Shihong Jing · Yun Zhang · Tong Li · Zhen Huang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

电动飞机是未来航空工业的重要发展方向，但受限于储能装置的能量密度、功率密度及可靠性。电池-超级电容混合电源系统是一种有前景的解决方案。针对传统半主动式系统中高频与低频分界不明确、超级电容荷电状态频繁触达阈值及母线电压控制不足等问题，本文提出一种具备荷电状态自恢复与直流母线电压辅助调节功能的功率分配方法。该方法利用二阶滤波器特性实现瞬态后荷电状态自恢复，并构建电流外环-电压内环控制回路，实现母线电压辅助调节与支撑。所提方法提升了系统运行连续性，避免了频繁模式切换，增强了安全性。实验结果验证了该控制...

解读: 该电池-超级电容混合功率分配技术对阳光电源储能与充电业务具有重要应用价值。文中提出的SOC自恢复与母线电压辅助调节策略可直接应用于ST系列储能变流器的功率管理模块，通过二阶滤波器实现高低频功率解耦，优化PowerTitan储能系统中电池与超级电容的协同控制，延长电池寿命并提升瞬态响应能力。电流外环-...

Ping Wang · Yanming Liu · Qian Li · Zixu Pang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种新型二次侧可重构S/SP（R-S/SP）补偿网络及参数设计方法。该网络通过开关切换实现无需通信的负载无关恒流模式（CCM）与恒压模式（CVM）重构。基于双端口网络传输矩阵法，详细推导了通用设计方法。通过调节参数因子，R-S/SP拓扑可在宽负载范围内维持零电压开关特性，并在偏移容忍条件下保持电压与电流增益稳定，且增益可调。实验研制了0.6 MHz、108 W的IPT样机，CVM输出72 V，CCM输出1.5 A。结果表明，系统在全阻抗范围内实现了CCM与CVM的负载无关切换，在±21%...

解读: 该可重构S/SP补偿IPT技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其负载无关CC/CV模式切换特性可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩设计，实现无通信协议的恒流预充与恒压充电自动切换，简化控制系统。0.6MHz高频化设计与ZVS软开关技术可借鉴至SiC/GaN功率器件应用，提升ST储能变...

Xin Yang · Qing Li · Xiaodi Wang · Shiwei Liang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

碳化硅功率器件的端电容显著影响其开关特性，准确表征其非线性电容特性至关重要。本文提出一种基于非线性端电容物理特性的统一PSPICE碳化硅MOSFET建模方法，考虑了平面栅器件工作过程中耗尽区变化及电容结构的影响。通过分析栅源电压Vgs和漏源电压Vds的双重依赖关系计算端电容，并提出自动参数提取方法，使模型参数与实验特性匹配。该方法精确描述了三种端电容与Vgs、Vds之间的关系，避免了获取C-V曲线的复杂过程。通过对C2M0080120D和SCT30N120两种器件的双脉冲实验验证，模型结果与测量...

解读: 该SiC MOSFET统一物理模型及自动参数提取技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，精确的非线性电容模型可优化开关损耗计算和EMI设计，提升1500V高压系统的可靠性。自动参数提取方法可加速新型SiC器件的选型验证流程，缩短PowerTitan等大功率产品的研...

Jinli Zhu · Yuan Li · Fang Z. Peng · Brad Lehman 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

电力系统，包括多电/全电船舶与飞机及电网，主要由发电、输配电和储能子系统构成，呈现显著的电感与电容特性。为提高效率，实际电路尽量减少物理电阻，但由此引发谐振、不稳定与长时暂态等问题。自1980年代起，电力电子变换器/逆变器被提出作为有源、无损及虚拟电阻，用于抑制上述动态问题。本文系统回顾从有源电阻到虚拟电阻的发展历程，深入分析其理论关联与物理本质，探讨实现约束，并展望其在现代能源电网中的扩展应用与革新潜力。

解读: 该虚拟电阻技术对阳光电源储能与逆变器产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可通过ST系列变流器实现虚拟电阻控制，有效抑制LC滤波器谐振和直流母线振荡，提升系统稳定性。对于构网型GFM控制策略，虚拟电阻可优化暂态响应，减少功率振荡。在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中，该技术能...

Zibo Li · Jin Wang · Haitao Yang · Libing Zhou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

在长电缆供电的永磁同步电机（PMSM）驱动系统中，为抑制反射过电压，通常在电压源逆变器与电缆间加入LC滤波器。然而，LC滤波器引发的谐振会恶化动态响应，导致系统在提高控制增益时易失稳。为此，本文提出一种具有快速鲁棒动态性能的级联模型辅助自抗扰控制（ADRC）策略。所设计的模型辅助扩展状态观测器（MESO）利用系统谐振信息作为总扰动导数，显著降低对高带宽的依赖，缩短调节时间。同时，推导了控制系统精确传递函数，并基于频域指标精细设计控制参数以保证鲁棒性。实验结果表明，该方法使电流调节时间缩短逾72%...

解读: 该级联模型辅助ADRC技术对阳光电源新能源汽车驱动产品线具有重要应用价值。在电机驱动系统中，长电缆引入的LC滤波器谐振问题同样存在于储能变流器的远距离并网场景。该技术通过MESO降低带宽需求、缩短72%调节时间的特性，可直接应用于ST系列储能变流器的电流环设计，提升动态响应速度和抗参数摄动能力。其频...

Junhao Zhang · Hao Li · Dawei Xiang · Xing Lei · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

高效的故障检测对电压源逆变器（VSI）的安全与可靠性至关重要，尤其在动态工况下实现开路故障（OCF）的快速鲁棒检测。本文提出一种新颖的OCF检测方法，通过在传统霍尔电流传感器中嵌入高频（HF）传感单元，捕获功率器件开关动作引发的高频振荡电流。分析了开关动作与高频振荡事件之间的因果关系，设计了集成化高频电流传感器，无需门极信号即可通过开关振荡信号完整性实现故障检测。在IGBT与碳化硅（SiC）MOSFET平台上的实验验证表明，该方法可在1–2个开关周期内完成OCF的检测与定位，且在动态工况下具备强...

解读: 该集成高频传感器的OCF快速检测技术对阳光电源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。当前阳光电源大量采用SiC MOSFET和IGBT功率器件，该方法通过嵌入式高频传感单元在1-2个开关周期内实现故障检测与定位，相比传统门极信号监测方案具有非侵入性优势，可直接集成到现有霍尔电流传感...

Mingxue Li · Dongsheng Yu · Samson Shenglong Yu · Xinyu Mei 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

在双有源桥DAB DC/DC变换器中，系统参数变化会在电感电流中产生瞬态直流偏置，导致有效值增加、磁芯饱和和潜在不稳定运行。为缓解该问题，提出基于先进虚拟电阻补偿VRC的瞬态直流抑制方法。开发小信号解析模型以表征所提基于VRC的方法。然后将补偿环路集成到控制框架中以增强DAB瞬态性能，通过动态调节相移来模拟真实电阻补偿的瞬态行为。实验结果验证所提方法有效抑制电感电流中的瞬态直流偏置，而不引入额外功率损耗或损害功率传输能力。

解读: 该DAB瞬态直流偏置抑制研究对阳光电源隔离DC-DC变换器优化有重要参考价值。虚拟电阻补偿VRC方法不引入额外功率损耗同时有效抑制直流偏置的技术特点与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高效率要求一致。小信号解析模型和补偿环路集成的控制框架可应用于阳光PowerTitan储能系统的双向隔离D...

Zhenjie Li · Yingkai Liu · Pengfei Xue · Yuhong Bai 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

由于元件容差和老化导致的谐振槽路失谐会影响无线充电系统的工作性能。本文提出一种基于可控磁通原理的动态调谐电路（DTC），可恢复系统谐振状态，具备连续电容调节能力、高精度、低电压/电流应力及优良的参数主动抗扰能力。深入分析了DTC的结构、工作原理及其核心部件——可控磁通电感（CMFI），并研究了参数设计方法与灵敏度特性。给出了闭环控制策略、谐振状态判据及动态调谐单元的实现电路。仿真验证了DTC的可行性，实验结果表明，在负载变化及原边谐振元件参数偏移时，采用DTC可显著提升输出功率，效率略有下降，实...

解读: 该动态调谐技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。可控磁通电感（CMFI）实现的连续电容调节能力，可直接应用于新能源汽车OBC充电机和无线充电桩产品，解决谐振槽路因元件老化和温度漂移导致的失谐问题。98.5%的调节精度和低电压应力特性，可提升充电系统在宽负载范围内的功率传输稳定性。该技术的参数...

Zekun Li · Bing Ji · Kun Tan · Puzhen Yu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

尽管碳化硅（SiC）MOSFET性能优越，但其热容量小、开关速度快，对短路保护提出了更高要求。本文提出一种基于漏源电压（V_DS）摆动的快速可靠短路保护方法，可在器件达到临界损伤前迅速检测并关断。该方法在150 ns和24 ns内分别实现Type-I与Type-II短路的超快检测；利用现有RC缓冲电路实现短路检测与主电路保护的集成，不改变其原有功能；结合低成本数字栅极驱动器中的新型采样保持（S/H）电路，提升工况适应性。实验平台验证了该方案的有效性与重复性。

解读: 该SiC MOSFET快速短路检测技术对阳光电源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150ns超快检测响应可显著提升功率模块可靠性，特别适用于PowerTitan大型储能系统中高频开关场景的器件保护。基于Vds摆动的检测方法与现有RC缓冲电路集成，无需额外硬件成本，可直接应用于...

Yuguo Li · Hao Yi · Fang Zhuo · Xin Jiang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

电压源变换器VSC对可再生能源至关重要。然而由于交互复杂性和未知系统细节，VSC与电网间动态交互产生的振荡行为是一个挑战性问题。将VSC引入电力系统后通常需要稳定性评估。扰动阻抗测量+Middlebrook准则是众所周知的方法，但由于需要扰动设备PD而很少采用。本文提出一种稳定性评估方法以获取系统特征值图谱。该方法不需要PD因此具有现场自适应性。特征值图谱通过矢量拟合VF从闭环频率响应FR评估，FR由VSC自身测量。为在理论上支持该方法，推导了VSC-电网系统的模块化模型。该模型指示VSC的每个...

解读: 该VSC-电网稳定性评估研究对阳光电源并网逆变器技术优化有重要参考价值。无需扰动设备的现场自适应特征值评估方法可应用于阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网稳定性在线监测。利用VSC自身测量FR获取特征值图谱的技术为阳光iSolarCloud平台的智能诊断功能提供了算法支持。多FR加权组合...

Tong Li · Siqi Li · Zhe Liu · Sizhao Lu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

本文提出一种用于大空间无线电力传输系统的完全对称平面螺旋接收线圈（PS-coil），旨在显著降低电场（E-field）暴露。该线圈采用多股对称绕制的螺旋导线取代传统单导线结构，实现分布式精确电容补偿，有效抑制寄生电容及其引发的E-field辐射。PS-coil在保持磁场（H-field）分布的同时，大幅削弱E-field强度，使功率接收在ICNIRP 2020限值内最大化。有限元仿真表明，在6 A有效电流下，1 cm距离处局部比吸收率（SAR）仅为0.72 W/kg，较传统设计降低80%，远低于...

解读: 该低电场暴露无线电力传输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。PS-coil的完全对称螺旋结构与分布式电容补偿设计，可直接应用于无线充电桩系统，将SAR降低80%至0.72 W/kg，满足ICNIRP 2020人体安全标准。其200W功率传输能力和54.8%效率，适配小功率移动设备充电...

Cong Yuan · Yuhua Du · Yigeng Huangfu · Chao Gong 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年8月

分布式电推进（DEP）系统在无人机应用中优于传统集中式推进系统，但现有推进管理技术多采用集中控制，难以充分发挥其分布特性。本文提出一种面向DEP无人机的新型分布式控制方法，通过协调各推进器实现飞行速度与航向角的协同调节，即动力巡航与偏航控制。为避免失速，巡航与偏航控制在设计上充分解耦。文中给出了控制器设计细节与稳定性分析，并在控制器硬件在环（C-HIL）平台上完成实验验证。结果表明，所提方法能有效抑制超调并快速修正速度偏差，实现稳定航向调节，而无解耦机制时系统在100秒后失稳并失速。

解读: 该分布式电推进共识控制技术对阳光电源储能与充电桩产品线具有重要借鉴价值。其核心思想与PowerTitan储能系统的多模块协同控制高度契合：通过分布式共识算法实现多个PCS单元的功率均衡与解耦控制，可有效避免环流和振荡。文中提出的解耦控制策略可应用于ST系列储能变流器的有功-无功独立调节，提升构网型G...