Armin Ebrahimian · Seyed Iman Hosseini Sabzevari · Waqar A. Khan · Nathan Weise · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

集成模块化电机驱动（IMMD）架构是交通电气化的关键解决方案，具备高功率密度、高效率和高可靠性等优势，适用于全电飞机推进系统。本文设计并测试了一种用于250 kW IMMD的单个逆变器模块，该模块集成功率变换器、直流母线电容组和本地微控制器，可独立运行与控制。所有模块结构相同，便于故障替换并降低制造复杂性与成本。实验结果表明，所研制模块实现了43.96 kW/kg的比功率和98.65%的转换效率，验证了其在紧凑空间下高性能运行的能力。

解读: 该GaN基高功率密度逆变器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在**新能源汽车驱动**领域，43.96 kW/kg比功率和98.65%效率的模块化设计可直接应用于车载OBC和电机驱动系统，显著提升功率密度并降低重量。在**ST储能变流器**中，GaN器件的高频特性和模块化架构可优化PowerT...

Bowen Zhang · Rundong Huang · Zhiping Dong · Yunhe Hou 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

本文提出了一种新型交叉齿横向磁通永磁电机（TFPMM），其定子齿采用阶梯斜极交错结构，可有效降低齿槽转矩和转矩脉动。该电机定子齿结构独特，并通过优化转子形状实现轴向分段，以减少相间漏磁。集中式环形绕组简化了绕组设计与装配，无需端部线圈。文中给出了阶梯斜极定子齿在空载反电动势和输出转矩方面的理论分析，评估了极对数与转子类型的影响。基于三维有限元仿真结果，研制了样机，并搭建空载与负载实验平台测试其反电动势与转矩性能。实验结果验证了仿真分析的准确性，表明该电机在转矩密度、功率密度及齿槽转矩抑制方面优于...

解读: 该横向磁通永磁电机设计对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。其创新的阶梯斜极交叉齿结构可显著降低齿槽转矩和转矩脉动,有助于提升车载电机驱动系统的性能和可靠性。该设计的高转矩密度和功率密度特性,可应用于电动汽车充电桩的高效冷却系统和车载OBC充电机的电机散热优化。其简化的集中式环形绕组设计也为阳...

Chengzhi Xu · Peiyuan Fu · Xufeng Liao · Zhangming Zhu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

凭借优异品质因数(FOM),氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)目前在兆赫兹开关频率、高功率密度和效率的开关电源(SMPS)应用中发挥关键作用。但反向导通期间频率相关死区时间损耗显著降低转换效率。反向导通还增加自举(BST)电压过充风险。提出基于预测VSW检测的死区时间优化技术(DOT),可有效消除反向导通。与需要多个周期确定最优死区时间的传统方法不同,该DOT可在宽VIN范围(24-48V)和负载电流(0.1-6A)实时实现最优死区时间。测试芯片采用0.18μm双极-CMOS-DMOS...

解读: 该GaN实时死区时间优化驱动技术对阳光电源GaN功率器件应用有重要优化价值。预测VSW检测DOT可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的GaN模块,提高效率并降低死区损耗。实时优化技术对阳光电源高频开关电源产品的智能化驱动有借鉴意义。4.3%效率提升对户用储能系统和车载电源的能量转换性能有显著改善作...

Xu Zhang · Nikolaos Iosifidis · Yifei Wu · Haiyong Wan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

多电飞机系统中日益提高的功率密度在飞行周期内的过流与故障工况下对电力电子器件的热管理提出了严峻挑战。本文对比研究了液态金属相变材料（PCM）、热电冷却（TEC）和热管三种热管理策略在过流条件下的响应时间尺度与热性能。结果表明，PCM响应时间为秒级，而TEC与热管可达毫秒级。三者相较传统模块均显著降低了热阻，降幅分别为35%、21%和45%。其中热管结构热阻最低，结温降低最显著，且在过流循环测试中有效减小了平均结温和结温波动，延长了器件寿命。

解读: 该过流热管理研究对阳光电源功率模块设计具有重要参考价值。热管方案热阻降低45%、毫秒级响应特性可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器的IGBT/SiC模块散热优化，有效应对电网故障穿越、短路保护等过流工况。相比传统风冷方案，热管技术可显著降低结温波动，延长功率器件寿命，提升Powe...

Rajarshi Basu · Mahesh Kumar Mishra · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

当前，全球正处于重大能源转型期，可再生能源与微电网在电力系统重构中发挥关键作用。本文提出一种基于三端口变换器的新型混合微电网拓扑结构，实现系统内多子网之间的单级功率转换，并支持微电网并网与孤岛模式间的无缝切换。同时，设计了一种优化系统各单元功率流动的功率管理策略，综合考虑多种运行工况。此外，提出一种基于预测机制的新型离线太阳能最大功率点跟踪（MPPT）方案，有效降低系统计算负担与传感器数量。通过MATLAB/Simulink仿真、OPAL-RT（OP4510）控制器硬件在环（CHIL）实验及硬件...

解读: 该三端口变换器拓扑对阳光电源ST储能系统与SG光伏逆变器融合具有重要价值。单级功率转换架构可简化PowerTitan储能系统中光伏-储能-电网的多端口接口设计，降低变换级数与损耗。离线MPPT算法通过减少传感器与计算负担，可优化SG系列逆变器成本结构，特别适用于分布式光储系统。改进的功率管理策略支持...

Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。

解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...

Jiaqun Xu · Ruitao Zhang · Pufan Jia · Ming Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

对于采用LC滤波器的永磁同步电机（PMSM），主动阻尼是抑制谐振的关键，但传统阻尼方法难以兼顾动态响应与阻尼效果的灵活优化。本文基于逆变器侧电流及电机侧电流电压，提出一种新型多变量反馈（MVF）主动阻尼方案，可灵活增强系统阻尼性能与动态响应能力。该MVF参数设计简便，通过调节MVF参数可自由调控电流环的谐振峰值与开环截止频率，从而在阻尼效果与动态性能之间实现最优平衡。文中阐述了其物理机理，并对系统的稳定性、鲁棒性、阻尼效果及动态响应进行了分析。1.1 kW PMSM实验结果验证了所提MVF阻尼方...

解读: 该多变量反馈阻尼控制技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，LC滤波器谐振抑制是SiC器件高频开关应用的关键难题，该MVF方案可在保证快速动态响应的同时有效抑制谐振，提升PowerTitan储能系统的并网稳定性与功率响应速度。在新能源汽车电机驱动领域，该技术可优化PMS...

Lingyun Chen · Wenxi Yao · Wuhua Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

在中高压大功率变换器中，由于开关损耗限制，常工作于低载波比条件下。此时，传统SPWM和SVPWM难以满足并网电流谐波要求。尽管多电平与不连续脉宽调制（DPWM）可降低损耗并提升载波比，但固定载波调制在低载波比下易产生显著低频谐波，增加滤波器设计难度。虽然特定谐波消除PWM（SHEPWM）可抑制低频谐波，但动态响应差。本文提出一种基于可变三角载波的改进型DPWM策略（VC-DPWMA），应用于三电平逆变器，在低载波比下实现接近SHEPWM的谐波性能，同时具备快速动态响应。通过低功率实验平台验证了该...

解读: 该VC-DPWMA技术对阳光电源中高压大功率产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和1500V光伏逆变器中，受开关损耗限制常工作于低载波比，该技术可在保持快速动态响应的同时显著抑制低频谐波，优于传统SHEPWM方案。对PowerTitan大型储能系统，可降低滤波器设计难度，提升系统功率密度。结...

Zhidong Chen · Yinshui Xia · Ge Shi · Xiudeng Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

本文提出了一种独立于反相因子的压电能量收集连续最大功率点跟踪（MPPT）技术。该方法基于所提出的分数微分电压（FDV）法，通过在连续能量收集过程中采样工作压电换能器（PZT）的峰值电压和反相电压实现MPPT，无需断开PZT或预先测量接口电路的反相因子。接口电路采用自供电无整流同步电感开关（ReL-SSHI）结构。实验结果表明，该MPPT方法可使ReL-SSHI电路在不同PZT和电感条件下均保持最大功率输出，MPPT峰值效率达98%。

解读: 该独立于反相因子的连续MPPT技术对阳光电源具有重要借鉴价值。虽然研究聚焦压电能量收集，但其核心思想——通过采样峰值电压和反相电压实现无需断开负载的连续MPPT，可迁移至SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化中，特别是在快速变化工况下提升跟踪连续性。该方法的分数微分电压（FDV）技术可启发ST储能变流...

Sideng Hu · Qichou Yang · Weitao Zhao · Xiangning He · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

本文介绍了交流系统中畅通电力变换/转换（TPC）的基本原理，并以变速驱动（VSD）系统中三相功率因数校正（PFC）的应用为例进行说明。阐述了由电力电子逆变器构成的交流系统中信道频谱迁移机制，拓展了TPC在交流系统的适用性。针对波特率受限和误码率高的问题，从拓扑结构与通信侧提出改进方法以提升数据传输性能。仿真与实验验证了该TPC方案在VSD矢量控制中实现10 kb/s反馈通信速率的可行性与高效性，具有简化交流系统通信架构的潜力，推动电力系统与VSD技术的发展。

解读: 该TPC技术通过电力线载波实现PMSM系统的反馈通信，对阳光电源多条产品线具有重要价值。在**ST储能变流器**中，可简化PCS与BMS间通信架构，降低线束成本；在**新能源汽车驱动系统**中，可实现OBC与电机控制器的集成通信，减少车载布线复杂度；在**充电桩产品**中，三相PFC整流级可同步承载...

Parsa Behzad Nazif · Mariam Saeed · Saad Ahmad · Juan Manuel Guerrero 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

数字孪生技术在电力电子变换器中展现出广阔应用前景，其性能高度依赖参数辨识的准确性。用于数字孪生成立与运行的测量数据精度直接影响参数估计效果。超高精度传感器或频繁校准在实验室可行，但在多数工业场景中难以实现。本文分析了传感器增益与偏置误差对参数辨识及数字孪生性能的影响，表明将传感器误差项作为未知参数纳入辨识算法可显著提升关键参数估计精度。对比采用内点法（IPM）与粒子群优化（PSO）进行参数拟合，结果表明IPM更具优势。所提方法在DC-DC降压变换器上进行了仿真与实验验证。

解读: 该数字孪生参数辨识技术对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在ST储能变流器的DC-DC级联环节、车载OBC的降压变换模块以及充电桩DC-DC功率转换单元中，传感器误差普遍存在且难以频繁校准。本文提出的将传感器增益与偏置误差纳入参数辨识算法的方法，可显著提升电感、电容、ESR等关键参数估计...

Shekhar Bhawal · Himanshu Patel · Kamalesh Hatua · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

提出一种用于两级式固态变压器（SST）的闭环控制架构与准方波调制方法，通过反馈公共直流母线电压实现闭环调节，无需DC-DC级串联谐振变换器的频率控制。该控制可从低压侧实现，降低隔离要求。输入串联输出并联模块化结构结合谐振运行特性，自然平衡各AC-DC单元的直流链电压。AC-DC级主要采用Si-IGBT，仅电压源变换器（VSC）使用SiC-MOSFET，降低器件成本。调制策略利用自然均压条件，使IGBT单元在工频开关，减小损耗；VSC以40 kHz高频切换，等效高开关频率，支持低频谐波抑制与瞬态功...

解读: 该准方波调制的SST闭环控制技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其输入串联输出并联的模块化架构与ST系列储能变流器的中高压直挂方案高度契合，可简化隔离设计降低成本。Si-IGBT与SiC-MOSFET混合应用策略为PowerTitan大型储能系统的功率模块设计提供优化思路：工频级采用低成...

Armin Miremad · Suzan Eren · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

电流型隔离DC-DC变换器因其输入电流纹波小、升压比高等优点，广泛应用于光伏、燃料电池和储能系统。针对高压应用中传统两电平双有源桥需承受全端口电压的问题，本文提出一种三电平电流型中点箝位（3L-CF NPC）变换器，采用低压MOSFET，具备低dv/dt、高控制灵活性和低电磁干扰特性。分析了双移相调制下的工作原理、功率与电流特性，明确了开关电压应力问题，并通过电路分析确定了安全运行区域。深入研究了原副边开关的零电压切换条件，优化了不同工况下的控制轨迹以降低开关损耗。实验样机验证了该拓扑在多种负载...

解读: 该三电平电流型DAB变换器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可应用于电池侧DC-DC隔离变换，利用其高升压比和低输入电流纹波特性延长电池寿命；三电平NPC拓扑与阳光电源现有三电平技术路线高度契合，可降低1500V高压系统中功率器件电压应力，实现低压MOSFET替代...

Chengsong Wei · Xiaoquan Zhu · Ke Jin · Yue Wu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

输入独立输出串联（IIOS）模块化多端口DC-DC变换器因单级功率转换和高效率，成为分布式光伏（PV）接入中压直流（MVdc）配电系统的理想方案。针对PV输入功率波动导致IIOS结构输出电压失衡的问题，提出一种基于电流源型升压半桥（CS-HB）与四重电压半主动整流器（QVSAR）的自电压平衡多端口变换器。该拓扑包含PV侧CS-HB单元、MVdc侧QVSAR单元及串联谐振功率平衡模块（SRPBM），后者实现子模块间电压均衡，具备控制简单、动态响应优良的特点。此外，拓扑输入电流纹波小，所有开关管可实...

解读: 该模块化多端口DC-DC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的中压直流应用具有重要参考价值。其IIOS架构的单级功率转换与高效率特性，可直接应用于PowerTitan大型储能系统的分布式光伏接入方案。拓扑中的串联谐振功率平衡模块（SRPBM）解决了功率波动下的电压均衡难题，可优...

Sisir Kumar Yadav · Ashish Patel · Hitesh Datt Mathur · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

提出基于离散铁氧体桥和多抽头自耦合线圈的圆柱螺线管耦合器，实现稳定自适应米级范围双向双模式感应电力传输。多抽头设计通过参数可重构提高传输距离和双向传输能力。离散铁氧体桥优化磁路降低损耗。实验验证系统在长距离双向传输场景下的有效性。

解读: 该长距离双向IPT研究对阳光电源特殊应用场景无线充电有参考价值。米级传输距离和双向能力可应用于阳光工业设备和移动机器人充电方案。多抽头可重构设计为阳光无线充电系统提供灵活性。该技术对阳光拓展特种应用无线充电市场有实用价值。...

Xuze Wang · Wu Chen · Haixi Zhao · Jianxi Lan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

为适应可再生能源的接入，软常开点（SNOP）被用于提升交流配电网的灵活性。背靠背电压源换流器（BTB-VSC）是常用的SNOP拓扑，现有控制方法通常一端控直流电压，另一端控功率或交流电压，但依赖于断路器与控制模式的同步切换。本文提出一种将SNOP视为等效串并联模块的集成控制方法：并网时建模为统一潮流控制器（UPFC）实现潮流调控；短路或孤岛时则等效为阻抗，有效抑制短路电流并自适应支撑孤岛电压。设计了并网过程中的预同步策略，并建立小信号模型以整定参数。实验平台验证了该方法在不间断传输与并网运行下的...

解读: 该SNOP集成控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。BTB-VSC的UPFC等效建模可直接应用于储能系统的并网控制，实现潮流灵活调控；短路电流抑制与孤岛自适应支撑功能可增强ST储能变流器的电网适应性，提升构网型GFM控制性能。预同步并网策略可优化储能系统...

Yadong Han · Desheng Rong · Xuanjin Sun · Dengxun Ma · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

本文提出一种用于可再生能源发电系统接口电路的高升压软开关集成Boost-SEPIC变换器，结合Boost、SEPIC结构与Y源耦合电感，实现高电压增益、低输入电流纹波及输入输出共地。通过在输出侧级联多级开关电容单元，提升了拓扑的灵活性与可扩展性。输出电压由三个电容分担，降低了电容电压应力与体积。有源钳位电路利用漏感能量，实现开关管零电压开通与二极管零电流关断，减小开关损耗。开关管位于Y源前端，承受较低电压应力并可在全占空比范围内工作。实验研制了400 W样机，验证了理论分析的正确性与可行性。

解读: 该高升压软开关集成变换器技术对阳光电源光伏与储能产品具有重要应用价值。Y源耦合电感与有源钳位实现的ZVS/ZCS软开关特性，可直接应用于SG系列光伏逆变器的前级DC-DC升压环节，降低开关损耗并提升1500V系统效率。输入输出共地特性简化了ST储能变流器的隔离设计需求，多级开关电容扩展方案为Powe...

SeungJin Chang · Daeseok Cha · Jeongsik Choi · Jung-Hoon Ahn 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

组件级电力电子设备可优化每块光伏面板的发电效率，但增加了其与DC-DC变换器间发生直流串联电弧故障的风险。连接器损坏或松动易引发电弧故障。传统方法多采用傅里叶变换或小波变换等频域分析技术进行检测，但其效果受系统配置影响较大。本文通过分析电弧电阻特性，结合功率调制与信号处理实现电弧故障的检测与熄灭。针对非反相升降压（NIBB）变换器的控制自由度，设计了适用于电弧与光伏特性的占空比调制策略。提出一种基于时域分析的混合算法，可有效区分正常与电弧故障状态，并在正常工况下最大化发电效率。800W样机实验验...

解读: 该非反相升降压变换器的直流电弧故障检测技术对阳光电源组件级电力电子产品具有重要应用价值。针对SG系列光伏逆变器的组串优化器和功率优化器模块，该时域混合检测算法可有效替代传统频域方法，降低系统配置依赖性，提升电弧故障识别准确率。所提占空比调制策略可集成至阳光现有MPPT算法框架，在保障安全的同时最大化...

Naser Vosoughi Kurdkandi · Zhi Cao · Chunting Chris Mi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

本文提出了一种基于中点钳位（NPC）与开关电容技术的新型五电平逆变器。该逆变器由六个单向开关、两个双向开关和三个电容构成，具备1.5倍电压增益的升压能力，并可调控无功功率，即使在极低功率因数下仍能有效控制。开关电容在开关频率下充放电，有助于抑制电流尖峰。文中给出了无源元件的设计方法，并通过对比分析评估了其优缺点。最后，通过2 kW高效率实验系统验证了该逆变器的性能。

解读: 该五电平NPC逆变器技术对阳光电源多条产品线具有应用价值。其1.5倍升压能力可优化ST储能变流器在低压电池系统中的应用，减少DC/DC级联需求；开关电容技术抑制电流尖峰的特性可提升SG光伏逆变器的电能质量和EMI性能；极低功率因数下的无功调控能力契合构网型GFM控制需求，增强储能系统的电网支撑能力。...

Vaishali Chapparya · Anubrata Dey · Jose Rodriguez · Cristian Garcia · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

单开关DC-DC变换器在众多应用中具有重要需求，其可靠运行尤为关键。本文提出一种基于信号的开关故障诊断方法，相较于模型或知识驱动方法更为简洁，具备诊断速度快、通用性强、成本低和鲁棒性好等优点。该方案适用于连续和断续导通模式下的开关开路与短路故障检测，并通过仿真与实验验证了其有效性。方法仅利用二极管电流信息，无需额外传感器，故障检测与类型识别可在单个开关周期内完成。

解读: 该基于二极管电流的开关故障诊断技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，DC-DC变换环节的IGBT/SiC开关可靠性直接影响系统可用率，该方法可在单周期内完成开路/短路故障识别，无需额外传感器，显著降低硬件成本。在SG系列光伏逆变器的Boo...