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固态变压器高频矩阵变压器优化设计
Optimization Design of High-Frequency Matrix Transformer for Solid-State Transformer
Zhenyu Wan · Yongjian Li · Haoming Wang · Xiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
作为固态变压器的核心组件,高频变压器(HFT)的设计对提升系统效率与功率密度至关重要。本文提出了一种在不增加体积的前提下提升HFT热性能的新型矩阵磁芯结构,并建立了改进的电磁与热特性计算模型,以实现更精确的性能预测。
解读: 该研究提出的矩阵变压器结构及多物理场耦合仿真方法,对阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。随着功率密度要求的不断提升,变压器热管理成为制约系统可靠性的瓶颈。建议研发团队借鉴文中矩阵磁芯设计思路,优化大功率PCS中的磁性元件设计,结合阳光电源现有的液冷技术...
高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算模型
Semianalytical Calculation Model for Winding Loss of Litz Wire in High-Frequency Transformer
Xiang Li · Yongjian Li · Zhenyu Wan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
高频变压器(HFT)是固态变压器中的核心能量转换组件。绕组损耗是其总损耗的主要部分,准确且快速的损耗计算对于变压器优化设计及热点追踪至关重要。本文提出了一种半解析计算模型,旨在有效降低利兹线在高频工作下的涡流损耗。
解读: 该研究对于阳光电源的高功率密度产品设计具有重要指导意义。在PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器中,高频变压器是实现高效能量转换的关键。通过该半解析模型,研发团队可在设计阶段快速评估利兹线绕组损耗,优化变压器结构,从而提升整机效率并改善热管理。这不仅有助于降低产品温升、提升可靠性,还能缩短研...
用于三电平变换器中点电压平衡的不连续双信号PWM
Discontinuous Dual-Signal PWM for Neutral-Point Voltage Balancing in Three-Level Converters
Chang Liu · Weiguo Luo · Xiaoshuang Li · Zhenyu Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
三电平变换器在中高调制指数和低功率因数工况下,中点电压(NPV)不平衡问题突出。本文提出一种新型不连续双信号PWM(DDSPWM)调制策略,通过注入简单的零序分量,实现了全功率因数范围及高调制指数下的中点电压有效平衡。
解读: 三电平拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器(如SG系列)及集中式逆变器的核心技术路线。在中点电压平衡控制方面,该DDSPWM策略通过优化零序分量注入,能够有效降低高调制指数下的电压波动,提升系统在复杂电网环境下的稳定性。建议研发团队评估该算法在现有DSP控制平台上的移植可行性,特别是在应对弱电网或低功率...
电动汽车锂离子电池过放电的数据驱动故障诊断
Data-Driven Fault Diagnosis of Lithium-Ion Battery Overdischarge in Electric Vehicles
Naifeng Gan · Zhenyu Sun · Zhaosheng Zhang · Shiqi Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
过放电会严重缩短锂离子电池寿命。本文提出一种数据驱动方法,旨在检测电池电压低于截止电压的过放电状态,从而预防电池损坏。该研究对于提升电池管理系统(BMS)的安全性与可靠性具有重要意义。
解读: 该研究对于阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack及户用储能系统)具有极高的应用价值。过放电保护是BMS的核心功能,通过引入数据驱动的故障诊断算法,可以显著提升系统在极端工况下的安全性,延长电池组使用寿命。建议将此类机器学习算法集成至iSolarCloud智能运维平台,通过云...
单相统一电能质量调节器
UPQC)中自适应与灵活相位角调节的统一框架
Zhenyu Li · Ranchen Yang · Yangjie Zhou · Chunlin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对现代电力系统中统一电能质量调节器(UPQC)在处理复杂电网扰动时,负载侧相位调节缺乏适应性和灵活性的问题,提出了一种统一的控制框架。该框架通过优化相位角调节策略,显著提升了UPQC在电能质量治理中的动态响应能力与系统稳定性。
解读: 该研究关注电能质量治理与相位调节,对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、储能变流器(PCS)的并网控制策略具有参考价值。虽然UPQC属于专用电能质量设备,但其核心的自适应相位调节算法可优化阳光电源iSolarCloud平台下的微电网控制算法,提升在弱电网或复杂负载环境下的电压支撑能力。建议研发团队关注...
一种结合有源Y电容的混合EMI滤波器用于共模噪声抑制
A Hybrid EMI Filter Incorporating Active Y-Capacitor for Common-Mode Noise Mitigation
Hong Li · Siyi Wang · Daozhen He · Zhenyu Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
随着功率变换器开关频率和功率密度的提升,电磁干扰(EMI)问题日益严峻。传统无源EMI滤波器(PEF)体积庞大,限制了功率密度的进一步提升。本文提出了一种结合有源Y电容的混合EMI滤波器,旨在有效抑制共模噪声,同时减小滤波器体积,为高功率密度变换器设计提供新方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着组串式逆变器(如SG系列)和储能系统(如PowerTitan)向更高功率密度和更高开关频率演进,EMI合规性与体积限制之间的矛盾日益突出。引入有源Y电容技术,可有效替代部分大体积磁性元件,显著减小滤波器体积,从而优化整机结构布局,降低散热压力。建议...
无人机电机驱动与云台系统的三阶段系统性安全增强方法
A Systematic Three-Stage Safety Enhancement Approach for Motor Drive and Gimbal Systems in Unmanned Aerial Vehicles
Huamin Jie · Zhenyu Zhao · Hong Li · Theng Huat Gan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
电磁兼容性(EMC)对电力电子资产的可靠性至关重要。本文针对无人机(UAV)中敏感控制与传感模块的电磁敏感性(EMS)问题,提出了一种三阶段系统性安全增强方法,旨在提升电力电子系统在复杂电磁环境下的运行稳定性与抗干扰能力。
解读: 该研究关注电力电子系统的电磁兼容性(EMC)与电磁敏感性(EMS),这对阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan储能系统及iSolarCloud智能运维平台等高集成度产品具有参考意义。随着产品功率密度提升,内部控制电路易受高频开关干扰。建议将该三阶段安全增强方法引入研发流程,优化功率模块与控制板...
三相串联绕组电机驱动的自适应容错控制
Self-Adaptive Fault-Tolerant Control of Three-Phase Series-End Winding Motor Drive
Xiangwen Sun · Zicheng Liu · An Li · Zhenyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种针对三相串联绕组电机驱动的简化容错控制(FTC)方法。该系统采用四桥臂结构,旨在实现高电压利用率并增加控制自由度。文章分析了七种故障类型,并计算了相应的电压/电流降额方案,重点阐述了针对第一类故障的自适应容错策略。
解读: 该技术主要针对电机驱动领域,与阳光电源的电动汽车充电桩业务存在技术关联。虽然阳光电源目前侧重于充电桩硬件,但该研究提出的多桥臂容错控制与降额策略,对于提升充电桩内部功率模块的可靠性及故障运行能力具有借鉴意义。建议研发团队关注该拓扑在提升功率密度和系统冗余度方面的潜力,尤其是在未来高功率密度充电模块的...
电力电子中电磁干扰滤波电感的特性表征与电路建模综述
Characterization and Circuit Modeling of Electromagnetic Interference Filtering Chokes in Power Electronics: A Review
Huamin Jie · Zhenyu Zhao · Hong Li · Changdong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着工业4.0和可持续能源需求的增长,电力电子设备的可靠性与安全性至关重要。本文综述了传导电磁干扰(EMI)问题的研究现状,重点探讨了EMI滤波电感的特性表征与电路建模方法,旨在为电力电子系统中的EMI抑制提供有效的被动式解决方案。
解读: EMI滤波电感是光伏逆变器(如组串式、集中式)和储能系统(如PowerTitan、ST系列PCS)的核心无源元件。随着阳光电源产品功率密度的提升和开关频率的增加,EMI合规性成为产品认证和电网接入的关键挑战。本文提出的建模与表征方法,有助于研发团队在设计阶段精确预测EMI特性,减少样机调试周期,优化...
并联式开关-线性混合包络跟踪电源中多电平变换器的三角波电流控制
Triangular-Wave Current Control for Multilevel Converter in Parallel-Form Switch-Linear Hybrid Envelope Tracking Power Supply
Ning Liu · Xinbo Ruan · Danhui Li · Zhenyu Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种用于并联式开关-线性混合(SLH)包络跟踪电源(ETPS)的三角波电流控制(TWCC)策略。该方案以Buck变换器作为开关模式变换器,通过TWCC技术有效降低线性放大器中功率器件的电压应力,从而显著提升了整体电源系统的转换效率。
解读: 该研究聚焦于高效率包络跟踪电源的拓扑优化与控制,虽然其核心应用场景(如射频功率放大器供电)与阳光电源现有的光伏逆变器或储能变流器(PCS)产品线存在差异,但其核心技术逻辑——即通过开关与线性混合拓扑降低器件应力并提升效率,对阳光电源的功率电子研发具有参考意义。特别是对于追求极致效率的微型逆变器或特定...
基于二极管-电容网络
DCN)的高隔离电压辅助电源方法用于纳秒脉冲电源
Shanshan Jin · Songyang Zhao · Caiyong Zou · Zhenyu Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文提出了一种基于二极管-电容网络(DCN)的高隔离电压辅助电源方案,旨在解决纳秒脉冲电源(NPPS)中高压隔离与高效供电的挑战。该拓扑适用于全固态Marx发生器,通过优化电路结构提升了脉冲参数的可编辑性与系统稳定性,为大气压低温等离子体应用提供了关键激励源。
解读: 该技术主要针对高压脉冲电源领域,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品线在应用场景上差异较大。然而,其核心的二极管-电容网络(DCN)高隔离技术在极端环境下的辅助电源设计中具有参考价值。建议研发团队关注该拓扑在提升功率模块驱动电路抗干扰能力及高压隔离可靠性方面的潜力,特别是在未来超高压储...
一种具有增强纹波衰减能力和磁芯尺寸优化方法的磁集成LCL滤波器
A Magnetic Integrated LCL Filter With Enhanced Ripple Attenuation Capability and a Core Size Optimization Method
Jianbo Jiang · Zhenyu Li · Fei Liu · Shangzhi Pan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
LCL滤波器因其优异的纹波衰减能力被广泛应用于并网逆变器。然而,传统LCL滤波器存在体积大、磁芯利用率低的问题。本文提出了一种磁集成LCL滤波器设计方案,通过将两个离散电感集成,在提升滤波性能的同时,实现了磁芯尺寸的优化,有效降低了逆变器的体积与成本。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及集中式逆变器产品线具有极高的应用价值。通过磁集成技术,可以在保证并网电流谐波合规的前提下,显著减小逆变器内部电感体积,从而提升功率密度,降低整机重量与材料成本。这对于追求高功率密度的户用及工商业光伏逆变器设计至关重要。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计...
基于多端MMC直流电网的直流系统稳定性精确阻抗建模与控制策略
Accurate Impedance Modeling and Control Strategy for Improving the Stability of DC System in Multiterminal MMC-Based DC Grid
Zhenyu Li · Zhang Wang · Yue Wang · Taiyuan Yin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种模块化多电平变换器(MMC)直流侧阻抗建模方法及提升直流电网稳定性的控制策略。通过谐波线性化方法建立考虑内部多谐波耦合特性的MMC直流侧小信号阻抗模型,为多端直流电网的稳定性分析与控制优化提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源在大型储能系统(如PowerTitan系列)及高压直流输电相关业务具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大规模并网发展,MMC技术在直流侧的阻抗特性与系统稳定性直接影响电网接入质量。该建模方法可用于优化阳光电源PCS产品的控制算法,特别是在弱电网环境下,通过改进阻抗匹配策略,提升...
基于简化状态轨迹和两点求解法的LCC谐振变换器快速精确控制策略
Fast and Accurate Control Strategy for LCC Resonant Converters Based on Simplified State Trajectory and Two-Point Solution Method
Jun Zhao · Yuao Zhang · Hongyi Lin · Zhenyu Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对LCC谐振变换器动态响应优化问题,本文提出了一种基于简化状态轨迹和两点求解法的快速控制策略。该方法解决了传统控制器难以在线实时获取目标稳态工作频率和轨迹的难题,实现了对LCC变换器动态过程的快速、精确控制。
解读: LCC谐振变换器技术在阳光电源的高效光伏逆变器及储能变流器(PCS)中具有重要应用价值,特别是在提升DC-DC级转换效率和功率密度方面。该文提出的简化状态轨迹控制策略,能够有效缩短系统在负载突变或电网波动下的动态响应时间,提升PowerTitan等储能系统的瞬态响应性能。建议研发团队关注该算法的工程...
一种基于模态耗散能量流的混合振荡源识别方法
A Modal Dissipating Energy Flow Analysis Method for Identifying the Hybrid Oscillation Sources in Power Systems
Weiyu Wang · Yijia Cao · Yong Li · Zhenyu Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年11月
本文提出了一种基于模态耗散能量流(MDEF)的方法,用于识别电力系统中的混合振荡源。首先利用Koopman算子理论从量测数据构建原非线性系统的等效线性模型,并对该模型进行模态分析,以识别关键振荡模态,并将各设备的量测量分解为不同的模态分量。基于这些分量,定量计算每个设备对各关键模态的耗散能量贡献,从而准确识别不同振荡源。在改进基准系统上的案例研究验证了所提MDEF方法的有效性。
解读: 该混合振荡源识别技术对阳光电源储能系统和新能源并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中,可用于识别多台ST系列储能变流器并联运行时的振荡源头,区分是控制参数失配还是电网侧扰动引发的次同步/超同步振荡。对于构网型GFM控制的储能系统,该方法基于Koopman算子的数据驱动特性,能...
一种具有增强纹波衰减能力和磁芯尺寸优化方法的磁集成LCL滤波器
A Magnetic Integrated LCL Filter With Enhanced Ripple Attenuation Capability and a Core Size Optimization Method
Jianbo Jiang · Zhenyu Li · Fei Liu · Shangzhi Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
由于具有强大的纹波衰减能力,LCL 滤波器被广泛应用于并网逆变器中,以有效滤除并网电流的开关频率谐波。然而,传统 LCL 滤波器的缺点是体积大且磁芯利用率低。尽管对 LCL 滤波器的两个分立电感进行磁集成是减小体积的有效解决方案,但现有的磁集成方案主要存在高频区域纹波衰减能力下降的问题。针对这一问题,本文提出了一种具有增强纹波衰减能力的磁集成 LCL 滤波器。此外,通过合理的磁芯结构和参数设计,实现了磁芯体积 - 效率 - 纹波衰减能力的联合优化方法,进一步提高了所提出的磁集成 LCL 滤波器的...
解读: 从阳光电源的业务角度来看,这项磁集成LCL滤波器技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器产品中,LCL滤波器是抑制开关频率谐波、确保并网电流质量的核心部件,其性能直接影响系统的电能质量和并网合规性。 该技术的核心突破在于解决了传统磁集成方案中高频纹波抑制能力下降的固有矛盾。对于阳光电源而言...
含储能风电场的暂态频率协调控制策略
Transient Frequency Coordinated Control Strategy for Wind Farm Augmented with Energy Storage
Tong Wang · Zhenyu Sun · Zhe Lv · Wei Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
为提高短路故障后风电储能系统的频率响应能力,提出一种协调控制策略。首先,分析了风电储能功率对频率上升阶段频率变化率以及恢复阶段频率极值的影响。基于该分析,引入与频率扰动严重程度相关的可变权重系数,建立用于确定风电储能参考功率的优化模型。随后,评估了风力发电机组在故障穿越和稳态运行期间的调频能力。通过考虑转子能量平衡得出风力发电的参考功率,再将该值与风电储能参考功率进行比较,以确定所需的参考功率。最后,在四机两区域系统和某特定地区的实际系统上进行了仿真。结果表明,所提出的控制策略能有效减小频率波动...
解读: 该风储协调控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究中超级电容与电池的功率分配逻辑可优化ST储能系统的混合储能配置方案,快速惯性支撑由超级电容响应,持续一次调频由电池承担,提升频率响应速度。协调控制机制可集成到阳光电源构网型GFM控制策略中,增强风光...
电力电子中电磁干扰滤波电感的表征与电路建模:综述
Characterization and Circuit Modeling of Electromagnetic Interference Filtering Chokes in Power Electronics: A Review
Huamin Jie · Zhenyu Zhao · Hong Li · Changdong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
随着工业4.0的发展和可持续能源需求的增长,电力电子在众多领域中的应用日益关键。然而,电磁干扰(EMI)问题严重影响系统可靠性与性能。EMI滤波电感作为抑制传导干扰的核心元件,其精确表征与建模至关重要。本文综述了EMI滤波电感的高频建模方法、材料特性、寄生参数提取及其在实际电路中的行为表征,比较了现有模型的适用性与局限性,并探讨了面向宽禁带器件应用的建模挑战与未来发展方向,为高性能EMI滤波器设计提供理论支持。
解读: 该EMI滤波电感建模技术对阳光电源多条产品线具有重要价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中,精确的高频建模可优化EMI滤波器设计,降低传导干扰,提升系统电磁兼容性。针对SiC/GaN宽禁带器件应用,该综述提出的寄生参数提取方法可支撑三电平拓扑的高频开关优化。在SG系列1500...
一种用于无人机电机驱动与云台系统的系统化三阶段安全增强方法
A Systematic Three-Stage Safety Enhancement Approach for Motor Drive and Gimbal Systems in Unmanned Aerial Vehicles
Huamin Jie · Zhenyu Zhao · Hong Li · Theng Huat Gan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
电磁兼容性(EMC)对于确保与电力电子相关资产(如无人机(UAV))的可靠性和安全性至关重要。电磁兼容性包括两个关键方面:电磁干扰(EMI)和电磁敏感性(EMS)。虽然电磁干扰已得到广泛研究,但由于有意或无意的电磁(EM)噪声威胁不断增加,电力电子系统中的电磁敏感性,尤其是涉及敏感控制和传感模块的系统,正受到越来越多的关注。因此,提高这些系统的电磁安全性至关重要。本文针对无人机中与电力电子相关的系统提出了一种系统的三阶段安全增强方法。在第一阶段,引入了一种基于电磁敏感性测试结果的定量风险评估策略...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对无人机系统的电磁兼容性增强技术具有重要的借鉴价值。论文提出的三阶段系统性安全增强方法,特别是在电磁敏感性(EMS)防护方面的研究,与我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品面临的技术挑战高度契合。 在实际应用场景中,我司的逆变器和储能系统同样工作在复杂的电磁环境中,尤...
一种结合有源Y电容的混合型EMI滤波器用于共模噪声抑制
A Hybrid EMI Filter Incorporating Active Y-Capacitor for Common-Mode Noise Mitigation
Hong Li · Siyi Wang · Daozhen He · Zhenyu Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
随着开关速度和功率密度的提高,功率变换器的电磁干扰(EMI)问题日益严重。尽管无源EMI滤波器(PEF)因其有效性而在工程领域得到广泛应用,但其体积庞大的元件,如扼流圈和X电容,阻碍了功率变换器功率密度的提升。现有的混合EMI滤波器(HEF)是将有源EMI滤波器(AEF)与PEF相结合,以降低功率变换器中的宽频带EMI噪声。然而,由于AEF的增益带宽积以及PEF中的寄生参数,现有的HEF在降低高频EMI噪声方面也面临巨大挑战,并且体积仍然较大。因此,本文提出了一种包含有源Y电容的HEF(AY -...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项混合EMI滤波技术具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能变流器领域,随着SiC、GaN等宽禁带半导体器件的广泛应用,开关频率不断提升以实现更高功率密度,但随之而来的高频电磁干扰问题日益严峻,成为制约产品小型化和性能优化的关键瓶颈。 该论文提出的主动Y电容混合滤波方案(...
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