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%...

Zhijing Ye · Chi Li · Zedong Zheng · Wenbin Shu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

电力转X技术为可再生能源利用提供了有效途径，需依赖多能交互系统以高效管理多种源荷间的功率流动。多端口谐振直流变换器在集成度、功率密度和效率方面具有优势，但其复杂结构给建模与控制设计带来挑战。本文详述了一种含三个串联谐振绕组的三端口直流变换器的综合建模方法，采用谐波近似、扩展描述函数法及状态变量降阶策略，有效简化了非线性强耦合高阶模型。所提方法适用于多种电力转X场景下的n端口谐振变换器。基于所得大信号与小信号模型，本文进一步提出多端口谐振变换器的通用调制与控制原则，并引入基于内移相调制的电压控制策...

解读: 该三端口串联谐振变换器建模与控制技术对阳光电源多能交互系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可实现光伏、储能、负载三端口高效功率管理，提升系统集成度与功率密度。所提内移相调制策略可应用于ST系列储能变流器的宽范围电压调节，解决多端口功率耦合难题。扩展描述函数建模方法为阳光电源开发新...

Huiying Yu · Hongchen Liu · Youzheng Wang · Fei Gao 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

在高海况与动态海洋环境下，系统补偿参数易发生波动，影响软开关稳定性，且三相无线功率传输（WPT）系统的总损耗中开关损耗占比较大。为此，本文提出一种采用电感-电容-电容-串联（LCC-S）补偿拓扑的低损耗无源辅助网络三相WPT系统。借助该无源辅助网络，系统在宽负载范围内实现开关器件的零电压开通与关断，且对补偿参数波动不敏感。本文首先分析所提结构的软开关导通机制，进而设计宽范围软开关条件与参数。最后搭建额定功率1 kW的水下三相WPT实验样机，实验结果验证了所提方案的优越性。

解读: 该LCC-S补偿拓扑的宽范围软开关技术对阳光电源具有重要应用价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，该技术可显著降低SiC/GaN功率器件的开关损耗，提升系统效率1-2%。其对补偿参数波动不敏感的特性，可增强PowerTitan储能系统在电网波动工况下的稳定性。无源辅助网络实现零电压开关的设计思路...

Amir Taghvaie · Tharindu Fernando · Firuz Zare · Dinesh Kumar 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

随着现代电力电子变换器在配电网中的广泛应用，谐波问题日益突出，严重影响电能质量，可能导致设备过热、误跳闸和故障。传统谐波分析方法难以准确估计谐波，且现有在线估计技术尚不完善。本文提出一种基于深度神经网络（DNN）的深度学习方法，用于实现配电网中谐波的快速、实时在线估计。所提方法采用新型时间卷积神经网络（TCNN）结构，并结合双回归头网络分别估计电压与电流谐波的幅值和相位角，具备强适应性和灵活性。通过引入在线训练机制，模型可快速响应非平稳运行条件。实验基于包含变频调速装置与三相二极管整流器的实际系...

解读: 该基于深度学习的谐波在线估计技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，可实时监测并预测谐波污染，优化PWM调制策略以主动抑制谐波注入；在SG系列光伏逆变器中，结合MPPT算法实现电能质量与发电效率的协同优化；在充电桩产品中，可应对非线性负载引...

C. Bharatiraja · Aganti Mahesh · Bradley Lehman · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

电动汽车无线充电系统有望革新传统插电式充电方式，其中谐振感应电能传输（R-IPT）因高效率和较低工作频率在电动汽车中备受关注。电力电子变换器在实现高频与谐振运行中起关键作用，开关器件与补偿网络对谐振变换器设计至关重要。本文强调了变换器的重要性，探讨其选型因素与分类，综述无线电力传输各阶段的变换器拓扑及其特性，并分析宽禁带器件与半导体开关在R-IPT系统中的优缺点。此外，还总结了各类补偿拓扑的特征与局限性，为新型拓扑设计提供参考，并讨论了未来挑战与发展前景。

解读: 该文章对阳光电源新能源汽车业务线具有重要参考价值。文中系统梳理的R-IPT变换器拓扑与补偿网络设计方法，可直接应用于阳光电源车载OBC充电机的无线化升级，推动从传统插电式向感应式充电技术演进。宽禁带器件（SiC/GaN）在高频谐振变换器中的应用分析，与阳光电源功率器件技术路线高度契合，可优化充电桩产...

Zhixiang Zou · Jian Tang · Shuai Yuan · Giampaolo Buticchi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

尽管智能变压器（ST）在应对系统级挑战方面具有显著优势，但控制层面的问题，尤其是由逆变型可再生能源渗透率上升引发的稳定性问题仍至关重要。现有方法如基于滤波器的有源阻尼和虚拟阻抗已被研究用于提升低压（LV）ST供电电网的稳定性，但大多针对特定问题，缺乏通用性。为此，本文提出一种基于双二次滤波器的ST低压侧变换器通用稳定化控制方法，建立在多输入多输出（MIMO）系统框架下的零极点补偿理论基础上，旨在确定参数设计的最优稳定区域，并可推广至其他含零极点的二阶滤波器。理论分析与实验验证了所提控制策略及设计...

解读: 该智能变压器低压侧稳定化控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的双二次滤波器通用设计准则可直接应用于储能变流器的并网控制策略优化，解决高比例逆变型新能源接入导致的振荡问题。基于MIMO零极点补偿理论的参数设计方法，可增强阳光电源构网型GFM控...

Yao Wang · Shuyan Zhao · Fei Lu · Hua Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

本文研究了用于激励高功率电容式电力传输（CPT）系统的多兆赫多千瓦碳化硅（SiC）全桥逆变器设计与实现中的关键挑战。首先揭示了在多兆赫高功率条件下，因MOSFET硬关断电流过大导致的漏源电流与电压振荡问题，成为限制开关频率提升的主要瓶颈。其次，提出了一套涵盖器件选型、栅极驱动设计、零电压开关（ZVS）实现及布局优化的高频逆变器设计方法，并基于UCC5390、IXRFD631和UCC27531D三种驱动芯片与C3M0060065K SiC MOSFET实现了三款逆变器样机，工作频率覆盖1 MHz（...

解读: 该多MHz SiC全桥逆变器的ZVS设计技术对阳光电源具有重要应用价值。首先，文中揭示的MOSFET硬关断电流振荡问题及其抑制方法，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计，通过提升开关频率至MHz级别，显著减小磁性元件体积，提高功率密度。其次，基于UCC5390等驱动芯片的栅...

Surya Prakash · Mohamed Alkhatib · Hatem Faiz Sindi · Sultan Alghamdi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

本文研究了在电网畸变及光伏系统随机出力条件下，两阶段光伏并联型有源电力滤波器（PV-SAPF）的控制挑战。提出采用自适应比例积分（API）调节器调节直流母线电压，根据电压误差动态调整参数，兼顾抗扰性与动态响应。结合滑动离散傅里叶变换（SDFT）与瞬时对称分量法（ISC）实现非理想工况下的参考电流精确估计，并通过时频域分析验证其准确性。仿真与实时硬件实验结果表明，所提方法在多种电网条件下均能有效抑制谐波，使网侧电流总谐波畸变率符合IEEE Std 519-2014标准，显著提升了系统在内外扰动下的...

解读: 该自适应控制技术对阳光电源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。API调节器的动态参数调整策略可直接应用于直流母线电压控制，提升系统在光伏随机波动下的稳定性；SDFT与ISC结合的参考电流估计方法可优化现有SAPF功能模块，增强电网畸变工况下的谐波抑制能力，使THD满足IEEE 5...

Arpan Laha · Abirami Kalathy · Praveen Jain · Majid Pahlevani · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出了一种基于李群理论的单相微逆变器离网运行新型控制策略。针对太阳能微逆变器储能容量小、负载突变时调节能力弱的问题，引入特殊正交群SO(2)及其李代数so(2)构建控制系统框架，用于生成参考电流并调控并联微逆变器公共耦合点电压。该控制器具有快速瞬态响应和强鲁棒性，能有效应对剧烈负载波动。无需虚拟阻抗补偿即可抑制输出阻抗变化影响，避免传统下垂控制中因阻抗压降导致的电压偏差，实现更精确的电压调节。且适用于各类线性与非线性负载，无需调整控制结构。实验结果表明，所提方法在动态性能与稳定性方面优于传统...

解读: 该李群控制方案对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列微逆变器的离网运行具有重要应用价值。针对储能容量受限场景，该方法无需虚拟阻抗补偿即可实现精确电压调节，可直接应用于PowerTitan储能系统的离网模式优化，提升负载突变时的动态响应速度。相比传统下垂控制，李群控制框架在非线性负载适应性方面的优势，...

Xiaomei Tang · Shuangxia Niu · K. T. Chau · Xin Yuan 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

现有模型预测控制（MPC）方法多采用多矢量模式以提升稳态性能，但增加了系统复杂性，尤其对三电平逆变器而言。此外，当考虑共模电压（CMV）与中点电位（NPP）不平衡问题时，需评估多种矢量组合并繁琐调节权重系数。本文提出一种基于多矢量的新型MPC方案，通过将参考电压矢量映射至子六边形以缩小候选区域，并在成本函数中优化所选矢量的作用时间，最小化预测与合成矢量间的误差。同时重构高CMV幅值的基本矢量，并引入滞环控制器抑制NPP偏移。实验结果表明，该方法优于其他多矢量MPC算法。

解读: 该三电平NPC逆变器MPC控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和新能源汽车电机驱动产品具有重要应用价值。新型矢量选择方案通过子六边形映射简化候选矢量搜索，可显著降低PowerTitan大型储能系统的控制器计算负荷，提升实时响应性能。共模电压抑制与中点电位平衡策略可直接应用于三电平拓扑储能变流器，延长...

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...

João Serra · Fernando Bento · Antonio J. Marques Ma · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

随着电动汽车和风力发电系统等应用对先进电驱动系统需求的增长，多相电机因其高效率与高可靠性优势备受关注。对称六相感应电机（S6PIM）因具备良好的容错能力和兼容三相变流器的特点而受到重视，但其广泛应用受限于先进电流控制策略的缺乏。模型预测控制（MPC）虽具有优良动态性能，但仍面临计算负担重、电流谐波及零序电流等问题。本文提出一种引入虚拟电压矢量（VVVs）的MPC新方法，专门抑制单星形与六边形绕组结构中的零序电流，并提升磁链与转矩性能。同时设计了一种新型对称脉宽调制（PWM）模式，以降低开关损耗并...

解读: 该虚拟电压矢量MPC技术对阳光电源新能源汽车电驱动产品线具有重要应用价值。文中提出的零序电流抑制方法可直接应用于电机控制器开发，提升驱动系统效率与可靠性。对称PWM模式实现的固定开关频率特性，可降低SiC功率模块的开关损耗，与阳光电源功率器件技术路线高度契合。该MPC算法框架可借鉴至ST系列储能变流...

Ze Zhou · Jingxin Li · Jianlong Kang · Zhen Xin 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

提出基于空心线圈的可集成三维磁场扫描方法,用于功率模块电磁兼容评估、可靠性设计和芯片选型。针对多场源强耦合环境下现有技术带宽、尺寸和成本的挑战,设计可集成三维磁场探头,通过捕获x/y/z轴磁场分布重构器件内部三维磁场图。开发多脉冲平台验证,实验样机带宽达30MHz,灵敏度约10V/T(0.2mm处0.01V/(A/m))。

解读: 该三维磁场扫描技术对阳光电源功率模块设计和测试具有重要应用价值。可用于ST储能变流器和SG光伏逆变器中SiC/IGBT功率模块的电磁特性评估,优化器件布局和EMC设计。高频高灵敏度磁场探头技术可集成到阳光电源功率模块封装中实现在线监测,提升产品可靠性。该方法对PowerTitan等大功率储能系统的多...

Kushan Choksi · Masayuki Hijikata · Abdul Basit Mirza · Austin Zhou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

功率电子变换器中元器件的退化严重威胁系统可靠性，其退化行为与单个元件健康状态密切相关，可能引发连锁效应，导致系统寿命缩短或故障。本文提出一种基于多时间尺度数字孪生的运行状态监测方法，结合改进的伪启发式健康监测与基于模式识别的故障监测，并在升压变换器中进行验证。该方法利用上管开关/二极管电压和电感电流实现更精确的健康状态估计与快速故障检测。由于导通电阻R_ds,ON与电感串联电阻R_L退化对电感电流和输出电压影响相似，单独监测难度大。本文全面分析多种故障类型...

解读: 该多时间尺度数字孪生技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器的可靠性提升具有重要价值。文中针对SiC器件Rds,ON退化与电感ESR退化的解耦监测方法，可直接应用于阳光电源SiC功率模块的健康管理。基于器件脉动电压特征模式的故障检测算法，不依赖传感器完整性，可增强iSolarCloud平台的预测...

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...

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，...

Zonghui Sun · Xizheng Guo · Shinan Wang · Yue Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

RON/ROFF模型因精度高适用于高开关频率电力电子变换器的实时仿真，但其忽略开关瞬态过程且需迭代判断开关状态，限制了仿真准确性与频率范围。为此，本文提出一种计及开关结电容效应的改进方法，通过构建等效状态方程，避免将结电容作为状态变量，实现非迭代求解开关状态，显著降低计算量。结合后向欧拉法确保系统稳定性，并实现半桥臂解耦，大幅减轻开关状态判别负担。FPGA实验证明，该方法在30 ns步长、250 kHz开关频率下对LLC谐振变换器的实时仿真结果与硬件实验一致，验证了其有效性与精确性。

解读: 该实时仿真方法对阳光电源高频电力电子产品研发具有重要价值。LLC谐振变换器广泛应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级和车载OBC充电机，其250kHz高开关频率特性要求精确的仿真工具。该方法通过计及开关结电容效应并实现非迭代求解，可将仿真步长缩短至30ns，显著提升PowerTitan储能系统中...

Ryo Matsumoto · Toshiyuki Fujita · Hiroshi Fujimoto · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

在多接收端无线功率传输（WPT）中，接收线圈间的交叉耦合是一大挑战。已有研究通过调节各接收端附加电抗至最优值实现补偿，但依赖于发射与接收电流相位差的检测，存在实际应用难题。本文将交叉耦合补偿问题转化为多变量优化问题，提出一种针对脉宽调制控制开关电容的独特控制方法。该方法通过搜索输入功率最大点实现补偿，无需直接比较发射与接收电流相位。实验结果表明，采用两和三个接收端时，该方法能有效抑制交叉耦合，显著减小输出功率偏离目标值的程度。

解读: 该PWM控制开关电容的多变量优化技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。在电动汽车无线充电桩开发中，多车位并行充电场景下的线圈交叉耦合问题严重影响充电效率和功率分配精度。该技术通过输入功率最大点搜索实现交叉耦合补偿，无需复杂的相位检测，可简化控制系统设计。其多变量优化思路可借鉴至ST储能系统的...

Surya Prakash · Mohamed Alkhatib · Omar Al Zaabi · Khalifa Al Hosani 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

现代配电网络常受电网电压中直流偏置和谐波的影响，主要源于非线性负载或电力电子设备。本文提出一种基于环内变增益控制（VGC）的自适应相位锁定环（PLL），作为具备可靠电网接入能力的相位合成器。该PLL设计基于三型环内滤波的二阶广义积分器（ISOGI），可有效抑制直流偏置与谐波干扰。为进一步优化暂态性能，引入ISOGI-VGC结构，通过VGC实现带宽动态调节，提升系统动态与稳态响应。仿真对比验证了所提PLL在多种电网扰动下的优越性，并通过dSPACE实时平台的硬件原型实验进一步确认其有效性。结果表明...

解读: 该自适应PLL技术对阳光电源并网产品具有重要应用价值。基于ISOGI-VGC的三型PLL可有效抑制直流偏置和谐波干扰，直接适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电网同步控制环节，提升弱电网和污染电网下的并网可靠性。环内变增益控制实现带宽动态调节，可优化阳光电源GFM/GFL控制策略的暂态响应...

Bryan Cartes · Patricio Burgos · Claudio A. Cifuentes · Hector Young 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

无模型（MF）策略为预测控制（PC）系统中的建模误差与不确定性问题提供了有效解决方案。采用自回归外生输入（ARX）模型的MF-PC方法可利用输入输出数据灵活构建在线预测器。然而，ARX结构中多项式阶次的设计至关重要，直接影响模型精度与计算代价的平衡。本文提出一种基于经典统计准则的ARX阶次系统化设计方法，相较于传统试错法，该方法简洁高效，仅需被控系统的通用信息即可实现精确设计。通过在构网型逆变器（GFI）电压控制中的应用验证了其有效性，实验结果表明该方法在设定值变化和负载扰动下均具备良好的鲁棒性...

解读: 该ARX无模型预测控制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储能系统和ST系列储能变流器的构网型GFM控制中，传统模型预测控制依赖精确系统参数，而实际运行中电网阻抗、滤波器参数存在不确定性。该方法通过输入输出数据在线构建ARX预测器，无需精确建模即可实现电压快速跟踪与...