Qiang Yi · Ningrui Yang · Ying Pang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

为充分发挥LC耦合混合有源电力滤波器（LC-HAPF）的性能，模型预测控制（MPC）因其优良动态响应被广泛应用，但存在参数依赖性强与稳态误差大的问题。本文提出一种具备强参数鲁棒性和低计算复杂度的三维四矢量模型预测控制（FV-MPC）方法。通过构建超局部模型并结合简单非线性扰动观测器（NDO）估计和补偿集总扰动，在无需交流电容传感器的情况下提升参数鲁棒性。引入等效开关函数与占空比转换机制，显著减少电压矢量组合及计算负担。基于解析法求解最优占空比，进一步提升控制性能。实验结果表明，该方法在电感±60...

解读: 该三维四矢量MPC技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其参数鲁棒性设计可应对储能系统中LC滤波器参数漂移问题，在电感±60%摄动下仍保持低电流误差，显著提升系统可靠性。低复杂度算法使CPU负载降低30%，可为储能变流器预留更多计算资源用于高层级功能如虚...

Hans Wouters · Wout Vanderwegen · Cédric Keibeck · Marek Ryłko 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

平面磁元件因其紧凑性被广泛应用于高频隔离型DC-DC变换器，如电动汽车充电机。印刷电路板绕组可显著降低成本并提升可制造性。本文提出一种三维矩阵电感-变压器（3D-MIT），融合了以往被认为不兼容的两种平面磁设计方法。首先，采用新型三维磁芯与绕组结构，集成CLLC谐振变换器的串联谐振电感与变压器；其次，引入分数匝交错结构，使绕组周围涡流感应场强较全交错结构降低50%，显著减少高频下的铜损。二者结合实现了首个可完全交错绕组的集成电感-变压器方案。文中给出了建模与设计方法，并配套提供软件实现。所研制的...

解读: 该3D-MIT磁集成技术对阳光电源车载充电机产品线具有重要应用价值。文中提出的分数匝交错结构可使高频铜损显著降低，结合GaN器件在500kHz开关频率下实现4.0kW/L功率密度和97.5%峰值效率，直接适用于阳光电源OBC产品的小型化设计。该磁集成方案将CLLC谐振电感与变压器合一，可减少磁性元件...

Yayu Ma · Zhaoyong Mao · Bo Li · Bo Cheng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

无线充电技术因其安全性和自动化特性，成为无人水下航行器（UUV）最具潜力的补能方式，而轻量化设计对UUV尤为重要。本文建立了LCC-S补偿型无线充电系统的直流输入-输出模型，无需在UUV端增设电力电子与通信装置。提出一种基于反向传播神经网络（BPNN）的输出预测模型与控制策略，仅利用初级侧直流信息实现次级侧输出预测，省去反馈链路，简化数据采集与处理，支持轻量化设计并实现恒流-恒压（CC-CV）充电。BPNN的非线性拟合能力有效补偿了零电压开关、导体及涡流损耗等难以精确建模的非线性因素，提升了预测...

解读: 该无线充电系统的LCC-S补偿拓扑与BPNN参数辨识技术对阳光电源充电桩产品线具有重要借鉴价值。其单侧控制架构省去通信反馈链路的设计思路，可应用于电动汽车无线充电场景，简化车载端设备复杂度。基于初级侧信息的输出预测方法与阳光电源ST储能系统的智能控制技术理念契合，BPNN对ZVS、涡流损耗等非线性因...

Ahmed Djamel Ayad · Ahmed Safa · Abdelmadjid Gouichiche · Saad Mekhilef · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

本文提出了一种优化的相电流形状因子—人工神经网络（PCSF-ANN）实现方法，通过动态调节PWM信号间的相位差，以最小化多相DC-DC变换器的总电流纹波。该方法对参数变化、非对称设计、开路故障（OCF）、电压波动和负载变化具有强鲁棒性。为提升性能，首先采用线性近似建模三角形相电流波形，降低数据采集复杂度；其次将OCF检测与主ANN解耦，并采用更小、高效的网络结构，显著减少内存占用并加快执行速度。实验结果表明，新方法在保持纹波抑制性能的同时，将计算时间由373 μs降至136 μs。

解读: 该增强型ANN纹波抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的DC-DC变换器优化具有直接应用价值。通过动态调节多相交错PWM相位差，可显著降低电流纹波，减小滤波器体积，提升功率密度。其对参数变化、开路故障和电压波动的强鲁棒性，契合储能系统宽工况运行需求。136μs的快速计算响应...

Siyong Luo · Chuang Bi · Jinkun Ke · Chao Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

研究使用预测同步信号(PS2)数字有源EMI滤波器(DAEF)抑制电力电子周期共模(CM)电磁干扰技术。建立SiC降压DC-DC变换器传导CM EMI模型,考虑电路拓扑、高频寄生参数和开关波形。推导变换器CM噪声频谱和频谱包络。提出基于时域测量波形确定CM EMI模型高频寄生参数的方法。基于CM EMI模型精确预测添加PS2 DAEF前后的CM噪声并确定预测同步信号。PS2 DAEF无需CM传感电路即可抑制CM EMI。测量结果证实了有效性。

解读: 该预测同步信号数字有源EMI滤波技术对阳光电源SiC变换器EMC设计有重要应用价值。PS2 DAEF无传感器CM噪声抑制方法可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器,简化滤波电路并降低成本。高频寄生参数辨识技术对阳光电源SiC功率模块的EMI建模和优化有指导意义。该技术对PowerTitan等大功率储...

Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

为满足全球零排放可持续能源发展需求，交通和公用电力等行业正经历快速变革，电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视，特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测，数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品，可准确预测和反映物理系统的实时健康状况，通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...

解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...

Ubaid Ahmad · Roberto Giral · Carlos Olalla · Frede Blaabjerg · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

传统光伏系统在子模块层面存在失配损耗，降低能量产出并引发热斑。为此，本文提出一种新型光伏微逆变器架构，集成串联堆叠缓冲转换器（SSBC）实现直流母线级有源功率解耦，并结合子模块集成转换器（subMICs）缓解子模块失配。通过将subMICs的隔离端口电容复用为SSBC的输入储能元件，省去冗余电容；subMICs对隔离端口的良好稳压能力消除了SSBC独立控制环路，简化控制并提升鲁棒性；且可调节隔离端口电压以优化SSBC效率。实验基于300 W样机与180 W商用光伏模块验证，采用20 μF薄膜电容...

解读: 该子模块级均衡与有源功率解耦技术对阳光电源SG系列组串式逆变器及户用光伏系统具有重要应用价值。其串联堆叠缓冲转换器（SSBC）架构可直接应用于SG系列的直流母线电压纹波抑制，通过电容复用方案将薄膜电容体积减小至传统方案的1/10，显著提升功率密度。子模块级MPPT技术可增强阳光电源组件级优化器产品在...

Wenping Chai · Qingbang Xu · Hongwei Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

针对移动分拣设备中直流伺服电机的供电需求，提出一种磁场耦合式动态无线供电系统。为应对“带载启动—短时抛载—空载暂停”工况引起的母线电压剧烈波动，系统采用长轨发射与E型接收的磁耦合结构以保证运动范围内互感平稳，并结合LCL-S补偿拓扑实现次级侧恒压特性，后级接入数字闭环Buck变换器以精确稳定输出电压。提出能量补偿策略抑制冲击负载导致的电压突变。实验样机成功为短时工作制、负载超过额定20%的分拣小车直流伺服电机供电，母线电压波动小于10%，传输效率达86.85%，满足设计要求。

解读: 该磁场耦合动态无线供电技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其LCL-S补偿拓扑实现的恒压特性与数字闭环Buck变换器方案，可直接应用于充电桩产品的动态充电场景，特别是物流园区AGV、港口自动化设备的无线充电系统。文中针对"带载启动-短时抛载"工况的能量补偿策略，对ST储能变流器应对冲击负...

Houqing Wang · Weimin Wu · Liang Yuan · Mohamed Orabi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

无变压器逆变器因省去工频变压器，具有高功率密度、高效率和低成本优势，广泛应用于分布式光伏系统。然而，共模电压与光伏面板对地寄生电容会引发共模漏电流，导致安全隐患、电磁干扰及额外损耗。单相共地无变压器（TLSPCG）逆变器通过将直流侧端子与交流侧连接，有效抑制漏电流。本文对近年来TLSPCG逆变器拓扑进行分类，阐述其工作原理，提炼相似结构间的演化关系，总结拓扑衍生方法，并从结构、研究现状、性能、成本和应用等方面进行系统比较分析。同时提出拓扑选型流程、器件选型方法及硬件结构设计建议，最后归纳关键使能...

解读: 该无变压器共地拓扑综述对阳光电源SG系列单相光伏逆变器具有直接应用价值。文章系统梳理的TLSPCG拓扑及漏电流抑制方案，可指导SG系列住宅及小型商用逆变器的拓扑优化，降低共模EMI滤波器成本。提出的拓扑选型流程与高频开关器件应用分析，为阳光电源推进SiC器件在单相逆变器中的应用提供理论依据，可提升功...

Jinggang Zheng · Shuying Yang · Zhen Xie · Xing Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

在共用直流母线的双三电平电压源逆变器供电开绕组驱动系统中，零序电流、共模电压和中点电压需同时抑制。本文提出一种多目标脉宽调制策略，首先选取零共模电压幅值矢量以消除共模电压波动；进而构建具有特定空间位置及对零序电流和中点电压影响互补的冗余矢量对，实现二者独立调控，有效解决多目标间的冲突。此外，提出死区补偿方案以抑制其对共模电压的影响。实验验证了该策略的有效性与可行性。

解读: 该多目标PWM策略对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的三电平拓扑优化具有重要价值。其零序电流抑制技术可直接应用于PowerTitan储能系统的并联运行场景，降低环流损耗；共模电压变化消除方案能有效减少EMI滤波器体积，提升系统功率密度；中点电压平衡算法可延长直流侧电容寿命，增强1500...

Lingyu Tao · Haitao Yang · Jin Wang · Libing Zhou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

针对传统反电动势(BEMF)观测器因低通特性难以处理直流误差导致无感控制性能下降的问题,提出基于广义BEMF观测器模型的简单灵活逆向设计方法。结合梯度下降算法开发可完全消除直流误差的频率自适应观测器(FAO)。该观测器在PMSM基频处零相位滞后和幅值衰减,基频信息由频率自适应规则提供。建立FAO小信号模型便于参数整定,基于李雅普诺夫理论分析稳定性。1.5kW PMSM平台对比实验验证了FAO的有效性和可行性。

解读: 该频率自适应观测器技术对阳光电源PMSM无感控制产品有重要改进价值。FAO直流误差完全消除能力可应用于新能源汽车电机驱动系统,提高在测量误差和逆变器非线性条件下的位置估计精度。简化的观测器结构便于在阳光电源电机控制器中实时实现。该技术对ST储能系统的飞轮储能和电机驱动应用场景有优化潜力,可降低传感器...

Mirko Alecci · Claudio Bona · Edoardo Bonizzoni · Piero Malcovati 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

在AMOLED显示和射频收发器等现代应用中，对超低噪声稳压电源轨的需求给DC-DC变换器设计带来了严峻挑战。近期提出的伪平均电流模式控制（PACMC）因对时钟抖动敏感性低而适用于低噪声场景，但公开细节有限。本文首次提供了PACMC的完整小信号模型，并系统比较了PACMC与广泛使用的峰值电流模式控制（PCMC），从环路稳定性、音频抑制能力、电路噪声及时钟抖动敏感性等方面进行全面分析，为设计者选择最优控制方案提供充分依据。

解读: 该低时钟抖动敏感性DC-DC变换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在车载OBC充电机和电机驱动系统中，PACMC控制方案可有效降低开关噪声对车载射频通信系统的EMI干扰，满足严格的车规级电磁兼容要求。在储能变流器辅助电源模块中，该技术可提升控制板卡供电质量，降低ADC采样误差，提高电流电压...

Neha Nain · Yining Zhang · Johann W. Kolar · Jonas Huber · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

采用电压型直流链路（VSC）或电流型直流链路（CSC）可实现电网供电的变频驱动系统，后者因单片集成GaN双向功率晶体管（M-BDS）的发展而重获关注。本文针对同等容量、输出正弦电压的交流-交流VSC与CSC系统，建立精确描述其动态特性的等效直流-直流模型，便于控制系统的设计与分析。实验结果表明，所构建的等效电路能准确预测开环与闭环行为。基于此模型对比二者的小信号与大信号电压控制性能，发现CSC在小信号带宽方面具有优势（72 kHz开关频率下5 kHz vs. 1.8 kHz），并揭示其控制动态与...

解读: 该研究对阳光电源车载OBC充电机和电机驱动产品线具有重要参考价值。文章揭示的CSC拓扑在小信号带宽方面的显著优势（5kHz vs 1.8kHz），可直接应用于新能源汽车双向充电系统设计，提升动态响应速度。所建立的DC-DC等效模型为阳光电源开发基于GaN器件的高频电流型变换器提供了精确的控制设计方法...

Jiawei Xie · Yandong Chen · Sizhuo Qu · Cong Luo 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

实际动态无线电力传输（WPT）充电场景中，线圈错位导致的自感变化及电容参数漂移会破坏谐振状态，降低输出功率与效率。本文在LCC-S拓扑中引入开关控制电容（SCC），实现大范围耦合空间与负载变化下的零相位角（ZPA）及最大输出电压自适应跟踪。所提方法无需额外相位检测电路、无线通信、复杂计算或参数辨识。首先建立包含严重失谐的统一阻抗模型，揭示失谐对传输特性的影响；随后在发射端采用简单相位检测结合PI控制，接收端采用自适应步长扰动观察法，实现协同调谐与解耦控制。实验原型验证了该方法在200 W至600...

解读: 该双侧自适应调谐技术对阳光电源新能源汽车充电产品线具有重要应用价值。针对动态无线充电场景，所提无需通信的协同控制方法可直接应用于电动汽车无线充电桩开发，解决车辆停放偏移导致的效率下降问题。其ZPA跟踪与最大输出电压控制策略可借鉴至ST储能变流器的谐振变换器设计，提升宽负载范围效率。开关控制电容的自适...

Jun Hang · Xiaodong Wang · Zhengzheng Tian · Jie Fang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

提出通过负阻结构和高阶补偿拓扑增强奇偶时间对称磁耦合无线电力传输系统输出功率和传输距离的方法。该方法利用PT对称特性突破传统WPT系统传输距离限制，同时提高功率传输能力。理论分析和实验结果验证所提方法显著提升系统性能。

解读: 该PT对称WPT研究对阳光电源长距离无线充电技术创新有前瞻价值。突破传统传输距离限制的技术可应用于阳光探索特殊场景无线供电方案，如工业设备远距离充电。对阳光拓展WPT应用边界有启发意义。...

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...

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...

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。...

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...