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三电平桥式变换器开路故障诊断与容错控制方案
Fault Diagnosis and Fault-Tolerant Control Scheme for Open-Circuit Faults in Three-Stepped Bridge Converters
Cheng Shu · Li Wei · Ding Rong-Jun · Chen Te-Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种针对牵引整流器开路故障的新型诊断方法与容错控制方案。该方法无需额外传感器即可准确识别故障桥臂，并能通过重构电路维持整流器的额定输出能力，有效提升了系统的可靠性与运行稳定性。
解读: 该研究提出的无传感器故障诊断与容错控制技术，对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在大型集中式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中，多电平拓扑应用广泛，功率器件的开路故障直接影响系统可用率。通过引入此类容错控制策略，可在不增加硬件成本的前提下，实现故障后的快速定位与降额/满额...
关于“用于中点电压反馈的三电平中点钳位变换器改进虚拟空间矢量调制”的评论
Comments on “Improved Virtual Space Vector Modulation for Three-Level Neutral-Point-Clamped Converter With Feedback of Neutral-Point Voltage”
Weidong Jiang · Wei Wang · Mingna Ma · Fei Zhai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文针对Xiang等人提出的三电平中点钳位（NPC）变换器改进虚拟空间矢量调制方法进行了探讨，重点分析了该调制策略中矢量合成存在的潜在问题，并给出了相关的评论与验证结果。
解读: 三电平NPC拓扑是阳光电源组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如ST系列PCS、PowerTitan）的核心拓扑之一。中点电压平衡控制直接影响输出电能质量及功率器件的应力分布。该文献对虚拟空间矢量调制（VSVM）的深入探讨，有助于研发团队优化调制算法，提升在高压大功率场景下的中点平衡能力，减...
利用动态场重构法研究开关条件下IGBT芯片的变形波动
Investigation of Deformation Fluctuation of IGBT Chips Under Switching Conditions Using the Dynamic Field Reconstruction Method
Jiahao Wang · Libing Bai · Cong Chen · Jie Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
IGBT芯片是功率电子模块的核心组件。研究电-热-机械耦合引起的IGBT芯片变形特性具有重要意义。本文开发了一种基于扫描激光位移测量的场重构技术，用于精确捕捉开关条件下的动态变形。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能PCS及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的动态场重构技术，能够深入揭示IGBT在极端开关工况下的热机械应力分布，对于提升阳光电源核心功率模块的寿命预测精度、优化封装散热设计及提高产品在复杂电网环境下的可靠性...
基于图腾柱飞跨电容的串联混合式直流断路器及其双向切断与能量回馈能力
A Totem-Pole Flying Capacitor Based Series Hybrid DCCB With Bi-Directional Interruption and Energy Recovery Ability
Wei Xiong · Chao Zhang · Fangyong Luo · Xufeng Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种基于图腾柱飞跨电容多电平注入的串联混合式直流断路器（TPFCM-SHCB）。该拓扑利用图腾柱结构的换流能力，以更少的组件实现了双向故障电流切断功能，并能自动实现残余能量的回收。
解读: 该技术主要针对直流侧故障保护，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有参考价值。直流断路器是高压储能系统安全防护的关键，该拓扑通过减少组件数量降低了成本，并具备能量回馈能力，有助于提升储能PCS在直流侧故障下的可靠性与效率。建议研发团队关注该拓扑在...
基于稀疏学习的感应电机传动系统旋转机械故障诊断零序电流分析方法
A Zero-Sequence Current Analysis Approach for Rotating Machinery Fault Diagnosis of Induction Motor Drivetrain Based on Sparse Learning
Zhao-Hua Liu · Jun-Jie Long · Hua-Liang Wei · Kan Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
感应电机驱动的旋转机械故障诊断日益受到关注。相比振动分析，利用现有逆变器或电流互感器获取的电流信号进行诊断，更具经济性和可靠性。本文提出一种基于稀疏学习的零序电流分析方法，旨在通过电机驱动系统的电流特征实现故障的精准识别与诊断。
解读: 该技术对阳光电源的逆变器产品线（特别是风电变流器及大型工业驱动应用）具有重要价值。通过分析逆变器侧的电流特征进行故障诊断，无需额外增加振动传感器，符合阳光电源追求高可靠性、低运维成本的智能化运维（iSolarCloud）趋势。建议将该稀疏学习算法集成至风电变流器或大功率组串式逆变器的控制平台中，实现...
一种基于电压畸变的永磁同步电机匝间短路故障鲁棒检测与定位方法
A Voltage-Distortion-Based Method for Robust Detection and Location of Interturn Fault in Permanent Magnet Synchronous Machine
Jun Hang · Qitao Hu · Wushuang Sun · Xixi Ren 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种基于电压畸变的永磁同步电机（PMSM）匝间短路故障（ITF）检测与定位方法。通过建立电机健康与故障状态下的数学模型，利用龙伯格观测器估计由ITF引起的dq轴电压畸变，从而实现对故障的鲁棒识别与定位。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的故障诊断，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS，但该方法在风电变流器及电动汽车充电桩的电机驱动控制中具有参考价值。随着阳光电源在风电变流器领域的深耕，引入基于观测器的电压畸变分析技术，可提升变流器对电机侧故障的预警能力，增强系统整体可靠性。建议研...
一种用于三相四开关逆变器驱动永磁同步电机的简化模型预测电压控制方法，具备电容电压偏移抑制与电流纹波减小功能
A Simplified Model Predictive Voltage Control for Three-Phase Four-Switch Inverter-Fed PMSM Drives With Capacitor Voltage Offset Suppression and Current Ripple Reduction
Jun Hang · Jibo Zhang · Hu Qin · Shichuan Ding 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种针对三相四开关逆变器驱动永磁同步电机的简化模型预测电压控制（SMPVC）方法。该方法无需加权因子，旨在有效抑制直流侧电容电压偏移并降低输出电流纹波。通过将模型预测转矩控制中的转矩与磁链控制进行转化，实现了更优的控制性能。
解读: 该研究聚焦于三相四开关逆变器拓扑及模型预测控制（MPC）算法，虽然阳光电源的核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用标准三相六开关拓扑，但该文提出的无权重因子MPC算法在降低计算复杂度、提升动态响应方面具有参考价值。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务或特定低成本电机驱动应用，四开...
一种利用非同源谐振线圈消除无线电能传输中频率分裂的方法
A Method of Using Nonidentical Resonant Coils for Frequency Splitting Elimination in Wireless Power Transfer
Yue-Long Lyu · Fan-Yi Meng · Guo-Hui Yang · Bang-Jun Che 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文提出了一种消除磁耦合谐振式无线电能传输中频率分裂现象的高效方法。通过采用两个非同源谐振线圈（NIRCs）分别作为发射端和接收端，利用互感函数解析表达式中的椭圆积分项，有效抑制了频率分裂，提升了传输效率与稳定性。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但无线充电技术是电动汽车充电桩未来的潜在演进方向。通过非同源谐振线圈消除频率分裂，有助于提升无线充电系统的功率传输效率和抗偏移能力。建议研发团队关注该技术在未来高功率密度、高效率无线充电桩产品...
一种用于直接转矩控制PMSM驱动系统中高阻连接故障诊断的直流磁通注入法
A DC-Flux-Injection Method for Fault Diagnosis of High-Resistance Connection in Direct-Torque-Controlled PMSM Drive System
Jun Hang · Han Wu · Shichuan Ding · Wei Hua 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种直流磁通注入法，用于诊断直接转矩控制（DTC）永磁同步电机（PMSM）驱动系统中的高阻连接（HRC）故障。该方法通过在磁通控制环中叠加磁链偏置，在定子绕组中激励出直流电流偏移，从而实现对连接故障的有效检测与诊断。
解读: 该技术主要针对电机驱动系统的故障诊断，与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有一定相关性。在风电变流器中，发电机侧变流器常采用类似的控制策略，引入直流磁通注入法可增强系统对连接器或线缆高阻故障的在线监测能力，提升设备可靠性。建议研发团队关注该方法在变流器功率模块与电机连接处的应用，通过iSol...
基于改进多复系数滤波器的永磁同步电机驱动死区补偿
Dead-Time Compensation Based on a Modified Multiple Complex Coefficient Filter for Permanent Magnet Synchronous Machine Drives
Zheng Wu · Hengliang Zhang · Kai Liu · Wei Hua 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
在永磁同步电机（PMSM）的磁场定向控制中，死区效应会导致定子坐标系下产生5次和7次电流谐波，进而映射为同步坐标系下的6次谐波，引起转矩脉动并降低控制性能。本文提出了一种新型死区补偿策略，通过改进的多复系数滤波器有效抑制谐波，提升驱动系统的控制精度与稳定性。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有较强技术关联性。死区补偿是提升逆变器输出电流质量、降低谐波畸变的关键技术，对于风电变流器在复杂电网环境下的平稳运行及充电桩功率模块的效率提升具有参考价值。建议研发团队关注该滤波算法在降低开关损耗与提升系统动态响应方面的表现，可...
非理想负载条件下DC-DC变换器的自适应输出电压调节：一种电流受限的固定时间控制方法
Adaptive Output Voltage Regulation for DC–DC Converters Under Nonideal Load Conditions: A Current-Constrained Fixed-Time Control Approach
Guangyu Song · Xinghua Liu · Chuanlin Zhang · Gaoxi Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对混合储能系统（HESS）中的DC-DC变换器，提出了一种基于自适应固定时间扰动观测器（AFTDO）的复合电流受限固定时间控制策略。该方法旨在实现直流母线电压的快速跟踪，并有效抑制失配扰动对系统稳定性的影响，确保在非理想负载条件下的控制性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心储能业务，特别是PowerTitan和PowerStack系列储能系统中的DC-DC变换环节。在混合储能或多源直流耦合场景下，母线电压的稳定性和动态响应至关重要。本文提出的固定时间控制策略能够显著提升PCS在复杂负载波动下的响应速度，且电流约束机制有助于保护功率器件，延...
一种用于电磁探测方波电压功率放大器的具有灵活谐振点的低直流电压阻抗匹配注入电路
An Injection Circuit Coupling Low-DC Voltage Impedance Matching System With Flexible Resonance Points for Square-Wave Voltage Power Amplifier in EM Exploration
Ying Pang · Yongji Zhu · Yanju Ji · Gang Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文研究了电磁探测中方波电压的无功补偿与阻抗匹配问题。针对方波电压与电网正弦电压的显著差异，提出了一种新型注入电路，旨在解决方波激励下的阻抗匹配与功率放大难题，通过灵活的谐振点设计优化系统性能。
解读: 该研究聚焦于非正弦（方波）电压下的阻抗匹配与功率放大技术，虽然其应用场景为电磁探测，但其核心的“阻抗匹配”与“功率变换”拓扑设计思路对阳光电源的电力电子基础研究具有参考价值。在阳光电源的产品线中，如储能PCS或光伏逆变器在面临极端弱电网或非线性负载工况时，类似的阻抗匹配与谐振补偿技术可用于优化输出波...
基于MoO3/金属/MoO3多层透明电极的半透明钙钛矿太阳能电池优化
Optimization of translucent perovskite solar cells based on MoO3/metal/MoO3 multilayer transparent electrodes
Jun Wua · Yajun Xua · Jun Zhaoa · Haoran Maa 等6人 · Solar Energy · 2025年10月 · Vol.299
摘要 半透明钙钛矿太阳能电池（ST-PSCs）在建筑一体化光伏（BIPV）领域具有很高的吸引力。实现高性能的ST-PSCs关键在于开发出能够同时实现低方阻和高光学透过率的透明顶部电极。在各种结构中，氧化物/金属/氧化物（OMO）多层结构——例如MoO3/Ag/MoO3或MoO3/Au/MoO3——已展现出优异的光电性能指标。这些结构利用金属层的高导电性，同时借助氧化物层实现光学阻抗匹配和环境防护，并通过功函数对齐（ΔΦ < 0.3 eV）有效抑制界面复合损失。为了实现高透明度与优异导电性的透明电...
解读: 该半透明钙钛矿电池技术对阳光电源BIPV光伏系统具有重要应用价值。MoO3/金属/MoO3多层透明电极实现了低方阻与高透光率的平衡,PCE达15%以上且可见光透射率超20%,可应用于SG系列组串式逆变器的建筑一体化场景。其OMO结构的功函数匹配设计(ΔΦ<0.3eV)可为阳光电源光伏组件的界面优化提...
电热应力下宽禁带功率半导体模块封装绝缘特性
WBG Power Semiconductor Module Packaging Insulation Characteristics Under Electrothermal Stress
Wei Liu · Jun Jiang · Yue Wang · Junzhe Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
随着功率密度提升，新一代宽禁带功率半导体模块向更高电压发展，但其封装绝缘可靠性面临高温密闭环境下的绝缘老化挑战。本文构建了包含直接键合铜基板与硅凝胶的简化模块测试模型，通过25°C–175°C温度范围及不同蚀刻间距下的局部放电试验，系统研究温度对绝缘劣化机制的影响。结果表明，局部放电起始电压随温度升高显著下降，且在75°C以上呈上升趋势；放电幅值先增后减。硅凝胶内微小气隙缺陷的热膨胀是影响绝缘性能的关键因素。通过建立比例气隙缺陷模型，仿真分析了电热耦合作用下的电场与空间电荷分布，验证了绝缘缺陷机...
解读: 该研究对阳光电源SiC/GaN宽禁带器件应用具有重要指导意义。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在高功率密度设计中广泛采用SiC模块，工作温度可达150°C以上，封装绝缘可靠性直接影响系统寿命。研究揭示的硅凝胶微气隙热膨胀机制为功率模块封装设计提供理论依据，可优化DBC基板蚀刻间距设计和灌封工艺...
一种具有光热、储热和电化学性能的新型集成碳化木电极用于太阳能驱动的热化学电池
A novel integrated carbon-wood electrode with photothermal, heat storage, and electrochemical properties for solar-driven thermochemical cells
Jun Zhang · Xiaotian Li · Jili Zheng · Yanan Zou 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.326
摘要 热化学电池为太阳能利用提供了一种可持续且环保的解决方案，但其性能常受到太阳辐射波动的限制。传统方法是将储热系统整合到热化学电池中，然而这些方法受限于较低的传热速率以及传统电极较小的电化学活性表面积。本研究创新性地提出一种碳化木电极设计，集成了增强的光热转换、储热和电化学性能，可实现太阳能驱动热化学电池中的连续发电。与传统的石墨电极相比，碳化木结构使光热转换效率提高了67%，电化学活性表面积增加了28%，单位体积（每立方厘米）的放热时间延长至16.67分钟。采用此类电极的热化学电池在太阳辐射...
解读: 该碳木一体化电极的光热-储热-电化学集成技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其光热转换效率提升67%、电化学活性面积增加28%的设计理念,可应用于ST系列PCS的热管理优化和PowerTitan储能系统的温控策略改进。特别是其应对间歇性光照的稳定输出能力,与SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术形成协...
通过将相变材料封装为红细胞形状提升储热罐性能的研究
Study on the performance improvement of thermal storage tank by encapsulating PCM in the shape of red blood cells
Wei Li · Zihan Gao · Shida Liu · Jing Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388
摘要 能源存储因其在平衡能源供需、减少可再生能源不稳定性以及提高能源效率方面的潜力而受到越来越多的关注。相变材料（PCM）被用于增强储热罐的热性能。然而，传统的PCM应用面临传热效率低的问题。红细胞（RBC）形状的封装PCM可能克服这一缺陷。本文采用实验与数值模拟相结合的方法，对RBC形状封装PCM储热罐和球形封装PCM储热罐在蓄热与放热时间、有效放热量、温度分层、理查德森数（Richardson number）以及能量效率等方面进行了研究。结果表明，RBC形状封装PCM储热罐的平均完全熔化时间...
解读: 该红血球型相变材料封装技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究显示RBC型PCM相比球形封装熔化时间缩短44.73%,热传递效率显著提升,可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化。通过改进相变材料封装形态,能提升ST系列PCS温控性能,增强温度分层效果,提高能量利用率7.5%。该技术...
含储能双馈风电场的动态频率响应小信号等效建模
Small Signal Equivalent Modeling for Large ES-Embedded DFIG Wind Farm With Dynamic Frequency Response
Wei Dai · Jun Xu · Hui Hwang Goh · Tonghui Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
为解决大规模风电系统仿真中的维数灾问题，简化等效模型成为有效手段。近年来，风电场加装储能以增强对低惯量系统的频率支撑，但现有等效模型未考虑储能作用，难以准确反映双馈风机与储能协同下的频率响应特性。本文提出一种计及储能与双馈风机协调控制的小信号等效建模方法，推导了含储能双馈系统的通用频率响应等效表达式，构建了考虑运行状态变化及储能介入功率突变的多机等效模型，并采用改进的两阶段参数辨识方法获取等效参数，精确复现储能动作前后的频率响应过程。通过双区域四机系统中多个大型风电场验证了所提方法的有效性。
解读: 该储能-双馈风机协同频率响应建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的小信号等效模型可直接应用于大规模风储混合电站的控制策略优化，特别是储能介入功率突变时的频率响应特性分析，有助于改进阳光电源储能系统的一次调频和惯量支撑控制算法。两阶段参数辨识方法...
考虑弱电网有功功率与电压耦合的储能型风电场快速电压恢复控制
Fast Voltage Recovery Control of Wind Farm With Energy Storage Considering Coupling of Active Power and Voltage in Weak Grids
Qihang Zong · Wei Yao · Hongyu Zhou · Jun Liang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
含风电的弱电网在故障后面临电压恢复缓慢的挑战，其根源之一是有功功率与电压的耦合效应（APVC），但该问题尚未被充分考虑。为此，本文提出一种带储能系统（ESS）的风电场快速电压恢复（FVR）控制策略。通过风电场与ESS的协调运行，抑制APVC以实现快速电压恢复。首先定量分析APVC特性，发现恢复阶段风电有功出力增加会对电压恢复产生负向耦合效应，且该效应在弱电网和低电压场景下更为显著。基于此，提出基于预设曲线的FVR控制策略：在耦合强烈的恢复初期，由ESS吸收多余有功，将负效应转为电压支撑的正效应；...
解读: 该弱电网快速电压恢复技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究揭示的有功-电压耦合效应（APVC）及其抑制策略，可直接应用于阳光电源风光储混合电站的协调控制：在故障恢复初期，通过ST储能系统快速吸收光伏或风电的多余有功功率，将负向耦合转化为电压支撑；后期...
由杂散微波能量驱动的智能超构器件：一种屏蔽外部干扰与探测的绿色方法
Smart meta-device powered by stray microwave energies: A green approach to shielding external interference and detection
Yong Jin Zhou · Xiong Bin Wua · Xiao Dong Caia · Hong Xin Xua 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 保护敏感电子设备免受外部杂散微波的干扰对于多种实际应用至关重要。当前的屏蔽装置，如滤波器和频率选择表面，由于其机制依赖于通过频率选择响应滤除带外信号，因此对带内频率的有害信号仍然脆弱。本研究提出一种由杂散微波能量驱动的智能超构器件，能够在无需外部电源或人工干预的情况下，自主屏蔽外部干扰与探测。该类超构器件集成了可重构的超原子阵列以及感知-供能模块，构成一个感知-供能-反馈闭环系统，从而实现对高功率微波的实时感知，并自动从高透射状态切换至屏蔽或吸收外部有害微波能量的状态。本文研制并表征了一个...
解读: 该自供能电磁屏蔽技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统在高压变流环节面临电磁干扰风险,该技术可利用杂散微波能量自主实现智能屏蔽,无需外部供电,契合储能系统免维护需求。对于大功率充电站密集部署场景,可保护敏感控制电路免受高功率微波干扰,提升系统...
基于新型扇形板脉动热管散热器的高倍聚光光伏模块热性能实验研究
Experimental investigation on the thermal performance of high-concentrated photovoltaic module utilizing the thermal sink of a novel Fan-shaped plate pulsating heat pipe
Wei-Wei Wangac1 · Teng Liub1 · Jun-Zhe Guo · Bin Li 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 高强度太阳光聚集在光伏电池上会导致半导体温度显著升高，从而降低光电转换效率并可能引发光伏组件的不可逆故障。为此，在热设计中创新性地提出了一种超薄扇形板脉动热管（FS-PPHP），通过优化传统平行流道结构，实现对小尺度HCPV电池的高效冷却。本文全面分析和讨论了充液率、倾斜角度、工质种类以及加热功率对FS-PPHP传热性能的影响。结果表明，蒸发段与冷凝段的变直径设计有助于工质回流至加热区域，并增大相邻流道间的压力差势，从而确保FS-PPHP在不同工况下更平稳地启动。在充液率为57%、倾斜角为...
解读: 该扇形板脉动热管技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在SG系列大功率光伏逆变器中,功率器件散热是关键瓶颈,该超薄热管结构可优化IGBT/SiC模块的温度管理,降低热阻23%意味着可提升功率密度或延长器件寿命。对于PowerTitan储能系统,该技术可改进电池簇温控方案,解决高倍率充放电时的...
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