找到 56 条结果 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
一种用于电动交通应用中直流快充站的宽输出电压范围双向两阶段DC-DC变换器
A Two-Stage Bidirectional DC–DC Converter With a Wide Output Voltage Range for DC Fast Charging Stations in E-Mobility Applications
Rajendra Prasad Upputuri · Bidyadhar Subudhi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
为缩短电动汽车充电时间并降低能量损耗，车载电池电压不断提升至800 V乃至1.5 kV，对快充系统设计提出新挑战。本文提出一种新型双向两阶段DC-DC变换器，具备极宽输出电压范围。前级采用双变压器可重构三桥臂变换器（DTR3LC），后级为交错式可重构降压变换器（IRBC），并通过四个辅助开关实现串并联切换，结合IRBC实现宽范围高效稳压调节。实验样机在80 V输入下实现15–150 V输出，最大效率达95.32%。
解读: 该双向两阶段DC-DC变换器技术对阳光电源充电桩产品线具有重要应用价值。其DTR3LC+IRBC架构通过串并联重构实现15-150V宽范围输出，可直接应对400V/800V/1500V多电压平台电动汽车的快充需求，避免多套硬件冗余。95.32%的高效率与阳光电源SiC器件应用经验结合，可提升充电桩能...
基于燃料电池/电池/超级电容的交通电气化系统混合供电大信号稳定性分析与改进策略
Large-Signal Stability Analysis and Improvement Strategy for Fuel Cell/Battery/Supercapacitor-Based Hybrid Power Supply System of Transportation Electrification Systems
Wenjie Ao · Jiawei Chen · Jie Chen · Pengwei Chen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
融合多种电源动态特性的混合供电系统（HPSS）在交通电气化中具有广阔应用前景。然而，负载大幅突变或高脉冲功率等极端工况易引发电力系统失稳，超出小信号分析适用范围。本文基于吸引域估计（ROA），对虚拟阻抗下垂参数及PI调节器在极端负载切换下的大信号稳定性进行综合分析，阐明系统参数与负载功率对稳定性的影晌。通过引入主动电容吸收脉冲功率，显著提升系统稳定性。实验结果验证了所提分析方法的有效性与结论的正确性。
解读: 该混合供电系统大信号稳定性分析技术对阳光电源储能与交通电气化产品具有重要应用价值。研究中的虚拟阻抗下垂控制与吸引域估计方法可直接应用于ST系列储能变流器的多源协调控制，优化燃料电池-储能混合系统在极端负载突变下的稳定性。主动电容吸收脉冲功率的策略对车载OBC充电机和充电桩产品的大功率脉冲工况适应性提...
基于时域分析的LCC-LCC补偿感应式电力传输变换器不连续工作状态的精确建模
Accurate Modeling of Discontinuous Operating State for LCC–LCC Compensated Inductive-Power-Transfer Converters by Time-Domain Analysis
Xian Zhang · Hualei Zheng · Fei Xu · Zhixin Chen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
LCC-LCC补偿拓扑广泛应用于感应式电力传输（IPT）系统以实现恒流（CC）输出，适用于电池充电。然而，传统基于频域基波分析（FHA）建立的数学模型在负载电阻大于阈值RL > πωLfs/2时无法准确描述输出电流，因其忽略了整流器输入电流的不连续半正弦特性。本文首次提出一种精确的时域分析（TDA）方法，用于推导LCC-LCC补偿IPT系统的输出电流模型。结果表明，输出电流随负载电阻增大而减小，与FHA结论截然不同。仿真与实验验证了所提TDA模型的准确性，且与理论分析一致。该方法可为设计LCC-...
解读: 该LCC-LCC补偿IPT系统的时域精确建模技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。研究揭示的不连续工作状态建模方法可直接应用于电动汽车无线充电桩和储能系统无线充电模块设计。传统FHA方法在大负载电阻时的建模误差会导致恒流输出失准，影响电池充电安全性。所提TDA方法能准确预测整流器输入电流的不...
模块化双向固态电池断开器保护功能的实现
Implementation of Protection Features for a Modular Bidirectional Solid-State Battery Disconnector
Daniel Dsa · Abhinav Chinnusamy · Satish Naik Banavath · Edivan Laercio Carvalho · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
针对电动汽车中高压电池系统对过流和短路故障保护的需求，本文提出一种紧凑、可复位、双向的固态直流断开器（SSD）。该断开器采用碳化硅开关反串联结构，具备快速响应和宽电压范围工作能力，可区分过流与短路故障，并支持可调触发电流阈值。通过电流模拟-数字转换采样与模拟硬件路径短路检测相结合，提升故障切断速度；基于I²t特性的可变反时限保护曲线有效避免了瞬态冲击电流误动作。此外，采用模块化设计，利用低功率器件和小电流传感器实现高可靠性与可扩展性。实验验证了单模块及双模块在800 V/30 A系统中对过流、短...
解读: 该固态电池断开器技术对阳光电源储能系统和新能源汽车产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，模块化SiC双向断开器可替代传统熔断器和接触器，实现电池簇级快速故障隔离，基于I²t特性的可变反时限保护曲线能有效区分浪涌电流与真实故障，避免储能系统启动时的误动作。在车载OBC充电机中，...
低成本电感式电压均衡器及其自由轮网络设计
Cost-Reduced Inductor-Based Voltage Equalizers With Design of Free-Wheeling Networks for Li-Ion Battery Pack
Lei Wan · Longyun Kang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
电感式均衡器具有高功率特点，但现有方案常忽略开关驱动隔离电源的成本及电感电流续流网络的设计。本文提出两种新型电感式电压均衡器：一方面，通过二极管与MOSFET构成开关阵列，实现同侧MOSFET共源极连接，减少隔离电源数量与电路成本；另一方面，引入死区期间电感电流下降更小的续流网络，提升均衡速度与效率。文中详细阐述拓扑结构、工作原理与数学建模，基于仿真结果选定电路参数，并在均衡性能、成本与体积方面与现有方法对比。实验平台验证了所提均衡器的可行性与高性能。
解读: 该低成本电感式均衡技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能产品具有直接应用价值。通过共源极MOSFET阵列设计减少隔离电源数量，可显著降低BMS均衡模块成本，这对大规模储能系统的经济性至关重要。优化的续流网络设计提升均衡效率和速度，能够改善电池组一致性维护能力，延长储能系统寿命。...
一种具有双谐振频率的混合式双向全桥CLLC谐振变换器以提升轻载至中载效率
A Hybrid Bidirectional Full-Bridge CLLC Resonant Converter With Dual-Resonant Frequency for Enhancing Efficiency at Light-to-Medium Loads
Thanh Nhat Trung Tran · Jian-Min Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
对称型电容-电感-电感-电容（CLLC）谐振变换器在电力电子系统中广泛应用，适用于可再生能源、电动汽车储能及直流微网等场景，具备双向功率传输、高功率密度、原边开关零电压开通及输出整流器软换流等优势。然而，其在轻载时工作频率过高，导致开关损耗增加、效率下降。为此，本文提出一种混合式CLLC变换器，可依据负载动态切换全桥与半桥结构，并调节谐振频率。该方法在轻至中等负载下降低开关频率，提升整体效率。实验基于2 kW样机，实现400 Vdc与800 Vdc母线互联，结果验证了该方案在轻中载条件下效率的显...
解读: 该混合式双谐振CLLC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。文章提出的全桥/半桥动态切换与双谐振频率调节方案，可直接应用于400V/800V双向DC-DC变换模块，有效解决储能系统在轻载工况下频率过高导致的效率损失问题。该技术与阳光电源现有CLLC拓扑...
无需钳位线圈或隔离变压器的原边谐振电流/电压钳位IPT系统实现固有CC-to-CV充电
Primary-Side Resonant Current-/Voltage-Clamped IPT Systems Without Clamping Coil or Isolation Transformer for Inherent CC-to-CV Charging
Sheng Ren · Xiaoqiang Wang · Jianping Xu · Ping Yang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
针对电池充电应用，本文提出一种实现固有恒流到恒压（CC-to-CV）充电的原边谐振电流/电压钳位感应式电能传输（IPT）系统。基于二端口网络分析，介绍了两种系统结构，无需钳位线圈与隔离变压器，降低了松耦合变压器的设计难度与成本。通过结合输入零相角及负载无关输出特性的补偿拓扑，获得具备固有CC-to-CV输出的IPT系统家族，显著简化控制复杂度。副边采用一阶补偿网络，减小了装置体积与重量。系统可实现软开关与最小化无功功率，降低电源容量与开关损耗。实验样机验证了所提方案的有效性。
解读: 该无钳位线圈IPT技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其固有CC-to-CV充电特性可直接应用于无线充电桩开发，简化控制系统设计复杂度，降低成本。原边谐振钳位技术实现的软开关与无功功率最小化，可提升充电效率并减小电源容量需求，契合阳光电源功率变换器的高效率设计理念。副边一阶补偿网络的轻量...
基于超螺旋技术的光伏-风电-混合储能直流微电网恒功率负载观测器控制
Observer-Based Control Using Super-Twisting Technique for a PV-Wind-HESS-Based DC Microgrid Feeding Constant Power Loads
Tony Thomas · Mahesh K. Mishra · Chandan Kumar · Marco Liserre · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
本文提出一种针对集成光伏与风能、并结合电池-超级电容混合储能系统（HESS）且带恒功率负载（CPLs）的直流微电网新型控制策略。利用超级电容高功率密度特性吸收瞬态功率，延长电池寿命。针对由 tightly controlled 变换器引发的CPL负阻抗效应导致的系统失稳问题，设计基于超螺旋控制（STC）与改进型超螺旋观测器（MSTO）的双向变换器控制方法，有效提升系统稳定性与动态响应，并精确维持直流母线电压。同时，在永磁同步风力发电系统中采用超螺旋滑模控制器（STSMC），实现变风速下最大功率点...
解读: 该超螺旋观测器控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。文中针对恒功率负载负阻抗效应的稳定性控制方案，可直接应用于ST储能系统的双向变流器设计，提升直流母线电压稳定性。电池-超级电容混合储能架构与阳光电源HESS集成方案高度契合，超螺旋控制算法可优化功率分配策略...
集成电池储能的混合变压器在电动汽车超快速充电中的应用
The Hybrid Transformer With Battery Storage Integration for Electrical Vehicle Ultrafast Charging
Huan Guo · Qi Xiong · Chen Li · Mingyu Zhou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
在电动汽车充电站中集成电池储能可有效降低对电网的影响并提升充电能力。本文提出一种集成电池储能的混合变压器方案，具备部分功率处理、变流单元复用及与交流电网协调运行的特点，适用于超快速充电站。文中介绍了电路结构与工作原理，讨论了参数设计与性能分析。相比传统配置，所提方案显著降低了实现特定充电容量所需的总变流器容量，同时因部分功率处理效应和简洁结构提升了整体效率。实验、仿真与计算结果验证了该方案的优越性，200 kW样机最高效率达98.2%，总变流容量仅396 kW即可实现380 kW最大功率转换，且...
解读: 该混合变压器集成储能技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。其部分功率处理架构可使变流器容量需求降低至传统方案的52%（396kW实现380kW功率），直接适用于阳光电源超充桩产品优化，显著降低功率模块成本。98.2%的系统效率与交流侧功率波动抑制特性，可增强ST系列储能变流器在充电场景的...
一种无变压器软开关多端口集成变换器及其漏电流抑制方法
A Transformerless Soft-Switching Multiport Integrated Converter With Leakage Current Suppression for Residential Energy Management
Lu Zhou · Yihan Gao · Minghan Dong · Xin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种无变压器、无漏电流的软开关多端口集成变换器（SSIMPC），用于家庭光伏、储能、直流母线及交流电网端口的集成。光伏端口工作于连续电流模式，实现低输入电流纹波与可再生能源高效利用；储能端口作为能量缓冲并支持软开关灵活控制。采用间接占空比解耦调制策略，无需额外无源器件即可实现多路零电压开关与电感复用。共地结构有效抑制漏电流并提升安全性。该拓扑支持多种功率组合的能量管理，适用于综合性家庭能源系统。实验样机验证了理论分析与拓扑可行性。
解读: 该无变压器软开关多端口集成变换器技术对阳光电源户用储能产品线具有重要应用价值。其共地结构漏电流抑制方案可直接应用于SG系列户用光储一体机，提升系统安全性并简化接地设计。间接占空比解耦调制实现的多路ZVS技术，可优化ST系列储能变流器中PV-Battery-Grid三端口协同控制，降低开关损耗10-1...
面向云电池管理系统的通用数据规范与实时数据流架构
Universal Data Specification and Real-Time Data Streaming Architecture for Cloud-Based Battery Management Systems
Dominic Karnehm · Akash Samanta · Michael Hohenegger · Nima Tashakor 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年6月
基于云的电动汽车电池管理系统（BMS）及其关联模块化多电平逆变器（MMI）的有效运行依赖于实时数据流。现有数据规范仅适用于固定布线电池配置及长期历史数据存储，难以满足实时需求。本文提出一种标准化数据规范及基于云的架构，支持云BMS的运行数据存储与分析，简化电池数字孪生的实现，并促进电池平台的研发。该规范兼容基于MMI的可重构电池组配置与控制参数，适用于实时数据流。实验数据与分析验证了该规范在云端实时数据传输、状态估计及容错测量方面的有效性。
解读: 该云BMS数据规范与实时流架构对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。针对PowerTitan等大型储能系统，可借鉴其通用数据规范实现电池簇级实时监控与状态估计，提升iSolarCloud平台的数据处理能力。MMI可重构电池组配置思想可应用于ST系列储能变流器的电池接入灵活性优化，支持异构电池组并联运...
结合PWM与移相控制的变直流链PFC集成DAB拓扑用于宽范围高效电动汽车充电器
Combined PWM and Phase-Shift Control of a Variable DC-Link PFC Integrated DAB Topology for Wide-Range High-Efficiency EV Chargers
Soumya Ghorai · Akhil Chambayil · Souvik Chattopadhyay · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
本文提出一种功率因数校正（PFC）集成双有源桥（DAB）电动汽车充电器拓扑，适用于单相交流电网下宽范围电池电压与电流变化。该控制策略通过优化调节直流链电压，协同实现脉宽调制与桥间移相控制，确保在不同输入输出条件下保持近似平坦的高效率特性。变换器支持电网到车辆（G2V）、车辆到电网（V2G）及车辆到家庭（V2H）运行，并具备无功功率支撑能力，适用于车载充电场景。实验样机在150–450 V电池电压范围内，分别采用110 V与220 V RMS电网输入时，2 kW输出下峰值效率达97.2%，满载效率...
解读: 该变直流链PFC集成DAB拓扑技术对阳光电源车载OBC充电机及充电桩产品线具有重要应用价值。其PWM与移相协同控制策略可直接应用于阳光电源充电桩产品，在150-450V宽电池电压范围内实现97.2%峰值效率和全载荷段95%以上效率，显著优于现有单级方案。该技术支持G2V/V2G/V2H双向运行及无功...
一种用于海上无人水面艇充电的LCC-S-S补偿三线圈无线充电系统
An LCC-S-S Compensated Three-coil Wireless Charging System for Offshore USV Charging
Chi-Fong Ieong · Pak-Ian Chan · Io-Wa Iam · Chi-Seng Lam · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
在海洋观测研究中，无人水面艇（USV）常用于实时数据采集，但受限于电池容量，频繁的人工充电制约了其作业效能。本文提出一种基于三线圈感应式电能传输（IPT）技术的USV专用无线充电系统，包含岸基站带中继线圈的发射垫与艇载小型接收线圈，有效应对USV空间受限、海浪扰动及水位错位导致的效率下降问题。针对三线圈结构设计了LCC-S-S补偿拓扑，并给出详细的参数配置以实现恒流输出。实验样机验证了系统的输出特性与性能，结果表明系统对准状态下直流-直流效率达91.3%，线圈间效率最高为97.7%，即使存在显著...
解读: 该LCC-S-S三线圈无线充电技术对阳光电源充电桩产品线具有重要应用价值。其91.3%的DC-DC效率和97.7%的线圈效率，以及在显著错位下仍保持86.8%效率的特性，可直接应用于阳光电源海上风电运维船、水上光伏巡检艇等特种设备的无线充电方案。三线圈中继结构解决了海浪扰动和空间受限问题，为阳光电源...
用于水下磁耦合无线电力与数据传输系统的时分传输方法
Time-Sharing Transmission Method for an Undersea Magnetically Coupled Wireless Power and Data Transfer System
Lei Yang · Zhixue Bu · Dengrui Xing · Liye Tian 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
海洋环境中的波浪、洋流和盐度梯度复杂多变，尤其在湍流和高导电条件下显著影响水下无线电力与数据传输性能。针对海水的导电特性带来的挑战，本文提出一种基于高频交变电磁场的磁耦合水下无线电力与数据传输系统，采用时分复用技术共享耦合线圈通道，实现电力与数据的无干扰传输。电力传输频率为86 kHz，数据采用1 MHz和2 MHz载波的频移键控调制，速率达200 kbps。实验结果表明，在4 cm距离下以200 W功率充电时，系统最高效率达91.3%，并可同步传输电池电压、电流和温度等状态信息。
解读: 该水下无线电力与数据传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。其时分复用架构可应用于车载OBC充电机和充电桩的无线充电方案，实现电力传输与电池状态监测的同步通信。86kHz电力传输频率与FSK数据调制的分离设计，可借鉴到ST储能系统的无线BMS通信中，解决高压环境下有线连接的安全隐患。91...
基于模糊下垂控制的航空电池组动态功率平衡方法
A Dynamic Power Balancing Method for Aircraft Battery Packs Based on Fuzzy Droop Control
Yun Zhang · Shihong Jing · Yihang Wei · Tong Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
电动飞机是未来发展趋势，但电池性能限制了电动飞机应用。分布式电池组平衡对电动飞机安全有重大影响。提出一种基于模糊逻辑控制和优化可变参数下垂控制的电池组源-负载分离动态功率平衡方法。通过定义源和负载准则设置启停平衡条件，该方法实现更快平衡速度，同时实现电池组间更小能量传输。动态变化的平衡电流防止实现平衡前大电流充电，降低充电期间热应力并减少电池退化。该方法在更少模式下实现飞机电力系统能量平衡，最小化平衡模式间频繁切换。还消除传统下垂控制在电池平衡系统中引起的电压偏差，增强供电可靠性。建立包含四组4...
解读: 该航空电池组平衡研究对阳光电源储能系统管理有重要参考价值。模糊下垂控制和源-负载分离的动态平衡策略可应用于阳光PowerTitan储能系统的多电池簇并联管理，提高平衡效率和降低热应力。动态变化平衡电流减少电池退化和消除直流母线电压偏差的技术可提升阳光ST系列储能变流器的可靠性和电池寿命。更少模式切换...
无铁氧体磁耦合器的设计与分析：面向电动汽车应用的动态性能优化
Design and Analysis of Ferrite Less Magnetic Coupler With Improved Dynamic Performance Characteristics for EV Applications
Hassan Khalid · Saad Mekhilef · Marizan Mubin · Mehdi Seyedmahmoudian 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
动态无线充电（DWC）技术有望在行驶中为电动汽车（EV）充电，从而减小电池容量与成本。然而，动态无线功率传输（DWPT）系统仍需优化以实现商业化应用。本文提出一种单侧磁场生成型磁耦合器，具有优化的性能参数。相比传统结构，该耦合器具备更高的耦合系数与互感，且自感显著降低。在三对称发射端DWPT系统中测试时，其与邻近发射端互感小，并能自然脱离第三发射端，简化多发射端解耦控制。接收端输出电压脉动仅1.3%，且I-V特性无零力区，支持360°旋转容错。为验证方案可行性，设计了工作于85 kHz、200 ...
解读: 该无铁氧体磁耦合器技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。研究提出的单侧磁场生成结构实现93% DC-DC效率和200mm大气隙传输，可直接应用于充电桩产品的无线充电方案开发。其1.3%低电压脉动特性与LCC-S补偿拓扑可借鉴至车载OBC充电机设计，提升充电稳定性。多发射端自然解耦控制策略对...
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