找到 9 条结果 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
一种用于太阳能功率优化器的多层控制系统：集成I-V曲线扫描与过压保护
A Multi-Layer Control System for Solar Power Optimizers: Integrated I-V Curve Scanning and Overvoltage Protection
Ali Akbar Shalbaf · Amir Hossein Riyahi · Mohammad Hemati · Amir Hossein Jabbarpoor Shahrezaei 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
太阳能功率优化器（SPOs）通过解决组件失配与局部遮挡问题，显著提升光伏系统性能。本文提出一种面向串联SPOs的创新性多层控制系统，结合诊断与保护功能。基于四开关Buck-Boost拓扑，系统实现多模块I-V曲线扫描与过压保护。研究设计两种独立过压控制器，分别应对I-V扫描与遮阴工况，并引入无线通信协议实现模块间高效数据交互。实验验证表明，该系统在不同工况下可有效维持最大功率点跟踪、准确提取I-V曲线并抑制电压应力，提升系统稳定性与可靠性。
解读: 该多层控制系统对阳光电源SG系列组串式逆变器及分布式MPPT方案具有重要应用价值。四开关Buck-Boost拓扑与多模块I-V扫描技术可直接应用于SG110CX等高功率组串逆变器的多路MPPT优化，提升局部遮挡场景下的发电效率。集成过压保护机制可增强1500V高压系统的安全性，与阳光电源现有MPPT...
一种用于光伏系统的多自由度差分功率处理架构
A Multi-degree-of-freedom Differential Power Processing Architecture for Photovoltaic System
Sijie Li · Ping Yang · Fan Liu · Shungang Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
针对传统光伏隔离端口架构中因额外中央变换器导致的效率损耗问题，引入差分功率处理（DPP）与串联型部分功率处理概念，提出一种光伏系统多自由度差分功率处理（MF-DPP）架构。该架构通过将辅助变换器与DPP变换器并联，并与光伏组件串联，使母线端口可直接连接特定电压需求的负载，提升系统整体效率。同时提出相应的控制算法，实现光伏组件最大功率点跟踪与DPP变换器总处理功率最小化的一致控制。实验平台验证了该架构及控制策略的有效性，结果表明在功率失配条件下系统效率显著提升。
解读: 该多自由度差分功率处理架构对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。MF-DPP架构通过串联型部分功率处理，仅对失配功率进行变换，可显著提升组串失配场景下的系统效率，与阳光电源现有分布式MPPT技术形成互补。该架构的辅助变换器并联拓扑可直接集成到SG系列组串式逆变器的多路MPPT设计中，减少中央...
一种采用三端口变换器并改进功率管理及离线太阳能MPPT算法的新型交直流微电网拓扑
A Novel AC/DC Microgrid Topology Using the 3-Port Converter With Improved Power Management and an Offline Solar MPPT Algorithm
Rajarshi Basu · Mahesh Kumar Mishra · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
当前，全球正处于重大能源转型期，可再生能源与微电网在电力系统重构中发挥关键作用。本文提出一种基于三端口变换器的新型混合微电网拓扑结构，实现系统内多子网之间的单级功率转换，并支持微电网并网与孤岛模式间的无缝切换。同时，设计了一种优化系统各单元功率流动的功率管理策略，综合考虑多种运行工况。此外，提出一种基于预测机制的新型离线太阳能最大功率点跟踪（MPPT）方案，有效降低系统计算负担与传感器数量。通过MATLAB/Simulink仿真、OPAL-RT（OP4510）控制器硬件在环（CHIL）实验及硬件...
解读: 该三端口变换器拓扑对阳光电源ST储能系统与SG光伏逆变器融合具有重要价值。单级功率转换架构可简化PowerTitan储能系统中光伏-储能-电网的多端口接口设计，降低变换级数与损耗。离线MPPT算法通过减少传感器与计算负担，可优化SG系列逆变器成本结构，特别适用于分布式光储系统。改进的功率管理策略支持...
一种独立于反相因子的压电能量收集连续最大功率点跟踪技术
A Continuous MPPT Technique Independent of Inversion Factor for Piezoelectric Energy Harvesting
Zhidong Chen · Yinshui Xia · Ge Shi · Xiudeng Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种独立于反相因子的压电能量收集连续最大功率点跟踪（MPPT）技术。该方法基于所提出的分数微分电压（FDV）法，通过在连续能量收集过程中采样工作压电换能器（PZT）的峰值电压和反相电压实现MPPT，无需断开PZT或预先测量接口电路的反相因子。接口电路采用自供电无整流同步电感开关（ReL-SSHI）结构。实验结果表明，该MPPT方法可使ReL-SSHI电路在不同PZT和电感条件下均保持最大功率输出，MPPT峰值效率达98%。
解读: 该独立于反相因子的连续MPPT技术对阳光电源具有重要借鉴价值。虽然研究聚焦压电能量收集，但其核心思想——通过采样峰值电压和反相电压实现无需断开负载的连续MPPT，可迁移至SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化中，特别是在快速变化工况下提升跟踪连续性。该方法的分数微分电压（FDV）技术可启发ST储能变流...
一种采用双移相控制的三电平电流型双有源桥DC-DC变换器
A Three-Level Current-Fed Dual-Active Bridge DC–DC Converter Under Dual-Phase-Shift Control
Armin Miremad · Suzan Eren · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
电流型隔离DC-DC变换器因其输入电流纹波小、升压比高等优点，广泛应用于光伏、燃料电池和储能系统。针对高压应用中传统两电平双有源桥需承受全端口电压的问题，本文提出一种三电平电流型中点箝位（3L-CF NPC）变换器，采用低压MOSFET，具备低dv/dt、高控制灵活性和低电磁干扰特性。分析了双移相调制下的工作原理、功率与电流特性，明确了开关电压应力问题，并通过电路分析确定了安全运行区域。深入研究了原副边开关的零电压切换条件，优化了不同工况下的控制轨迹以降低开关损耗。实验样机验证了该拓扑在多种负载...
解读: 该三电平电流型DAB变换器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可应用于电池侧DC-DC隔离变换，利用其高升压比和低输入电流纹波特性延长电池寿命；三电平NPC拓扑与阳光电源现有三电平技术路线高度契合，可降低1500V高压系统中功率器件电压应力，实现低压MOSFET替代...
基于复用变换器的单级隔离型光伏-电池-混合级联并网系统
Single-Stage Isolated PV-Battery-Hybrid (PVBH) Cascaded Grid-Connected System Based on Multiplexing Converter
Jingyue Wang · Di Zhu · Chuang Liu · Zhongchen Pei 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
光伏-电池-混合（PVBH）级联变换器具有模块化、组件级最大功率点跟踪及无功率波动输出等优势，已成为一种有前景的能源集成方案。然而，在夜间重负载时段，因无光伏输入，该变换器处于闲置状态，导致利用率降低。本文提出一种在闲置状态下复用变换器的PVBH级联并网系统，可灵活切换为储能电站模式，为电网提供有功频率与电压支撑，无需额外配置储能变换器，从而提升配电网资产利用率。介绍了系统结构与子模块工作原理，给出了“PVBH并网模式”与“储能电站模式”的切换条件，并设计了相应控制策略。通过10 kV/3 MW...
解读: 该单级隔离PVBH复用变换器技术对阳光电源ST储能系统与SG光伏逆变器融合方案具有重要价值。核心创新在于通过模式切换实现设备复用：白天光伏并网模式下实现组件级MPPT，夜间自动切换为储能电站模式提供调频调压服务，显著提升资产利用率。该技术可直接应用于阳光电源PowerTitan储能系统的PCS设计优...
增强太阳能无人机光伏系统能量供应的方法
Methods to Enhance the Energy Supply of Photovoltaic System for Solar-Powered Unmanned Aerial Vehicle
Yun Zhang · Haisen Wang · Shenghan Gao · Zhen Huang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
本文提出一种循环移位（CS）重构方案和两阶段最大功率点跟踪（TS-MPPT）方法，以提升太阳能无人机（SPUAV）光伏系统在部分遮阴条件下的能量供给能力。CS重构方案通过纵向移动光伏组件分散阴影，并推导最优移动距离，不仅提高了遮阴下的输出功率，还通过将全局最大功率点（GMPP）与右功率点（RPP）对齐简化了MPPT过程。TS-MPPT方法利用P-V曲线导数确定MPP位置，并通过求解线性方程交点实现快速跟踪，显著缩短响应时间并消除漂移现象。仿真与实验验证表明，相较于总交叉连接（TCT）结构，CS方...
解读: 该文提出的TS-MPPT算法对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其基于P-V曲线导数判定MPP位置并通过线性方程交点快速跟踪的方法，可显著优化现有MPPT算法性能：启动时间缩短60.6%、跟踪时间减少39.1%，且消除漂移现象，这对提升逆变器在复杂遮阴场景下的发电效率至关重要。循环移位重构...
单级多端口逆变器连接的光伏-储能混合系统最大功率点跟踪与频率支撑的统一协调控制
Unified Coordination Control of MPPT and Frequency Support for Single-Stage Multiport Inverter-Connected PV-ESS Hybrid Systems
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...
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...