Rutger Kersjes · Prasanth Venugopal · Alte de Boer · Thiago Batista Soeiro · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

针对Pipistrel Velis电动飞机提出功率分配系统,采用多源逆变器(MSI)集成电池储能系统和氢燃料电池增程器为电机供电。选择三相三电平T型逆变器处理两个独立直流电源和电机。针对储能系统和电机间功率传输管理挑战,引入多目标矢量调制(MOVM)策略,在变化条件下最大化燃料电池输出功率同时维持恒定电机功率。通过分离变换器输出矢量并引入可控功率传输角实现。描述该策略并提出计算最优功率传输角的方法。仿真和实验测试对比其他方案,在类似Pipistrel飞机典型飞行剖面条件下验证该方法。

解读: 该电动飞机多源逆变器技术对阳光电源航空电气化和多能源集成有创新启发。MOVM多目标矢量调制策略可应用于ST储能系统的混合能源管理,如电池-超级电容混合储能的功率分配优化。三电平T型逆变器多源集成技术对PowerTitan储能系统的多DC源协调控制有参考价值。该技术对阳光电源拓展新能源汽车和特种车辆领...

Sourav Prasad · Krrish Ranawat · Prajof Prabhakaran · Arun Dominic · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

独立式可再生能源系统通常采用多个变换器来调节直流母线电压并管理光伏与电池至负载的功率流动，但导致系统体积大且复杂。三端口DC-DC变换器（TPC）虽可集成多源，但现有拓扑存在电压增益低、控制复杂等问题。本文提出一种新型无变压器、含双向电池端口的TPC，具备高电压增益、低器件应力，且光伏与电池端口间无电压匹配约束。该变换器通过简化控制策略实现光伏电流与输出电压的双自由度调节，且在电池充放电模式下具有统一的小信号模型，避免了复杂的模式切换机制。实验验证了所提TPC的有效性与可行性。

解读: 该双输入开关电容变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。其无变压器、高增益特性可简化光储一体机拓扑，降低系统体积和成本；双向电池端口设计与阳光电源储能PCS的双向功率流管理需求高度契合；统一小信号模型可简化充放电模式切换控制，优化现有储能变流器的控制策略...

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...

Harish Karneddi · Deepak Ronanki · Jose Rodriguez · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

提出模块化可重构车外充电器,在宽输出电压范围内为现有和下一代电动汽车(EV)充电提供增强性能。充电器利用功率电子构建块(PEBB),根据电池电压配置为星形或三角形连接以优化不同输出电压范围性能。每个PEBB包含无桥宽电压范围前端变换器(FEC)和隔离DC-DC变换器。通过有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)实现的分布式控制架构促进固有平滑模式转换并保持模块间一致性能。通过MATLAB/Simulink中150kW模型综合仿真、3.3kW PEBB实验室样机实验研究和150kW充电器实时研究验...

解读: 该模块化可重构充电器技术对阳光电源电动汽车充电桩产品有重要创新价值。PEBB模块化设计可应用于大功率直流充电桩,实现宽电压范围适应并降低成本。FCS-MPC分布式控制策略对阳光电源充电桩的模式平滑转换和多模块协调有借鉴意义。120-900V宽电压范围对阳光电源充电桩产品兼容各类电动汽车有实用价值,可...

Zhan Liu · Quangen Li · Jiawei Fu · Hua Zhou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

模块化多电平变换器-电池储能系统（MMC-BESS）有助于提升电网可靠性，但其模型预测控制（MPC）面临计算量大、输出电流质量不佳及权重因子选取困难等问题。本文提出一种扩展电平MPC方法，在负载MPC阶段直接计算输出电压参考值，并通过逐步优化确定输出电平，采用优化电流误差面积的代价函数以降低电流总谐波畸变（THD）。每控制周期计算复杂度恒为5，与子模块数量无关。针对环流控制设计两种策略，并采用独立代价函数避免权重因子整定，将荷电状态（SoC）平衡反馈引入环流参考实现相间与桥臂间SoC均衡。仿真与...

解读: 该扩展电平MPC方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其核心优势在于：1）计算复杂度恒定为5且与子模块数量无关，可显著降低控制器成本，适合大规模MMC-BESS部署；2）通过优化电流误差面积降低THD，可提升ST储能变流器并网电能质量，满足严格的电网谐波...

Dat Thanh Tran · Kyeong-Hwa Kim · Jih-Sheng Lai · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

本文提出一种面向双向功率流的直流微电网无缝分布式功率管理方法，可在严重网络攻击下实现系统整体稳定。基于V*–P下垂曲线的分布式二级控制确保在不确定性条件下对电动汽车、风力机、电池、负荷及电网代理构成的系统进行功率与电压调节，并随电价动态调整电网下垂曲线以降低用电成本。通过引入补偿项的弹性控制策略，有效抑制虚假数据注入和拒绝服务等网络攻击的影响。改进的控制结构显著减小了电压超调，且仅需单向数字通信链路，降低了系统成本与通信负担。仿真与实验验证了该方案的有效性与可行性。

解读: 该网络攻击防护下的分布式功率管理技术对阳光电源PowerTitan储能系统和微电网解决方案具有重要应用价值。文中V*-P下垂控制与弹性补偿策略可直接应用于ST系列储能变流器的二级控制层，增强系统抵御虚假数据注入和DoS攻击的能力，提升iSolarCloud云平台通信安全性。双向功率流管理方案适配光储...

Chandan Chetri · Sheldon Williamson · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

电动飞机的运行效率与普及程度高度依赖其储能系统。快速充电虽可缩短停机时间、提升周转效率，但易因温升加剧和化学退化而损害电池健康，尤其在低温环境下更为显著。本文提出一种闭环多阶段恒流温控（MCC-TC）快速充电策略，通过实时温度反馈调节充电电流，有效保护航空级电池健康。实验结果表明，相较于传统CC-CV方法，MCC-TC显著降低了温升ΔT及温升速率ΔT/Δt。在−5 °C和30 °C下，ΔT分别降低47.68%和49.74%，ΔT/Δt分别降低65.35%和38.96%，验证了该算法在提升充电效率...

解读: 该多阶段恒流温控快速充电技术对阳光电源储能系统和充电桩产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，可借鉴其闭环温度反馈机制优化电池管理策略，在快充场景下通过动态调节充电电流降低温升47-50%，显著延长储能电池循环寿命。对于车载OBC充电机和充电桩产品，该算法可...

Jiangfeng Wang · Jingtian Shi · Cheng Xue · Xin Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

在电池集成光伏（PV）系统中，非对称双直流端口直-交流变换器因实现光伏与电池的单级功率变换而具备高集成度、高效率和低成本优势。然而，光伏与电池电压的变化导致变换器呈现非对称特性，增加了调制策略的设计难度，且需灵活调控各端口间的功率流动。为此，本文提出一种广义载波调制功率控制方案（GCBM-PCS），包含外环功率控制与内环带零序注入的改进载波脉宽调制（CB-PWM）。外环调节合适的零序分量，引入非对称载波使调制自适应直流端口电压变化。文中定量分析了端口电压与可控零序分量对多端口功率分配的影响。所提...

解读: 该非对称双直流端口DC-AC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光储一体机产品具有重要应用价值。所提GCBM-PCS方案通过自适应载波调制和零序分量注入，可有效解决光伏与储能电池电压不对称时的功率协调控制难题，实现单级功率变换，相比传统双级拓扑可降低系统成本15-20%并提升效率1-2%...

Jingyue Wang · Di Zhu · Chuang Liu · Zhongchen Pei 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

光伏-电池-混合（PVBH）级联变换器具有模块化、组件级最大功率点跟踪及无功率波动输出等优势，已成为一种有前景的能源集成方案。然而，在夜间重负载时段，因无光伏输入，该变换器处于闲置状态，导致利用率降低。本文提出一种在闲置状态下复用变换器的PVBH级联并网系统，可灵活切换为储能电站模式，为电网提供有功频率与电压支撑，无需额外配置储能变换器，从而提升配电网资产利用率。介绍了系统结构与子模块工作原理，给出了“PVBH并网模式”与“储能电站模式”的切换条件，并设计了相应控制策略。通过10 kV/3 MW...

解读: 该单级隔离PVBH复用变换器技术对阳光电源ST储能系统与SG光伏逆变器融合方案具有重要价值。核心创新在于通过模式切换实现设备复用：白天光伏并网模式下实现组件级MPPT，夜间自动切换为储能电站模式提供调频调压服务，显著提升资产利用率。该技术可直接应用于阳光电源PowerTitan储能系统的PCS设计优...

Jigang Wang · Weiwen Chen · Mengcheng Huang · Song Yu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

多中继无线功率传输（MR-WPT）系统在复杂空间内难以维护设备的远距离供电中具有显著优势。本文提出一种结构极简的电池负载自适应无线充电系统，设计了一种新颖的n线圈MR-WPT系统，可在不同频率下实现零相位角恒流（CC-ZPA）与恒压（CV-ZPA）输出。通过发射端感知电池状态的方法获取系统端口特性，并据此建立两种充电模式的切换判据。系统仅利用发射端电流信息判断电池状态并调节频率切换模式，无需通信与拓扑切换，结构最简。六线圈原型实验验证了系统最大谐振传输效率达97%。

解读: 该频率控制的MR-WPT技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其CC-ZPA/CV-ZPA自适应切换机制可直接应用于无线充电桩产品，实现无通信的电池状态感知与充电模式切换，简化系统架构。多中继线圈的远距离传输特性（97%谐振效率）可解决停车位偏差容忍度问题，提升用户体验。该技术的发射端电流...

Himanshu Patel · Kamalesh Hatua · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

随着半导体器件的发展，电力电子变压器（PET）技术已成为实现中压交流电网与低压交流/直流电网直接集成的优选方案。针对级联H桥（CHB）型三阶段PET在轻载下因死区效应和电网电压谐波导致的网侧电流总谐波畸变率（THD）偏高问题，本文提出一种结合滞环电流控制与矢量控制的混合调制闭环控制策略。每相中一个H桥单元采用滞环控制，其余单元采用移相SPWM矢量控制，有效改善中压侧电流波形，降低空载电流及损耗，并通过PWM轮换逻辑均衡开关损耗。实验在20 kW、1.2 kV/400 V/200 V PET样机上...

解读: 该混合调制技术对阳光电源ST系列储能变流器和充电桩产品具有重要应用价值。针对级联H桥拓扑在轻载工况下THD偏高的问题，文章提出的滞环与矢量控制混合策略可直接应用于阳光电源PowerTitan大型储能系统的PCS设计，有效改善轻载时的电流波形质量，降低空载损耗。PWM轮换逻辑对均衡功率模块热应力、延长...

Zariff Meira Gomes · Edemar de Oliveira Prado · Yann Le Gall · Gilney Damm 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种用于30千瓦电动汽车充电的动态无线电力传输（DWPT）系统的设计、建模与控制方法。该系统可在车辆行驶过程中实现电能补给，维持或充电车载电池。系统采用埋设于路面的初级线圈，由连接直流母线的直交变换器供电。文中建立了包含自感与互感动态变化的数学模型，并提出基于感应电流的初级线圈选通时序策略，无需传感器或定时机制即可应对次级线圈运动与偏移。为优化功率传输，设计了改进型极值搜索控制以自主跟踪谐振频率并实现软开关。通过仿真与Stellantis DS3 Crossback实车全尺寸实验验证，...

解读: 该DWPT动态无线充电技术对阳光电源充电桩产品线具有前瞻性应用价值。文中提出的无传感器初级线圈选通策略和改进型极值搜索控制算法，可借鉴应用于阳光电源车载OBC充电机的自适应控制优化，提升充电效率和鲁棒性。30kW功率等级的直交变换器设计与软开关技术，与阳光电源充电桩的功率变换架构高度契合，其90.2...

Xiaoyan Liu · Maohang Qiu · Kevin Hobbs · Ahmed Dahneem 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

混合动力/电池驱动的电动卡车或飞机因可消除温室气体及有害气体排放而备受关注。兆瓦级电驱动系统中，1600-V电压平台相比传统400-V或800-V系统可减轻线缆重量并提升充电速度，更具优势。本文提出并研制了一款适用于该场景的500-kW三相交错谐振开关电容DC-DC变换器，详细分析了其工作原理及功率损耗，包括MOSFET、无源器件和母排损耗。提出了一种高效的高功率测试方法，并在额定工况下验证了样机性能。仿真与实验结果表明，该原型机峰值效率达99.1%，满载500-kW时效率为98.7%。

解读: 该500-kW谐振开关电容变换器技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。其98.7%满载效率和1600V高压平台设计可直接应用于大功率充电桩产品，减少线缆损耗并提升充电速度。三相交错谐振拓扑及详细的损耗分析方法（含MOSFET、无源器件、母排损耗）可优化ST系列储能变流器的DC-DC变换环...

Danny Seeley · Mark Sumner · David William Phillip Thomas · Steve Greedy · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

针对多电飞机(MEA)高压直流电路和电池储能技术发展导致元件或绝缘退化引起直流电弧故障风险增加的问题,开发快速直流电弧故障检测方法确保乘客安全。进一步发展窗口分形维数(WFD)电弧检测方法适用包含开关功率变换器网络的线性和非线性负载。结果一致显示所有负载条件下电弧起始和持续期间WFD显著变化。提出快速直流电弧检测新方法,相比其他方法需更少计算步骤、更少参数设置和更少调试,可与现有保护方案协同提供清晰鲁棒的直流电弧故障指示并防止电路损坏。

解读: 该直流电弧检测技术对阳光电源直流系统和储能产品的安全保护有重要应用价值。WFD电弧检测方法可应用于PowerTitan大型储能系统和1500V光伏系统的直流侧保护,快速识别电弧故障并防止火灾风险。该技术对新能源汽车高压直流充电系统的安全监测有借鉴意义,可提高系统安全性。少参数设置和快速检测特性对阳光...

Yifan Wang · Miao Zhu · Ming Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种多端口无线功率路由器（MWPR）及其控制策略，可实现多向双向功率流动，适用于电池管理与多端口能量接口等应用。该MWPR通过垂直堆叠线圈连接多个源与负载，提供多种潜在功率传输路径，显著提升系统灵活性。主要贡献包括：1）等效端口模型以简化多路功率流与零电压开关（ZVS）条件分析；2）扩展相量分析法，直观揭示功率流、ZVS与控制变量间的耦合关系；3）多目标控制策略，实现灵活功率调节与宽范围ZVS运行。实验基于250 kHz四端口原型验证，结果表明在不同端口电压和宽功率范围内均能实现稳定功率...

解读: 该多端口无线功率路由器技术对阳光电源储能与充电业务具有重要应用价值。其多向双向功率流控制可应用于PowerTitan储能系统的电池簇间无线均衡管理，突破传统有线BMS的布线复杂性，提升模块化集成度。扩展相量分析法与宽范围ZVS控制策略可借鉴至ST系列储能变流器的SiC器件软开关优化，降低开关损耗并提...

Writtik Dutta · Ayan Mallik · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出了一种基于CLL谐振结构的双向直流变换器的建模与优化方法，旨在实现高电压增益与增强的软开关能力。该变换器有效连接低压电池单元与高压直流母线，支持电网集成。研究引入增强型广义谐波近似（E-GHA）建模方法，结合高次谐波分析与电路寄生参数，精确量化损耗。为在满足高增益的同时最小化功率损耗，构建了多目标、多变量、多约束优化框架，用于谐振腔参数与控制变量的协同优化。实验研制了500 kHz原理样机，实现2.5–4 V与360 V之间的双向变换，负载范围25–100 W，放电与充电峰值效率分别达9...

解读: 该双向超高增益DC/DC变换器技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其2.5-4V至360V的宽范围电压变换能力可直接应用于ST系列储能变流器的电池单元级管理，实现单体电池与高压母线的直接连接，提升PowerTitan储能系统的模块化设计灵活性。E-GHA建模方法结合高次谐波与寄生参数分析...

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-...

Million Gerado Geda · Ba Phu Do · Huigyeong Song · Huu-Phuc Kieu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

提出单级AC-DC变换器轻载高效调制策略。该调制方案在改进推挽单级AC-DC变换器上实现。该变换器通过引入辅助电感在全功率宽电压范围实现零电压开关(ZVS)导通。但单级变换器通常因硬开关(HS)和环流电流占主导导致显著功率损耗而存在轻载效率低问题。为应对这些挑战,提出使用自适应开关频率提高轻载效率的调制策略。3.7kW单级车载充电器(OBC)样机实验验证了各负载水平下的理论分析。轻载转换性能包括效率和电能质量得到改善。该概念对负载水平多样化的电池储能系统(BESS)和光伏(PV)转换系统特别重要...

解读: 该轻载高效调制单级AC-DC变换器技术对阳光电源车载充电器和光伏逆变器轻载性能优化有重要应用价值。自适应开关频率策略可应用于阳光电源OBC产品,提高轻载充电效率。宽电压ZVS技术对ST储能系统的AC-DC整流级有借鉴意义。该技术对户用光伏和储能系统在低负载运行工况下的能量损耗降低有实用价值,可提升系...

Jiayu Zhou · Giuseppe Guidi · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种协调电压-频率控制方法，可在耦合条件大幅变化时实现感应式电池充电系统的全范围输出功率调节与高效率运行。该方法根据耦合状态和功率流自动切换亚谐振频率控制与谐振频率下的电压控制，无需依赖耦合系数估计。通过合理选择标称耦合参数，可最小化谐振电容电压并保持高系统效率。结合脉冲密度调制技术，确保电压控制模式下的软开关。实验验证表明，所提方法在宽耦合变化范围内兼具高效率与宽功率调控能力，峰值效率超过96.9%，大部分工况下效率高于95.5%。

解读: 该协调电压-频率控制技术对阳光电源车载充电（OBC）和无线充电桩产品线具有重要应用价值。文中提出的亚谐振与谐振频率自适应切换策略，可直接应用于电动汽车无线充电系统，解决车辆停放位置偏移导致的耦合系数大幅波动问题。结合脉冲密度调制实现全范围软开关的方法，可优化阳光电源SiC/GaN功率器件应用方案，降...

Sombir Kundu · Ashutosh K. Giri · Sunil Kadiyan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种用于电压源变换器（VSC）的自适应混合步长归一化最小均方四阶（MSSNLMF）控制方法，以调节独立发电系统中的电压与频率。该控制策略同时实现负载无功补偿、抑制供电系统谐波、平衡负载不对称影响，并在间歇性条件下提升基波分量提取的动态响应速度、减小稳态误差并增强系统稳定性。系统由光伏阵列、风力驱动的自励感应发电机及电池储能构成。采用双向DC-DC变换器控制替代传统PI控制，提升了系统稳定性并简化了控制器设计。实验结果表明，所提方法在风速、光照及非线性负载变化下均具有优良的电能质量，动态调...

解读: 该自适应MSSNLMF控制算法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。文章提出的混合步长自适应控制可直接应用于储能PCS的电压频率调节，相比传统PI控制，其19ms动态响应时间和2%稳态误差显著优于现有方案，可提升阳光电源离网储能系统在负载突变时的电能质量。双向DC-...