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模块化多电平变换器子模块电容的状态监测
Condition Monitoring for Submodule Capacitors in Modular Multilevel Converters
Hanyu Wang · Huai Wang · Zhongxu Wang · Yi Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种无需额外电路或复杂算法的模块化多电平变换器(MMC)子模块电容状态监测方法。该方法利用子模块电容与并联泄放电阻的放电曲线进行监测,且独立于MMC的控制与调制策略,具有良好的通用性与工程应用潜力。
解读: 该研究针对MMC拓扑中子模块电容的寿命监测问题,对阳光电源的高压大功率储能系统(如PowerTitan系列)及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。MMC拓扑在大型储能变流器中应用广泛,电容作为关键易损件,其健康状态直接影响系统可靠性。该方法无需额外硬件且不依赖控制策略,易于集成至iSolarClo...
用于超过500 W/cm²散热功率电子器件的双相流微通道热管理系统
Microchannel Thermal Management System With Two-Phase Flow for Power Electronics Over 500 W/cm2 Heat Dissipation
Fengze Hou · Hengyun Zhang · Dezhu Huang · Jiajie Fan 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种采用低全球变暖潜势制冷剂R1234yf的双相流微通道热管理系统(MTMS)。通过将热测试芯片嵌入基板并连接至铝制微通道散热器,实现了高效散热。研究表明该系统在超过500 W/cm²的高热流密度下表现出优异的冷却性能,为高功率密度电力电子器件的散热提供了有效解决方案。
解读: 随着阳光电源PowerTitan液冷储能系统及大功率组串式逆变器功率密度的持续提升,功率模块的散热瓶颈日益凸显。该技术提出的双相流微通道散热方案,能够有效应对500 W/cm²以上的高热流密度,对于提升IGBT/SiC功率模块的集成度及可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该技术在下一代高功率密度...
电动汽车混合储能系统的L2增益自适应鲁棒控制
L2-Gain Adaptive Robust Control for Hybrid Energy Storage System in Electric Vehicles
Xizheng Zhang · Zhangyu Lu · Xiaofang Yuan · Yaonan Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
针对电动汽车混合储能系统(HESS)的电压/电流跟踪控制难题,本文提出了一种基于无源性的L2增益自适应鲁棒控制(L2-ARC)方法。通过分析系统内部结构特性,建立了带耗散的端口受控哈密顿模型,实现了电池与超级电容的高效协同管理,提升了系统的鲁棒性与动态响应性能。
解读: 该研究提出的L2增益自适应鲁棒控制算法对阳光电源的储能业务具有重要参考价值。在PowerTitan和PowerStack等储能系统产品中,电池与超级电容(或混合储能介质)的协同控制是提升系统动态响应和延长电池寿命的关键。该算法通过端口受控哈密顿模型实现精确的功率分配,可优化PCS的控制策略,增强系统...
基于噪声源相位对齐的三相逆变器EMI行为建模改进方法
Improved EMI Behavioral Modeling Method of Three-Phase Inverter Based on the Noise-Source Phase Alignment
Peng Zhou · Xuejun Pei · Kun Zhang · Yue Shan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种改进的三相逆变器电磁干扰(EMI)行为建模方法。针对传统的基于串并联阻抗插入(SSII)的建模过程中,因噪声源相位差异导致测量误差的问题,通过引入相位对齐技术,提高了EMI行为模型的准确性。该方法可有效指导EMI滤波器设计,优化逆变器的电磁兼容性能。
解读: 电磁兼容(EMI)设计是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan等储能变流器产品研发的核心环节,直接影响产品的认证效率与并网稳定性。该文献提出的相位对齐建模方法,能够显著提升EMI滤波器设计的精确度,减少反复调试的实验成本。建议研发团队将此方法集成至iSolarCloud智能运维平台的仿真工具链中...
考虑死区和开关延迟的MMC共模电压抑制
Common-Mode Voltage Reduction for MMC With Consideration of Dead Zone and Switching Delay
Hui Liu · Dong Jiang · Jianan Chen · Junzhao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
模块化多电平变换器(MMC)因其卓越性能被广泛应用,但功率器件的高频开关会引入严重的电磁干扰(EMI)。共模电压(CMV)是主要的EMI来源,影响电气元件的正常运行及系统稳定性。本文研究了在考虑死区时间和开关延迟的情况下,通过优化调制策略来抑制MMC系统的共模电压。
解读: 该研究针对MMC拓扑的共模电压抑制,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。随着大功率电力电子设备向高频化、高功率密度发展,EMI问题日益突出。通过优化死区补偿与调制算法,可有效降低系统电磁噪声,提升设备电磁兼容性(EMC)水平,减少对电网及周边设备的干...
考虑多噪声耦合的直流电力系统共模噪声预测EMI行为模型
EMI Behavioral Model Based CM Noise Prediction Method for DC Power System Considering Multi-Noise Coupling
Peng Zhou · Xuejun Pei · Qichi Chen · Youwen Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
随着高比例电力电子变换器的直流系统成为趋势,系统噪声由多个变换器噪声叠加,且受启动间隔导致的相位差影响,呈现随机性。本文提出了一种基于行为模型的共模(CM)噪声预测方法,旨在解决多变换器并联运行下的电磁干扰(EMI)耦合问题,为复杂电力电子系统的电磁兼容设计提供理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统具有重要参考价值。在大型光伏电站或储能电站中,多台PCS并联运行常面临复杂的EMI干扰问题。通过建立多变换器耦合的EMI行为模型,研发团队可在设计阶段更准确地预测系统级共模噪声,优化滤波器设计,从而提升产品在复杂电网...
基于自适应参考前馈与三次谐波消除的单相逆变器短路限流控制策略
Short-Circuit Current Limiting Control Strategy for Single-Phase Inverter Based on Adaptive Reference Feedforward and Third Harmonic Elimination
Youwen Zhang · Xuejun Pei · Zonglin Li · Peng Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对独立电源系统可靠性,研究了单相逆变器的快速短路故障穿越能力。提出了一种基于自适应参考前馈与三次谐波消除的控制策略,旨在实现逆变器短路电流的快速、可靠输出,从而缩短故障持续时间,提升系统短路保护性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线——户用光伏逆变器及小型工商业逆变器。在电网故障或微网运行场景下,单相逆变器的短路限流能力是提升系统可靠性的关键。该策略通过自适应前馈与谐波抑制,能有效提升逆变器在极端工况下的鲁棒性,减少故障停机时间。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台的故障...
基于相量分析的直流/交流变换器有源共模EMI滤波器设计方法
Phasor Analysis-Based Design Method for Active Common-Mode EMI Filter in DC/AC Converters
Qichi Chen · Peng Zhou · Xuejun Pei · Yi Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种用于直流/交流变换器的有源共模(CM)EMI滤波器(AEF)设计方法。由于AEF的非理想性,补偿电流与噪声电流之间的相位差随频率变化,难以维持180°。该方法通过相量分析确定相位差对噪声抑制性能的影响,从而优化AEF的关键参数设计。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线(组串式逆变器、集中式逆变器及储能PCS)具有极高的应用价值。随着电力电子变换器功率密度的提升,EMI干扰问题日益突出,传统的无源滤波器体积庞大。引入有源EMI滤波技术(AEF)不仅能有效减小滤波器体积,提升系统功率密度,还能优化电磁兼容性设计,降低认证风险。建议研发团...
面向非故障负载连续供电的三相逆变器非对称短路限流策略
Current-Limiting Strategy for Asymmetric Short-Circuit of Three-Phase Inverter for Continuous Power Supply of Nonfaulty Loads
Youwen Zhang · Xuejun Pei · Min Yang · Jin Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对三相逆变器在短路故障下仅关注跳闸保护而导致非故障负载供电中断的问题,本文提出了一种新型限流策略。该策略在非对称短路故障期间,通过优化控制算法限制故障电流,同时维持逆变器对非故障支路的持续供电能力,显著提升了独立电力系统的供电可靠性与故障穿越能力。
解读: 该研究直接关联阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的故障穿越(FRT)性能。在微电网或弱电网应用场景中,该限流策略能有效提升系统在局部故障下的鲁棒性,避免因单一支路故障导致整个系统脱网,从而保障iSolarCloud监控下的电站连续运行。建议研发团队将此算法集成至逆变器控制固件中,特别是...
一种基于MMC子模块杂散电容的IGBT绝缘电压计算方法
A Calculation Method of IGBT Insulation Voltages Based on Submodule Stray Capacitors in MMC
Tao Sun · Xuejun Pei · Jiuqing Cai · Fang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
在模块化多电平变换器(MMC)工程中,直流侧电压可达数百千伏,而IGBT绝缘电压仅为数千伏。极高电压易损坏IGBT陶瓷层。本文提出一种计算IGBT绝缘电压的方法,旨在评估绝缘应力,为早期设计阶段的绝缘保护措施提供指导。
解读: 该研究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更高直流电压等级(如1500V及以上)演进,功率模块的绝缘可靠性成为核心挑战。该方法能有效指导高压功率模块的封装设计与绝缘选型,降低因杂散电容导致的绝缘击穿风险,提升大型电力电子设备的长期...
交直流混合配电网中多MMC单相接地故障的零序电流与电压控制策略
Zero-Sequence Current and Voltage Control Strategy of Multiple MMCs for Single-Phase Ground Fault Protection in AC–DC Hybrid Distribution Networks
Youwen Zhang · Xuejun Pei · Peng Zhou · Haitao Jin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
交直流混合配电网在单相接地故障下运行面临严峻挑战。为保障系统连续稳定运行,变换器需具备故障控制与继电保护能力。本文首次提出了一种针对多模块化多电平变换器(MMC)的零序电流与电压控制策略,以应对单相接地故障,提升配电网的故障穿越与保护性能。
解读: 该研究针对交直流混合配电网的故障控制策略,对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型集中式光伏逆变器在微电网或复杂配电网场景下的应用具有重要参考价值。随着公司业务向构网型(GFM)技术及复杂电网支撑方向演进,MMC控制策略的研究有助于提升产品在弱电网及故障工况下的鲁棒性。建议研发团队关注该零...
基于热力学有限差分数值建模与原位数字图像相关验证的SiC MOSFET多芯片扇出型面板级封装翘曲优化
Warpage Optimization for SiC MOSFET Multichip Fan-Out Panel-Level Packaging With Thermal–Mechanical Finite-Difference Numerical Modeling and In Situ Digital Image Correlation Validation
Wenyu Li · Wei Chen · Jing Jiang · Wenbo Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
扇出型面板级封装(FOPLP)因其卓越的电热性能和成本效益,成为碳化硅(SiC)MOSFET封装的新趋势。然而,大尺寸多芯片嵌入式FOPLP在样品制备和热机械应力方面面临严峻挑战。本文针对20mm×20mm×0.78mm的大尺寸FOPLP,通过热力学有限差分建模与原位数字图像相关(DIC)技术,研究并优化了其翘曲问题,为提升功率模块的可靠性提供了理论与实验支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块技术。随着公司在组串式逆变器和PowerTitan等储能系统中对高功率密度和高效率的需求不断提升,SiC器件的应用已成为主流。FOPLP封装技术能有效提升SiC模块的散热能力与集成度,但其带来的翘曲与热机械应力问题是影响产品长期可靠性的关键。建议研发团队参考该文的...
采用相变浆体作为换热介质的太阳能辅助热泵性能研究
Performance study of solar assisted heat pump using phase change slurry as heat exchange medium
Sheng Li · Chong Xu · Jiacheng Chao · Xuejun Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.326
摘要 在间接膨胀式光伏/热能(PV/T)热泵系统中,使用正十八烷相变浆体(n-PCS)作为蓄热、传热和放热介质,旨在同时提高太阳能转换效率和热泵循环性能。本文提出了一种太阳能n-PCS直接蒸发式PV/T热泵系统。在该系统中,n-PCS作为蓄热、传热和放热介质,将蒸发器与PV/T集热器连接起来。该PV/T热泵系统具有较高的发电能力,平均输出功率为189.85 W,同时保持了稳定的电力生产。在运行过程中,最大集热效率和发电效率分别达到86.82%和26.82%,平均效率分别为74.77%和15.53...
解读: 该光伏热泵相变储能技术对阳光电源ST系列储能变流器(PCS)具有重要启示。研究中n-PCS相变浆料实现储热-传热-释热一体化,与我司PowerTitan储能系统的能量管理理念高度契合。系统COP达4.67且混合COP最高14.86,证明光储热多能互补的高效性。可借鉴其相变储能机制优化ST系列PCS的...