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用于并联逆变系统宽负载范围效率提升的改进下垂控制策略
Modified Droop Strategy for Wide Load Range Efficiency Improvement of Parallel Inverter Systems
Nima Amouzegar Ashtiani · Ali Sheykhi · S. Ali Khajehoddin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对并联逆变器系统在轻载下效率低的问题,本文提出了一种改进的下垂控制策略。传统下垂控制将负载平均分配,导致各逆变器均在低效区运行。该策略通过优化功率分配,提升了系统在宽负载范围内的整体运行效率。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器在多机并联场景下的应用。在工商业储能及大型地面电站中,多台PCS并联运行是主流架构。通过改进下垂控制实现负载动态优化分配,可显著提升系统在非满载工况下的转换效率,降低运维成本。建议研发团队将此策略集成至iSola...
电池均衡器建模与分析中的能量守恒与电荷守恒定律
Energy Conservation Versus Charge Conservation Law for Modeling and Analyzing Cell Equalizers
Nasim Hasanpour · S. Ali Khajehoddin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
随着电动汽车和可再生能源的发展,电池均衡系统对提升串联电池组的寿命、可靠性及安全性至关重要。本文探讨了电池均衡器建模中能量守恒与电荷守恒定律的应用差异,旨在为评估均衡器性能提供更准确的理论框架,优化电池管理系统(BMS)的设计与控制策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源储能业务的核心——电池管理系统(BMS)与均衡技术。对于PowerTitan和PowerStack等大型储能系统,电芯间的一致性直接影响系统可用容量与循环寿命。通过深入理解能量与电荷守恒在均衡建模中的差异,研发团队可优化均衡电路的拓扑选择与控制算法,提高均衡效率并降低损耗。建议...
一种高效高功率密度集成陷波-LCL逆变器滤波器
An Efficient High-Power-Density Integrated Trap-LCL Filter for Inverters
Neda Mazloum · S. Ali Khajehoddin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
为提升电压源变换器的功率密度,本文研究了将陷波滤波器集成至LCL结构中的磁集成技术。该方法通过优化磁性元件设计,有效抑制开关谐波,减少了滤波器所需的电感量,从而在满足并网要求的同时显著提升了系统的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)和集中式逆变器产品线具有重要价值。通过磁集成技术减小滤波器体积,可直接提升逆变器的功率密度,降低设备重量与成本,符合当前光伏逆变器向轻量化、高功率密度发展的趋势。建议研发团队评估该集成方案在高温环境下的磁损耗与热稳定性,并探索其在大型地面电站及工商业逆变器...
静止坐标系下单相微电网的建模与稳定性分析
Modeling and Stability Analysis of Single-Phase Microgrids Controlled in Stationary Frame
Nima Amouzegar Ashtiani · S. Ali Khajehoddin · Masoud Karimi-Ghartemani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
现代微电网正向采用更多构网型(GFM)变换器转型,以支持可再生能源和储能系统,从而提升系统稳定性、可靠性及灵活性。本文重点研究了静止坐标系下控制的单相微电网中,多个并联GFM变换器之间的相互作用,旨在保障微电网在不同运行工况下的稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型(GFM)技术路线,特别是针对户用光伏及小型工商业微电网场景。随着分布式能源渗透率提升,单相GFM控制技术对于提升阳光电源户用逆变器及小型储能系统(如PowerStack)在弱电网或孤岛模式下的支撑能力至关重要。建议研发团队借鉴文中静止坐标系下的建模方法,优化现有逆变...
闭式连续非对称混合调制,确保DAB变换器实现宽ZVS范围与无缝瞬态切换
Closed-Form Continuous Asymmetrical Hybrid Modulation, Ensuring Wide ZVS Range and Seamless Transients for DAB Converters
Morteza Mahdavifard · S. Ali Khajehoddin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于双有源桥(DAB)变换器的闭式连续非对称脉冲-非对称零(C2APAZ)混合调制策略。该方法通过结合对称与非对称调制模式,利用五个控制变量,在最小化均方根电流损耗的同时,有效扩展了零电压开关(ZVS)的工作范围,并实现了模式切换时的无缝过渡。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)具有极高的应用价值。DAB变换器是双向储能PCS的核心拓扑,C2APAZ调制策略通过优化ZVS范围和降低RMS电流,能显著提升储能变流器在宽电压范围下的转换效率,并减少发热,从而提升系统功率密度。建议研发团队在...
极端失配条件下光伏供电级联H桥变换器的分布式控制
Distributed Control for PV-Fed CHB Converter Under Extreme Mismatch Condition
Manuchehr Fathi · S. Ali Khajehoddin · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
级联H桥(CHB)结构可实现光伏组件低压直流到电网交流的直接转换。然而,局部阴影导致的光伏组件间有功功率失配,给控制带来了巨大挑战,常导致MPPT跟踪偏差或功率控制范围受限。本文提出了一种分布式控制策略,以解决极端失配下的功率平衡与最大功率点跟踪问题。
解读: 该研究针对级联H桥(CHB)拓扑在复杂光照条件下的控制优化,对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站解决方案具有重要参考价值。CHB拓扑在光伏中压并网领域具有潜力,通过分布式控制解决功率失配,可提升系统在复杂地形或局部遮挡环境下的发电效率。建议研发团队关注该控制算法在多电平逆变器中的移植,以优化阳光电...
一种用于电池单体电压均衡的模块化桥式控制与分析
Control and Analysis of a Modular Bridge for Battery Cell Voltage Balancing
Atrin Tavakoli · S. Ali Khajehoddin · John Salmon · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种用于串联电池组电压均衡的分布式控制方案及电荷流分析方法。该方案采用非耗散型模块化电力电子电路,通过高频变压器和非对称半桥将每个模块跨接在两个电池单体上,实现了每个单体仅需一个开关管和一个二极管的拓扑结构,有效提升了电池组的均衡效率与系统集成度。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。目前储能系统面临电池单体一致性挑战,该模块化均衡拓扑通过简化电路结构(单体仅需一管一二极管),有助于降低BMS硬件成本并提升均衡效率。建议研发团队评估该非对称半桥拓扑在液冷储能系统中的热管理表现,并探索其在提...
增强型锁相环结构的有效建模与系统化设计
Efficient Modeling and Systematic Design of Enhanced Phase-Locked Loop Structures
Masoud Karimi-Ghartemani · Houshang Karimi · S. Ali Khajehoddin · Seyed Milad Hoseinizadeh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了增强型锁相环(ePLL)结构的有效建模与系统化设计方法。针对现有文献中ePLL设计方法缺乏系统性的现状,本文填补了这一空白,为电力电子设备的同步控制提供了理论支撑。
解读: 锁相环(PLL)是阳光电源光伏逆变器和储能变流器(PCS)实现并网控制的核心环节。随着电网环境日益复杂(如弱电网、高比例可再生能源接入),传统的PLL在动态响应和抗干扰能力上已面临挑战。本文提出的系统化建模与设计方法,可直接优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统...
直流-交流变换器的固定开关频率广义峰值电流控制
Fixed Switching Frequency Generalized Peak Current Control (GPCC) of DC–AC Converters
Mohammad Ebrahimi · S. Ali Khajehoddin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种用于直流-交流变换器的快速且鲁棒的固定开关频率峰值电流控制器。该方法模拟了脉宽调制(PWM)的开关行为,在保留峰值电流控制简单、瞬态响应快及动态性能优异等优点的同时,实现了固定开关频率运行,并优化了谐波特性。
解读: 该控制算法直接优化了逆变器的核心控制逻辑,对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)具有显著的优化价值。在光伏与储能应用中,固定开关频率有助于简化电磁兼容(EMC)设计并降低滤波器体积,而峰值电流控制的快速动态响应能力可提升系统在弱电网环境下的稳定性...
电力变换器稳态建模、分析与设计的新方法
A New Approach to Steady-State Modeling, Analysis, and Design of Power Converters
Mohammad Daryaei · S. Ali Khajehoddin · Javad Mashreghi · Khurram K. Afridi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种系统化的电力变换器稳态建模方法,旨在克服开关变换器固有的非线性难题。该方法能提供精确的闭式表达式,用于描述变换器波形,从而有效支持变换器的分析、设计及不同拓扑结构的对比评估。
解读: 该研究提出的稳态建模方法对阳光电源的产品研发具有重要参考价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器(PCS)的开发中,精确的闭式波形表达式能够显著缩短设计周期,优化磁性元件和功率器件的选型,从而提升整机效率。此外,该方法有助于在研发阶段快速评估不同拓扑(如多电平或高频DC-DC)的...
一种用于大功率路灯应用、具有低直流母线电压应力的无电解电容PFC LED驱动器
An Electrolytic-Capacitor-Less PFC LED Driver With Low DC-Bus Voltage Stress for High Power Streetlighting Applications
Morteza Esteki · Daniel Darvishrahimabadi · Mohammad Shahabbasi · S. Ali Khajehoddin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种用于路灯照明的单级、软开关、高功率因数、无频闪LED驱动器,该驱动器去除了电解电容。系统由Buck-Boost型PFC电路与非对称半桥LLC谐振变换器集成,在实现高功率因数的同时,降低了直流母线电压应力,提升了系统可靠性。
解读: 该文献探讨的无电解电容拓扑及高可靠性设计思路,对阳光电源提升户用及工商业光伏逆变器、充电桩内部辅助电源的寿命具有参考价值。虽然该技术主要针对LED驱动,但其采用的Buck-Boost PFC与LLC级联的单级化集成思想,可为阳光电源在开发小型化、高功率密度、长寿命的电力电子辅助模块时提供拓扑优化思路...
一种在宽占空比和功率因数范围内具有零电压转换
ZVT)的新型高频逆变器
Mohammadreza Hazrati-Karkaragh · Morteza Esteki · Mohammad Reza Mohammadi · S. Ali Khajehoddin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种宽范围零电压转换(ZVT)高频单相逆变器。该拓扑由全桥逆变器和两个辅助开关组成,通过附加绕组与输出滤波电感磁耦合。辅助电路为全桥转换器开关提供了零电压开关(ZVS)条件,同时实现了辅助开关的软开关特性。
解读: 该技术通过磁集成辅助电路实现全范围ZVS,能显著提升逆变器的转换效率并减小磁性元件体积,对阳光电源的户用及工商业组串式逆变器产品线具有重要参考价值。在高频化趋势下,该拓扑有助于进一步提升功率密度,降低散热成本。建议研发团队评估该磁耦合方案在复杂负载及宽功率因数范围下的电磁兼容性(EMC)表现,并探索...
一种扩展ZVS范围并提高效率的非对称DAB变换器调制与控制系统
An Asymmetrical DAB Converter Modulation and Control Systems to Extend the ZVS Range and Improve Efficiency
Morteza Mahdavifard · Neda Mazloum · Faizah Zahin · Amin KhakparvarYazdi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种基于双有源桥(DAB)变换器对称与非对称运行的优化混合调制与控制系统。该方法旨在最小化变压器均方根(RMS)电流,并有效扩展零电压开关(ZVS)范围。文中分析了多种调制模式,并推导了相应的功率、RMS电流方程及软开关条件。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)中实现DC-DC功率变换的核心拓扑。该研究通过优化调制策略降低变压器RMS电流并扩展ZVS范围,直接对应于提升储能变流器的整机转换效率及热管理性能。在阳光电源追求高功率密度和高效率的储能产品研发中,该非对称...
一种基于Cuk电路的紧凑型差分功率处理集成电路,具有集成磁性元件和软开关控制器,可实现电池级最大功率提取
A Compact Cuk-Based Differential Power Processing IC With Integrated Magnetics and Soft-Switching Controller for Maximized Cell-Level Power Extraction
Afshin Amoorezaei · S. Ali Khajehoddin · Kambiz Moez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种电池级差分功率处理集成电路(IC),旨在解决光伏电池在局部阴影等失配条件下的最大功率点跟踪(MPPT)问题。为减小设计尺寸,通过在封装键合线上集成磁性元件,实现了一种双向Cuk变换器。利用变频TCM控制策略,实现高效功率转换。
解读: 该技术通过芯片级集成磁性元件和软开关控制,显著提升了光伏组件级功率优化的集成度和效率,对阳光电源的户用光伏及组串式逆变器产品线具有重要参考价值。在应对复杂阴影遮挡场景时,该方案能有效提升系统整体发电量。建议研发团队关注其封装集成技术,探索将其应用于下一代高功率密度微型逆变器或组件级优化器(Optim...
一种用于宽输入电压范围的重构谐振模块化多电平电源管理芯片
A Reconfigurable Resonant Modular Multilevel PMIC for Wide Input Voltage Range With Inherent Balancing and Soft Switching in 180 nm CMOS
Amir Mohammad Mohammadi · S. Ali Khajehoddin · Nasrin Rezaei-Hosseinabadi · Kambiz Moez · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种基于180nm CMOS工艺的全集成、全软开关谐振模块化多电平变换器(IRMMC)。该设计旨在解决现代晶体管击穿电压限制,实现宽输入电压范围下的高效功率转换,并具备固有的电压平衡能力。
解读: 该研究聚焦于芯片级(PMIC)的拓扑创新,主要应用于低压集成电路领域,与阳光电源现有的兆瓦级光伏逆变器和大型储能系统(如PowerTitan)在功率等级和应用场景上有显著差异。然而,其提出的模块化多电平(MMC)架构和软开关技术在提高功率密度和效率方面的思路,可为公司未来在户用光伏逆变器或小型化储能...