Yiming Cao · Yingzhou Peng · Chongyu Zhao · Quanjie Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

随着可再生能源的广泛应用，具备自同步并网能力的虚拟同步发电机（VSG）受到广泛关注。作为功率转换核心器件，IGBT因易发生故障而影响系统可靠性与寿命，成为研究重点。现有主动热控制（ATC）方法虽可调控IGBT芯片结温并延长寿命，但多需改动模块结构或导致电能质量下降，且忽视基频电流引起的长期热循环对周期性结温波动的影响。为此，本文提出一种基于开关频率调制的VSG内部IGBT主动热控制方法，有效降低IGBT平均结温及周期性结温波动。仿真与实验验证了该方法的有效性。

解读: 该基于开关频率调制的VSG热控制技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可在不改动IGBT模块结构的前提下，通过动态调节开关频率有效降低功率器件平均结温及基频热循环引起的周期性温度波动，直接提升系统可靠性与寿命。对于阳光电源已广...

Lijie Liu · Dehong Zhou · Yuxing Wan · Jianxiao Zou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

将储能系统（ESS）集成到光伏发电系统中是实现频率支撑的有效方案。单级多端口逆变器（SSMI）因省去直流变换器而相比传统两级结构具有更高效率。然而，由于SSMI中功率流耦合，难以同时实现最大功率点跟踪（MPPT）与频率支撑。为此，本文构建两个独立功率缓冲环节以平抑光伏出力波动并应对频率变化，并提出统一协调控制策略，通过调节ESS充放电实现缓冲环节的协同。文中详细推导了该策略的运行能力与稳定性。实验结果验证了所提方法的有效性，可同时实现光伏单元的MPPT与理想的频率支撑，且系统效率较传统两级方案提...

解读: 该单级多端口逆变器统一协调控制技术对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的融合方案具有重要应用价值。通过省去DC-DC变换级，可直接应用于PowerTitan储能系统与光伏阵列的集成设计，效率提升2%符合阳光电源高效化产品路线。所提双缓冲环节协调策略可优化现有光储一体机的MPPT算法与频率...

Peng Gu · Xingzhen Guo · Yunrui Hao · Dongsheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

提出一种基于改造110-kV支柱绝缘子的光伏-储能结合米级感应电能传输（IPT）系统，实现双向能量流动。设计离散铁氧体桥（DFB）以提升耦合系数，分析其附加铁损及对绝缘性能的影响。为降低光照强度波动对光伏系统的影响，提出多抽头自耦线圈结构，通过切换原副边抽头调节系统直流电压变比。构建双向三阶段IPT系统样机，总长1.66 m，实验验证系统最大效率达88.9%。

解读: 该双向长距离IPT技术对阳光电源储能与充电业务具有重要应用价值。多抽头参数可重构结构可应用于ST系列储能变流器的宽电压范围适配，通过动态调节耦合参数应对光储系统直流母线电压波动，提升PowerTitan储能系统在光伏波动工况下的稳定性。离散铁氧体桥设计可借鉴至电动汽车无线充电桩产品，优化耦合系数与铁...

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...

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...

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...

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...

Saeed Sharifi · Levi Bieber · Liwei Wang · Juri Jatskevich · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年6月

本文研究一种新型开关中点式模块化多电平变换器（SMPC），通过引入三次谐波注入和故障阻断能力，显著提升调制比，适用于电压变化范围宽的高压直流（HVdc）系统。该拓扑每相共享一组半桥子模块（HBSM），实现导通开关的零电压切换（ZVS），较传统MMC减少17.7%子模块数量和40%储能需求。扩展型SMPC简化了堆栈电压平衡所需的谐波电流消除，降低半导体应力，损耗表现优于HBSM-MMC。外侧全桥子模块提供基于电容反电动势的固有直流故障保护与穿越能力。文中阐述其运行原理与能量平衡机制，并通过OPAL...

解读: 该SMPC拓扑技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其17.7%子模块数量削减和40%储能需求降低，可直接优化ST2752KWH等高压储能系统的成本结构和功率密度。三次谐波注入扩展调制比特性适配宽电压范围应用场景，增强系统灵活性。ZVS软开关技术与阳光电...

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...

Mingyuan Jiang · Shuangxia Niu · Ching Chuen Chan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年5月

针对风力发电系统中变速恒频运行下无刷双馈电机（BLDFM）转矩性能较差的问题，提出一种新型无刷双电端口双机械端口双馈电机（BLDD-DFM）结构，采用高次谐波调制以降低控制绕组在变速恒频应用中的能耗。该设计通过复合外转子增强内气隙磁动势中的三次谐波分量，有效降低转差率，使控制绕组能耗较传统结构减少三分之二。额定工况下，外转子与内转子输出转矩分别提升23.03%和144.08%。有限元分析及对比研究验证了所提电机的有效性，样机实验进一步证明其可行性与优势。

解读: 该高次谐波复合转子BLDD-DFM技术对阳光电源风电变流器和储能系统具有重要参考价值。其高次谐波调制降低控制绕组能耗的方法,可应用于ST系列储能变流器的功率变换优化,有助于提升系统效率。复合外转子结构提升转矩性能的创新思路,对公司风电变流器产品线的电机控制算法优化具有启发。特别是在变速恒频应用场景下...

Xinbin Zhan · Yanjing He · Tongtong Xia · Song Yuan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

本文系统研究了不同P阱离子注入设计对1.2kV SiC MOSFET第三象限导通特性及浪涌可靠性的影响。通过调节峰值浓度与注入深度，设计了四种P阱结构（A–D），以调控P阱电阻及源漏电流传输。实验结果表明，P阱电阻增大导致浪涌能力下降，其中P阱A退化率达7.8%，P阱D最低为4.7%。当VGS=0V时，沟道与体二极管的并联导通路径削弱了P阱设计引起的源漏压降差异；关断沟道后浪涌能力进一步降低。重复浪涌测试表明，陷阱空穴累积与封装热机械疲劳是器件退化主因，而高能离子注入引入的深能级缺陷通过载流子俘...

解读: 该研究对阳光电源SiC器件应用具有重要指导价值。在ST储能变流器和电动汽车驱动系统中，SiC MOSFET频繁工作在第三象限导通模式（如能量回馈、制动工况），体二极管浪涌可靠性直接影响系统寿命。研究揭示P阱离子注入设计对浪涌能力的影响机制：优化P阱浓度分布可降低退化率至4.7%，为阳光电源功率模块选...

Lei Yang · Jiahua Sun · Zhixue Bu · Haibing Wen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

海水温度、盐度和压力影响海水电导率和介电常数,导致电磁波在海水中快速衰减,限制无线电能传输距离和质量。提出阻抗角模型,通过涡流损耗算法集成温度和盐度等实时海洋环境参数,准确评估这些因素对水下无线电能传输(UWPT)系统阻抗特性的影响,实现海洋环境参数的镜像映射。通过适应动态海洋环境参数精确建模和预测,分析其对UWPT系统阻抗匹配的影响规律。通过实时调整阻抗角实现UWPT系统动态阻抗匹配,确保复杂多变海洋条件下系统稳定性和效率,提升水下移动设备供电可靠性。

解读: 该水下无线电能传输阻抗角模型技术对阳光电源海洋能和水下设备供电解决方案有创新启发。实时环境参数监测和动态阻抗匹配方法可应用于海上风电和海洋新能源领域的无线充电系统,提高系统适应性和可靠性。该技术对阳光电源拓展海洋工程和水下装备电源市场有参考价值,可为海上平台和水下机器人提供稳定电能传输方案。...

Lorenzo Modica · Nicolò Zagni · Marcello Cioni · Giacomo Cappellini 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

本文研究了用于单片集成半桥电路的100-V p-GaN HEMT关键参数退化特性，包括阈值电压（VTH）和导通电阻（RON）。通过定制测试平台模拟高边（HS）与低边（LS）器件的应力条件，发现HS器件因源漏间有限电压导致ON态下亦发生退化。实验中器件以周期开关（Ts=10 μs, tON=2 μs）运行长达1000秒，并长期监测VTH与RON时变行为。结合数值仿真分析，结果显示HS与LS器件参数退化趋势一致，但HS退化更显著，归因于背栅效应。不同衬底温度测试获得约0.7 eV的激活能，表明C相关...

解读: 该p-GaN HEMT动态特性研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的半桥电路中高边器件因背栅效应导致更严重的VTH和RON退化，直接关联ST储能变流器和SG逆变器的GaN器件可靠性设计。0.7eV激活能表明的C相关陷阱机制为阳光电源优化GaN模块热管理提供依据，可改进PowerTitan...

Yingzong Jiao · Minghui Wang · Binbin Li · Zhiyuan Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

中压直流（MVDC）汇集是大规模可再生能源集成的 promising 方案。本文提出一种具备一定直流电压增益调节能力的串联谐振DC/DC变换器。通过在传统结构基础上增加一个辅助半桥及低绝缘等级辅助变压器，实现灵活的电压增益调节。系统内所有半导体器件在全电压与功率范围内均可实现软开关，确保高效率运行。分析涵盖平面轨迹、器件应力、电压增益及谐振参数设计方法。仿真与降尺度实验验证了该方案的有效性。

解读: 该串联谐振DC/DC变换器技术对阳光电源中压直流产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实现多组电池簇的中压直流汇集，通过辅助半桥结构灵活调节电压增益，适配不同SOC状态的电池组并网。全范围软开关特性可显著提升ST系列储能变流器在宽电压工况下的效率，降低SiC器件开关损耗。该...

Mingliang Bai · Ruopu Zhang · Wenjiang Yang · Zibing Qu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

提出改装通用航空飞机的分布式混合电推进系统(DHEPS),增加分布式推进单元提升整体性能。针对混合电地面试验台进行子系统建模和元件参数选择。提出分层控制框架,顶层基于状态机能量管理策略(SM-EMS)的监控控制器,底层开发多时间尺度机电耦合控制策略,集成分布式电机的强化学习磁场定向控制(RL-FOC)和扩展卡尔曼滤波(EKF)方法,以及发动机-发电机轴速自适应PI控制。巡航剖面仿真显示DHEPS相对基线飞机燃油消耗降低7.4%,能量比航程提升2.1%。RL-FOC和EKF方法显著改善响应时间和稳...

解读: 该分布式混合电推进系统能量管理技术对阳光电源航空电气化和多源协调控制有重要参考价值。状态机能量管理策略可应用于ST储能系统的多模式运行优化,如峰谷套利和调频调峰场景切换。强化学习磁场定向控制对新能源汽车多电机驱动系统的协调控制有借鉴意义,可提升响应速度和稳态精度。该技术对PowerTitan大型储能...

Weihua Chen · Chao Wang · Xiaoheng Yan · Feiyu Zhu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

针对心脏起搏器无线能量传输系统传输效率低、偏移容忍度差和磁泄漏严重的问题,提出基于多重磁负材料(Multi-MNG)的新型无线电能传输系统。基于MNG等效介质理论和磁场分布,设计三种不同磁导率超材料单元混合排列,确保磁场有效会聚、屏蔽磁泄漏并降低比吸收率(SAR)。8.94MHz仿真验证了Multi-MNG系统的准确性、高效率、鲁棒性和安全性,最大SAR值0.0000504。实验验证系统最大输出功率1.323W,传输效率峰值72.1%,温升2.9°C,满足人体安全标准。

解读: 该磁负材料无线电能传输技术对阳光电源植入式医疗设备和小功率无线充电产品线有创新启发。Multi-MNG磁场会聚和泄漏屏蔽技术可应用于新能源汽车小功率无线充电场景,如车内手机无线充电,提高安全性和效率。超低SAR设计理念对阳光电源拓展可穿戴设备和医疗电子领域无线电能传输解决方案有参考价值。该技术对户用...

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...

Kaiwei Li · Pengju Sun · Xinghao Zhou · Lan Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

栅氧退化引起的偏置温度不稳定性（BTI）是碳化硅（SiC）金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）最关键的可靠性问题之一。现有BTI恢复研究尚不够全面。本文系统研究了平面型与沟槽型SiC MOSFET中直流与交流BTI的恢复特性。结果表明，无论器件栅结构如何，短路应力均可实现BTI的有效恢复，且短路能量越大，恢复能力越强。但过强的短路应力更易在平面栅器件中引发额外阈值电压漂移。进一步比较短路应力与负栅压加高温两种恢复方式后的阈值电压再漂移，发现短路应力具有更优的恢复效果。该结果对抑制阈值...

解读: 该研究揭示的SiC MOSFET偏置温度不稳定性恢复机制对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究发现短路应力可有效恢复BTI引起的阈值电压漂移，且恢复效果优于负栅压加高温方式，这为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC器件的可靠性设计提供了新思路。针对平面栅器件在强短路应力下易产生额外漂移的...

Hanjing Dong · Xiaogao Xie · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

本文提出一种通过调节谐振电容储能实现多相交错LLC变换器均流的新型方案。利用能量转移单元（ESC）实现谐振电容的部分能量调节，提出了相间ESC（PESC）和独立ESC（IESC）两种结构。结合移相控制，可同时实现优异的输出电流均衡性和更低的电流纹波。由于采用部分能量调节且ESC开关管实现零电压开通，附加损耗较小。文中详细分析了工作原理与设计方法，并研制了两台12 V/40 A双相交错LLC实验样机，分别采用PESC和IESC结构，实验结果验证了该方案的可行性。

解读: 该谐振电容部分能量调节均流技术对阳光电源多相LLC拓扑产品具有重要应用价值。在车载OBC充电机和充电桩DC-DC模块中，多相交错LLC可提升功率密度，但相间均流一直是难点。该方案通过ESC单元实现ZVS软开关的部分能量调节，相比传统均流方法损耗更低，可直接应用于ST储能变流器的DC-DC级联模块和大...