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面向感应电机的低计算负担与低开关频率虚拟三电平模型预测磁链控制
Virtual Three-Level Model Predictive Flux Control With Reduced Computational Burden and Switching Frequency for Induction Motors
Tao Jin · Huiqing Song · Daniel Legrand Mon-Nzongo · Paul Gistain Ipoum-Ngome 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对传统模型预测磁链控制(MPFC)在两电平变换器中存在的转矩与磁链脉动问题,本文提出了一种虚拟三电平模型预测磁链控制策略。该方法在无需调整权重系数的前提下,有效降低了计算负担与开关频率,提升了感应电机驱动系统的控制性能。
解读: 该文献提出的虚拟三电平模型预测控制(MPFC)技术,在优化计算效率与开关频率方面具有显著优势。对于阳光电源而言,该算法可深度优化风电变流器及工业驱动产品的控制逻辑,通过减少开关损耗提升变流器效率,并降低对处理器算力的要求。建议研发团队关注其在多电平拓扑下的应用潜力,特别是针对大功率风电变流器或高精度...
高性能聚合物超级电容器
High-performance polymer supercapacitors
Xu Liu · Yubin Wan · Chengye Zhu · Tao Cheng · Applied Physics Letters · 2025年5月 · Vol.126
超级电容器(SCs)因其优异的稳定性、高功率密度和长循环寿命,正成为现代电子器件发展中的关键组件,尤其在设备日益柔性化、便携化和高度集成化的趋势下备受关注。为满足新一代光电器件的需求,柔性、透明及微型超级电容器等多功能器件受到广泛关注。本文综述了构建高性能多功能超级电容器的三大关键策略:稳定电极材料的合成、柔性透明复合电极的开发以及喷墨打印SC器件的制备,并详细探讨了近年来的研究进展,最后展望了超级电容器未来的发展方向与应用前景。
解读: 该高性能聚合物超级电容器技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。在ST储能变流器中,可作为功率缓冲单元,配合电池系统实现高频功率波动的快速响应,提升系统动态性能和电池寿命。在新能源汽车电驱系统中,超级电容器可构建混合储能架构,承担制动能量回收和瞬时大功率输出,优化电池工作曲线。柔性透明特性为充...
集成热管屏蔽的隔离型DC-DC变换器高频变压器设计:电磁-热协同优化
Heat-Pipe-Integrated Shielding for High-Frequency Transformers in Isolated DC-DC Converters: An Electromagnetic-Thermal Holistic Design
Gaojia Zhu · Hongxue Lu · Tao Liu · Baoshan Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
高频变压器(HFT)是隔离式直流 - 直流转换器中的关键组件。在高频变压器的构建过程中,最小化漏磁通以减轻电磁干扰(EMI)至关重要。然而,为此目的常用的外部磁屏蔽可能会阻碍冷却气流。因此,找到具有最佳热性能的有效屏蔽解决方案至关重要。本研究提出了一种屏蔽设置:采用热管作为电磁屏蔽条的笼式结构,其外表面涂覆硅钢片,利用磁电感效应提高屏蔽效能。在运行过程中,外部气流可以自由穿过热管之间的空间。此外,热管卓越的传热能力确保了热量从蒸发器高效传递到冷凝器。安装在冷凝器上的散热片有助于有效散热。为了平衡...
解读: 该热管集成屏蔽技术对阳光电源的高频隔离型DC-DC产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的DC/DC级、SG系列组串逆变器的高频变压器模块以及车载OBC充电机等产品线。通过热管与屏蔽的一体化设计,既解决了高频变压器的EMI问题,又提升了散热性能,有助于提高产品功率密度。这种电磁-热协同...
考虑互联电感的高变比双有源桥变换器模型预测控制
Model Predictive Control of High-Turn-Ratio Dual Active Bridge Converter
Yiren Zhu · Xinyang Hao · Tao Yang · Zhenyu Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
在多电飞机(MEA)直流配电系统中,双有源桥(DAB)变换器用于管理不同直流母线间或储能设备(如电池)的功率传输。但因低压(LV)H桥电流变化率较高和电流幅值大,LV板与变压器间互联电感不可忽略,其在变压器次级侧引入明显电压降,可能导致功率控制不准确。为解决该问题,开发DAB变换器综合数学模型用于移动离散控制集模型预测控制(MDCS-MPC)方法以最小化稳态误差。该模型明确包含互联电感影响并进一步研究传输功率与LV侧电压降间关系。1000W DAB样机实验验证了模型和MDCS-MPC方法有效性,...
解读: 该考虑互联电感的DAB模型预测控制技术对阳光电源高变比变换器设计有重要参考价值。互联电感建模方法可应用于ST储能变流器的大功率DAB模块,提高功率控制精度。MDCS-MPC算法对阳光电源航空和特种电源领域的高可靠性要求有借鉴意义。该技术对PowerTitan储能系统的宽电压范围DC-DC变换和动态响...
基于虚拟串联阻抗阻尼控制的MMC-HVDC与PMSG风电场互联次同步振荡抑制
Virtual Series Impedance Damping Control for SSR Suppression of MMC-HVDC Interconnected With PMSG-Based Wind Farm
Yunfeng Li · Tao Wen · Yijia Cao · Jiebei Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月
永磁同步发电机风电场经柔性直流输电系统并网存在次同步振荡(SSR)风险。本文首先建立系统状态空间线性模型,结合根轨迹与模态分析法识别出风电场及MMC在q轴上的高功率变量主导振荡模态。其次推导简化阻抗模型,采用最小环路L<sup>dd</sup>和L<sup>qq</sup>进行参数计算,并提出基于交流电流反馈至MMC外环的虚拟串联阻抗主动阻尼控制策略。进一步设计三种虚拟阻抗结构,给出参数选取范围与原则。最后通过仿真验证了方法的有效性、正确性及参数鲁棒性,并推荐了可行的阻尼控制器结构。
解读: 该研究提出的虚拟串联阻抗阻尼控制策略对阳光电源的储能变流器和大功率光伏逆变器产品具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和PowerTitan系统的并网稳定性控制,可借鉴其q轴虚拟阻抗结构设计思路,优化系统阻尼特性。该方法可集成到iSolarCloud平台的智能诊断模块,实现储能电站次同步振荡的...
基于改进多维全纯嵌入的近似动态规划算法用于主动配电网随机最优潮流求解
Improved Multi-Dimensional Holomorphic Embedding-Based Approximate Dynamic Programming for Stochastic Optimal Power Flow of Active Distribution Network
Jianquan Zhu · Ruibing Wu · Jiajun Chen · Tao Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文针对主动配电网随机最优潮流(OPF)非凸、非线性、高维随机难题,提出一种改进多维全纯嵌入(IMDHE)驱动的近似动态规划(ADP)算法,通过递归高阶值函数分解与母线级零阶问题求解,显著提升计算精度与速度,适用于日前及日内OPF。
解读: 该算法可增强阳光电源iSolarCloud智能云平台在主动配电网场景下的实时优化调度能力,尤其适用于含高比例分布式光伏(组串式逆变器)与PowerTitan储能系统的光储协同运行。其快速、高精度的随机OPF求解能力,可支撑ST系列PCS在弱电网/波动性场景下实现更优的无功支撑与电压调节,建议在iSo...
基于内部能量分布控制的海上风电场故障穿越及恢复策略
Internal Energy Distribution Control Based Fault Ride-Through and Postfault Recovery Strategy for Offshore Wind Farms Connected to DR-MMC HVDC Under Onshore AC Grid Faults
Yuchen Zhu · Yongli Li · Botong Li · Tao Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
针对基于二极管整流器和模块化多电平换流器(DR-MMC)高压直流输电的海上风电场在陆上交流故障下功率过剩的问题,提出一种内部能量分布控制(IEDC)策略。该策略利用风电机组转子动能和MMC子模块电容能量实现故障穿越与故障后恢复。通过本地量测实现故障检测,设计两阶段故障穿越控制,结合预设功率削减与能量吸收曲线,灵活分配多余能量至动能与MMC储能;当内部能量达限后启用附加桨距角控制以减少捕获风能。故障清除后,采用两阶段恢复策略实现有功功率快速恢复及储能能量释放。在两端与四端测试系统上的仿真验证了所提...
解读: 该研究提出的内部能量分布控制策略对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。其中能量缓冲与分配技术可应用于ST系列储能变流器的故障穿越控制,特别是在大规模储能电站中协调电池与变流器的能量平衡。文中的两阶段故障恢复方法也可借鉴应用于PowerTitan储能系统的电网故障处理。此外,该技术对改进阳光电...
基于增量容量曲线与S变换的电动汽车电池组健康状态估计
State-of-health estimation for EV battery packs via incremental capacity curves and S-transform
Siyi Tao · Jiangong Zhu · Yuan Lic · Siyang Chen 等10人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.397
准确估计电动汽车(EV)中电池的健康状态(SOH)对于缓解用户的续航焦虑具有重要作用。然而,云端电池管理系统(BMS)数据质量欠佳,加之电池正极材料的多样性,为开发适用于实际EV应用的通用SOH估计方法带来了显著挑战。本研究提出了一种基于充电过程的可推广特征提取框架。该方法从增量容量(IC)曲线中提取时域特征,并利用S变换提取频域特征,同时引入了电池间不一致性指标。为评估所提取特征的鲁棒性,本文采用实验室数据进行了验证。此外,通过针对不同容量和正极材料电池的实验,分析了温度对电池容量及所提取特征...
解读: 该研究提出的电池SOH估计方法对阳光电源储能系统(PowerTitan/ST系列PCS)及充电桩产品具有重要价值。通过增量容量曲线和S变换的多域特征提取,结合GRU-LightGBM融合模型,可显著提升BMS电池健康状态评估精度(MAPE<1.99%)。该技术框架可集成至iSolarCloud平台,...
可重构配电网中对等交易的分布式协同方法
Distributed Collaboration Method for Peer-to-Peer Transactions in Reconfigurable Distribution Network
Chenggang Mu · Tao Ding · Yuhan Huang · Shanying Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
对等(P2P)能源交易有助于在主动配电网中共享和利用分布式能源。然而,P2P交易的时变特性使其受限于固定网络拓扑,易导致线路拥塞或电压越限。为此,本文提出一种P2P交易与配电网重构(DNR)协同的双层框架。下层由产消者通过P2P电能交易挖掘需求侧灵活性;上层由配电系统运营商(DSO)通过多时段DNR最小化网损并提升电网安全。DSO构建含开关的交流潮流模型,并引入基于图论的启发式开关约束以优化运行。此外,设计了一种二进制变量缩减的双层迭代分布式算法,理论证明了其收敛性。算例验证了该模型在市场均衡、...
解读: 该分布式P2P交易与配电网重构协同技术对阳光电源ST系列储能系统和iSolarCloud平台具有重要应用价值。研究提出的双层优化框架可直接应用于PowerTitan储能系统的能量管理策略:下层P2P交易机制可集成到储能变流器控制算法中,实现用户侧储能的灵活交易和需求响应;上层DNR优化可增强iSol...
基于TPMS结构的电子设备散热冷板数值与实验研究
Numerical and experimental investigation of TPMS-structured cold plates for electronic device cooling
Junyu Chen · Xianhao Liu · Yuting Li · Xiangyou Feng 等7人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
摘要 随着电子芯片功率的不断提升,冷板已成为冷却高热负荷电子器件的一种有前景的解决方案。增材制造技术的发展促进了复杂结构的加工成型,为先进结构设计提供了更广阔的可能性。三重周期性极小曲面(Triply Periodic Minimal Surface, TPMS)结构具有优异的热物理性能,因而成为传热应用中的重要候选结构。本研究通过数值方法系统分析了蛇形流道以及三种TPMS结构(Diamond、Gyroid和I-WP)冷板的传热能力与流动特性。基于数值模拟结果,从流动模式及导热与对流耦合传热的角...
解读: 该TPMS结构冷板技术对阳光电源SiC功率器件散热具有重要应用价值。Diamond结构可应用于ST系列PCS和电动汽车驱动系统的高功率密度模块,其256.9 W/cm²散热能力可支撑SiC器件高频开关损耗。梯度单元尺寸设计可优化三电平拓扑中不均匀热分布,提升PowerTitan储能系统功率密度3-6...
基于自适应虚拟阻抗控制的光伏集成电气化铁路系统稳定性提升方法
Stability Enhancement Method Based on Adaptive Virtual Impedance Control for a PV-Integrated Electrified Railway System
Haidong Tao · Wenqi Lu · Haitao Hu · Xiaojuan Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年9月
将光伏(PV)系统集成到电气化铁路中具有广阔的前景。然而,随着光伏系统的接入,牵引供电系统(TPSS)已转变为包含交直流变换器的多源多负载复杂混合系统。传统为车网系统设计的小信号稳定性增强方法难以应用于多变换器配置。为应对这一挑战,本文提出了一种具有自适应阻尼增益的虚拟阻抗控制方法。该阻尼增益会随车辆直流电压的波动自适应调整。随着波动减小,阻尼增益降低,从而减少对控制系统动态特性的影响。这种自适应控制方法拓展了虚拟阻抗控制的适用范围。此外,本文还提供了一种针对该混合系统的综合建模方法,涵盖了光伏...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项光伏与电气化铁路集成的稳定性增强技术具有重要战略价值。该研究针对光伏系统接入牵引供电系统后形成的多源多负荷混合系统稳定性问题,提出了自适应虚拟阻抗控制方法,这与我司在光伏逆变器领域的核心技术方向高度契合。 技术价值方面,该方法通过阻尼增益随车辆直流电压波动自适应调节,...
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