Duc-Tri Do · Vinh-Thanh Tran · Khai M. Nguyen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

本文提出一种新型少器件三级开关电容升压逆变器（3L-SC-BI）。其逆变侧仅需八个开关，较传统三级F型逆变器节省四个开关。采用开关电容结构可实现中点电压自平衡，无需电压传感器，并提升电压增益。与传统开关电容逆变器不同，电容并联时无显著涌流，其电流由电感电流限制。提出一种新的空间矢量调制方法，利用低直通状态在小矢量期间实现电容并联充电，且不影响输出电压。调制指数与升压开关占空比独立控制，提高了调制利用率，实现高电压增益和低器件电压应力。实验通过1-kVA样机验证，相比现有拓扑，在G=3.12和G=...

解读: 该三级开关电容升压逆变器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其核心优势在于：1）减少四个开关器件，可直接降低PowerTitan储能系统的功率模块成本和体积；2）中点电压自平衡特性简化了三电平拓扑的控制复杂度，提升系统可靠性；3）高电压增益（G=3.12）特别适合低...

Mohammad Anas Anees · Saad Mekhilef · Marizan Mubin · Mostefa Kermadi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

提出带LCL滤波器并网逆变器的改进减传感器最优开关序列模型预测电流控制(OSS-MPCC)算法,仅需并网电流测量。OSS-MPCC算法利用四类信号:虚拟磁链观测器获得的估计电网电压对称分量、全状态Luenberger观测器获得的状态估计、基于SOGI-QSG对称电压估计获得的正序并网电流参考、逆变器开关状态,实现并网运行预测电流跟踪。该算法同时提供多项优势:成功限制逆变器电压开关频率频谱、传感器数量从9个减至3个、即使电压不平衡情况下电网电流总谐波畸变(THD)仍低于2.5%、对滤波器参数失配展...

解读: 该减传感器最优开关序列MPC技术对阳光电源并网逆变器控制优化有重要应用价值。传感器数量减少67%可应用于SG光伏逆变器和ST储能变流器,降低成本并提高可靠性。虚拟磁链和全状态观测器技术对阳光电源并网控制算法的无传感器化有借鉴意义。2.5%低THD和参数鲁棒性对户用和工商业并网系统的电能质量和适应性有...

Seyed Iman Hosseini Sabzevari · Salar Koushan · Armin Ebrahimian · Towhid Chowdhury 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

集成模块化电机驱动（IMMD）可实现高效率、高功率密度和容错能力，但受限于空间，其热管理设计面临挑战。本文针对航空应用中的250-kW IMMD，提出一种基于3 mm热管的热管理系统（TMS）设计方案。通过PLECS软件对电力电子模块进行电-热联合仿真，并建立简化的热阻模型以估算氮化镓（GaN）半导体芯片结温。实验验证了所设计TMS的性能，并与商用散热器对比。结果表明，在冷却液温度为24°C时，该系统优于商用散热器；在41°C工况下，GaN器件最大结温仅为95.16°C，满足额定功率运行需求。

解读: 该热管散热技术对阳光电源GaN功率器件应用具有重要参考价值。文章针对250kW高功率密度电机驱动的热管理挑战，提出3mm热管方案，在41°C环境下将GaN器件结温控制在95°C以内，验证了紧凑空间下的高效散热能力。该技术可直接应用于阳光电源车载OBC充电机和电机驱动产品，提升GaN器件在高功率密度场...

Qinglin Zhao · Xinao Li · Jing Yuan · Deyu Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

提出双向推挽正激LLC谐振变换器,应用于电动汽车、储能和可再生能源领域。变换器由低压侧推挽正激电路和高压侧带谐振腔的倍压整流器组成。为调节正向运行增益,高压侧设置辅助电感。倍压整流器二极管用MOSFET替代实现双向功率流。变换器采用脉冲频率调制(PFM),不仅抑制开关电压尖峰,还实现整流器零电流开关(ZCS)和主开关零电压开关(ZVS)。构建1kW实验样机,低压侧电压范围48-72V,高压侧380V。正向运行最高效率94.9%,反向运行最高效率95.2%。

解读: 该双向推挽正激LLC谐振变换器技术对阳光电源储能和电动汽车电源产品有重要应用价值。推挽正激与LLC谐振结合拓扑可应用于ST储能系统的双向DC-DC变换器,提高效率并降低电压应力。软开关技术对阳光电源车载OBC和储能变流器的高频化和高功率密度设计有借鉴意义。该技术对户用储能系统的宽电压范围适应和双向充...

Diego Bernal Cobaleda · Fanghao Tian · Wilmar Martinez · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

本文提出一种面向高自由度电力变换器的物理信息神经网络（PINN）建模方法。该方法综合考虑占空比、相移及功率关系，突破传统调制策略对谐波近似或时域分析的依赖，有助于识别更高效的运行工作点。以一种原边五电平T型逆变器、副边级联双单元多电平逆变器的谐振多输出变换器为案例，实现高低压侧隔离并降低变压器匝数比，提升功率密度潜力。结合粒子群优化（PSO）算法对PINN预测结果进行优化，进一步挖掘性能潜力。通过低功率样机验证，轻载效率显著提升。结果表明人工智能驱动建模在拓展变换器全负载效率方面具有前景，并探讨...

解读: 该PINN建模方法对阳光电源多端口变换器产品具有重要价值。在ST储能系统中，可优化多电池簇并联的SIMO拓扑建模，突破传统谐波分析局限，实现宽SOC范围高效运行；结合PSO算法可动态寻优调制策略，提升轻载效率。在车载OBC及充电桩产品中，五电平T型逆变器与级联多电平拓扑的结合可降低变压器匝数比、提升...

Xuesong Wu · Cheng Xue · Bowei Li · Yunwei Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

并联双逆变器馈电驱动系统中降低直流母线电容均方根(RMS)电流极具挑战性,因直流母线电流受环流和工作点严重影响。提出改进的有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)方案,在估计直流母线纹波电流时在线考虑环流和功率分配,确保广泛工作条件下性能一致。在扩展预测时域内评估直流母线性能,更准确表示直流母线纹波电流围绕平均值的波动。引入多速率混合结构缓解大量开关状态的计算需求,在灵活子集内预测直流母线电流保持计算负担适度。相比先进方法直流母线RMS电流降低13.5%至41.3%。

解读: 该改进MPC直流母线电流优化技术对阳光电源并联驱动系统有重要应用价值。该方案可应用于新能源汽车双电机驱动系统的母线电容优化,延长电容寿命并提高系统可靠性。13.5%-41.3%的RMS电流降低对ST储能系统并联模块的电容设计优化有参考意义。多速率混合结构对阳光电源高性能电机控制器的实时MPC实现有借...

Tongyao Han · Yifei Luo · Binli Liu · Hao Yuan 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

针对IGBT功率模块在短时过载时的热应力和电热特性强非线性,数据手册二维安全工作区(SOA)无法满足可靠性评估需求。提出基于热平衡原理的SOA定量评估方法,建立包含电压、电流和结温的三维SOA防止IGBT热失效。所提SOA表明IGBT可在超额定电流两倍以上安全运行,结温可超448.15K(175°C)而不发生热失效。建立器件热不稳定性表征准则和半导体物理-热传导理论集成的净热流分析模型,考虑长期运行中电热特性退化对SOA的影响。仿真和实验验证了SOA及其退化有效预测短时过载下IGBT可靠性。

解读: 该IGBT三维安全工作区评估技术对阳光电源IGBT功率模块应用有重要可靠性保障价值。热平衡SOA方法可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的IGBT选型和过载保护设计,提高短时过载能力。电热耦合退化模型对PowerTitan大型储能系统的长期可靠性预测和维护策略制定有指导意义。该技术对阳光电源功率模...

Zipeng Ke · Jun Wang · Bo Hu · Chao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

基于SiC的双桥并联LLC谐振变换器具有低电流应力和高效率的优点，但成本较高。本文提出一种低成本混合Si/SiC双桥并联LLC变换器，由大电流低成本Si IGBT桥臂与小电流SiC MOSFET桥臂构成，显著降低系统成本。得益于Si IGBT桥臂的软开关特性，该混合结构在开关损耗方面可媲美全SiC设计。同时，通过拓扑重构减少了谐振元件数量，进一步降低损耗与成本。实验研制了6 kW样机，结果表明，在高输出功率下总损耗相当，而开关器件成本降低51.7%，谐振元件成本降低22.9%，总体成本降低31....

解读: 该混合Si/SiC双桥并联LLC技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC/DC隔离级，可采用此混合方案替代全SiC设计，在保持高效率的同时降低31.6%成本，显著提升PowerTitan大型储能系统的性价比。对于大电流充电桩（如液冷超充），该拓扑的低电流应力特性与谐振...

Yuri O. Cota · Jefferson S. Costa · Angelo Lunardi · Igor Oliani 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

模型预测控制（MPC）因其固定开关频率和多变量控制能力，广泛应用于电力系统特别是可再生能源发电中。在双馈感应发电机（DFIG）系统中的应用可有效抑制转矩与电流振荡，提升动态稳定性。然而，MPC加权因子的设计对成本函数具有直接影响，不当选择将恶化系统性能。本文提出一种基于根轨迹法（RLM）的加权因子设计方法，通过确保闭环特征值稳定，优化功率调节与电能质量性能，并构建性能图谱分析加权因子与预测时域对系统动态的影响。最后通过实验平台验证所提MPC控制策略在调节DFIG转子电流、保障并网能量稳定性与性能...

解读: 该研究的CCS-MPC加权因子设计方法对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品具有重要参考价值。特别是在ST系列储能变流器和大型储能系统中,该方法可优化并网控制性能,提升系统动态响应能力。通过根轨迹法设计加权因子,能够有效改善功率调节精度和电能质量,这对构建高性能的GFL/GFM控制系统具有重要指导意...

Rahel Herzog · David Menzi · Michael Leibl · Luc Imperiali 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

针对功率在数千瓦以内的电机驱动、电池及光伏阵列等直流负载或电源，通常需采用具备功率因数校正功能的双向AC-DC变换器接入单相电网。当要求输出电压范围宽于电网电压幅值时，需具备升降压能力。本文提出一种仅含三个功率开关管的新型单级单相双向AC-DC升降压变换器，通过系统化方法推导其拓扑结构。该变换器负直流输出端接地，无共模电压。提出一种先进的调制策略，可降低33%以上开关损耗并减小器件应力。实验搭建3.3 kW样机，接入230 V单相交流电网，输出电压范围为300–450 V。实验结果表明，采用先进...

解读: 该三开关单级AC-DC升降压拓扑对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可简化双向PFC电路设计，相比传统四开关方案减少25%功率器件，降低系统成本；300-450V宽电压输出范围适配磷酸铁锂电池组动态工况。在车载OBC充电机领域，负端接地特性消除共模电压，满足车规EMC...

Gaurav Modi · Bhim Singh · Subarni Pradhan · Hina Parveen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

负载谐波降低微电网MG电能质量性能。为MG配备配电静止补偿器DSTATCOM功能可缓解该问题。DSTATCOM有效性很大程度依赖于负载电流滤波方法，提供优越滤波、动态响应和直流偏移抑制的最优算法仍在研究中。本文引入基于新型四阶广义积分器NFOGI的谐波解耦网络HDN用于提取负载电流和电网电压序分量。这些分量用于在包含太阳能光伏阵列SPVA、电池储能BES和基于同步磁阻发电机的风力发电机WG的MG中集成DSTATCOM功能。SPVA和BES组成共享并网侧变换器GSC的光伏系统SPVS，WG通过独立...

解读: 该微电网DSTATCOM集成研究对阳光电源智能微电网解决方案有全面指导价值。NFOGI谐波解耦网络和先进控制策略实现光伏-储能-风电混合系统的电能质量管理与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电网支撑功能发展方向一致。确保SPVS直流链路无二次谐波并支持BES直接集成的技术可应用于阳光Pow...

Mehdi Moradian · Rasool Peykarporsan · Tek Tjing Lie · Kosala Gunawardane · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

本研究提出一种基于RCD模型的新型低压固态断路器拓扑结构——双向无源技术（BPT）。该技术通过仅在主开关中使用有源器件，实现了快速切换、显著抑制主开关两端的电压尖峰并降低电路复杂度。文章详细阐述了其工作原理、运行模式及设计方法，并给出了关键的时间区间、电压和电流计算公式。MATLAB仿真与实验验证表明，该方案可在40 μs内完成快速分断，有效保护负载及直流微电网系统。所提模型面向未来网络架构项目中的48 V低压系统，额定阈值电流为10 A，展现出BPT在直流微电网保护中的高效性。

解读: 该双向固态断路器技术对阳光电源储能及微电网产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器中，BPT拓扑可替代传统机械断路器，实现40μs级快速故障隔离，有效保护电池簇和功率模块免受短路冲击。其无源浪涌吸收设计可显著降低SiC/GaN器件的电压应力，提升系统可靠性。该技术特别...

Daheon Hong · Jeonghun Kim · Honnyong Cha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

电流源变换器(CSC)因使用电感作为直流链路元件消除直通问题并延长寿命。然而面临桥臂开路问题挑战。若直流链路电感无电流路径会产生巨大电压尖峰损坏半导体器件。为防止桥臂开路通常需要重叠时间,但重叠时间会畸变输入输出波形。本文针对三相电流源整流器/逆变器(CSR/CSI)提出无需重叠时间的空间矢量脉宽调制(SVPWM)。该方案通过轻微修改传统SVPWM为直流链路电感提供续流路径,无需额外功率器件和传感器,消除重叠时间需求并改善波形。理论分析和实验验证了方案有效性。

解读: 该消除重叠时间的广义SVPWM技术对阳光电源电流源变换器产品有重要优化价值。无重叠时间SVPWM方案可应用于CSI拓扑的储能和光伏逆变器,改善波形质量并降低谐波含量。无需额外器件的续流路径设计对阳光电源简化控制和降低成本有借鉴意义。该技术对ST储能系统采用CSI拓扑的应用场景有性能提升潜力,可提高效...

Zeyu Hao · Jianxi Lan · Wu Chen · Xin Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

随着海上风电与光伏发电中直流输电技术的快速发展，模块化多电平变换器（MMC）在经济性与轻量化方面的需求日益迫切。本文创新性地提出一种基于级联开关堆与复用臂结构的新型复用臂选择MMC（MAS-MMC）拓扑，并提出一种臂优化调制电压选择策略，可在不同功率因数下实现半工频周期内的能量平衡，且最小化臂电压峰值，相较传统MMC减少子模块数量达59.1%。该拓扑显著降低系统成本并提升功率密度。通过系统仿真与实验样机验证了所提拓扑结构与控制策略的优越性与可行性。

解读: 该复用臂选择MMC拓扑技术对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。通过级联开关堆与复用臂结构创新,可将子模块数量减少近60%,这与我司ST2000储能变流器及SG3000HV光伏逆变器的成本优化目标高度契合。该技术可优化我司MW级变流器的功率密度与经济性,特别适用于海上风电并网和储能变流等场景。建...

Yangyang Hao · Donglai Zhang · Linlin Lyu · Qingye Yu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

空间引力波探测卫星需要超低噪声高压电源。为满足需求,提出改进电容倍压器结构和参数选择流程。该结构对传统电容倍压电路进行微妙修改,实现超低噪声输出电压的优异性能。深入分析各种倍压电路,证明这些电路可通过拓扑修改相互转换。从物理角度证明在相同器件数量和电压增益条件下四倍压整流结构可使电容电压应力最小。扩展该结构推导最小化高压整流拓扑。以特定变换器为案例,对最小化整流结构进行微小修改并推导电容电压时域表达式。提出电路电容和电阻参数优化方法以平衡功率损耗和输出电压纹波。1000V样机验证了可行性。实验结...

解读: 该高压低纹波倍压器技术对阳光电源特殊高压电源应用有创新参考价值。最小化电容应力拓扑可应用于储能系统的高压辅助电源,提高可靠性并降低成本。参数优化方法对阳光电源高压变换器的纹波抑制和效率平衡有借鉴意义。超低噪声输出特性对阳光电源拓展航天和精密测量领域电源市场有应用潜力,可满足高精度供电需求。...

Zhicong Huang · Yu Wang · Jingyu Wang · Xiaolu Lucia Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

在电容式电力传输（CPT）系统中，耦合器错位导致的功率波动严重影响传输稳定性。现有抗错位技术存在设计复杂、依赖多重补偿元件及复杂控制系统的不足。本文提出一种用于串联补偿CPT系统的去谐设计方法，通过参数优化实现对错位引起的输出功率波动的有效抑制。该方法采用简化的补偿结构，无需主动控制或复杂补偿电路，具有轻量化与高可靠性优势。设计同时兼顾软开关条件与电压应力优化。实验平台验证了该方法在抗错位输出功率稳定性、零电压软开关及电压应力抑制方面的有效性。

解读: 该去谐设计方法对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。CPT技术可应用于电动汽车无线充电桩及储能系统的非接触式充电场景。文章提出的抗错位设计方法通过简化补偿结构实现功率稳定传输，可直接借鉴到阳光电源车载OBC及充电桩产品中，解决车辆停放偏差导致的充电功率波动问题。去谐设计实现的零电压软开关（ZVS...

S. Mehdi Seyedi · Dorsa Talebi · Ankit Vivek Deshpande · Sina Khalesidoost 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

轴向磁通永磁（AFPM）电机因其高功率密度、高转矩和高效率，成为电动航空推进系统的理想候选。本文建立了AFPM电机模型，揭示其电感矩阵因采用分数槽集中绕组（FSCW）而显著区别于传统电机。基于有限元分析（FEA）在宽工况范围内完成ASCEND电机的参数辨识，并据此构建场定向控制（FOC）算法，采用两台基于半桥碳化硅（SiC）模块的三电平有源中点钳位（ANPC）逆变器实现驱动。提出结合最大转矩每安培（MTPA）与最大转矩每损耗（MTPL）策略的优化电流轨迹，以提升转矩输出并评估电流变化对转子轴向力...

解读: 该AFPM电机的场定向控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。研究中采用的SiC三电平ANPC逆变器拓扑与阳光电源功率器件技术路线高度契合，可直接应用于电机驱动系统优化。MTPA/MTPL联合优化策略可提升电机控制效率，降低轴向力24%的成果对延长电机寿命具有实际意义。分数槽集中绕组的电...

Zhenyu Wang · Dong Jiang · Xuan Zhao · Wei Sun · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

零共模(ZCM)调制通过脉冲互补是抑制多模块系统共模(CM)电磁干扰(EMI)的有效技术。但严格脉冲时序要求阻碍其在输入串联输出并联(ISOP)双有源桥(DAB)变换器中应用。模块间功率和电压平衡导致脉冲时序不同步,难以有效抑制EMI。提出ISOP型DAB新型ZCM方案。推导脉冲时序与CM电压的理论关系,证明功率平衡下ZCM需要对称电感。分析表明在移相调制中扩展移相(EPS)调制是最优选择。提出控制方案综合设计流程。基于零电压开关(ZVS)和有源谐波抑制设计EPS移相比,在ZCM下进一步优化CM...

解读: 该零共模调制ISOP DAB技术对阳光电源多模块储能变流器EMC设计有重要应用价值。ZCM方案可应用于ST储能系统的模块化DC-DC变换器,降低共模干扰并提高系统可靠性。EPS调制优化技术对阳光电源DAB拓扑产品的ZVS范围扩展和谐波抑制有借鉴意义。该技术对PowerTitan大型储能系统的模块化并...

Biao-Biao Xu · Zi-Xuan Wu · You-Long Wen · Xiao San Ma 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

受非厄米物理启发设计新型多负载宇称时间(PT)对称无线电能传输(WPT)系统,可选择性和鲁棒地向多个负载传输能量。设计新型线圈结构使系统可在六种模式下运行且不同模式均属PT系统。基于PT-WPT频率特性设计变频运行和监测装置,系统可基于发射装置工作频率选择性运行于任意模式。不同运行模式下系统耦合接收线圈不同。仅通过改变发射装置工作频率即可实现接收线圈和负载选择。实验结果表明系统对内部干扰不敏感,通过改变运行模式可将传输能量集中在一个负载上实现鲁棒定向能量传输,内部线圈间几乎无影响,系统中任意线圈...

解读: 该宇称时间对称多负载WPT技术对阳光电源无线充电产品有创新启发。六模式可选运行和频率控制负载选择技术可应用于新能源汽车停车场多车位智能无线充电系统,实现按需能量分配。鲁棒定向传输特性对户用光伏和储能系统的多设备无线供电有参考价值,可提高空间容忍度和传输效率。该技术对阳光电源拓展工业和特种应用领域的无...

Hyung-Woo Lee · Gi-Jung Nam · Kyo-Beum Lee · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

本文提出了一种用于单逆变器双并联永磁同步电机（PMSM）驱动系统的简单速度控制策略。由于两个电机共用一个逆变器，其中一个电机通常处于开环运行状态，易导致失步与系统不稳定。传统控制方法虽可改善性能，但结构复杂，不利于实际应用。所提策略采用比例-积分（PI）速度控制器，通过注入附加电流间接调控从电机，实现双机转速同步，并抑制负载变化下的转矩振荡。同时引入线性化方法，解决因转子位置差异引起的奇异性问题，提升系统稳定性。仿真与实验验证了该方法的有效性。

解读: 该单逆变器双电机控制技术对阳光电源新能源汽车驱动产品线具有直接应用价值。通过PI控制器实现双PMSM转速同步及转矩振荡抑制，可应用于电动汽车双电机驱动系统，降低逆变器成本与体积。其线性化奇异性处理方法可借鉴至ST储能变流器的多模块并联控制，解决相位差异导致的环流问题。附加电流注入的间接调控思路，对充...