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风力发电用90-kW高功率LLC变换器优化设计
Optimization Design of 90-kW High-Power LLC Converter for Wind Power Applications
Gesi Tang · Yibo Wang · Junlong Lu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
风电直流升压汇集技术是当前备受关注的研究方向，其中直流升压变换器被视为核心转换装置。LLC变换器因开关损耗低而具有应用潜力，但在宽输入电压范围内存在谐振电容电压应力大、开关器件电流应力高及磁性元件损耗显著等问题。为此，本文提出一种适用于风电直流汇集场景的高功率、高效率LLC变换器优化设计方法，综合考虑开关器件选型、磁性元件损耗、器件电压/电流应力及电路实际运行工况。研制了5 kV–90 kW样机，实验结果验证了该设计方法的有效性。
解读: 该LLC变换器优化设计技术对阳光电源储能和光伏产品线具有重要参考价值。其宽输入电压范围和高效率特性可直接应用于ST系列储能变流器的DC/DC级，优化PowerTitan大型储能系统的能量转换效率。同时，该设计方法在开关器件选型和磁性元件损耗优化方面的经验可用于SG系列光伏逆变器的功率级设计，特别是在...
双模式控制DC/DC-DC/AC变换器系统DC/AC级参数设计方法
DC/AC Stage Parameters Design Method for Dual-Mode Control DC/DC-DC/AC Converter System
Di Kang · Hongliang Wang · Yang Jiang · Yibo Si 等7人 · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18
本文提出一种针对双模式控制DC/DC-DC/AC变换器系统的DC/AC级参数设计方法，综合优化开关频率、电感与电容参数。分析了开关频率、LC元件取值、结温、总损耗及效率之间的关系。为充分发挥DC/AC级开关器件性能，将开关频率提升至100 kHz，同时保持总损耗与效率基本不变。在1 kW应用中，LC滤波器体积减小超过50%，显著降低系统重量、体积与成本，且无需额外宽禁带器件或辅助电路。
解读: 该双模式DC/DC-DC/AC参数优化设计方法对阳光电源储能与车载产品线具有直接应用价值。在ST储能变流器中，100kHz高频开关设计可显著减小LC滤波器体积50%以上，提升功率密度，契合PowerTitan大型储能系统的集成化需求。对车载OBC充电机，该方法在不增加SiC等宽禁带器件成本前提下，通...
基于脉冲电压注入的双向无线功率传输系统同步策略
Synchronization Strategy Based on Pulse Voltage Injection for Bidirectional Wireless Power Transfer Systems
Zhaozheng Zhu · C. Q. Jiang · Xiaosheng Wang · Junhui Yang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月
在双向无线电能传输（BWPT）系统中，逆变器与有源整流器之间的同步是一项具有挑战性的任务。本文提出了一种新颖的脉冲电压注入方法（PVIM），无需使用任何通信链路即可实现两侧变流器之间的同步。PVIM的同步原理是在初级侧注入电压脉冲，并在次级侧检测脉冲以生成同步信号。通过捕获同步信号，可锁定初级侧的频率和相位。为了实现初级侧的电压脉冲注入，本文提出了一种拓扑结构和控制方式简单的新型纳秒脉冲发生器。此外，采用两个与谐振槽路串联的磁环进行电压脉冲的注入和检测。与现有的同步策略相比，PVIM在六个关键方...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于脉冲电压注入的双向无线电力传输同步策略具有重要的技术参考价值，尤其在储能系统和电动汽车充电领域具有潜在应用前景。 该技术的核心创新在于实现了无通信链路的双向变流器同步控制，这与阳光电源在储能双向变流器（PCS）和车载充电系统中面临的控制挑战高度相关。传统双向功率变...
虚拟矢量调制与电容电压控制实现全滞后无功功率流动能力的耦合八开关三相三电平逆变器
Virtual Vector Modulation and Capacitor Voltage Control for Coupled Eight-Switch Three-Phase Three-Level Inverter With Full Lagging Reactive Power Flow Capability
Xiaojun Deng · Hongliang Wang · Yang Jiang · Xi Gui 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
针对光伏应用对低成本的需求，已提出八开关三相三电平逆变器及其调制策略，但该策略仅适用于高功率因数工况。本文分析了该拓扑下各电压矢量的无功功率流通能力，提出一种新型虚拟空间矢量调制方法，在每个扇区内定义一个虚拟小矢量，并选用可在全滞后功率因数范围内工作的矢量，从而实现完整的滞后无功调节能力。同时提出一种主动中点电压控制策略，仅需计算一个系数，计算简便，并综合考虑虚拟小矢量引入的中点电压波动与中点电流，可提供正、负及零中点电流，实现全功率因数和调制比下的精确中点电位平衡控制，且无明显直流偏移与交流纹...
解读: 该八开关三电平拓扑及虚拟矢量调制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。相比传统十二开关方案，可降低33%功率器件成本，契合分布式光伏降本需求。所提全滞后无功调节能力可增强电网支撑功能，满足新版并网标准对无功补偿的要求。主动中点电压控制策略计算简便、精度高，可直接应用于SG...
具有改进功率因数范围和有源电容电压平衡的八开关三相三电平逆变器混合虚拟矢量调制
Hybrid Virtual Vector Modulation With Improved Power Factor Range and Active Capacitor Voltage Balancing for Eight-Switch Three-Phase Three-Level Inverter
Xiaojun Deng · Xiumei Yue · Hongliang Wang · Yang Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
随着光伏（PV）应用对低成本的需求，一种八开关三相三电平逆变器（TP - TLI）被提出。然而，采用先前提出的调制策略时，该逆变器只能在高功率因数（PF）条件下运行。本文提出了一种具有改进功率因数范围的混合虚拟空间矢量调制（HVSVM）方法，该方法包含三种具有不同功率因数范围和输出性能的基本虚拟空间矢量调制（VSVM）方法。这三种基本VSVM方法的功率因数范围的并集可以覆盖逆变运行的全范围。所提出的HVSVM方法不仅可以通过检测每个扇区内的三相电流极性自适应地切换这三种VSVM方法，还能尽可能保...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项八开关三相三电平逆变器的混合虚拟空间矢量调制技术具有显著的战略价值。该技术通过减少开关器件数量实现成本优化，直接契合光伏应用对经济性的核心需求，这对阳光电源在竞争激烈的分布式光伏和户用储能市场尤为重要。 技术突破主要体现在两个维度：首先，功率因数运行范围从±30°扩展...
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1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...
单极正负偏压应力下Ga₂O₃-on-SiC MOSFET阈值电压独特的单调正向漂移
Unique Monotonic Positive Shifts in Threshold Voltages of Ga₂O₃-on-SiC MOSFETs Under Both Unipolar Positive and Negative Bias Stresses
Chenyu Liu · Bochang Li · Yibo Wang · Wenhui Xu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究系统地研究了异质碳化硅基氧化镓（GaOSiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）在单极正/负偏置应力（UPBS/UNBS）下的不稳定性。通过调整应力电压波形的关键参数，包括频率（f）、保持时间（$t_{\text {h}}$）、上升时间（$t_{\text {r}}$）和下降时间（$t_{\text {f}}$），在 UPBS 测量中观察到阈值电压（$V_{\text {T}}$）随循环次数（$C_{n}$）呈现两阶段偏移。UPBS 引起的正 $V_{\text {T...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于Ga₂O₃-on-SiC MOSFET器件可靠性的研究具有重要的前瞻性价值。该研究系统揭示了异质结构功率器件在单极性偏置应力下的阈值电压漂移机制，这对我们开发下一代高效光伏逆变器和储能变流器至关重要。 Ga₂O₃/SiC异质结构结合了氧化镓的超宽禁带特性（约4.8...