: Mechanism Modeling and Comparative Evaluation
Zheng Zeng · Xin Zhang · Xiaoling Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
多芯片功率模块是高容量工业变流器的核心组件。并联芯片间的动态电流不平衡严重影响电热稳定性并限制了模块的额定电流。本文提出了通用机理模型,揭示了布局对动态电流不平衡的主导影响,并进行了对比评估。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率变换技术。在PowerTitan、PowerStack储能系统及大功率组串式/集中式光伏逆变器中,功率模块的并联均流是提升功率密度和可靠性的关键。布局导致的动态电流不平衡会引发局部过热,缩短器件寿命。建议研发团队在模块选型与PCB/母排布局设计阶段引入该机理模型,通过...
基于简易迁移强化学习的跟网型变流器多目标控制器设计
Multi-Objective Controller Design for Grid-Following Converters With Easy Transfer Reinforcement Learning
Yu Zeng · Shan Jiang · Georgios Konstantinou · Josep Pou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种结合简易迁移学习(ETL)与深度强化学习(DRL)的ETRL方法,旨在将针对特定跟网型变流器设计的控制器快速迁移至参数不同的其他变流器中。该方法包含系统描述、DRL学习、ETL迁移、实验数据微调等阶段,有效解决了多目标控制器在不同系统参数下的适应性问题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器(PCS)具有重要应用价值。在复杂的弱电网环境下,传统PI控制器的参数整定往往难以兼顾多目标性能。通过引入ETRL方法,阳光电源可在iSolarCloud平台积累的运行数据基础上,实现控制器参数的快速自适应迁移,显著缩短不同功率等级、不同电网环境下的产品...
一种适用于并联逆变器不同运行状态且具备无缝切换能力的通用控制器
A Universal Controller Under Different Operating States for Parallel Inverters With Seamless Transfer Capability
Xin Meng · Zeng Liu · Haoyang Zheng · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种通用控制器,使并联逆变器能够在并网(GC)和离网(SA)状态下运行,并确保在无需重构控制结构的情况下实现两种模式间的无缝切换。该控制器主要由频率锁定环和三个级联控制环组成:电网电流环、电容电压环和电感电流环。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光储一体化系统具有重要价值。通过实现并网与离网模式的无缝切换,可显著提升PowerStack及户用储能系统在电网波动或故障时的供电连续性。该通用控制器架构简化了控制逻辑,有助于提升系统在微电网应用中的鲁棒性。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台下的本...
集成爆炸箔的串联微爆炸桥平面放电开关性能增强研究
Enhanced Performance of Series Microexploding Bridge Planar Discharge Switch Integrated With Exploding Foil
Kehua Han · Wanjun Zhao · Xin Zeng · Enyi Chu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
为实现爆炸箔起爆器的小型化与低成本,本文利用磁控溅射和光刻蚀刻技术,制备了与爆炸箔集成的一体化单级及串联微爆炸桥平面放电开关(MEB-PDS)。研究分析了该开关的静电场强度与击穿电压特性,旨在优化高压脉冲放电过程中的能量转换效率与开关性能。
解读: 该研究关注微型化高压脉冲开关技术,主要应用于精密起爆或高能脉冲电源领域,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩等主流电力电子产品线关联度较低。然而,其采用的磁控溅射与光刻微纳加工工艺,以及对高压击穿特性的仿真分析方法,可为公司在功率模块封装、高压绝缘设计及极端工况下的可靠性评估提供前沿技术参...
一种用于T型三电平逆变器漏电流抑制的增强型载波PWM策略
An Enhanced Carrier-Based Discontinuous PWM Strategy for Leakage Current Suppression in T-Type Three-Level Inverters
Xin Zhang · Zeng Liu · Xujie Wang · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
在非隔离三电平逆变器应用中,共模电压(CMV)及由此产生的漏电流会引发安全隐患并降低系统效率。现有的载波调制研究通常在CMV抑制与开关损耗降低之间存在权衡。本文提出了一种增强型载波不连续PWM策略,旨在有效抑制漏电流,同时优化开关损耗,提升系统整体性能。
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中的T型三电平拓扑。在无变压器光伏并网系统中,漏电流是制约系统安全与效率的关键瓶颈。该增强型DPWM策略通过优化调制逻辑,在不增加硬件成本的前提下,实现了漏电流抑制与开关损耗降低的平衡,极具工程应用价值。建议研发团队将其引入新一代高功率密度...
测量探头引入的SiC MOSFET阻抗导向瞬态不稳定性建模
Impedance-Oriented Transient Instability Modeling of SiC mosfet Intruded by Measurement Probes
Zheng Zeng · Xin Zhang · Frede Blaabjerg · Linjing Miao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
由于SiC MOSFET极快的开关速度,其对功率器件、电路布局及测量探头的寄生参数极其敏感。本文旨在揭示测量探头寄生参数对SiC MOSFET瞬态稳定性的影响机制,解决工业应用中因测量引入的不稳定性难题,为高频功率变换器的设计与测试提供理论支撑。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan等储能系统中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率,高频开关带来的寄生参数敏感性已成为研发测试的重点。本文研究的测量探头干扰机制,直接关系到公司在研发阶段对SiC驱动电路优化及瞬态波形分析的准确性。建议研发团队在进行高频功率模块测试时,需严格评估...
电动汽车风冷SiC逆变器的分步设计方法与异构集成路径
Stepwise Design Methodology and Heterogeneous Integration Routine of Air-Cooled SiC Inverter for Electric Vehicle
Zheng Zeng · Xin Zhang · Frede Blaabjerg · Hao Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文针对电动汽车风冷SiC逆变器缺乏系统性设计方法及异构集成路径的问题,提出了一种分步设计方法。通过采用SiC器件并取消复杂的液冷系统,旨在实现动力总成的高效、轻量化与紧凑化,为下一代电动汽车驱动系统提供技术支撑。
解读: 该研究对阳光电源的电动汽车充电桩及车载电力电子业务具有重要参考价值。虽然阳光电源目前主营光储业务,但其在功率模块封装、SiC应用及热管理方面的技术积累与该文高度契合。风冷SiC技术可显著降低系统复杂度和成本,建议研发团队关注该异构集成路径,将其应用于高功率密度充电桩的模块化设计中,通过优化热仿真与集...
基于动态阈值电压提取的SiC MOSFET在线结温测量
Online Junction Temperature Measurement for SiC MOSFET Based on Dynamic Threshold Voltage Extraction
Xi Jiang · Jun Wang · Hengyu Yu · Jianjun Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种基于动态阈值电压的SiC MOSFET在线结温监测方法。该方法不依赖于负载电流变化,消除了复杂校准过程,为关键电力电子变换器的可靠运行提供了有效的结温估计方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率,结温的精准在线监测是提升系统可靠性、实现预测性维护的关键。该方法无需负载电流校准,易于集成至iSolarCloud平台或嵌入式控制系统中...
基于驻波移相的背景谐波电压衰减研究
Research on the Standing Wave Phase Shifting Based Background Harmonic Voltages Attenuation
Min Zhang · Xiaofeng Sun · Hong Shen · Yuchao Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对基于阻抗匹配理论的传统电阻型有源电力滤波器在配电网中抑制背景谐波传播的局限性,本文提出了一种基于驻波移相的谐波电压衰减方法。该方法从理论上解决了在各种工况下无法有效衰减馈线沿线源谐波电压的问题,为提升电网电能质量提供了新的控制思路。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)具有重要参考价值。在弱电网环境下,电网背景谐波会严重影响并网电流质量。通过引入驻波移相控制策略,阳光电源的PCS产品可实现更优的谐波阻抗整形,提升在复杂电网环境下的电能质量治理能力。建议研发团队将其集成至i...
功率半导体器件开关应力波产生机理的理论研究
Theoretical Study on the Generation of Switching Stress Waves in Power Semiconductor Devices
Xuefeng Geng · Yunze He · Qiying Li · Longhai Tang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文探讨了功率半导体器件在开关过程中产生的应力波现象。传统的监测方法主要依赖电气、磁学及热学参数,而应力波检测提供了一种新型的器件状态监测手段。研究旨在通过理论分析揭示应力波的产生机理,为功率器件的实时健康状态评估与故障预警提供理论支撑。
解读: 该研究对应力波监测技术的探讨,对阳光电源的核心产品线(如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器)具有极高的应用价值。目前阳光电源在iSolarCloud平台已实现数字化运维,引入应力波检测技术可作为现有电气参数监测的有效补充,实现对IGBT/SiC模块更早期的亚健康状态识别。建议研发...
一种基于集成功率变换器的无刷直流电机驱动系统
An Integrated Power Converter-Based Brushless DC Motor Drive System
Jun Cai · Xin Zhang · Wan Zhang · Yu Zeng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种具有直流母线升压能力的集成式功率变换器,用于驱动无刷直流电机。该拓扑通过一个公共的三开关桥臂,将双向Buck/Boost DC-DC变换器与三相电压源逆变器(TVSI)集成。与传统的前端BBD加TVSI架构相比,该方案有效减少了功率开关数量,提升了系统集成度与功率密度。
解读: 该研究提出的集成式拓扑核心在于通过共用桥臂实现DC-DC与逆变级的集成,旨在提升功率密度并降低器件成本。虽然该论文针对的是电机驱动应用,但其“多级变换器集成”的设计思路对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有参考价值。在追求极致轻量化和高功率密度的户用储能/逆变一体机设计中,此类集成拓扑...
基于桥式换流支路的多端口混合直流断路器
Multi-Port Hybrid DC Circuit Breaker Based on Bridge Commutation Branch
Zhizheng Gan · Lu Qu · Zhanqing Yu · Xin Yan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
柔性直流电网是支撑大规模新能源接入的关键。针对直流电网多线路交汇点故障隔离需求,本文提出一种基于桥式换流支路的多端口混合直流断路器。该拓扑通过优化换流支路结构,有效提升了直流故障电流的切断速度与可靠性,为直流配电及输电系统的保护提供了技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的直流侧保护具有重要参考价值。随着公司PowerTitan等大型储能系统及直流微网业务的扩展,直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该多端口混合直流断路器拓扑可优化直流汇流排的故障隔离方案,降低系统级联故障风险,特别适用于高压直流储能系统及直流配电网应用。建议研发团队关注其在减少功率...
固态直流断路器缓冲支路的设计与开发
Snubber Branch Design and Development of Solid-State DC Circuit Breaker
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于反向阻断集成门极换流晶闸管(RB-IGCT)的低压直流固态断路器。利用RB-IGCT的反向阻断能力简化了电路拓扑。此外,通过开发由金属氧化物压敏电阻(MOV)和电容组成的缓冲支路,进一步优化了断路过程。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级的提升,直流侧故障保护成为提升系统可靠性的关键。RB-IGCT的应用可简化PCS直流侧保护电路设计,降低损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该缓冲支路设计方法,...
一种基于复合IGCT的新型振荡换流固态直流断路器
A Novel Oscillating-Commutation Solid-State DC Breaker Based on Compound IGCTs
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对中压直流系统短路故障电流上升率快的问题,提出了一种基于复合IGCT的新型振荡换流固态直流断路器。该断路器具有动作速度快、可靠性高的特点,能够有效限制故障峰值电流,适用于中压直流配电及储能系统保护。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大容量储能系统具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级(如1500V及以上)发展,直流侧故障保护是系统安全的核心。IGCT作为高压大功率器件,其在固态断路器中的应用能显著提升直流侧故障切断速度,减少对PCS功率模块的冲击。建议研发团队...
基于磁耦合限流与耗散的直流断路协调方法
Coordinated DC Interruption Method Based on Magnetic Coupling Current-Limiting and Dissipation
Zhizheng Gan · Zhanqing Yu · Zipan Nie · Lu Qu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
柔性直流电网对大规模新能源接入至关重要。为保障直流电网稳定运行,需利用直流断路器(DCCB)进行故障隔离。针对当前DCCB成本高、断流能力受限的问题,本文提出了一种故障限流器(FCL)与DCCB的协调控制方法,通过磁耦合限流与耗散技术,有效提升了直流电网的故障处理能力与经济性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统(ESS)具有重要参考价值。随着储能电站直流侧电压等级的提升,直流侧故障保护成为系统安全的核心。该研究提出的限流与断路协调方案,可优化阳光电源大功率PCS的直流侧保护逻辑,降低对昂贵直流断路器的依赖,提升系统整体经济性。建议研发团队关注该磁耦合限流...
基于混合型MMC的交直流配电网主动接地故障电弧抑制原理与实现
Principle and Implementation of Active Ground Fault Arc Suppression Based on Hybrid MMC in AC/DC Distribution Network
Jinmu Lai · Junhong Chen · Xin Yin · Jun Liang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
针对中性点非有效接地交流配电网单相接地故障易引发故障点电弧、供电中断,并将零序电压耦合至直流网络及交直流混合配电网非故障侧的问题,本文提出一种改进型混合模块化多电平换流器(HMMC)的灵活控制方法。该HMMC在直流侧增设全桥子模块(FBSM)簇,交流侧具备零序电流通路以实现主动接地故障电弧抑制(AGAS),直流侧FBSM簇用于阻断零序分量向直流电网及非故障回路传播,实现零序电压传输抑制(ZVTS)。所提控制策略可在故障下维持HMMC正常运行,同时实现故障电流抑制过程中的功率传输与电弧抑制期间的Z...
解读: 该混合MMC主动接地电弧抑制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的HMMC拓扑通过直流侧FBSM簇实现零序电压阻断,可直接应用于阳光电源交直流混合微网储能方案,解决单相接地故障时电弧持续燃烧和零序分量跨网传播问题。该技术的AGAS控制策略与阳光电源...