Linyun Xiong · Sunhua Huang · Penghan Li · Ziqiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年7月

电力系统需要具备一定的抵御自然灾害引发的故障的恢复能力。电力系统中重大故障的出现将显著改变网络拓扑结构，从而导致不可预测的系统动态特性，而现有模型难以对其进行描述，传统控制方案也难以应对。因此，本文提出了一种基于隐马尔可夫跳变系统（HMJS）的新型鲁棒控制方案，用于在重大故障情况下稳定电力系统以提供临时服务，其中利用 HMJS 模型来描述系统拓扑结构及其动态特性的随机切换。在此过程中，采用异步滑模观测器（ASMO）来处理系统状态与控制器状态不同步的问题。随后，提出了一种基于观测器的滑模控制器（O...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于隐马尔可夫跳变系统的鲁棒控制技术具有重要的战略价值。该技术针对电网重大故障场景下的拓扑突变问题，提出了异步滑模观测器与控制器协同方案，这与我司在高比例新能源并网场景下面临的核心挑战高度契合。 在光伏逆变器领域，该技术可显著提升我司产品在电网故障穿越（LVRT/HV...

Pingchuan Li · Hao Tian · Feng Gao · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月

钠离子电池宽输出电压范围（如1.5–3.95 V）给变换器效率设计带来挑战。本文提出采用基于双有源桥（DAB）的部分功率处理（PPP）变换器，从充放电全周期角度优化关键参数以提升效率。研究表明，系统能量利用效率与变压器匝比及升压阈值电压密切相关，通过对此二者的优化可显著提高效率。该方法有效将钠离子电池的输出电压范围压缩至接近锂离子电池水平，且不引入显著功率损耗。经参数优化，系统能量利用效率最高达99.03%。

解读: 该钠离子电池部分功率处理技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。针对钠离子电池宽电压范围（1.5-3.95V）特性，基于DAB的PPP变换器架构可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的电池接口设计。通过变压器匝比和升压阈值优化，将钠离子电池输出电压范围压缩至接近锂离子电池水平，可...

Wei Li · Yi Xie · Rui Yang · Yining Fan 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月

随着锂离子电池技术的蓬勃发展，大规模电池组的管理面临着一项重大挑战：虽然全面的时变电热特性曲线至关重要，但稀疏的传感器系统仅能提供有限的传感信息。在新兴的电池管理系统中，传感器系统的信息缺失问题通常被忽视。本文提出了一种电池传感器系统架构的优化方法，可实现对大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感。首先，通过拓展信息熵的应用，提出了一种适用于任意电池传感器系统的架构优化方法。基于这种优化后的传感器拓扑结构，本文随后重点研究了一种用于捕捉大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感方法。通过这种方法，利用...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于稀疏传感器系统的大型电池包全局电热场在线感知技术具有重要的工程应用价值。当前储能系统向大规模、高能量密度方向发展，我们的液冷储能产品和集装箱级储能解决方案中，电池包规模动辄数百至数千个电芯，传统BMS面临传感器成本与监测精度的矛盾：全面部署温度和电压传感器会显...

Yuefeng Liao · Zhenkun Yang · Duo Yang · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月

在以高功率和高输入电压为特点的直流微电网和储能系统等应用中，输入串联输出并联（ISOP）型直流 - 直流双向变换器被广泛用于中间功率转换。 LLC - DAB 混合双向变换器是一种单级变换器，它由 LLC 谐振电路和双有源桥（DAB）电路组成。 它结合了 LLC 和 DAB 的优点，非常适合用作子模块（SM）。 然而，这些子模块之间输入阻抗的差异会导致运行期间出现功率不平衡，从而影响系统性能。 为解决这一问题，本文提出了一种基于多智能体一致性理论的新型功率共享控制策略。 该方法将每个子模块视为一...

解读: 从阳光电源储能系统和高压直流应用的技术路线来看，这篇论文提出的ISOP LLC-DAB混合双向变换器功率均衡控制策略具有重要的工程应用价值。 在我们的大容量储能系统和直流微网解决方案中，高功率、高电压的DC-DC双向变换是核心技术环节。传统方案往往采用多级串联结构，而ISOP拓扑通过输入串联输出并...

Xiqi Wu · Rui Li · Chao Huang · Hui Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月

荷电状态（SOC）均衡对于高压无变压器（HVT）电池储能系统（BESS）充分利用其全部能量容量具有重要意义。然而，传统方法在选择合适的均衡系数时面临挑战，保守的参数会导致均衡速度不足，而取值过大则会导致电池过流和子模块过调制。为克服这一挑战，本文通过理论分析揭示了过流和过调制的机理，并推导了对应四种临界边界条件的四个最大系数。因此，本文提出了一种具有自适应均衡系数的最优SOC均衡控制方法，该方法具有自适应性。35kV/25MW/50MWh的实验结果验证了所提控制方法的有效性，并将其性能与保守方法...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的自适应SOC平衡控制技术具有重要的工程应用价值。当前公司在高压级联储能系统（如PowerTitan系列）中，SOC均衡一直是影响系统容量利用率和循环寿命的核心技术难点。 该技术的创新在于突破了传统均衡控制中平衡系数选择的两难困境。过去我们的工程实践中，保...

Xiaodong Sun · Zhihui Huang · Zebin Yang · Gang Lei 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

为提高永磁同步电机（PMSM）驱动系统的控制性能，提出一种基于扩展状态观测器（ESO）、具备电压源逆变器（VSI）非线性补偿功能的改进型无模型预测电流控制方法。首先，介绍一种基于永磁同步电机驱动系统扩展状态观测器的改进型无模型预测电流控制（MFPCC）方法，该方法无需电机参数，且调参工作较少。然后，提出一种电压源逆变器非线性补偿方法，以减少三相桥式电压源逆变器中因加入死区时间而导致的电流畸变。通过在仿真中进行调整获得近似参数，再将其应用于实验中进一步微调。将基于扩展状态观测器的无模型控制与电压源...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于扩展状态观测器的改进无模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术针对永磁同步电机驱动系统提出的控制策略，与我司在储能变流器、光储一体化系统以及电动汽车充电设备中广泛应用的电机控制技术高度相关。 技术的核心价值在于两个方面：首先，无模型预测控制摆脱了对电机参数的...

Jin Xu · Pan Wu · Zirun Li · Keyou Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

在某些情况下，电力电子变换器的开关频率可高达数百千赫兹。为了准确定位开关事件，实时仿真的时间步长通常建议约为开关周期的 1%。这在单位时间内带来了巨大的计算负担。为打破这一限制，本文提出了一种基于开关周期同步（SPS）思想的实时仿真方法。仿真时间以开关周期为间隔与实际时间同步，而非以时间步长为间隔。开关周期既被用作同步间隔，也被用作主时间步长，该主时间步长还会进一步划分为多个可变子时间步长，这些子时间步长由开关周期内的开关事件决定。为了在基于现场可编程门阵列的平台上实现所提出的实时仿真，本文提出...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于开关周期同步的实时仿真技术具有重要的战略价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器向高功率密度、高效率方向发展，碳化硅等宽禁带器件的应用使开关频率普遍提升至数十甚至数百千赫兹。传统实时仿真要求时间步长为开关周期的1%，这在高频场景下带来巨大的计算负担，严重制约了产品开发周...

Zihao Li · Yang Hu · Weiran Wang · Fang Fang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

为解决复杂不确定运行工况下考虑功率跟踪与载荷抑制的风力发电机组优化控制问题，提出了一种有限差分域 - 混合半机理（FDD - HSM）建模方法。基于该模型，针对自由输出（FO）和受限输出（LO）模式设计了一种自适应域调度 - 多模型预测控制（ADS - MMPC）策略。利用高性能实时目标机并与实际风力发电机组的全运行特性进行对比，验证了 FDD - HSM 方法的准确性。通过仿真进一步验证了 ADS - MMPC 算法的有效性，并将其与传统基于模型预测控制（MPC）的算法进行了对比。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对风电机组的自适应域调度-多模型预测控制技术具有重要的跨领域借鉴价值。尽管研究对象是风力发电系统，但其核心思想与我司在光伏逆变器、储能系统及综合能源管理方面的技术需求高度契合。 该论文提出的有限差分域-混合半机理建模方法(FDD-HSM)解决了复杂工况下的精确建模难...

Ning Li · Hao Yu · Stephen Finney · Paul D. Judge · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

传统的电力电子长时域有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）在实时实现方面存在两个主要问题：1）计算负担和延迟；2）对现场可编程门阵列（FPGA）等实时平台的硬件资源要求较高。为解决这些问题，研究人员提出利用模型预测控制结果作为离线训练数据来训练人工神经网络（ANN），并将其应用于实时控制器中，以替代原有的模型预测控制模型。通过这种方式，人工神经网络减轻了在线计算负担和对硬件资源的需求。本文提出了一种基于FPGA的用于长时域FCS - MPC的一维卷积神经网络（CNN）。为进一步简化网络模型...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于FPGA的一维卷积神经网络（CNN）控制技术对我们的核心产品线具有重要战略价值。该技术通过机器学习方法解决了长时域有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）在功率电子变换器中的实时实现难题，这与我们在光伏逆变器、储能变流器等产品中面临的控制性能优化需求高度契合。 技...

Yu Xiao · Zhixing He · Zongjian Li · Biao Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

串联碳化硅（SiC）MOSFET在简化高压变流器拓扑与控制方面具有显著优势，但其门极信号传输与驱动电源仍面临高隔离要求和信号串扰难题。本文提出一种基于级联自举电路的非隔离门极驱动拓扑，仅需一个非隔离电源和单一门极信号即可驱动多个串联器件，有效降低系统复杂度。门极信号路径采用光耦隔离，避免了信号串扰；同时引入缓冲电路，在开通过程中实现电压钳位与电容电压自动均压。通过构建6 kV至24 V的四管串联反激变换器实验平台验证了该拓扑的可行性，实验结果表明其在6.05 kV输入、32 kHz开关频率下可稳...

解读: 该单门极驱动与非隔离供电技术对阳光电源高压产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和1500V光伏逆变器中，串联SiC-MOSFET可简化多电平拓扑设计，该技术通过级联自举电路实现单信号驱动多器件，显著降低隔离驱动电源数量和成本，同时光耦隔离方案有效解决高压应用中的信号串扰问题。对PowerTi...

Hao Li · Helong Yang · Dawei Xiang · Jinyu Chen · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

线端线圈绝缘是绕组绝缘中的薄弱环节，承受着较高的瞬态电压应力和更大的击穿风险，因此对其进行早期监测既具有重要意义又颇具挑战。为提高线端线圈绝缘早期监测的灵敏度，本文提出了一种基于宇称 - 时间（PT）对称的新方法，利用一个与系统高频共模（HFCM）开关振荡磁耦合的外部谐振器。该方法利用奇异点（EP）附近阻尼率分裂的效应，以更高的灵敏度检测线端线圈绝缘的早期劣化。首先，将逆变器供电电机系统中的 HFCM 开关振荡视为内部谐振器，并分析其模态特征。随后，设计一个外部谐振器使其工作在 PT 对称的奇异...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于PT对称性的线端绕组绝缘监测技术具有重要的战略应用价值。在光伏逆变器和储能变流器系统中，电机绕组绝缘失效是导致系统故障的主要原因之一，尤其是线端绕组承受的瞬态电压应力更大，传统监测方法灵敏度不足，难以实现早期预警。 该技术的核心创新在于利用逆变器固有的高频共模开关...

Tong Li · Siqi Li · Xingpeng Yu · Yaju Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

本文深入探讨了用于电子设备（如笔记本电脑和智能手机）房间级充电的磁共振无线电能传输（MR - WPT）技术。具体设计了一个利用多个大型单匝圆形线圈的系统，重点是在国际非电离辐射防护委员会指南（2020 年）规定的暴露限制范围内，优化谐振频率和线圈电流，以最大化电磁（EM）功率流，确保符合电磁安全标准。为减轻电场效应，引入了一种针对每个线圈采用电容分布式补偿和并联激励的新方法。提出了一种补偿参数设计方法，以实现各线圈间的均匀电流分布，特别是在高互耦条件下。通过对不同场景下的比吸收率（SAR）和空间...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项磁共振无线电力传输技术展现出与我司储能系统和新能源生态整合的潜在价值。该技术实现了房间尺度内百瓦级的安全高效无线充电，其核心优势在于通过电磁场优化确保符合国际非电离辐射防护委员会的安全标准，这为室内能源分配提供了新思路。 对于阳光电源而言，该技术最直接的应用场景是与户...

Xiaoqiang Li · Ning Li · Weijie Xue · Wei Mao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

三端口直流 - 直流转换器凭借其结构简单、成本低和功率密度高的优势，成为离网光伏制氢系统中实现光伏电池、储能装置和电解槽集成的理想解决方案。考虑到电解槽的低电压大电流工作特性以及对电流纹波的敏感性，本文提出了一种 LCC 谐振型电流输出式部分隔离三端口直流 - 直流转换器（LCC - CFO - TPC）。通过采用脉宽调制（PWM）+ 脉冲频率调制（PFM）方法，该转换器能够为电解槽实现高降压比和低输出电流纹波，降低二次侧整流二极管的电流应力，并在全功率范围内实现一次侧全桥的零电压开关（ZVS）...

解读: 从阳光电源氢能与储能业务协同发展的战略视角看，这项LCC谐振型三端口DC-DC变换器技术具有重要的应用价值。该技术针对光伏制氢系统中电解槽的特殊工况需求——低压大电流输出和对电流纹波的高度敏感性——提出了创新的电流馈出型拓扑结构，这与我司在光伏制氢领域推进的"光储氢"一体化解决方案高度契合。 技术...

Jiale Xie · Xiaobing Chang · Guang Wang · Zhongbao Wei 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

准确估算电池的荷电状态（SoC）和核心温度（CoT）对于制定高效的能量管理和热管理策略至关重要。本文聚焦圆柱形锂离子电池，构建了一个等效电路模型和一个双状态热模型；然后利用包含温度、热量和荷电状态的桥梁变量，将这两个不同物理性质的集总参数模型进行闭环处理。值得注意的是，除了传统的欧姆效应不可逆生热之外，通常被忽略的可逆熵热也被建模并通过实验进行了校准。随后，采用变遗忘因子最小二乘法自适应地识别电模型和热模型的参数。最后，利用一种计算效率高且能处理非线性问题的算法，即基于奇异值分解的卡尔曼滤波器，...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对圆柱形锂离子电池的SoC和核心温度联合估计技术具有重要应用价值。该技术通过构建电-热耦合集总参数模型，特别是将通常被忽略的可逆熵热纳入建模范畴，显著提升了电池状态估计的精度，这对我们的储能系统安全性和能量管理效率至关重要。 该技术的核心优势在于其工程实用性。...

Fanfan Lin · Xinze Li · Weihao Lei · Juan J. Rodriguez-Andina 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

大型语言模型（LLM）在推动众多行业发展方面展现出了令人振奋的潜力，但由于缺乏专业的电力电子（PE）技术知识以及处理特定电力电子数据时面临的挑战，其在电力电子领域的应用受到了阻碍。本研究提出了一种开创性的方法，用于构建专门针对电力电子设计应用的多模态大型语言模型，名为 PE - GPT。该方法包括利用从电力电子知识库中进行检索增强生成来强化 PE - GPT，并提出了一个混合框架，将大型语言模型代理与元启发式算法、模型库和仿真库相结合。这增强了其多模态处理能力，并使其能够融入现有的设计工作流程。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，PE-GPT代表了电力电子设计范式的重要突破，对公司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的研发具有战略意义。该技术通过多模态大语言模型与元启发式算法、仿真库的深度融合，能够显著提升电力电子设计的效率和准确性，在双有源桥（DAB）变换器调制策略和Buck变换器参数设计中已展现出比...

Wenjia Si · Wenrui Li · Nima Tashakor · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

作为多电力电子电源电力系统中的一项关键技术，构网型变流器正日益普及。然而，其在电网故障下的暂态行为尚未得到充分研究。特别是，现有文献仅分别研究暂态功角或电压稳定性问题，未考虑两者同时发生的情况。为填补这一研究空白，本文对暂态功角和电压稳定性问题进行了全面分析。首先，推导了平衡点的存在条件。然后，利用拉萨尔不变集定理揭示了稳定平衡点的吸引域。所推导的稳定条件可确保构网型变流器在暂态过程中安全运行。此外，研究发现有功功率削减和无功功率注入均能增强暂态功角和电压稳定性。然而，有功功率削减会恶化频率调节...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项关于构网型变流器暂态稳定性的联合分析研究具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域向构网型技术转型，该论文提出的联合暂态角稳定和电压稳定分析方法直接切中当前技术痛点。 在技术价值层面，该研究首次系统性地分析了构网型变流器在电网故障时同时面临的角稳定和电压稳...

Xiaoqiang Guo · Hengyi Zhu · Han Zhang · Senyu Du 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

在可再生能源制氢系统中，过大的电流纹波会影响电解槽的使用寿命。传统三相有源桥移相策略仅有两个外部移相角，缺乏优化电流纹波的多余控制自由度。为解决该问题，本文提出一种适用于三有源桥（TAB）拓扑的电流纹波抑制策略。该策略在制氢端口设置一个内部移相角，增加了系统的控制自由度数量。通过计算得到最优移相角组合，可有效抑制制氢端口输出电流的电流纹波。

解读: 从阳光电源光伏制氢业务布局来看，这项三重有源桥（TAB）电流纹波抑制技术具有重要的战略价值。当前我们的光伏制氢系统面临的核心挑战之一，正是如何在功率变换环节有效降低电流纹波对电解槽寿命的影响。传统三相有源桥相移策略仅有两个外部相移角，控制自由度受限，难以实现电流质量的深度优化。 该论文提出的技术方...

Yan Li · Xibo Yuan · Yonglei Zhang · Kai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

为确保并联功率模块之间的电流均衡分配，可采用有源栅极驱动器（AGD）动态调节电流。然而，在碳化硅（SiC）器件极快的开关速度（例如小于100纳秒）下，AGD要实现有效、灵活且精确的动态电流调节颇具挑战。因此，本文提出了一种用于并联碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）功率模块的AGD在线统一开通/关断延时及电流变化率调节方案。该方案的优势在于，它能对延时调节和电流变化率调节实现独立的闭环控制，即电流变化率的调节不会影响已调好的延时补偿。此外，所提出的基于仅含两个推挽驱动通...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对并联SiC功率模块的主动栅极驱动器（AGD）电流均衡技术具有重要的应用价值。在我们的大功率光伏逆变器和储能变流器产品中，多模块并联已成为提升系统容量和可靠性的核心架构，而SiC器件的广泛应用正在推动产品向更高功率密度和效率演进。 该技术的核心创新在于实现了延迟调节...

Shiwei Xia · Jianzhong Xu · Linhong Guo · Shengwei Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

实时仿真是验证大型光伏电站性能的重要手段，但它面临着精度、仿真规模和硬件资源之间的矛盾。为解决这一问题，本文提出了一种大型光伏电站实时建模方法。该方法通过引入嵌套快速同步求解（NFSS）在单元级构建接口并在电站级优化求解过程，能够实现高精度、适用性良好的实时仿真。同时，搭建了基于现场可编程门阵列（FPGA）硬件的仿真平台，以验证其正确性和可扩展性。与同规模光伏电站的离线模型相比，最大相对误差小于 4%。此外，在 2.5 微秒的时间步长内实现了 100 个单元电站的实时仿真。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于FPGA的大型光伏电站实时建模技术具有重要的战略价值。该技术通过嵌套快速同步求解（NFSS）方法，在2.5微秒时间步长内实现了100个单元的实时仿真，相对误差小于4%，这为我们的光伏电站集成解决方案提供了关键的验证工具。 对于阳光电源而言，这项技术的应用价值体现在...

Zhiyong Chen · Bin Li · Boyi Wang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

工程师常常将比例谐振（PR）控制器简化为更简单的比例控制器，而忽略了中频处的相位滞后。这种简化可能会导致错误的假设，即当电感 - 电容 - 电感（LCL）谐振频率（ω<sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">r</sub>）低于临界频率（ω<sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmln...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于比例谐振控制器相位滞后的鲁棒稳定性设计研究具有重要的工程应用价值。该技术直接针对光伏逆变器和储能变流器中广泛应用的LCL滤波器控制难题，突破了传统设计中"谐振频率低于临界频率必然失稳"的认知局限。 对于阳光电源的产品线而言，这项技术的核心价值体现在三个层面：首先，...