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基于瑞士整流器和三电平LLC拓扑的三相单级AC/DC变换器
A Three-Phase Single-Stage ac/dc Converter Based on Swiss Rectifier and Three-Level LLC Topology
Xiang Li · Julu Sun · Liuniu Guo · Mingzhi Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
LLC谐振变换器因其软开关、高功率密度和高效率而被广泛应用。为将LLC谐振槽的优势引入三相单级AC/DC变换器,本文提出了一种基于瑞士整流器和三电平LLC拓扑的新型变换器。该方案利用高效的瑞士整流器进行三相AC/DC转换,并结合三电平LLC结构,实现了高效率的能量变换。
解读: 该拓扑通过瑞士整流器与三电平LLC的结合,显著提升了功率密度与转换效率,对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、充电桩业务具有重要参考价值。在充电桩产品线中,该方案可优化三相输入端的谐波性能,提升整机效率;在光伏逆变器领域,其单级化设计有助于简化系统架构,降低成本。建议研发团队关注该拓扑在宽电压输入范围...
一种基于MCT大功率半导体器件的新型30 MW固态脉冲功率发生器
A Novel 30 MW Solid-State Pulsed Power Generator Based on MCT High-Power Semiconductor Device
Yingjiang He · Rongrong Tan · Wendong Wang · Xiangyu Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
全固态脉冲功率发生器因模块化、小型化及长寿命等优势在国防与民用领域应用广泛。固态开关是其核心组件。本文旨在解决IGBT功率容量限制及SiC MOSFET在高压大电流应用中的瓶颈,提出了一种基于MCT(MOS控制晶闸管)器件的新型30 MW固态脉冲功率发生器设计方案。
解读: 该文献探讨的MCT器件及大功率脉冲发生技术,主要面向高压、高功率密度及高脉冲电流场景,与阳光电源现有的光伏逆变器、PowerTitan储能系统等主流产品在应用场景上有显著差异。目前阳光电源的功率器件选型主要集中在IGBT和SiC MOSFET,以满足高频、高效的并网需求。建议关注该技术在特种电源或未...
具有共源电感和开尔文源极连接的SiC MOSFET开关特性分析与应用评估
Switching Characteristic Analysis and Application Assessment of SiC MOSFET With Common Source Inductance and Kelvin Source Connection
Yang Li · Yan Zhang · Yuan Gao · Sixing Du 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文对比分析了TO-247-3(共源电感)和TO-247-4(开尔文连接)封装SiC MOSFET的开关特性。研究指出,由于封装差异,采用传统测试电路会导致评估偏差和设计误导。文章深入探讨了两种封装下的栅极特性差异,为电力电子变换器的精确设计提供了理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线(如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及电动汽车充电桩)具有极高的参考价值。随着公司产品向高功率密度和高效率演进,SiC器件已成为主流选择。TO-247-4封装通过开尔文连接有效降低了共源电感对开关速度的限制,能显著提升逆变器效率并降低开关损耗。建议研发团队...
平面型FS 3.3 kV/50 A IGBT芯片在钳位电感负载下两种关断失效的比较
Comparisons of Two Turn-off Failures Under Clamped Inductive Load in Planar FS 3.3 kV/50 A IGBT Chip
Jiayu Fan · Yaohua Wang · Feng He · Mingchao Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文研究了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在钳位电感负载下的关断失效问题,重点分析了动态闩锁效应和二次击穿两种失效机理。通过实验研究,揭示了这两种失效模式的典型特征及差异,为高压IGBT芯片的可靠性评估与设计提供了关键参考。
解读: 高压IGBT是阳光电源集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan)的核心功率器件。3.3kV等级器件常用于中高压变流器架构,其关断失效机理直接关系到系统的安全运行边界。本文对动态闩锁和二次击穿的深入研究,有助于阳光电源研发团队在设计阶段优化驱动电路参数、改善散热布局,并提升在极端工况下的可靠...
1.2 kV SiC MOSFET与JBS集成MOSFET高温电学特性对比研究
Comparative Study on High-Temperature Electrical Properties of 1.2 kV SiC MOSFET and JBS-Integrated MOSFET
Zhaoyuan Gu · Mingchao Yang · Yi Yang · Xihao Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
针对4H-SiC MOSFET中寄生PiN体二极管在高温下存在正向压降大、反向恢复特性差的问题,本文研究了集成肖特基势垒二极管(JBS)的MOSFET方案。该方案能有效抑制PiN二极管导通,提升高温运行下的电气性能与可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件选型与模块设计。随着公司组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和高温环境运行演进,SiC MOSFET的应用已成为提升效率的关键。集成JBS的SiC器件能显著改善体二极管特性,降低开关损耗并提升高温可靠性,这对优化逆变器...
全工作范围内最小化RMS电流的双有源桥隔离双向DC/DC变换器建模与分析
Modeling and Analysis of a Dual-Active-Bridge-Isolated Bidirectional DC/DC Converter to Minimize RMS Current With Whole Operating Range
Anping Tong · Lijun Hang · Guojie Li · Xiuchen Jiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文针对双有源桥(DAB)双向DC/DC变换器,研究了具有三个控制自由度的三相移(TPS)调制策略。文章建立了精确的通用数学模型,分析了六种工作模式,旨在优化变换器在全工作范围内的运行性能,特别是通过最小化RMS电流来提升系统效率。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)中实现DC/DC变换的核心技术。该研究提出的TPS调制优化策略能有效降低变换器在宽电压范围下的RMS电流,从而显著提升储能系统的转换效率,降低发热损耗。建议研发团队将该模型集成至PCS控制算法中,以优化不同电...
一种基于自适应同步旋转坐标变换的谐波抑制策略,用于提高小电容无传感器驱动器的估计精度
A Harmonic Suppression Strategy Based on Adaptive Synchronous Rotating Frame Transformation for Improving the Estimation Accuracy of Sensorless Drivers With Small Capacitors
Yuehan Li · Zhonggang Yin · Yanping Zhang · Yixuan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
小电容驱动器采用薄膜电容替代电解电容,显著提升了驱动系统的寿命与可靠性。然而,直流母线电压的剧烈波动会在扩展反电动势中引入特定谐波,降低无传感器控制的估计精度。本文提出一种基于自适应同步旋转坐标变换的谐波抑制策略,有效消除了这些谐波干扰,提升了驱动系统的鲁棒性。
解读: 该技术主要针对电动汽车驱动领域,通过优化直流母线电容配置提升系统可靠性,这与阳光电源电动汽车充电桩及电机驱动相关业务具有技术同源性。在阳光电源的充电桩产品中,减小直流侧电容容量可提升功率密度并延长设备寿命,但需解决由此带来的电压纹波对控制精度的影响。建议研发团队关注该自适应谐波抑制算法,将其应用于充...
一种改善CRM/DCM Buck-Buck/Boost PFC变换器功率因数和动态响应性能的方案
A Scheme to Improve Power Factor and Dynamic Response Performance for CRM/DCM Buck–Buck/Boost PFC Converter
Kai Yao · Chengjian Wu · Jienan Chen · Jian Yang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
Buck-Buck/Boost PFC变换器能有效补偿Buck型PFC输入电流的死区问题。然而,在传统CRM模式下的恒定导通时间控制或DCM模式下的恒定占空比控制中,其功率因数较低。本文提出了一种改进方案,旨在提升该拓扑在不同工作模式下的功率因数及动态响应性能。
解读: 该研究针对PFC拓扑的优化,对阳光电源的充电桩产品线及储能变流器(PCS)的前级AC/DC整流环节具有重要参考价值。在充电桩和PCS应用中,高功率因数和快速动态响应是提升电能质量和系统效率的关键。该方案通过改进CRM/DCM控制策略,有助于优化阳光电源产品在宽负载范围下的输入电流谐波表现,提升整机能...
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...
通过升华法中锂掺杂提升Sb2(S,Se)3薄膜太阳能电池的效率
Enhancing the efficiency of Sb2(S,Se)3 thin-film solar cells via Li doping in close-spaced sublimation
Zhi-Ping Huanga1 · Hui-Lib1 · Wei-Ze Wang · Hu Li 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285
Sb2(S,Se)3是一种具有广阔前景的光伏材料,因其带隙可调、热稳定性高以及具备低成本制备潜力。然而,通过近距离升华法(CSS)制备的薄膜通常存在较多缺陷,从而降低器件效率。本研究引入锂(Li)掺杂以改善晶体质量、载流子浓度和电导率。通过熔盐处理将锂掺入升华源中,成功制备出均匀的Li-Sb2(S,Se)3薄膜。所制备的ITO/CdS/Li-Sb2(S,Se)3/PbS/碳基太阳能电池实现了6.18%的功率转换效率,显著优于未掺杂器件。本研究进一步系统分析了材料的光电性能,结果表明,锂掺杂能有效...
解读: 该Li掺杂Sb2(S,Se)3薄膜技术通过优化载流子浓度和能级匹配,将光伏转换效率提升至6.18%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的上游组件技术提供创新思路。其降低非辐射复合、改善载流子提取的机制,可启发我司MPPT算法优化和弱光响应改进。碱金属掺杂提升薄膜导电性的方法,对PowerTitan储能系统...
基于Andronov-Hopf振荡器的逆变器暂态稳定性分析与控制策略增强
Transient Stability Analysis and Enhanced Control Strategy for Andronov-Hopf Oscillator Based Inverters
Li Li · Huihui Song · Shitao Wang · Meng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
基于安德罗诺夫 - 霍普夫(Andronov - Hopf)的虚拟振荡器控制(AHO)是一种新型的非线性构网型(GFM)控制策略,与下垂控制和虚拟同步发电机控制相比,具有更好的动态性能。然而,电网电压跌落会影响AHO逆变器与电网之间的同步。在极端情况下,系统可能没有稳定运行点,从而导致暂态稳定性问题。本文建立了考虑逆变器电压特性的动态功角模型。随后,分析了在电流无约束运行情况下AHO参数对暂态稳定性的影响,并讨论了电流限幅策略的作用。在此基础上,从优化电压特性和补偿功率设定值(OVCP)的角度,...
解读: 从阳光电源构网型逆变器技术演进角度看,该论文提出的Andronov-Hopf虚拟振荡器控制策略代表了新一代非线性并网控制技术方向,对我司光伏逆变器和储能系统的技术升级具有重要参考价值。 在业务应用层面,AHO控制相比传统下垂控制和虚拟同步机具有更优的动态性能,这直接契合我司大型地面电站和工商业储能...
面向电热综合系统的全分布式激励机制
A Fully Distributed Incentive Mechanism for Integrated Electricity and Heat Systems
Haohao Zhu · Jiayi Li · Jizhong Zhu · Meiyun Gao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月 · Vol.17
本文提出一种全分布式激励机制,将电热综合系统(IEHS)的联合调度建模为单调变分不等式(MVI),采用全分布式预测-校正算法(FDPCA)实现电力与热力系统独立调度,并基于纳什议价设计两阶段收益分配方法,在保障隐私前提下提升协同效率与经济性。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan、ST系列PCS及iSolarCloud平台在多能互补场景下的协同调控具有重要参考价值。其全分布式架构可适配阳光电源储能系统与光伏逆变器在园区级电热联供系统中的自主响应需求;MVI建模与FDPCA算法可增强PCS在构网型(GFM)模式下对热负荷波动的主动支撑能力;...
基于Andronov-Hopf振荡器的孤岛微电网暂态同步稳定性分析与增强
Transient Synchronization Stability Analysis and Enhancement of an Islanded Microgrid Considering Interactions Between Andronov-Hopf Oscillator Based Inverter and Grid-Following Inverter
Li Li · Huihui Song · Shitao Wang · Meng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月
基于安德罗诺夫 - 霍普夫振荡器(AHO)的构网型(GFM)逆变器能够主动支撑电压和频率。然而,在由AHO逆变器和跟网型(GFL)逆变器组成的孤岛微电网中,扰动会引发暂态同步稳定性问题。本文建立了动态功角模型,定义了等效机械功率、等效电磁功率以及等效阻尼项。考虑到等效阻尼项的时变性,采用迭代等面积法分析了系统参数、GFL参数和AHO参数在电流无约束运行情况下对稳定区域的影响。鉴于严重故障会使AHO逆变器进入电流限幅状态,推导了相应的稳定条件。在此基础上,针对AHO和GFL逆变器提出了一种两阶段暂...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文针对基于Andronov-Hopf振荡器(AHO)的构网型逆变器与跟网型逆变器在孤岛微网中的暂态同步稳定性问题,提出了系统性的分析方法和增强控制策略,这对我司在分布式光伏、储能系统及微网解决方案领域具有重要的技术参考价值。 该研究的核心价值在于解决了混合逆变器拓扑下...
基于互感耦合的多芯片SiC功率模块动态均流方法
A Dynamic Current Sharing Method for Multichip SiC Power Modules Based on Mutual Couplings
Xun Liu · Erping Deng · Xu Gao · Yifan Song 等10人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2026年1月 · Vol.16
多芯片SiC功率模块因寄生电感失配导致动态电流不均衡,引发局部过热并影响长期可靠性。本文提出考虑互感耦合的设计准则与均流方法,结合响应面分析优化布局,将动态电流不均衡度从98%降至5%,并通过仿真与实验验证。
解读: 该研究直接支撑阳光电源在高功率密度组串式逆变器(如SG320HX)、ST系列储能变流器及PowerTitan系统中对SiC功率模块的可靠性设计。互感耦合建模与布局优化可显著提升SiC模块在高频开关下的动态均流能力,降低热应力,延长模块寿命。建议在下一代1500V+高压平台产品中导入该布局设计方法,并...
基于可迁移代理模型与多目标优化的高效LDMOS设计
Efficient LDMOS Design via Transferable Surrogate Models and Multi-Objective Optimization
Hongyu Tang · Chenggang Xu · Xiaoyun Huang · Yuxuan Zhu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
优化横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)性能需要在硅极限约束下平衡击穿电压(BV)和比导通电阻( $\text {R}_{\text {on},\text {sp}}$ )。传统的基于技术计算机辅助设计(TCAD)的器件设计在处理大参数空间时耗时且效率低下。本文提出了一种机器学习(ML)辅助框架,该框架将初始和微调后的深度神经网络(DNN)替代模型与多目标粒子群优化(MOPSO)相结合。微调后的DNN仅使用小数据集就能适应非重叠的扩展设计空间,同时在MOPSO过程中选择性地应用这两个替代模型...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于机器学习的LDMOS优化技术具有重要的战略价值。LDMOS(横向双扩散金属氧化物半导体)器件是光伏逆变器和储能变流器中功率转换电路的核心元件,其击穿电压与导通电阻的平衡直接影响系统的效率、可靠性和成本。 该技术的核心创新在于利用深度神经网络替代传统TCAD仿真,将...
基于99%能量利用效率的钠离子电池部分功率处理变换器设计
Partial Power Processing Converter Design With 99% Energy Utilization Efficiency for Sodium-Ion Batteries
Pingchuan Li · Hao Tian · Feng Gao · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月
钠离子电池宽输出电压范围(如1.5–3.95 V)给变换器效率设计带来挑战。本文提出采用基于双有源桥(DAB)的部分功率处理(PPP)变换器,从充放电全周期角度优化关键参数以提升效率。研究表明,系统能量利用效率与变压器匝比及升压阈值电压密切相关,通过对此二者的优化可显著提高效率。该方法有效将钠离子电池的输出电压范围压缩至接近锂离子电池水平,且不引入显著功率损耗。经参数优化,系统能量利用效率最高达99.03%。
解读: 该钠离子电池部分功率处理技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。针对钠离子电池宽电压范围(1.5-3.95V)特性,基于DAB的PPP变换器架构可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的电池接口设计。通过变压器匝比和升压阈值优化,将钠离子电池输出电压范围压缩至接近锂离子电池水平,可...
通过逆变器资源的优化协调增强电网小信号稳定性
Enhancing the Small-Signal Stability of Power Grids via Optimally Coordinating Inverter-Based Resources
Hui Yuan · Huanhai Xin · Zhiyi Li · Shiyang Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年5月
高比例逆变器型电源(IBRs)接入的现代电力系统常面临由锁相环(PLL)主导的小信号稳定问题,尤其在短路容量较低的电网中更为突出。传统控制器设计改进在某些临界工况下效果有限。为此,本文提出一种满足小信号稳定约束(SSSCs)的IBR有功出力协调优化模型。SSSCs基于反映电网强度的新指标构建,适用于“黑箱”型IBRs。为降低求解复杂度,采用序贯求解策略将原问题分解为一系列子优化问题,并结合动态区域调整与凸松弛方法,确保可行解存在并提升求解效率。最后通过两个测试系统验证了所提方法的有效性。
解读: 该研究针对高比例IBR并网的PLL主导小信号稳定问题,对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的弱电网适应性提升具有重要价值。所提基于电网强度指标的有功出力协调优化方法,可直接应用于PowerTitan大型储能系统的功率管理策略,通过优化多台储能变流器的出力分配,避免弱电网工况下的振荡风险。...
用于移相全桥变换器全负载范围ZVS的多模式控制方案
Multimode Control Scheme for Full-Load Range ZVS of Phase Shift Full-Bridge Converter
Fangang Meng · Zifan Wang · Jinmeng Wu · Feng Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
本文提出一种多模式控制(MMC)方案,以解决传统移相全桥(PSFB)变换器滞后桥臂开关零电压切换(ZVS)范围窄的问题。通过建立ZVS过程模型,并依据该模型切换变换器工作模式,实现在全负载范围内无需谐振电感或辅助电路的ZVS。设计并实现了一台额定输出功率480 W、输出电压13.5 V的PSFB样机,实验结果表明,与传统双模式控制相比,MMC在轻载时可填补ZVS盲区并抑制硬开关振荡,轻载效率提升0.31%–31.13%。
解读: 该移相全桥全负载ZVS技术对阳光电源DC-DC变换器产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级、车载OBC充电机的功率变换模块及充电桩DC-DC变换单元。多模式控制方案通过建模切换工作模式,无需额外谐振电感或辅助电路即可实现全负载ZVS,轻载效率提升最高达31.13%,...
基于改进长短期记忆网络与数据驱动预测控制的电动汽车能量管理
Energy management of electric vehicles based on improved long short term memory network and data-enabled predictive control
Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384
摘要 作为混合储能系统(HESS)电动汽车中一种流行的能量管理策略(EMS),模型预测控制(MPC)易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆(LSTM)网络进行轨迹预测,从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层,针对HESS提出了一种数据驱动预测控制(DeePC)方法,以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配,并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同,DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...
解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...
通信网络嵌入式直流微电网阻抗建模
Impedance Modeling of Communication-Network-Embedded DC Microgrid
Boshen Zhang · Fei Gao · Yitong Li · Qipeng Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
阻抗模型在直流微电网的稳定性分析中具有直观且有效的优势,尤其适用于无法获取详细系统参数的状态空间模型的场景。传统方法通过系统分区在特定端口建立阻抗模型,但在含通信链路的分层控制直流微电网中,子系统划分与端口阻抗建模面临挑战。为此,本文提出一种嵌入通信网络的直流微电网阻抗模型,保留本地控制器与分布式通信动态特性,并采用非对角阵表征装置阻抗。基于该模型,将阻抗参与度分析扩展至含通信链路的分布式系统。通过改进的9节点直流微网、MMC型多端直流电网及20节点交直流混合微网的数值计算与时域仿真,验证了理论...
解读: 该通信网络嵌入式阻抗建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和多机并联ST系列储能变流器具有重要应用价值。在分布式储能电站中,多台储能变流器通过CAN/以太网通信实现功率分配与协调控制,传统阻抗分析方法难以准确评估通信延迟对系统稳定性的影响。该研究提出的非对角阻抗矩阵建模方法可精确表征通信链路...
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