Liwei Zhou · Boya Wang · Zong-Han Lin · Matthias Preindl · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月 · Vol.14

本文提出软件定义电力电子（SWD-PE）概念，通过三层架构（应用功能层、互连层、物理层）实现功率模块的标准化、可重构与广适配。其核心优势在于通用化设计流程、拓扑柔性重构及多源/负载接口兼容性，显著提升能量转换控制鲁棒性。

解读: 该SWD-PE架构高度契合阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器的模块化与智能化演进方向。其三层解耦设计可加速多场景（光储、风储、微电网）下PCS与逆变器的快速配置与控制复用；互连层支持iSolarCloud平台对异构功率模块的统一调度，强化构网型GFM与VSG能力；建议在下一代...

Erich F. Rosa · Erick M. S. Brito · Marcelo M. Stopa · Heverton A. Pereira 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月 · Vol.14

本文提出一种面向智能电池组的多功能控制算法，集成脉冲电流延长寿命、基于占空比的SOC均衡、故障电池选择性旁路及安全降压模式四大功能，采用半桥智能电池模块与主-本地数字控制架构，在仿真、c-HIL及三模块原型中验证了其有效性与可扩展性。

解读: 该算法高度契合阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统的智能化升级需求，尤其在主动均衡、故障容错和寿命延展方面可直接增强其BMS与PCS协同控制能力。建议将该脉冲电流策略与SOC均衡机制融入PowerTitan下一代固件，并在iSolarCloud平台中拓展智能电池健康状态（SOH）预测...

Daniel Breidenstein · Benedikt Kohlhepp · Lukas Blamberger · Thomas Duerbaum · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月

多模块输入串联输出并联（ISOP）DC-DC变换器适用于高输入电压与大输出电流场合，需实现输入电压与功率的均衡分配。通过共用控制信号可避免隔离式电压采样，但模块参数差异会导致功率分配不均。本文提出将单模块状态空间模型扩展至ISOP系统，克服直接建模复杂度高的问题，支持基于时间离散建模的快速时域仿真。以双LLC变换器系统为例，仿真与实验结果对比验证了方法的有效性，参数敏感性分析揭示了输入电压与负载变化下参数失配对功率分配的影响。

解读: 该ISOP系统状态空间建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在高压大功率储能场景中，多模块LLC谐振变换器的ISOP架构可实现高效DC-DC变换，但参数失配导致的功率不均衡问题直接影响系统可靠性。该研究提出的状态空间建模方法可快速评估共频控制下的自然...

Yin Chen · Haibin Li · Minxin Lin · Tao Jin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月

精确转子位置估计对保证内置式永磁同步电机IPMSM的优异无传感器控制至关重要。提出具有高阶锁相环PLL的基于同步频率的反电动势SFBEMF观测器以解决位置估计不准确问题。由于逆变器非线性、磁链空间谐波和电流测量偏移误差的不利影响，反电动势中常出现奇次谐波（特别是五次和七次谐波）和直流误差，导致不可容忍的位置误差，传统反电动势观测器无法很好解决该问题。设计具有自适应带通特性的SFBEMF观测器以提取单位增益无相位滞后的精确基波反电动势。采用高阶PLL克服二阶结构缺陷以获得动态性能改善。在1.5kW...

解读: 该IPMSM无传感器控制研究对阳光电源新能源汽车电机驱动系统优化有重要参考价值。SFBEMF观测器抑制五次七次谐波和直流误差提高位置估计精度的技术可应用于阳光OBC和电机控制器的无传感器控制算法。高阶PLL改善动态性能符合阳光电源在电动汽车牵引电机控制中的高性能需求。该方法对逆变器非线性和测量偏移的...

Fan Yang · Yihang Jia · Yan Xing · Hongjuan Ge 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对低频脉冲负载应用,提出由双输出功率因数校正器(DO-PFC)和Buck变换器组成的单相AC-DC变换器。DO-PFC低压输出端口连接脉冲负载,脉冲负载稳定谷值功率直接由DO-PFC提供。DO-PFC高压输出端口用作功率解耦端口和Buck变换器输入。通过允许宽电压波动范围,降低脉动功率缓冲所需电解电容容量。负载功率脉冲分量由Buck变换器提供。实现从AC输入到脉冲负载的准单级功率变换,有利于整体电源系统效率提升。详细分析运行原理、参数设计方法、控制和调制策略。构建并测试2kW峰值功率实验样机验...

解读: 该集成功率解耦AC-DC变换器技术对阳光电源特殊负载电源和储能应用有创新启发。双输出PFC功率解耦设计可应用于脉冲负载充电桩和激光加工电源等场景,提高效率并降低电解电容需求。准单级拓扑对阳光电源高效率变换器产品线有借鉴价值。该技术对储能系统应对脉冲功率需求和电网侧功率平滑有应用潜力,可提升系统动态性...

Xiaosong Xu · Liangdeng Hu · Bowen Ji · Qijie Long 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

中压多相开绕组电机与三电平多相H桥大容量逆变器是大型船舶推进系统的优选方案。然而，由于H桥逆变器PWM调制死区及电机非理想磁场，系统存在显著的3次、5次和7次谐波电流（简称“低次谐波”），且受限于低开关频率下电流环带宽，传统方法难以有效抑制。本文首先建立十二相开绕组感应电机数学模型并给出闭环控制策略；其次结合绕组相位特性，提出一种新型广义低次谐波电流变换矩阵及其抑制方法，通过两组相位差30°的三相电流将谐波转化为直流分量，结合PI调节器实现闭环控制，并设计控制器参数。实验验证了稳态与动态工况下的...

解读: 该低次谐波抑制技术对阳光电源多相储能变流器和电机驱动产品具有重要应用价值。文中提出的广义谐波变换矩阵及闭环抑制方法可直接应用于ST系列储能变流器的多电平拓扑设计，有效解决死区效应导致的3/5/7次谐波问题，谐波电流降低70%可显著提升系统效率和电能质量。该方法对新能源汽车电机驱动器的PWM控制优化具...

Mingshun Zhang · Xianyong Xiao · Zixuan Zheng · Yunzhu Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

直流微电网被视为集成油气田系统中可再生能源、储能装置及多电压/电流水准敏感负荷的有前景架构。然而，随着可再生能源与电力电子设备渗透率上升，电压暂降/骤升及各类暂态与故障下的大电流问题亟待解决。本文提出一种新型多端口限流型互联动态电压恢复器（MCL-IDVR），采用共用单电池储能单元与N+1端口改进型全桥有源变换器拓扑，实现多回路协同补偿。该装置多个输出端口可串联接入不同电压/电流等级的直流线路，兼具电压波动补偿与可定制能量反馈式故障限流功能。通过MW级油田微电网仿真与kW级实验验证，结果表明该装...

解读: 该多端口限流型互联动态电压恢复器技术对阳光电源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N+1端口拓扑与单电池储能单元的协同补偿方案，可直接应用于阳光电源多电压等级直流微电网场景，提升储能系统在油气田、工业园区等复杂负荷环境下的电能质量管理能力。该技术的能量反馈式故障限...

Zibo Sun · Hongzhi Yang · Haoran Wang · Yipei Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对由有源中点钳位（ANPC）三电平逆变器驱动的永磁同步电机（PMSM）因参数失配导致控制精度下降的问题，提出一种基于超螺旋积分滑模观测器的无模型预测电流控制策略（MFPCC-STISMO）。构建与参数无关的一阶超局部模型替代传统PMSM数学模型，并设计具有积分滑模面的STISMO以估计集总扰动，抑制参数失配对控制性能的影响。同时，为避免传统三电平模型预测电流控制中中点电压平衡依赖权重因子的问题，提出一种无需权重因子的平衡策略，通过合理分配正负小矢量作用时间，利用其产生幅值相等、方向相反的中点电...

解读: 该MFPCC-STISMO技术对阳光电源ST系列储能变流器和新能源汽车驱动系统具有重要应用价值。其无模型预测控制策略可有效解决ANPC三电平拓扑中因温度漂移、老化导致的参数失配问题，提升PowerTitan储能系统在宽工况下的电流控制精度。超螺旋滑模观测器的强抗扰特性可增强储能变流器在电网扰动下的鲁...

Yukun Chen · Bo Zhang · Yangbin Zeng · Dongyuan Qiu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对新能源汽车与储能系统中多电芯结构存在的能量分配不均、系统效率低及维护成本高等问题，本文提出一种基于单体电池的抽头交错并联隔离式双向高增益DC-DC变换器，并设计了动态均流控制策略。该拓扑通过抽头变压器与交错并联结构结合，集成磁元件并复用器件，显著降低低压侧大电流导通损耗。为优化支路电流分配，提出变占空比差与移相时序协同控制策略。实验搭建330W样机及单体驱动电机平台，结果表明在3.2V输入、48V输出条件下，系统平均效率达92.43%，峰值效率为94.11%。同时提出扩展方案，支持千瓦级系统...

解读: 该低压大电流双向DC-DC变换器技术对阳光电源储能与车载产品具有重要应用价值。抽头交错并联拓扑与动态均流策略可直接应用于ST系列储能变流器的电池管理系统，解决PowerTitan大型储能系统中单体电芯能量分配不均问题，提升系统效率。92.43%平均效率与94.11%峰值效率指标可优化车载OBC充电机...

Yifei Zheng · Haoran Wang · Boyu Li · Weimin Yuan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

本文提出了一种提升单片氮化镓（GaN）半桥功率集成电路在高速开关瞬态电应力下可靠性的方法。通过片上地线分离设计抑制地弹，避免输入级击穿和误触发；采用双共栅差分对结构的鲁棒电平转换器，有效阻断dVSW/dt噪声传播，同时支持负VSW工作并保持低传输延迟；可调驱动强度的栅极驱动电路抑制振铃与过冲，且不引入寄生元件。基于1 μm硅基GaN工艺实现的100 V单片集成芯片实验验证了其对130 V/ns dVSW/dt的免疫能力、低于10.4 ns的延迟，以及-15 V负压耐受性和输出强度可调性。

解读: 该单片GaN功率IC技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的功率密度提升具有重要价值。其130V/ns的dVSW/dt噪声免疫性和10.4ns超低延迟可直接应用于PowerTitan大型储能系统的高频开关电路，提升系统动态响应速度。双共栅差分对电平转换器的-15V负压耐受设计，可增强阳光电...

Qingxin Tian · Guohua Zhou · Jianping Xu · Xin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对双极直流微电网因两极负荷和发电机分布不均导致母线电压不对称限制稳定运行的问题,提出严格对称双极输出电压的多端口变换器。结合半桥整流器和Cuk电压平衡器实现单级功率变换,大幅提高成本和效率。通过耦合电感集成正负极端口进一步抑制输出电流纹波,大幅减小磁性元件和滤波电容尺寸,提高功率密度。宽范围软开关运行、双向功率流能力和简单控制使该变换器成为双极直流微电网应用的优秀候选。2kW样机设计实现160V输入到±200V输出,实验结果与理论分析吻合良好。

解读: 该双极多端口变换器技术对阳光电源直流微电网和储能系统有重要应用价值。单级Cuk电压平衡器方案可应用于ST储能系统的双极直流母线接口,简化拓扑并提高效率。耦合电感集成技术对阳光电源高功率密度变换器设计有借鉴意义,可减小体积和成本。双向功率流和宽范围软开关特性对PowerTitan储能系统的多端口能量管...

Jiayu Zhou · Giuseppe Guidi · Shuxin Chen · Yi Tang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

本文提出一种用于串联-串联补偿感应式电力传输系统的原边双环滞环控制方法。两个并行滞环环路分别实现快速瞬态响应和精确稳态功率调节，有效抑制恒压负载电池充电应用中的功率振荡。通过引入选择性跳过电压脉冲实现功率精确调控，确保全工况下零电压开关。该方法避免跳过脉冲激发系统中欠阻尼振荡模态，且仅需原边闭环控制，无需高速通信，辅以低带宽链路完成稳态校正，在宽功率与耦合范围下兼具高效率与精确功率跟踪。仿真与小功率实验样机验证了该方法的有效性与实用性。

解读: 该原边双环滞环控制技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。其快速动态响应与低功率纹波特性可直接应用于新能源汽车无线充电桩开发，解决电池充电过程中的功率振荡问题。原边闭环控制架构无需高速通信，降低系统成本与复杂度，适合ST储能系统的电池管理优化。选择性跳脉冲技术确保全工况ZVS，可提升SiC/G...

Mingzhen Wang · Fei Xiong · Zicheng Liu · Sixian Jin 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

提出双有源S-S补偿无线电力传输WPT系统的三相移和变频TPS-VF控制策略。该策略通过完全解析方法协调多个控制变量，使系统同时实现多个控制目标：逆变器和整流器所有开关的ZVS和最小无功电流、宽范围输出电压调节同时有效避免过度频率偏差、跨变负载的效率进一步优化。谐振频率100kHz的422.5W原型验证了该策略。实验结果表明系统可在宽电压调节范围和宽负载范围下实现ZVS和最小无功电流。实现跨变负载的恒压CV输出。与同一实验平台上的传统TPS控制相比，验证了最高达2.3%的效率改进。较小频率偏差也...

解读: 该WPT三相移变频控制研究对阳光电源无线充电技术优化有重要参考价值。TPS-VF策略实现的多目标协同优化（ZVS、最小无功、宽范围电压调节、效率优化）与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的控制需求高度契合。完全解析化的控制方法可直接应用于阳光iSolarCloud平台的无线充电智能控制算法。相比传统T...

Jiaxuan Hu · Jinmu Lai · Xin Yin · Xianggen Yin 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

针对农村偏远地区单相配电系统中分布式能源(DER)和单相负荷通过独立单相变压器和变换器接入导致功率不平衡、设备冗余和电能质量问题,提出新型V/V型混合配电变压器(VV-HDT)。采用改进V/V变压器进行电压转换和主功率传输,部分功率由小容量变换器管理。V/V变压器提供互补功率回路,为解决功率不平衡和变压器容量扩展提供硬件基础。阐述VV-HDT电压电流控制机制、等效模型、功率流分析和正常及故障工况协调控制策略。仿真和样机实验验证了有效性。

解读: 该V/V型混合配电变压器技术对阳光电源户用光伏和储能系统集成方案有重要参考价值。VV-HDT功率不平衡解决方案可应用于农村分布式光伏并网系统,提升电能质量并降低设备成本。小容量变换器部分功率管理理念对阳光电源户用储能系统的多端口变换器设计有启发。故障隔离和电能质量综合改善功能对阳光电源智能配电解决方...

Lei Zheng · Wei Jiang · Li Zhang · Le Peng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

高比例可再生能源、储能系统与多样化负荷的接入推动配电网向信息物理系统演进。先进通信作为现代电力系统的关键基础设施，在系统感知、测量、调度与控制中发挥重要作用。健谈型功率变换（TPC）技术利用电力电子变换器的高速调制能力，通过软件定义通信系统实现无额外硬件的通信。然而，交流线路的谐振与衰减特性给TPC带来挑战，并影响通信可靠性与数据完整性，同时载波叠加引发电磁干扰与信息安全问题。本文提出一种基于直接序列扩频（DSSS）的AC-TPC调制策略，通过优化DSSS参数将数据载波搬移至高频段，在保障通信可...

解读: 该DSSS-TPC技术为阳光电源储能与微网产品提供零成本通信方案。对于ST系列储能变流器和PowerTitan系统，可通过软件升级实现变流器间的直接通信，无需额外通信模块，降低系统成本并提升可靠性。在微网场景中，该技术可实现SG光伏逆变器、储能系统与充电桩的协调控制与应急通信，特别适用于通信基础设施...

Xiaojun Zhang · Min Kang · Chao Gong · Jiaqiang Yang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

飞轮储能系统（FESSs）主要用于实现平滑高效的直流电压调节，但其性能易受转速突变和直流侧负载扰动影响。为此，本文提出一种基于降阶误差扩展状态观测器（REESO）增强的无微分快速终端滑模控制（DFTSMC）策略。REESO用于估计电压环总扰动，并结合低通滤波与新型趋近律抑制抖振。REESO还提供电压误差微分信号，避免传统TSMC微分噪声问题。该方法为误差驱动型，具备快速动态响应、强鲁棒性与低抖振特性。3.75 kW实验平台验证了所提方法的有效性。

解读: 该DFTSMC-REESO控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。飞轮储能的快速功率响应特性可与阳光电源电化学储能形成互补，应用于电网调频和微电网稳定场景。所提出的降阶扰动观测器和无微分滑模控制技术可直接移植到ST储能变流器的直流母线电压控制中，提升负...

Mengze Wu · Xing Zhang · Kai Hu · Tao Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

级联H桥(CHB)变换器具有模块化和高容量特性,其阶梯电压波形和输出电抗模拟发电机内电势和输出电抗,是无内环中压直接构网型(GFM)应用的理想方案。针对低开关频率响应慢和过载率限制挑战,提出暂态限流方法,集成电流箝位负反馈控制策略(CCNFC)和分层模块级快速电流反应控制策略(HMCC)。该方法确保正常条件下GFM稳定运行,同时通过故障条件下优化参数增强电网支撑性能。底层控制器快速反应抑制暂态过流,确保CHB变换器安全和可靠的电网支撑性能。仿真和实验验证了所提方法。

解读: 该构网型CHB暂态限流技术对阳光电源中压储能变流器有重要应用价值。CCNFC和HMCC集成控制策略可应用于PowerTitan大型储能系统的模块化构网型变换器设计,提高故障穿越能力和电网支撑性能。分层控制架构对ST储能变流器的多模块协调控制有借鉴意义,可平衡响应速度和过载保护。该技术对阳光电源中压直...

Xueshan Liu · Kun Lei · Yujie Feng · Hongyan Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

单级交流供电LED驱动器存在固有的双倍工频纹波问题，易引发电流频闪。本文提出一种基于减少冗余功率处理（R2P2）原理的无频闪LED驱动器，采用自适应峰值电压跟踪（APVT）控制策略，结合单级功率因数校正（PFC）电路与III型R²P²纹波抵消电路（RCC）。相比传统平均电压控制，APVT控制拓宽了LED负载的工作电压范围，进一步降低RCC单元的处理功率，使其更接近系统纹波功率，从而提升整体效率。实验搭建70W样机验证，结果表明相较传统方法效率提升2.5%，并具备宽LED负载适应能力。

解读: 该R²P²无频闪LED驱动技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要借鉴价值。其自适应峰值电压跟踪控制策略可应用于ST储能变流器的直流母线纹波抑制，通过减少冗余功率处理降低辅助电路损耗，提升系统效率2-3%。III型RCC纹波抵消原理可移植到充电桩OBC模块，优化单级PFC架构下的二次纹波抑制，减小电解...

A. Fatemimoghadam · I. Amezyane · C. Viana · L.V. Iyer 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

本文提出一种基于阻抗角补偿（IAC）的电压源逆变器电流控制策略，通过实时引入接口阻抗角进行坐标变换，归一化系统传递函数，有效提升动态性能并抑制变接口阻抗下的交轴耦合。该方法无需复杂补偿结构，仅需常规PI控制器即可实现高精度电流调节。实验表明，在±40%阻抗变化下，超调量低于0.1%，调节时间稳定在17–19 ms，暂态响应与解耦性能优于现有方法。该策略计算简单、适应性强，适用于单相并网逆变器及高速电机驱动，已通过仿真与实验验证。

解读: 该实时阻抗角补偿解耦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。在弱电网并网场景下，电网阻抗波动±40%时，该方法仅用常规PI控制器即可实现超调<0.1%、调节时间17-19ms的高精度电流响应，显著优于现有复杂补偿方案。可直接应用于PowerTitan大型储能系统的G...

Yuyang Jiang · Xinbo Ruan · Fei Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

多接收器无线电力传输系统中交叉耦合导致输出功率偏差和效率降低。提出采用PWM控制开关电容的多变量优化方法实现交叉耦合补偿。通过动态调节开关电容值补偿不同接收器间互感影响，提升系统整体效率和输出功率一致性。实验结果验证所提方法有效性。

解读: 该PWM开关电容交叉耦合补偿研究对阳光电源多接收器无线充电系统优化有参考价值。动态补偿技术可应用于阳光iSolarCloud平台智能充电管理，提高多负载场景充电效率。...