Wendong Feng · Ruigang Wang · Tianhao Qie · Ran Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

本文提出了一种基于机器学习的直流/交流逆变器控制策略，具有高计算效率且对模型参数变化不敏感。该方法支持快速离线神经网络训练，并适用于数字信号处理器的低在线计算开销实现。采用递归平衡网络（REN）确保系统具备优良的暂态与稳态性能，并证明了闭环系统的渐近稳定性。通过与现有控制方法的实验对比，验证了所提方法的有效性。

解读: 该学习型控制器技术对阳光电源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。REN网络的渐近稳定性保证和低计算开销特性，可直接部署于现有DSP平台，提升控制器响应速度和鲁棒性。对PowerTitan大型储能系统，该方法可优化并网暂态性能，增强参数摄动下的稳定性。相比传统PI控制，机器学习控制...

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...

Mingwei Zhao · Shuo Zhang · Chengning Zhang · Xueping Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

永磁同步发电机系统中，传统PI控制器在直流母线电压外环控制中难以在整个运行范围内保持一致性能，动态响应较差。滑模控制虽具有更快的动态响应，但在扰动功率较大时存在电压跟踪误差。为此，本文提出一种基于带遗忘因子递推最小二乘法的扰动功率观测器，可实现总扰动功率的最小方差估计，并通过调节遗忘因子调整收敛速度。将观测结果前馈至滑模控制器（SMC+RLS），显著提升了电压控制性能。实验结果表明，所提方法在工况变化时相比传统PI及先进非线性控制器具有更快动态响应和优异抗扰能力。

解读: 该改进型滑模控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的直流母线电压控制具有重要应用价值。传统PI控制在大功率波动时响应慢、超调大，而文中提出的SMC+RLS方法通过递推最小二乘扰动观测器实现前馈补偿，可显著提升PowerTitan储能系统在充放电切换、电网频率调节等工况下的动态响应速度和...

Chunsheng Wang · Feiliang Li · Yuan Cao · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

针对传统双频无线功率传输（WPT）系统调制复杂且难以实现独立输出调节的问题，本文提出一种新型双频双类型输出（DF-DTO）WPT结构。该结构将功率变换器的电感替换为发射线圈，并在控制信号中叠加正弦信号，使发射线圈电流包含开关频率与正弦频率分量，实现双频调制并省去WPT发射侧电路，降低系统成本与体积。同时，提出DF-DTO控制器，通过调节占空比、开关频率及正弦信号幅值，实现各输出的独立调控。理论分析与实验样机验证了该结构及控制方法的有效性。

解读: 该双频双类型输出WPT技术对阳光电源充电桩产品线和储能系统具有重要应用价值。其双频调制架构可简化现有无线充电桩的发射侧电路设计，通过将功率变换器电感替换为发射线圈，显著降低系统成本与体积，适用于电动汽车无线充电场景。独立可调输出特性可支持多设备同时充电的差异化功率需求。对于PowerTitan储能系...

Wei Wu · Zhiqing Yang · Shan He · Helong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

在弱电网中，交变电压控制（AVC）可提升带锁相环（PLL）的跟网型电压源换流器（VSC）的电压刚度和有功功率传输能力。然而，AVC会因无功电流加剧控制回路的d-q轴不对称耦合，引发不利交互，威胁系统稳定性。为此，本文首先提出一种基于系统额定参数的AVC参数整定方法，并系统分析AVC对d-q耦合、稳定域及电压动态的影响。进一步提出稳定性增强控制（SEC），用以补偿PLL与AVC引入的负耦合效应。所提方案实现了VSC在极弱电网下的额定功率稳定运行，实验验证了其有效性。

解读: 该AVC增强控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。针对西北、澳洲等高阻抗电网（SCR<1.5），所提SEC稳定性增强控制可有效补偿PLL与AVC的负耦合效应，突破现有GFL控制在极弱电网下的功率传输瓶颈。建议将该参数整定方法集成至PowerTita...

Tianlun Xia · Xinchun Feng · Chushan Li · Rulei Han 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

多电平变换器拓扑适应航空电力系统高电压、大功率的发展趋势。为实现高效率与高功率密度，常采用碳化硅（SiC）等宽禁带器件，但全SiC方案成本过高。本文提出一种混合型Hybrid2有源中点钳位（ANPC）变换器，仅含两个Si/SiC混合开关，其余为硅基IGBT。通过混合频率调制策略，将绝大部分开关任务转移至混合开关。结合实验与理论分析，深入研究混合开关的特性，并提出最优开关策略以降低损耗、提升功率能力并保障器件安全。实验平台验证了该拓扑在成本、效率与可靠性方面的优势，适用于现代航空高功率变流器。

解读: 该混合型Hybrid2 ANPC拓扑对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过Si IGBT与SiC混合开关的协同设计，可在保持三电平拓扑高效率优势的同时，显著降低全SiC方案的成本压力。混合频率调制策略将高频开关损耗集中于SiC器件，低频开关由IGBT承担...

Yang Li · Huaxin Wang · Yujie Zhai · Lihua Zhu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

在磁耦合无线能量传输系统中，二维平面线圈或三维多面体线圈常作为耦合结构。二维线圈对空间位置变化敏感，而现有三维线圈虽可实现全向高自由度传能，却难以满足实际应用中对自由度等级的差异化需求，且易造成能量浪费。为此，提出一种新型可重构三维线圈结构，通过非重叠规则绕制方式，使相邻平面线圈绕向不同，增强邻近磁场耦合，并具备可重构特性，灵活扩展自由度等级。实验表明，该系统可实现效率达73%的受限全向无线能量传输，满足多种负载需求并降低能耗。

解读: 该可重构三维线圈无线能量传输技术对阳光电源充电桩产品线具有重要应用价值。其受限全向传能特性可应用于电动汽车无线充电系统，解决传统接触式充电的对位精度要求高、磨损严重等痛点。可重构特性使系统能根据不同车型底盘高度和线圈偏移量动态调整自由度等级，在保证73%传输效率的同时降低能耗。该技术还可启发ST储能...

Zhiyuan Chu · Changwei Qin · Xiaoyan Li · Lei Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

针对低开关数量三电平逆变器在传统空间矢量调制下直流链电流纹波大、影响电容可靠性的缺点，提出一种适用于中点电压平衡与不平衡工况的直流链电流纹波抑制方法。通过分析占空比分布因子范围并结合输出电流幅值，优化区域划分策略，降低占空比计算复杂度；设计无差拍控制实现电容电压的精确快速独立调控，并合理安排开关序列。仿真与实验验证了该方法的有效性，在高低调制指数下直流链电流纹波分别减少四分之一和五分之二，同时保持良好的输出电流质量。

解读: 该直流链电流纹波抑制技术对阳光电源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。通过优化SVPWM调制策略和无差拍中点电压控制，可将直流侧电流纹波降低25%-40%，直接提升PowerTitan储能系统中直流母线电容的使用寿命和可靠性。该方法在低开关数量拓扑下实现中点电压精确调控，为阳光电...

Wei Zhou · Zhiqiang Li · Qiang Zhang · Mengmeng Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

在机械传动设备中，动力轴是常见的结构，传统供电方式难以实现从固定电源向旋转设备供电。电容式电力传输（CPT）技术因耦合器灵活便携、涡流损耗低等优点，适用于旋转体上设备的供电需求。然而，大直径轴体若采用长接收极板易引发电磁辐射与待机损耗，且分段耦合器还可能导致电压跌落等问题。为此，本文提出一种基于三直流母线的副边旋转分段CPT系统，构建了多端口电容耦合的数学模型与等效电路，实现了相邻整流输出电压的叠加。实验结果表明，系统在整个旋转过程中输出电压基本恒定，电压由47 V降至41 V，最大变化率为12...

解读: 该三直流母线分段CPT技术对阳光电源旋转类设备供电场景具有重要参考价值。在新能源汽车产品线，可应用于电机轴端传感器、旋转编码器等设备的无接触供电，避免滑环磨损；在大型储能系统PowerTitan中，可用于旋转散热风机、转动监测装置的持续供电。该技术通过三母线叠加实现12.77%的低电压波动率，可借鉴...

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-...

Zhaohui Wang · Shunfeng Yang · Ling Feng · Zhe Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种改进的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略，用于三电平Si/SiC混合有源中点钳位（3L-HANPC）变换器，旨在多目标下优化控制性能。该方法通过将电流约束转化为电压约束，降低计算复杂度，减少除法运算；并设计特定电压矢量序列，实现低频与高频开关单元的固定开关频率，有效抑制中点电压波动。所提策略提升了效率、计算简洁性及损耗分布均匀性，改善了热管理性能。基于4-SiC HANPC逆变平台的实验验证了其在稳态与动态性能上的优越性，并显著降低数字信号处理器的计算负担，具备良好的工程应...

解读: 该固定开关频率混合ANPC优化模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器具有重要应用价值。通过Si/SiC混合拓扑实现损耗均衡与热管理优化，可直接应用于PowerTitan储能系统的功率单元设计，提升系统效率和可靠性。所提电流约束转化为电压约束的简化算法降低DSP计算负担...

Hengyang Liu · Wubin Kong · Junyao Tu · Zirui Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

高频级联变压器多电平逆变器中脉宽畸变会引入显著的低次谐波，导致电磁干扰问题，需进行补偿。若仅考虑死区而忽略开关寄生电容，尤其在小输出电流时谐波反而增加。传统基于电流采样的方法易受采样误差与通信延迟影响。本文分析了开关寄生电容引起的梯形电压边沿，提出一种基于电流预测的脉宽补偿方法。通过迭代预测并计入寄生电容与励磁电流影响，准确补偿死区、开关延迟及寄生电容导致的脉宽畸变，消除采样与通信延迟。仿真与实验验证表明，在17电平、30 kHz基频的CTMI中，该方法将三、五次谐波抑制至基波的0.10%以下，...

解读: 该电流预测脉宽补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和高频隔离型光伏逆变器具有重要应用价值。针对高频多电平拓扑中开关寄生电容导致的脉宽畸变问题，该方法通过迭代预测补偿死区、开关延迟及寄生电容影响，可将低次谐波抑制至0.10%以下，显著优化输出波形质量。该技术可直接应用于PowerTitan储能系统的级...

Gaoxiang Li · Yang Shao · Xiao Liu · Jining Chen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

目前，串联补偿电容是提升交流能量传输效率的常用方法。然而，虚拟同步发电机（VSG）的串补并网系统易引发阻抗谐振，导致次同步振荡（SSO）。本文首先通过阻抗法揭示该SSO的特性与机理。随着串补度增加，传输效率提高，但SSO风险加剧。为此，通过分析串联补偿电容的工作机制，提出一种VSG的虚拟串联补偿控制策略，并研究了逆变器在该控制下的运行边界。相比传统串补电容方法，所提控制无需额外硬件，且具有更优的稳定性。仿真与实验验证了该控制策略及理论分析的正确性。

解读: 该虚拟串联补偿控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和构网型控制产品具有重要应用价值。当前阳光电源PowerTitan储能系统广泛采用VSG控制实现电网支撑，但在弱电网或长距离传输场景下面临传输效率与次同步振荡的矛盾。该研究提出的虚拟串补策略通过软件算法替代物理电容，可直接集成到ST系列变流器的GFM...

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...

Xiaohui Li · Liqun He · Zhongkui Zhu · Cheng Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

直流电容DCC是电力电子变压器PET中的关键组件，维持PET正常运行。有必要监测DCC的健康状况。DCC健康状况变化导致电容C和等效串联电阻ESR值变化。现有DCC数据驱动状态监测方法仅能在PET特定工况下准确工作，但在可变工况下失效。此外PET通常需要不间断运行，无法测量C和ESR值，导致DCC电压数据无标签。为解决上述问题，提出一种新型可迁移数据驱动方法。该方法包含三部分：源域双尺度卷积自编码器SDCAE、对抗学习网络ALN和极限学习机ELM。首先通过SDCAE提取源域数据特征并用作目标域数...

解读: 该PET直流电容可迁移监测研究对阳光电源储能变流器健康管理有重要参考价值。可迁移数据驱动方法应对可变工况和无标签数据的能力与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在实际应用中面临的复杂运行条件高度契合。SDCAE、ALN和ELM组合的深度学习架构可应用于阳光iSolarCloud平台的直流母线电...

Fangang Meng · Zifan Wang · Jinmeng Wu · Feng Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种多模式控制（MMC）方案，以解决传统移相全桥（PSFB）变换器滞后桥臂开关零电压切换（ZVS）范围窄的问题。通过建立ZVS过程模型，并依据该模型切换变换器工作模式，实现在全负载范围内无需谐振电感或辅助电路的ZVS。设计并实现了一台额定输出功率480 W、输出电压13.5 V的PSFB样机，实验结果表明，与传统双模式控制相比，MMC在轻载时可填补ZVS盲区并抑制硬开关振荡，轻载效率提升0.31%–31.13%。

解读: 该移相全桥全负载ZVS技术对阳光电源DC-DC变换器产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级、车载OBC充电机的功率变换模块及充电桩DC-DC变换单元。多模式控制方案通过建模切换工作模式，无需额外谐振电感或辅助电路即可实现全负载ZVS，轻载效率提升最高达31.13%，...

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...

Lei Yuan · Jia-Wei Mei · Anfei Xu · Xiao Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

针对有限控制集模型预测控制中开关频率不固定和参数失配的问题，提出一种基于单相级联H桥中点钳位逆变器的连续控制集无模型预测控制（CCS-MFPC）方法。通过在每个控制周期内使用三个电压矢量并依据其代价函数反比分配作用次数，实现固定开关频率；综合考虑开关动作减少与中点电位平衡，将27个开关矢量组合为32段序列。引入中点电位偏差至代价函数，采用多目标预测有效平衡中点电位。建立单相CHB-NPC逆变器的超局部模型，并设计超 twisting 滑模观测器估计集中扰动，提升控制器参数鲁棒性。实验平台验证了该...

解读: 该无模型预测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。固定开关频率方案可降低EMI滤波器设计难度，提升系统可靠性；超twisting观测器增强参数鲁棒性，适应储能系统宽范围工况变化；中点电位平衡策略可直接应用于三电平NPC拓扑的ST2752UX等产品，延...

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...

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。...