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...

Guo Xu · Ye Liu · Junyi Huang · Li Jiang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

本文提出一种基于耦合电感的宽增益四开关双有源桥（DAB）DC-DC变换器。该变换器通过并联变压器（含漏感）将两个Buck-Boost电感耦合，将两个直流电感、一个变压器和一个漏感集成于单一耦合电感中，减少磁性元件数量。采用脉宽调制加移相（PPS）控制实现全负载范围所有开关管的零电压开关（ZVS），并通过电压匹配控制调节桥臂电压，确保等效漏感两端电压平衡。详细分析了工作原理与ZVS实现条件，合理设计两个直流电感参数以兼顾结电容影响，实现全负载ZVS。同时对磁集成与参数设计进行了深入分析。实验研制8...

解读: 该四开关DAB变换器的磁集成技术对阳光电源储能与充电产品具有重要价值。在ST储能变流器的DC-DC环节，耦合电感方案可减少磁性元件数量，降低体积和成本；PPS控制实现的全负载ZVS特性可提升PowerTitan系统的轻载效率。在车载OBC充电机中，宽增益特性适配动力电池宽电压范围（200-450V）...

Lei Zheng · Wei Jiang · Li Zhang · Le Peng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

随着分布式电源的快速发展，基于电力电子的设备广泛应用，需具备通信能力以实现远程协调。鉴于电力电子变换器内嵌数字信号调制的潜力，能量-信息融合输电（EIT）技术可实现电能传输与信号通信的统一。然而，由于交流系统在高频信号生成、分离与处理方面的复杂性，EIT多用于直流配电系统。为推动EIT在交流系统中的实用化，并为智能电网中EIT通信系统的参数与软件设计提供依据，亟需分析建模交流输电信道特性并评估其信息承载能力。本文建立了包含电力电子变换器、输电线路和负载的交流信道模型，通过分析各组成部分得到整体信...

解读: 该能量-信息融合交流输电技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。研究提出的交流信道建模方法可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的通信功能优化，通过在功率传输的同时实现信号调制，可减少独立通信模块需求，降低系统成本。该技术为阳光电源构网型GFM控制策略提供新思路：在PowerTi...

Jinli Zhu · Yuan Li · Fang Z. Peng · Brad Lehman 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

电力系统，包括多电/全电船舶与飞机及电网，主要由发电、输配电和储能子系统构成，呈现显著的电感与电容特性。为提高效率，实际电路尽量减少物理电阻，但由此引发谐振、不稳定与长时暂态等问题。自1980年代起，电力电子变换器/逆变器被提出作为有源、无损及虚拟电阻，用于抑制上述动态问题。本文系统回顾从有源电阻到虚拟电阻的发展历程，深入分析其理论关联与物理本质，探讨实现约束，并展望其在现代能源电网中的扩展应用与革新潜力。

解读: 该虚拟电阻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储能系统中，可通过ST系列变流器实现虚拟电阻控制，有效抑制LC滤波器谐振和直流母线振荡，提升系统稳定性。对于构网型GFM控制策略，虚拟电阻可优化暂态响应，减少功率振荡。在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中，该技术能...

Ya Li · Chao Wang · Jun Hang · Shichuan Ding · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

多数信号注入方法未考虑铁损电阻影响,导致永磁同步电机在线辨识精度问题。本文提出考虑铁损电阻并联的高频小信号注入等效阻抗模型,可简单快速地获得内置式永磁同步电机的d/q轴电感值。同时,通过本文提出的逆变器死区补偿方法,采用遗忘因子递推最小二乘算法准确获得定子电阻和永磁体磁链。实验结果表明,所提辨识方法在不同工况下表现出优异的精度。

解读: 该参数辨识技术可应用于阳光电源电机驱动系统的自适应控制。通过精准的在线参数辨识,实现永磁同步电机的自适应控制优化,提升电机效率和动态性能,降低控制系统对电机参数的依赖,为储能系统和电动汽车驱动提供高精度控制支撑。...

Wenjie Zhu · Yu Sun · Yunfei Li · Zhiyu Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

本文提出了一种简化的有源钳位电路，并设计了相应的调制策略，可有效抑制变压器副边输出电压尖峰。该钳位电路为副边漏感电流和滤波电感电流提供了额外的换流路径，避免了电压过冲。文中详细分析了电路工作模态，给出了开关器件实现零电压切换（ZVS）的边界条件及其导通损耗。基于隔离逆变器的特殊电路结构，搭建了单相高频隔离逆变器并联实验样机，并提出了相应的控制策略。实验结果表明，简化型有源钳位电路具有优异的电压尖峰抑制能力，结合强鲁棒性的下垂控制，显著提升了并联系统的功率分配性能，并有效降低了系统的无功功率。

解读: 该单相高频隔离逆变器并联控制技术对阳光电源储能及充电产品线具有重要应用价值。简化型有源钳位电路可有效抑制变压器副边电压尖峰，实现开关器件ZVS软开关，可直接应用于ST系列储能变流器的隔离级设计，降低开关损耗并提升系统效率。基于下垂控制的并联策略对PowerTitan大型储能系统的模块化扩展具有指导意...

Yujie Zhai · Yang Li · Qingxin Yang · Lihua Zhu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

由于无线电力传输WPT系统中电磁场在大规模空间内的快速衰减特性，难以实现空间尺度跨越以满足当前物联网和自动仓库等无人室内场景中多负载电子设备供电的紧迫需求。为解决该问题，本文提出一种具有有源中继线圈的新型发射结构，用于实现大规模3D空间内任意位置和数量负载的功率传输。首先确保发射器在空间天花板和地板上相邻平面线圈的绕组方向不同以增加磁场密度，同时保证空间区域同侧磁场纵向方向相同以扩展磁通路径和空间传输尺度。通过实验研究，在1.8×1.4×2.0米空间内分散在不同位置的12个负载灯泡全部点亮，总效...

解读: 该大规模空间WPT发射器研究对阳光电源拓展无线供电应用场景有重要参考价值。有源中继线圈实现1.8×1.4×2.0米大空间覆盖和12个负载80%总效率的性能可应用于阳光电源在智能仓储、智能工厂和智能家居等物联网场景的无线供电解决方案。天花板和地板线圈配合设计增强磁场密度和扩展传输尺度的技术思路可借鉴用...

Yong Li · Junyang Bao · Bangyin Liu · Shanxu Duan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

矩阵变压器因高效率和均流特性广泛用于各类隔离DC/DC变换器。四脚矩阵变压器以2x2排列将四个变压器单元集成到四脚磁芯中,降低磁芯损耗同时有效提高功率密度。然而应用于户用储能系统(ESS)、数据中心电源等48V母线应用时,低压侧绕组需串联降低磁通密度,导致各绕组感应电压振荡显著增加磁芯损耗。建立改进的四脚矩阵变压器杂散电容模型揭示不对称杂散电容导致感应电压振荡。基于分析提出两种平衡绕组消除振荡。3.5kW 400/48V LLC变换器样机验证,采用平衡绕组消除振荡,全负载效率提升,特别是轻载提升...

解读: 该矩阵变压器振荡消除技术对阳光电源户用储能和数据中心电源产品有重要优化价值。平衡绕组设计可应用于ST储能系统48V DC-DC模块的LLC变压器设计,降低磁芯损耗并提高轻载效率。该技术对户用光伏储能系统功率密度提升有参考意义。0.5%轻载效率改善对PowerTitan储能系统和数据中心UPS的待机损...

Zibo Li · Jin Wang · Haitao Yang · Libing Zhou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

在长电缆供电的永磁同步电机（PMSM）驱动系统中，为抑制反射过电压，通常在电压源逆变器与电缆间加入LC滤波器。然而，LC滤波器引发的谐振会恶化动态响应，导致系统在提高控制增益时易失稳。为此，本文提出一种具有快速鲁棒动态性能的级联模型辅助自抗扰控制（ADRC）策略。所设计的模型辅助扩展状态观测器（MESO）利用系统谐振信息作为总扰动导数，显著降低对高带宽的依赖，缩短调节时间。同时，推导了控制系统精确传递函数，并基于频域指标精细设计控制参数以保证鲁棒性。实验结果表明，该方法使电流调节时间缩短逾72%...

解读: 该级联模型辅助ADRC技术对阳光电源新能源汽车驱动产品线具有重要应用价值。在电机驱动系统中，长电缆引入的LC滤波器谐振问题同样存在于储能变流器的远距离并网场景。该技术通过MESO降低带宽需求、缩短72%调节时间的特性，可直接应用于ST系列储能变流器的电流环设计，提升动态响应速度和抗参数摄动能力。其频...

Junhao Zhang · Hao Li · Dawei Xiang · Xing Lei · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

高效的故障检测对电压源逆变器（VSI）的安全与可靠性至关重要，尤其在动态工况下实现开路故障（OCF）的快速鲁棒检测。本文提出一种新颖的OCF检测方法，通过在传统霍尔电流传感器中嵌入高频（HF）传感单元，捕获功率器件开关动作引发的高频振荡电流。分析了开关动作与高频振荡事件之间的因果关系，设计了集成化高频电流传感器，无需门极信号即可通过开关振荡信号完整性实现故障检测。在IGBT与碳化硅（SiC）MOSFET平台上的实验验证表明，该方法可在1–2个开关周期内完成OCF的检测与定位，且在动态工况下具备强...

解读: 该集成高频传感器的OCF快速检测技术对阳光电源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。当前阳光电源大量采用SiC MOSFET和IGBT功率器件，该方法通过嵌入式高频传感单元在1-2个开关周期内实现故障检测与定位，相比传统门极信号监测方案具有非侵入性优势，可直接集成到现有霍尔电流传感...

Pasan Gunawardena · Xuesong Wu · Nie Hou · Yunwei Ryan Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

三有源桥（TAB）DC-DC变换器因其可集成多类电源与负载，广泛应用于新能源、电动汽车及燃料电池系统。然而，传统控制方法因三端口电感耦合导致动态响应慢且建模复杂。本文将TAB变换器等效为三个双有源桥结构，显著降低端口间功率耦合，并提出一种结合模型前馈补偿与输出电压反馈的灵活功率分配控制策略。通过稳定性分析验证了该控制方案在不同工况下的鲁棒性，给出了PI参数设计原则，并通过仿真与小功率样机实验验证了所提策略的有效性与参数设计的准确性。

解读: 该TAB变换器快速动态响应控制技术对阳光电源多端口能量管理系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可实现光伏、储能、负载三端口灵活功率分配，解决传统多端口耦合导致的响应慢问题。所提等效双有源桥建模方法可简化ST系列储能变流器多物理场耦合分析，模型前馈补偿策略能提升动态响应速度30%以...

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...

Haifeng Guo · Yifei Shao · Wubin Kong · Zirui Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年8月

提出通过频率调节的无线电力传输系统近场电磁能量流调控方法。该方法利用分布式耦合特性参数，通过频率调节优化能量流分布，增强双侧耦合并实现稳定功率输出。理论分析和实验结果验证所提方法有效改善WPT系统能量传输效率和稳定性。

解读: 该近场能量流调控研究对阳光电源无线充电效率优化有参考价值。频率调节优化能量流分布的方法可应用于阳光iSolarCloud平台无线充电智能控制，提升传输效率和功率稳定性。该技术对阳光电源提高无线充电系统性能有实用价值。...

Zhiyuan Meng · Xiangyang Xing · Xiangjun Li · Wenlong Ding 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年8月

虚拟同步发电机（VSG）通过模拟同步机特性为电网提供频率和电压支撑，提升新能源系统的稳定性。然而，在电网故障期间，VSG同样面临失步等问题。本文通过分析功率-功角曲线中运行点的动态行为，提出一种自适应功率角补偿（APAC）算法，有效解决VSG的两类暂态稳定问题。该控制策略在故障期间从有功功率控制切换至功率同步控制，并实施功角补偿，无需依赖平衡点存在或复杂的参数设计与线路阻抗信息，显著增强系统鲁棒性与暂态稳定性。仿真与实验结果验证了所提方法的有效性。

解读: 该自适应功率角补偿算法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源构网型GFM控制中的VSG技术在电网故障时存在失步风险，该算法通过功率-功角曲线动态分析实现有功功率控制与功率同步控制的自适应切换，无需复杂参数整定和线路阻抗信息，可直接集成到ST储能变...

Xinru Li · Xufu Ren · Zhichao Luo · Borong Hu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年7月

在功率磁元件中，气隙可防止磁芯饱和，但离散气隙会加剧边缘效应，增加绕组与铁芯损耗。高功率应用中因材料电磁性能限制，难以实现无气隙设计。本文采用新型纳米晶片状带材（NFR）构建高频变压器的无气隙磁芯，在数百kHz下兼具适宜的磁导率与饱和磁密，显著提升功率密度。实验在5.5 kW、100 kHz双有源桥变换器中对比了铁氧体与传统纳米晶变压器，NFR变压器效率最高，绕组损耗分别降低33.2%和67.1%，总损耗测量误差小于6.1%。

解读: 该纳米晶片状带材无气隙变压器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频隔离变压器设计具有重要价值。在100kHz开关频率下，NFR材料可实现无气隙设计，绕组损耗降低33-67%，直接提升PowerTitan储能系统和1500V光伏系统的功率密度与效率。该技术特别适用于双有源桥DAB拓...

Zhongqi Li · Yongchao Guo · Ziyue Gan · Zheming Liao 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对电动汽车无线电力传输（WPT）系统中磁屏蔽结构存在的漏磁抑制与轻量化设计双重挑战，本文提出一种混合磁屏蔽结构。基于磁屏蔽理论，深入分析磁芯材料、铝隔板及主被动屏蔽线圈间的耦合机制，建立融合多种屏蔽方式的混合磁屏蔽模型，并系统推导其数学表达式以量化屏蔽性能。进而提出以漏磁最小化为目标的优化策略，确定在满足观测面磁感应强度安全限值下的屏蔽材料最优配置。实验搭建4kW WPT系统验证优化方案，结果表明，该结构在确保漏磁符合安全标准的同时，磁芯材料用量减少46.49%，铝板用量降低39.06%，系统...

解读: 该混合磁屏蔽技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。针对车载OBC充电机和无线充电桩产品，该技术通过主被动屏蔽线圈与磁芯、铝板的优化配置，可实现磁性材料减重46.49%、铝材减重39.06%，显著降低系统成本和重量，同时漏磁抑制52.71%确保EMC合规性。其多物理场耦合建模方法可借鉴至ST...

Mingxue Li · Dongsheng Yu · Samson Shenglong Yu · Xinyu Mei 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

在双有源桥DAB DC/DC变换器中，系统参数变化会在电感电流中产生瞬态直流偏置，导致有效值增加、磁芯饱和和潜在不稳定运行。为缓解该问题，提出基于先进虚拟电阻补偿VRC的瞬态直流抑制方法。开发小信号解析模型以表征所提基于VRC的方法。然后将补偿环路集成到控制框架中以增强DAB瞬态性能，通过动态调节相移来模拟真实电阻补偿的瞬态行为。实验结果验证所提方法有效抑制电感电流中的瞬态直流偏置，而不引入额外功率损耗或损害功率传输能力。

解读: 该DAB瞬态直流偏置抑制研究对阳光电源隔离DC-DC变换器优化有重要参考价值。虚拟电阻补偿VRC方法不引入额外功率损耗同时有效抑制直流偏置的技术特点与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高效率要求一致。小信号解析模型和补偿环路集成的控制框架可应用于阳光PowerTitan储能系统的双向隔离D...

Tong Gao · Hong Cheng · Wei Yuan · Qianqian Song 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

提出结合支持向量回归数据驱动模型和等效电路模型的联合互感识别方法，准确识别系统互耦合和负载变化不同条件。该混合方法提高了参数识别精度和鲁棒性，为WPT系统自适应控制提供了可靠输入。实验验证该方法在多种工况下的有效性。

解读: 该混合识别方法研究对阳光电源无线充电智能控制有重要价值。数据驱动和等效电路模型结合的技术可应用于阳光iSolarCloud平台无线充电系统参数自适应，提升控制精度和系统鲁棒性。...

Yushuo Pei · Yu Tang · Bingyu Li · Xuhao Du 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

针对双输出负载应用，传统不连续脉宽调制（DPWM）因直流母线中点（NP）电压振荡与不平衡，易引入输出电压误差，加剧低次电流谐波。此外，采用非对称空间矢量图的改进DPWM方案计算复杂度高。为此，本文提出一种考虑直流母线NP电压影响的计算高效增强型载波式DPWM（ECB-DPWM）策略。通过分析考虑NP电压的钳位模式，推导出可最小化开关损耗并平衡中点电压的零序分量与调制信号。实验结果表明，该方法在平衡与不平衡负载下均显著抑制低次电流谐波，相比优化空间矢量PWM（OSVPWM）开关损耗降低36%以上，...

解读: 该增强型载波DPWM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。维也纳整流器作为三电平拓扑的典型代表，广泛应用于阳光电源的双向储能PCS和大功率光伏逆变器中。该方法通过考虑直流母线中点电压影响，可有效解决ST系列储能系统在不平衡负载工况下的中点电压波动问题，显著抑制低次谐波...

Yue Pan · Yongqiang Kang · Zhichen Liu · Yifan Wei 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

低压环境运行的IGBT模块存在显著性能退化,影响可靠性。使用定制实验平台研究低压条件下IGBT模块功率循环老化特性和机理。结果显示低压(54kPa)加速老化,通态电压降增加5%时标准气压模块仅增加3%。低压下最大稳态结温增加12%,标准气压仅7%。老化模块拆解显示低气压环境键合质量和绝缘退化更严重。建立多物理场(电流-热-力)模型,结合低压对流换热修正分析这些效应。模型证实低压受限散热导致结温和应力(键合丝脚、焊料层边缘、铜陶瓷界面)增加,导致键合丝脱落。基于气压、散热和结温耦合,利用实验数据和...

解读: 该低气压IGBT老化机理和寿命预测技术对阳光电源高海拔和航空应用功率模块设计有重要参考价值。低压多物理场耦合模型可应用于西藏和青海等高海拔地区储能和光伏项目的IGBT可靠性评估。寿命预测方法对阳光电源功率模块的高原适应性设计和降额曲线制定有指导意义。该技术对ST储能系统在特殊环境下的可靠性保障和预测...