Nimitha Muraleedharan · Mahesh K. Mishra · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

随着可再生能源的广泛应用，微电网在最大化能量捕获的同时维持电网电能质量面临重大挑战。本文提出一种双电压源逆变器（DVSI）拓扑结构的新应用，以在电网电压变化条件下实现低电压穿越（LVRT）。该结构由两个逆变器组成，分别向电网输送有功功率并补偿无功及谐波负载电流。引入基于改进型双二阶广义积分器的准1型锁相环（DSOGI-QTI-PLL），以提升在谐波、不平衡和直流偏移等电网扰动下的控制性能。提出一种集成可再生能源与储能系统的功率管理策略，确保公共耦合点（PCC）在电网扰动及负荷波动下的功率平衡与频...

解读: 该DVSI拓扑与LVRT功率管理策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。双逆变器架构可借鉴至储能PCS设计，实现有功无功解耦控制，提升电网扰动下的功率调节能力。DSOGI-QTI-PLL算法可增强SG系列光伏逆变器在弱电网和谐波污染环境下的并网稳定性。所提...

Ali Akbar Shalbaf · Amir Hossein Riyahi · Mohammad Hemati · Amir Hossein Jabbarpoor Shahrezaei 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

太阳能功率优化器（SPOs）通过解决组件失配与局部遮挡问题，显著提升光伏系统性能。本文提出一种面向串联SPOs的创新性多层控制系统，结合诊断与保护功能。基于四开关Buck-Boost拓扑，系统实现多模块I-V曲线扫描与过压保护。研究设计两种独立过压控制器，分别应对I-V扫描与遮阴工况，并引入无线通信协议实现模块间高效数据交互。实验验证表明，该系统在不同工况下可有效维持最大功率点跟踪、准确提取I-V曲线并抑制电压应力，提升系统稳定性与可靠性。

解读: 该多层控制系统对阳光电源SG系列组串式逆变器及分布式MPPT方案具有重要应用价值。四开关Buck-Boost拓扑与多模块I-V扫描技术可直接应用于SG110CX等高功率组串逆变器的多路MPPT优化，提升局部遮挡场景下的发电效率。集成过压保护机制可增强1500V高压系统的安全性，与阳光电源现有MPPT...

Sumin Han · Jingli Gao · Shangcong Tian · Jiaoxin Jia · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

提出基于阵列换能器的水下超声功率传输UPT系统以改善失调容限。阵列换能器通过多单元协同工作扩大有效传输区域，提高水下移动设备充电鲁棒性。实验验证该系统在水下环境和失调条件下的优越性能，显著提升传输稳定性和效率。

解读: 该水下超声功率传输研究对阳光电源特种应用场景有前瞻价值。虽然超声传输与阳光主营业务差异较大，但抗失调阵列技术思路可借鉴用于阳光水下AUV无线充电方案设计。该研究对阳光拓展海洋新能源应用有启发意义。...

Asimenia Korompili · Oemer Ekin · Veit Hagenmeyer · Antonello Monti · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

直流电源系统有助于高效集成基于变换器的分布式能源。本文提出一种用于降压和升压DC/DC变换器的电压控制器，采用非线性自抗扰控制（NL-ADRC）模型，包含增广滑模观测器、自适应参考轨迹生成器和李雅普诺夫反馈控制器。该模型基于广义ADRC框架，适用于非最小相位系统及匹配与不匹配扰动。通过估计扰动生成平滑状态参考轨迹，提升抗扰鲁棒性。相比传统L-ADRC，所提方法在控制自由度和动态性能上更具优势，并结合频域与时域分析揭示小信号与大信号扰动下的设计权衡。仿真与实验验证了其优于PID和L-ADRC的性能...

解读: 该非线性自抗扰控制技术对阳光电源DC/DC变换器产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，NL-ADRC可显著提升DC/DC级联环节的电压调节性能，增强对电池侧电压波动和负载突变的抗扰能力，优于传统PID控制。在PowerTitan大型储能系统中，该技术可改善多模块并联时的动态响应和稳定性。对于...

Lei Zhang · Rongliang Shi · Bin Guo · Xin Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

随着传统能源日益枯竭与环境问题加剧，光伏-储能住宅发电系统发展迅速。此类系统具备并网与孤岛两种运行模式，为保障负荷供电连续性，实现模式间无缝切换至关重要。本文提出一种基于电压外环与电流内环统一控制结构的无缝切换策略，并网时逆变器呈电流源特性，电压环休眠；孤岛时呈电压源特性，双环均工作，避免了控制器切换引起的电压电流冲击。结合电压参考重构与预同步控制，确保切换过程平滑。充分考虑继电器延时特性，设计了分步控制器与时序方案。实验结果验证了该策略的优越性。

解读: 该双模式无缝切换技术对阳光电源户用储能产品线具有直接应用价值。文中提出的电压-电流双环统一控制架构可直接应用于ST系列户用储能变流器，解决并离网切换时的电压电流冲击问题。其电压参考重构与预同步控制策略可优化阳光电源SH系列户用光储一体机的模式切换性能，提升负荷供电连续性。继电器延时补偿的分步时序设计...

Chaochao Li · Hongchen Liu · Rutian Wang · Zhanfeng Xiong 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

三电平双输出变换器作为一种先进的电力电子拓扑，融合了三电平技术与双输出特性，在工业、能源及交通领域具有显著优势。实现电容电压平衡并提高直流母线电压利用率是其关键技术难点，且难以同时满足。本文提出基于载波的最优脉宽调制策略，通过分析三种不同零序电压对分压电容中点电压的影响，引入两种优化的零序电压注入方法，有效提升直流电压利用率。在此基础上，提出电容电压平衡控制方法，通过调控中点平均电流，在两组输出的不同调制范围内实现电容电压平衡。实验结果验证了所提调制策略的有效性。

解读: 该三电平双输出变换器优化PWM技术对阳光电源ST系列储能变流器和工商业光伏系统具有重要应用价值。其电容电压平衡控制方法可直接应用于PowerTitan大型储能系统的三电平拓扑设计，解决中点电位漂移难题；优化的零序电压注入策略能提升直流母线电压利用率，增强SG系列逆变器在弱电网环境下的稳定性。双输出特...

Chandra Shetty · Daniel C. Smallwood · Darragh Cronin · Séamus O’Driscoll 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

电感器尺寸过大是制约当前器件微型化的主要瓶颈之一。本文提出一种新型垂直磁芯电感结构，采用铜导体同轴截面并由磁芯环绕。通过建立电感模型，结合自研Co-Zr-Ta-B磁性薄膜的相对磁导率和磁损耗角正切参数，评估其电感量、饱和电流、直流Q值（Q_dc）及交流品质因数（Q_ac）等关键性能指标。引入一种关联交流与直流性能的二维图形分析方法，并完成原型器件 fabrication。实验结果验证了该结构的可实现性，为PwrSiP/PwrSoC中的能量存储应用提供了高集...

解读: 该3D磁增强微电感技术对阳光电源功率变换器产品具有重要应用价值。垂直磁芯结构与Co-Zr-Ta-B磁性薄膜的高集成度方案，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的DC-DC变换级，显著缩小磁性元件体积，提升功率密度。该技术的高频特性优化（Qac/Qdc综合评估）契合阳光电源1500V高压...

Le Sun · Xiaoqiang Guo · Ahmad Syed · Xiaochen Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

串联型海上风电转换系统可省去庞大且昂贵的海上变电站。该系统中，如混合式双有源桥（HDAB）等电流馈电双向隔离DC-DC变换器，可在无风时由陆上电网向风电场本地负载供电。然而，当辅助电源不可用时，HDAB电流源侧反向阻断桥臂无法导通，导致风电机组停机时系统无法启动，且电流源侧需钳位电路抑制电压尖峰。本文提出一种改进的HDAB钳位电路结构，将电流源侧辅助电源与钳位电路集成，提供从电流源侧母线到辅助电源输入的充电通路，并提出相应的启动策略。该方法可在无电压侧电源情况下实现辅助电源上电并抑制电压尖峰。仿...

解读: 该研究提出的改进型HDAB钳位电路及启动策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。具体而言：1) 可应用于ST系列储能变流器的双向DC-DC变换环节,优化启动过程并提高可靠性；2) 对PowerTitan大型储能系统的电流源侧保护和启动控制提供新思路；3) 钳位电路与辅助电源的集成设计方案可...

Sneha Narasimhan · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

电流源逆变器（CSI）因其具备四象限运行、短路保护能力以及直流链路无需电解电容等固有优势，常用于大功率中压场合。宽禁带（WBG）器件的兴起推动了CSI在中压固态变压器、电动汽车、牵引系统及可再生能源系统中的重新应用。然而，直流链路电感电流突变引发的过电压问题严重影响系统可靠性，尤其在快速开关器件下需在数微秒内完成保护。本文分析现有过电压保护（OVP）方案的局限性，提出两种可在三相上实现更低钳位电压的OVP方案，并确保系统电压不超额定值。基于SiC MOSFET和二极管搭建了3.3 kV CSI实...

解读: 该SiC电流源逆变器过电压保护技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，CSI拓扑的四象限运行和短路保护能力可提升系统可靠性，所提OVP方案能有效抑制直流侧电感电流突变引发的过电压，保障SiC器件安全运行。在PowerTitan大型储能系统中，无电解电容的直流链路设计可延长系...

Ankit Kumar Pratihasta · Rajeev Kumar Singh · Rakesh Kumar Mishra · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

超级电容在电池-超级电容储能系统BScESS中对增强直流母线稳定性至关重要。然而传统BScESS配置存在显著局限性，在变负载工况下直流母线电压恢复缓慢。这些挑战主要归因于系统中相位滞后零频率PLZF的存在，限制了控制带宽并降低相位裕度，导致直流母线振荡和不稳定。此外超级电容电压降低会负面影响BScESS的电压控制带宽和相位裕度。为应对这些挑战，本文提出一种具有增强瞬态性能的新BScESS拓扑，可快速恢复直流母线电压以响应负载突变。该拓扑有效消除PLZF的失稳影响，从而在不牺牲相位裕度的情况下实现...

解读: 该电池-超级电容混合储能拓扑研究对阳光电源PowerTitan储能系统优化有直接应用价值。消除PLZF实现宽带宽控制和快速直流母线恢复（20-22ms）的技术特点与阳光ST系列储能变流器在电网频率调节和功率波动平抑应用中的快速响应需求高度契合。超级电容电压不敏感的控制设计为阳光混合储能方案的全寿命周...

Thanh Nhat Trung Tran · Hong-Ji Li · Huang-Jen Chiu · Jian-Min Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

有源钳位反激（ACF）变换器因结构简单、成本低而广泛应用于小功率场合。传统互补控制策略在重载下效率较高，但在轻载至超轻载时因辅助开关导通损耗显著而导致效率下降。本文提出一种工作于断续导通模式（DCM）的ACF变换器，采用三模控制策略，针对不同负载条件分别应用互补与非互补控制。中重载时采用互补控制以降低开关损耗；轻载时采用非互补控制以缩短辅助开关导通时间；超轻载时启用突发模式进一步提升效率。该方案确保主开关在整个负载范围内实现软开关，辅助开关在中重载时亦实现软开关。实验结果表明，在65 W原型样机...

解读: 该三模控制ACF变换器技术对阳光电源车载OBC充电机和光伏优化器产品具有重要应用价值。在OBC充电机中，车辆长时停放时处于超轻载待机状态，该技术的突发模式和非互补控制可显著降低待机功耗，提升整体能效等级。在组件级光伏优化器中，早晚低辐照和阴影遮挡场景下常工作于轻载，三模控制策略可确保轻载效率达90%...

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...

Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。

解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...

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...

Yiren Zhu · Xinyang Hao · Tao Yang · Zhenyu Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

在多电飞机(MEA)直流配电系统中,双有源桥(DAB)变换器用于管理不同直流母线间或储能设备(如电池)的功率传输。但因低压(LV)H桥电流变化率较高和电流幅值大,LV板与变压器间互联电感不可忽略,其在变压器次级侧引入明显电压降,可能导致功率控制不准确。为解决该问题,开发DAB变换器综合数学模型用于移动离散控制集模型预测控制(MDCS-MPC)方法以最小化稳态误差。该模型明确包含互联电感影响并进一步研究传输功率与LV侧电压降间关系。1000W DAB样机实验验证了模型和MDCS-MPC方法有效性,...

解读: 该考虑互联电感的DAB模型预测控制技术对阳光电源高变比变换器设计有重要参考价值。互联电感建模方法可应用于ST储能变流器的大功率DAB模块,提高功率控制精度。MDCS-MPC算法对阳光电源航空和特种电源领域的高可靠性要求有借鉴意义。该技术对PowerTitan储能系统的宽电压范围DC-DC变换和动态响...

Kotb B. Tawfiq · Hatem Zeineldin · Ahmed Al-Durra · Ehab F. El-Saadany · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

无变压器并网光伏系统面临共模电压与泄漏电流等挑战，导致并网电流畸变、损耗增加及电磁干扰。本文对一种三相混合三电平/两电平逆变器进行综合分析，在减少开关器件数量的同时有效应对上述问题。通过数学推导与实验验证了中点电压在平衡与不平衡负载下的自平衡特性，并提出一种新型占空比调节策略以抑制直流偏磁影响。分析了死区效应对逆变器性能的理论影响，并改进脉宽调制策略以降低共模电压。仿真与实验结果验证了所提控制方法在中点电压平衡、死区补偿及泄漏电流抑制方面的有效性与可靠性。

解读: 该混合三电平/两电平拓扑技术对阳光电源SG系列无变压器光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。其中点电压自平衡特性可简化阳光现有三电平NPC拓扑的均压控制算法，减少功率器件数量降低成本；改进的死区补偿策略可直接应用于SG110CX等高功率密度产品，提升并网电流质量；共模电压抑制方案对解决1500...

Qingsong Wang · Songhao Chen · Fujin Deng · Ming Cheng 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

随着电力系统可再生能源比例增长,电网稳定性需要专用能量消纳技术。电弹簧(ES)是新型电力电子装置,通过将用户负荷分为关键负荷(CL)和可调节非关键负荷(NCL),将CL功率波动转移至NCL解决功率波动问题。研究典型电压源型ES拓扑,提出ES系统无差拍预测功率控制策略,通过应用计算的ES参考电压到逆变器分别控制系统有功和无功功率,具有良好动态性能、无稳态误差、无需参数整定和无需锁相环(PLL)。为解决基于模型控制的参数敏感性问题,实现基于递归最小二乘(RLS)的集成在线参数辨识方法。仿真和实验验证...

解读: 该电弹簧无差拍预测功率控制技术对阳光电源储能系统的电网友好型控制有创新启发。无PLL有功无功独立控制方法可应用于ST储能变流器的功率波动平抑功能,提高动态响应速度和控制精度。在线参数辨识技术对阳光电源逆变器的鲁棒性提升有借鉴价值。该技术对PowerTitan储能系统参与电网调峰调频和可再生能源消纳有...

Philip Korta · Animesh Kundu · Lakshmi Varaha Iyer · Narayan C. Kar · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

宽禁带半导体器件在电动汽车牵引逆变器中因具备更高的能效和功率密度而受到广泛关注。本文研究利用氮化镓（GaN）器件的快速开关特性，进一步提升牵引逆变器的效率与功率密度。建立了GaN逆变器的电热耦合模型，并通过实验验证了其精度，在多数工况下效率误差不超过0.3%或损耗偏差小于100 W。提出一种考虑直流母线电压纹波限制的新型可变开关频率策略，相较固定开关频率方案最高可提升效率5%。结合GaN的高速开关能力，该方法使电容体积减小35.7%，同时提高了驾驶循环效率和逆变器功率密度。

解读: 该GaN可变开关频率控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文中提出的电热耦合建模方法和考虑母线纹波约束的变频策略，可直接应用于阳光电源车载OBC充电机和电机驱动系统的优化设计。通过动态调整开关频率，在轻载工况降频减少开关损耗，重载时提频保证性能，可使驱动系统效率提升最高5%，同时电容体...

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...

Haroon Rehman · Shirazul Islam · Kohei Higashikawa · Atif Iqbal 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

本文提出了一种新型七电平开关电容逆变器（7L-SCI）拓扑，并将其应用于带有直流超导电缆的并网光伏（PV）系统。该拓扑具备对开关器件故障的固有容错能力。文中对所提拓扑与多种七电平多电平逆变器（MLI）进行了对比分析。利用直流超导电缆的能量存储特性，可有效平抑光伏输出功率波动，其高速充放电能力克服了传统技术难以调控的问题。同时，超导电缆的应用降低了逆变器输入电流的尖峰，弥补了开关电容型逆变器的常见缺陷。通过实验样机验证了拓扑性能，并借助MATLAB/Simulink®仿真结果展示了有无超导电缆时系...

解读: 该七电平开关电容逆变器拓扑对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要参考价值。其固有容错能力可提升产品可靠性，减少开关器件数量有助于降低成本。文中提出的直流超导电缆储能方案为PowerTitan大型储能系统提供了新思路，其高速充放电特性可增强功率波动抑制能力，优于传统电池储能响应速度。...