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基于单相IGBT开路故障下二极管导通残流统一模型的三相SPMSM容错后无传感器控制
Postfault Sensorless Control of Three-Phase SPMSM Based on Unified Model of Diode-Through Residual Current Under Single-Phase IGBT Open-Circuit Fault
Zeliang Zhang · Guangzhao Luo · Xinyu Li · Yuxuan Du 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
针对经典三相半桥电机驱动在开路故障下的无传感器控制难题,提出一种利用IGBT开路相中反电动势与二极管导通残流相关性的方法。首先建立残流模型,并设计适用于不同转速的统一采样策略。基于该统一模型构建相位反电动势观测器,实现故障后转子速度与位置的精确估计。实验验证表明,该方法在稳态下估计误差为0.3 rad,加减速过程中为0.5 rad,具有良好的动态与稳态性能。
解读: 该IGBT开路故障下的无传感器容错控制技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要应用价值。研究提出的二极管导通残流统一模型可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动系统,通过反电动势观测器实现故障后的位置估计,避免增加冗余传感器成本。该方法在稳态0.3rad、动态0.5rad的估计精度可保障ST系列储能变...
双有源桥变换器中基于先进虚拟电阻补偿的瞬态直流偏置抑制
Advanced Virtual Resistance Compensation for Transient DC Bias Suppression in Dual Active Bridge Converters
Mingxue Li · Dongsheng Yu · Samson Shenglong Yu · Xinyu Mei 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
在双有源桥DAB DC/DC变换器中,系统参数变化会在电感电流中产生瞬态直流偏置,导致有效值增加、磁芯饱和和潜在不稳定运行。为缓解该问题,提出基于先进虚拟电阻补偿VRC的瞬态直流抑制方法。开发小信号解析模型以表征所提基于VRC的方法。然后将补偿环路集成到控制框架中以增强DAB瞬态性能,通过动态调节相移来模拟真实电阻补偿的瞬态行为。实验结果验证所提方法有效抑制电感电流中的瞬态直流偏置,而不引入额外功率损耗或损害功率传输能力。
解读: 该DAB瞬态直流偏置抑制研究对阳光电源隔离DC-DC变换器优化有重要参考价值。虚拟电阻补偿VRC方法不引入额外功率损耗同时有效抑制直流偏置的技术特点与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高效率要求一致。小信号解析模型和补偿环路集成的控制框架可应用于阳光PowerTitan储能系统的双向隔离D...
构网型控制及其在高压无变压器电池储能系统的实验验证
Grid-Forming Control and Experimental Validation for High Voltage Transformerless Battery Energy Storage System
Xiqi Wu · Shengbing Wu · Fuwen Wang · Chaofan Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
与构网型(GFM)控制相结合的单装置大容量优势,有效助力高压无变压器电池储能系统(BESS)支撑电网频率和电压稳定。然而,故障期间处于限流模式下的变流器的暂态稳定特性及其为电网提供有效支撑的能力,与传统同步电机存在显著差异。因此,本文首先通过理论推导考虑限流模式的虚拟功角曲线,研究了高压和低压故障穿越发生时的暂态同步稳定性问题。然后,提出了应对电网电压跌落和上升时增强暂态同步稳定性的策略,并通过仿真结果进行了验证。此后,提出在功率反馈回路中嵌入自适应增益系数,以提高故障发生时快速低压支撑能力。更...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,该论文展示的高压直挂式储能系统构网型(GFM)控制技术具有重要战略价值。论文聚焦35kV/10MW/5MWh锂电储能工程项目的实际验证,这与我司PowerTitan等大型储能产品的技术路线高度契合,为高压直挂拓扑的工程化应用提供了关键理论支撑。 技术价值方面,构网型...
圆柱形锂离子电池串联电弧的演化规律及诱发失效研究
Study on the evolution laws and induced failure of series arcs in cylindrical lithium-ion batteries
Wenqiang Xu · Kai Zhou · Yalun Li · Bin Gao 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 随着储能与动力电池系统电压等级的提升,电池系统的电气安全问题受到广泛关注。电池系统中因连接松动等电气故障引发的串联电弧问题日益严重。然而,目前针对电池系统中串联电弧的研究仍处于初级阶段。因此,为探究电池相关的电弧灾害问题,本研究搭建了模拟串联电弧故障的实验平台。以正极接线端电弧为重点研究对象,探讨了不同条件下电池相关电弧的演化规律,并分析了其对电池造成的危害效应。结果表明,当系统电压为200 V、电路电流为2C时,不同荷电状态(SOC)的电池均可产生稳定的电弧。同时,电弧可熔穿电池外壳形成...
解读: 该研究揭示的200V系统串联电弧演化规律对阳光电源储能系统安全设计具有重要参考价值。针对ST系列PCS及PowerTitan储能系统,建议在电池簇连接处集成电弧检测算法,通过监测电流波动特征实现早期预警。研究中电弧导致的电池壳体熔穿、电解液泄漏等失效模式,可指导iSolarCloud平台开发基于温升...
不同光伏/热电联用热电发电模块热电性能的比较:一项实验研究
Comparison of the thermoelectric performance of different photovoltaic/thermal hybrid thermoelectric generation modules: An experimental study
Tao Li · Junyong Yu · Xinyu Peng · Wenjie Zhou 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
为了提高光伏/热电联用热电发电模块(PV/T-TEG)的热电性能,设计了一种新型的光伏/双层热相变材料热电组件(PV/2 T-PCM-TEG),该组件由PV-PCM-TEG以及热电模块热端和冷端两侧的双层蛇形铜管构成。在本研究中,我们设计并搭建了包含五种组件的实验平台,分别为PV、PV/T、PV/T-PCM、PV/T-PCM-TEG和PV/2 T-PCM-TEG,并完成了其性能的对比分析。结果表明,PV/2 T-PCM-TEG不仅更有效地提升了光伏电池的发电性能,还获得了更多的热㶲,其总平均㶲效...
解读: 该PV/2T-PCM-TEG混合发电技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究通过相变材料和热电模块将光伏组件温度最大降低10.8°C,发电效率提升至12.97%,这与SG系列逆变器的MPPT优化和温度管理策略高度契合。双层蛇形铜管热管理方案可启发iSolarCloud平台的温度监测算法优...
基于动态dv/dt开关模型的GaN HEMT三阶段最小切换损耗有源栅极驱动策略
Minimal Switching Loss Three-Stage Active Gate Driving Strategy Based on Dynamic dv/dt Switching Model for GaN HEMT
Shuo Zhang · Chang Liu · Xinyu Li · Desheng Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
氮化镓高迁移率晶体管(GaN HEMT)的快速开关会导致高 $dv/dt$ 和严重的电磁干扰(EMI)问题,这需要在开关功率损耗之间进行权衡。三级栅极驱动(TSGD)可以缓解开关速度和损耗之间的矛盾,但由于 GaN HEMT 的非线性寄生电容,在现有的 TSGD 策略下实现最小开关损耗具有挑战性。为解决这一问题,本文提出了一种基于动态 $dv/dt$ 开关(DVTS)模型的最小开关损耗 TSGD 策略,该策略能够实现最小开关损耗。首先,基于电荷守恒原理,计算了 GaN HEMT 寄生电容的分段线...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于动态dv/dt开关模型的GaN HEMT三阶段主动栅极驱动技术具有显著的战略价值。GaN器件的高频快速开关特性是提升光伏逆变器和储能变流器功率密度的关键路径,但其带来的高dv/dt和严重EMI问题一直制约着实际应用。该技术通过电荷守恒原理建立分段线性等效模型,精确刻...