Mina Shin · Seongil Yeo · Seunghoon Lee · Kunhee Cho · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

本文介绍了一种专为电池充电器应用设计的开关电感混合式直流 - 直流转换器，该转换器以 5 V 为输入，输出范围为单节电池电压（3 - 4.3 V）。与传统的降压转换器和三电平降压转换器相比，这种混合式转换器有效降低了电感电流的均方根值，从而在保持高效率的同时能够使用紧凑型电感。该设计采用 180 nm 互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺制造，且仅使用 CMOS 器件实现。为了在无需高压横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管的情况下实现高达 8.6 V 的高压操作，本文提出了一种电平位移栅...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项开关电感混合型降压DC-DC转换器技术在储能系统和电动汽车充电领域具有显著应用价值。该技术针对单节电池充电场景（3-4.3V输出），通过创新的拓扑结构有效降低了电感有效值电流，这与我们在储能系统BMS（电池管理系统）和光储一体化解决方案中对高效率、小型化电源管理的需求高...

Jichang Peng · Wen Xie · Jinhao Meng · Haitao Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

大规模储能系统中的电池不一致性是限制其运行效率的关键瓶颈。可重构电池系统（RBS）能够调节模块内电池的互连方式，以实现电池均衡并优化模块性能。然而，RBS的控制策略依赖于电池的精确状态，而传统的电流、电压和温度测量系统无法为此提供足够支持。本文提出了一种在线电化学阻抗谱（EIS）测量方法，该方法利用RBS运行过程中的开关瞬态特性。引入了一种聚焦能量的S变换，以增强瞬态期间高频阻抗的获取能力，从而拓宽EIS的带宽。所提出的算法能够从RBS重构过程中固有的开关瞬态中精确提取电池级EIS信号，实现对电...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于可重构电池系统切换瞬态信号的同步阻抗谱提取技术具有显著的工程应用价值。当前我司大规模储能系统面临的核心痛点之一是电芯不一致性导致的系统效率损失和寿命衰减，而该技术为解决这一问题提供了新的技术路径。 该论文提出的在线电化学阻抗谱（EIS）测量方法最大的创新在于...

Shaoxin Shi · Qiao Peng · Tianqi Liu · Jinhao Meng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

快速频率响应容量（FFRC）对于电池储能系统（BESS）的频率支撑性能和安全运行至关重要。传统方法无法匹配电网特定的快速频率响应（FFR）要求，导致评估保守或因估计不准确而产生惩罚。本文提出了一种适用于电池储能系统的峰值运行模式（POM）匹配在线FFRC估计方法。建立了基于弹性电阻的等效电路模型，以解决FFR - POM期间强非线性阻抗行为下的建模不准确问题。然后，开发了一种阻抗构建方法以获得连续的阻抗曲线，在此基础上通过多约束下的迭代搜索实现了在线FFRC估计。实验结果证明了所提方法在各种条件...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的峰值运行模式匹配的快速频率响应容量（FFRC）在线估算方法具有重要的工程应用价值。当前，我司储能系统在参与电网调频服务时，面临着响应能力评估不精确导致的两难困境：保守估计会降低系统经济性，而过度乐观则可能引发考核惩罚甚至安全风险。 该技术的核心创新在于针...

Changcheng Wu · Jiankun Peng · Dawei Pi · Xin Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

有效的热管理策略（TMS）可以延长纯电动汽车（BEV）的续航里程，并在高温环境下提高车内热舒适性。考虑到集成热管理系统（ITMS）的发展趋势以及动力电池在纯电动汽车中的关键作用，本文建立了一个嵌入电池健康意识的集成热管理系统模型。为进一步挖掘所提出的集成热管理系统的温度控制和节能潜力，采用双延迟深度确定性策略梯度算法（TD3）设计了一种学习型热管理策略。鉴于集成热管理系统内复杂的状态信息，引入了一种混合注意力机制对原始TD3算法进行优化，使TD3智能体能够辨别各种状态信息的相对重要性，从而提高其...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项基于混合注意力深度强化学习的电动汽车热管理技术具有显著的战略价值。该研究将电池健康意识嵌入集成热管理系统，通过TD3算法实现了电池健康退化降低22.50%、能量损失减少35.33%的效果，这与我司在储能系统和电动汽车动力解决方案领域的核心诉求高度契合。 从技术迁移角度...

Hyo-Jin Park · Dowon Jeong · Hyeonho Park · Woosung Park 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

本文提出了一种扩展电压转换比（VCR）的降压转换器，其电压转换比高达 0.67。与之前电压转换比限制在 0.5 以下的混合转换器不同，所提出的转换器无需额外的外部组件，就能在锂离子电池的整个工作范围内为低于 1.8 V 的电源轨可靠供电。此外，它将电感的直流电阻、飞跨电容的等效串联电阻以及功率开关的导通电阻所产生的每一项功率损耗都降至最低。因此，在为移动应用提供稳定的 1.8 V 输出电压的同时，实现了更高的效率。另外，由于所提出的转换器在整个电压转换比范围内仅以两相模式运行，因此相较于之前的工...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项扩展电压转换比（EVCR）降压转换器技术虽然针对移动设备应用开发，但其核心创新理念对我司储能系统和光伏逆变器产品具有重要参考价值。 该技术的核心突破在于将电压转换比扩展至0.67，突破了传统混合转换器0.5的限制，并在全锂电池工作范围内实现高效稳定供电。这一特性与我司...

Yongzheng Yu · Xiaolei Cheng · Junfang Hao · Xiaotian Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

由于模块化多电平换流器电池储能系统（MMC - BESS）固有的运行特性，存在电池电流纹波问题，这将不可避免地影响电池寿命并增加传导损耗。为解决这一问题，本文研究了用于抑制MMC - BESS电池电流纹波的电流注入方法。为分析子模块中电流纹波的产生机理，将电流偏差优化问题转化为能量偏差优化问题。考虑电抗器和电池模块的影响，以获得电池电流和电容电压偏差的精确解析表达式，从而优化电流注入值。此外，对影响电池电流纹波的因素进行了定量分析，以实现参数优化。实验结果验证了所提出的基于能量的分析方法的正确性...

解读: 从阳光电源储能系统业务角度分析，该论文针对模块化多电平换流器电池储能系统（MMC-BESS）的电流纹波抑制问题提出了优化方案，具有重要的工程应用价值。 MMC-BESS是我司大规模储能系统的核心技术路线之一，其模块化设计与电池直接集成的特性符合我们在工商业储能和电网侧储能产品的发展方向。然而，电池...

Kuldeep Kumar · Chaeeun Lee · Sungwoo Bae · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

本文提出了一种基于混合储能的交流微电网间功率分配统一分层控制方法。在本文中，每个微电网均包含混合储能（即超级电容器、电池和氢气储能）和可再生能源发电机（即光伏组件）。所提出的分层控制框架确保微电网间的功率分配取决于给定微电网中混合储能的荷电状态（SOC）。本文提出了一种基于自适应模型预测控制的三级控制层，该层负责根据给定微电网中各储能装置的SOC在微电网间实现精确的功率分配。三级控制层为二级控制层生成参考信号，二级控制层对各微电网中逆变器的脉宽调制进行控制。一级控制负责根据电源、负载以及储能装置...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于模型预测控制的混合储能微电网统一控制方案具有显著的战略价值。该技术构建了包含超级电容、电池和氢储能的三层级控制架构，与我司在光储氢一体化解决方案的布局高度契合。 **技术价值方面**，该方案的核心创新在于通过自适应模型预测控制实现多微电网间基于SOC状态的精准功率...

Seyede Masoome Maroufi · Shahab Karrari · Karthik Rajashekaraiah · Giovanni De Carne · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

飞轮和锂离子电池在功率和能量特性上具有互补性，能够为电网提供服务，增强功率响应、提高能量容量和循环能力，并延长系统使用寿命。实时功率管理以及考虑储能组件的荷电状态（SoC）和爬坡率，对于优化性能至关重要。然而，为确保管理策略准确高效，仍需进一步改进荷电状态校正技术，并进行严格、实际的测试。本文针对混合飞轮和电池储能系统，提出了一种基于移动平均法（MA）和模糊逻辑的功率管理方法。该方法将飞轮的荷电状态和电池的爬坡率分别视为两种技术中最受关注的变量，在两种技术之间实现功率的最优分配。该系统通过集成移...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角看，该论文提出的飞轮-电池混合储能功率管理技术具有重要的战略参考价值。当前我司储能产品以锂电池为主，面临高频充放电场景下电池寿命衰减和功率响应速度受限的挑战。飞轮储能的高功率密度、快速响应特性与锂电池的高能量密度形成天然互补，这为构建新一代混合储能系统提供了技术路径。 该...

Wenbin Li · Changwei Lin · Seyedmehdi Hosseininasab · Lennart Bauer 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

准确估计电池健康状态（SOH）对于车辆应用中电池管理系统的预测与健康管理至关重要。由于在实际应用中部分循环是常见情况，使用灵活电压范围短期数据的算法正受到广泛关注。为此，本文提出了一种利用短期充电历史数据的驱动模型。该模型将增量容量分析曲线分类与基于长短期记忆网络的时间序列预测相结合，用于在荷电状态（SOC）变化较小的情况下进行SOH估计。使用了三个具有不同电池化学体系和老化轨迹的数据集进行验证。结果表明，所提出的模型实现了准确的SOH估计，平均绝对误差和均方根误差在1%至2%之间。该模型的突出...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于LSTM的电池SOH短历史数据估算技术具有显著的工程应用价值。当前我司储能产品线涵盖工商业储能、大型地面电站及户用储能系统，精准的电池健康状态评估直接关系到系统全生命周期的安全性和经济性。 该技术的核心优势在于突破了传统SOH估算对完整充放电循环的依赖，仅需...

Zhaonan Li · Xiangyang Xing · Chunshui Du · Xiangjun Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

由于单级功率变换具有高效率和低成本优势，双直流端口直-交变换器被广泛应用于光伏-电池混合系统。然而，受共模电压（CMV）抑制与功率分配耦合特性的影响，该结构中的泄漏电流抑制面临挑战。本文提出一种基于大、中、小矢量非对称调制并降低CMV跳变的方法。首先在不同电压条件下计算并排序电压矢量的CMV；随后依据排序关系，在开关序列中相邻矢量间最多切换一次以减少CMV跳变。此外，高CMV的小矢量和中矢量序列可作为独立功率控制序列，实现电池充放电调节。最后，提出新型功率控制策略，通过电池功率补偿光伏功率波动，...

解读: 该双直流端口变换器的泄漏电流抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光储一体机具有重要应用价值。通过非对称调制降低共模电压跳变，可直接应用于阳光电源光储融合系统，有效解决非隔离型拓扑中光伏侧对地寄生电容引起的泄漏电流问题，满足VDE-AR-N 4105等并网标准。该技术实现的功率解耦控制策略，...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

电池均衡是电池管理系统的关键要素，用于确保电池单体的电压差处于合适范围内。本文提出了一种基于多绕组变压器（MWT）的有源电池均衡器，并配备了具有成本效益的栅极驱动电路。该均衡器可使所有电池在任何时候同时进行均衡，与传统的基于半桥的多绕组变压器均衡器相比，均衡速度更快。此外，该均衡器中使用的所有金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）均由基于脉冲变压器隔离或电容隔离的多端口电路驱动，从而降低了成本并减小了尺寸。这些特性使得所提出的电池均衡器更适用于需要快速电池均衡的电池储能系统和电...

解读: 从阳光电源储能系统业务角度看，这项基于多绕组变压器的电池均衡技术具有显著的应用价值。当前我司储能产品线涵盖工商业储能和大型电网侧储能系统，电池管理系统（BMS）的均衡性能直接影响系统效率、寿命和安全性。 该技术的核心优势在于两点：首先，同步均衡能力突破了传统半桥架构的串行限制，可实现所有电芯的并行...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文研究了含构网型（GFM）和跟网型（GFL）逆变器系统中的一种新型振荡现象。与以往主要关注小信号稳定性的研究不同，本文探讨了强迫振荡（FO），其中跟网型逆变器作为激励源，在构网型逆变器中引发振荡。具体而言，最大功率点跟踪（MPPT）控制产生的间谐波触发了构网型逆变器的低频振荡模式。为分析这一现象，本文首先研究了最大功率点跟踪注入的间谐波的功率特性，并在此基础上建立了含构网型和跟网型逆变器连接系统的 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/M...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文揭示的强迫振荡现象对我们的光储混合系统具有重要的工程指导意义。当前我们的产品组合中，光伏逆变器多采用跟网型（GFL）控制，而储能系统则越来越多地配置构网型（GFM）控制以提升电网支撑能力。论文指出的MPPT控制产生的间谐波诱发GFM逆变器低频振荡问题，正是我们在大型...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文针对利用单个太阳能电池为多个自持续物联网（IoT）节点供电，开发无电池光伏能量收集前端提出了系统级考量。该系统架构第一级包含一个最大功率点跟踪转换器，第二级为单电感多输出（SIMO）转换器。超级电容器作为存储元件，取代了对环境有害的电池，满足了物联网节点在短时间活跃运行期间的瞬时高功率需求。开发了两种SIMO转换器拓扑以满足物联网节点的不同需求：拓扑一，即基于升降压的SIMO转换器；拓扑二，即基于降压的SIMO转换器。采用180纳米互补金属氧化物半导体（CMOS）技术将完整的无电池能量收集前...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无电池光伏能量采集技术呈现出与我司分布式光伏和储能系统业务的潜在协同价值。该方案采用MPPT+SIMO双级架构，通过单个光伏电池为多个物联网节点供电，用超级电容替代化学电池，这与我司在清洁能源领域的战略定位高度契合。 技术价值方面，该系统解决了分布式物联网设备供电的关...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

随着对锂离子电池（LIBs）精细化管理的日益重视，在单个锂离子电池电芯层面进行低成本的荷电状态（SOC）估计存在着巨大需求。本文遵循新兴的智能电池理念，提出了一种数据与模型双驱动的高精度SOC估计解决方案。具体而言，首先提出了一种经济高效的准冗余电流传感器配置，该配置结合了最小二乘法电流调整技术，以实现基于融合的电芯精确电流传感。在此基础上，利用智能电池建模提出了一种基于迭代扩展卡尔曼滤波器的SOC估计算法，该算法创新性地将电芯电气耦合纳入其中，以增强电芯级SOC估计中的信息。实验结果表明，传感...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于传感器融合的电池荷电状态（SOC）估算技术具有重要的战略价值。该技术通过准冗余电流传感器配置和迭代扩展卡尔曼滤波算法，实现了单体电池级的高精度SOC估算，最大误差仅为1%，这对我们的储能系统精细化管理具有直接应用价值。 在储能系统业务方面，该技术可显著提升我...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

基于模块化变流器的电池均衡技术需要解决众多串并联模块化变流器如何稳定协同工作的问题。本文根据模块化电池储能系统的特点，改进了下垂控制的应用形式，将电池、模块化变流器和下垂控制相结合，设计了带变流器的电池单元（BUC）。对并联BUC和串联BUC的特性进行分析和重新设计，使其适用于串并联扩展以及电池的输出均流控制。在此基础上，提出了一种基于BUC的储能系统构建方法。此外，提出了一种基于改进下垂控制的两层复合控制策略，包括下层控制策略和上层控制策略。仿真和物理实验均表明，所提出的方案能够实现储能系统总...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这篇论文提出的基于改进下垂控制的模块化电池储能系统构建方法具有重要的技术参考价值。该技术通过将电池、模块化变换器与改进的下垂控制相结合，形成电池单元控制器（BUC），为解决大规模储能系统中模块协同工作的核心难题提供了新思路。 对于阳光电源的储能产品线而言，该技术的最...

Xiqi Wu · Shengbing Wu · Fuwen Wang · Chaofan Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

与构网型（GFM）控制相结合的单装置大容量优势，有效助力高压无变压器电池储能系统（BESS）支撑电网频率和电压稳定。然而，故障期间处于限流模式下的变流器的暂态稳定特性及其为电网提供有效支撑的能力，与传统同步电机存在显著差异。因此，本文首先通过理论推导考虑限流模式的虚拟功角曲线，研究了高压和低压故障穿越发生时的暂态同步稳定性问题。然后，提出了应对电网电压跌落和上升时增强暂态同步稳定性的策略，并通过仿真结果进行了验证。此后，提出在功率反馈回路中嵌入自适应增益系数，以提高故障发生时快速低压支撑能力。更...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文展示的高压直挂式储能系统构网型（GFM）控制技术具有重要战略价值。论文聚焦35kV/10MW/5MWh锂电储能工程项目的实际验证，这与我司PowerTitan等大型储能产品的技术路线高度契合，为高压直挂拓扑的工程化应用提供了关键理论支撑。 技术价值方面，构网型...

Mingming Zhang · Mian Li · Jun Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文针对电池储能系统（BESS）中的并网功率转换系统（PCS）提出了一种解析模型预测电流控制器。该控制器旨在提供快速且鲁棒的动态响应，同时保持适中的计算成本，使其适用于实时工业微控制器。推导了并网PCS的精确离散时间模型以实现闭式解，并将包含BESS直流母线电压变化的三维电流参考跟踪问题表述为多参数二次规划问题。对于该优化问题，有约束最优控制律被证明是无约束解在相应有效电压约束上的精确正交投影。随后，开发了一种高效的几何方法来在一般情况下获得解析最优控制，从而使具有长预测时域的模型预测控制（MP...

解读: 从阳光电源储能系统业务角度来看，该论文提出的解析式模型预测电流控制技术具有显著的工程应用价值。该技术针对电池储能系统并网变流器的核心控制问题，通过闭式解法将三维电流跟踪问题转化为多参数二次规划，实现了快速动态响应与适度计算负荷的平衡，这与我司在大规模储能PCS产品中追求的高性能、低成本目标高度契合。...

Mingzhu Zhou · Chao Liu · Ronghuan Xie · Yizhan Zhuang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

三端口直流 - 直流转换器（TPC）可集成可再生能源系统、储能系统和负载，具有高集成度和高可靠性的特点。本文提出一种适用于可再生能源系统应用的具有软开关特性的高增益三端口直流 - 直流转换器。在所提出的转换器的各种工作模式下，所有开关均能实现零电压开通，所有二极管均能实现零电流关断，这可有效提高转换器的效率。此外，耦合电感实现了零直流偏置，可减小磁芯尺寸和磁芯损耗。本文阐述了所提出转换器的工作原理、性能分析、效率分析、参数设计、能量管理及控制方法。搭建了一台功率为 300 W 的实验样机，其光伏...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项三端口DC-DC变换器技术对我们在光储一体化系统领域具有重要的战略意义。该技术通过单一变换器同时集成光伏输入、储能接口和负载输出，与我们当前推广的户用及工商业储能系统架构高度契合，能够有效简化系统拓扑，降低BOM成本并提升系统可靠性。 该技术的核心价值在于三个方面：首...

Hongyan Qu · Ding Luo · Dong Jiang · Min Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

电池阻抗在线识别是一种用于电池状态评估和健康诊断的无损测量技术。然而，传统方法成本高、耗时长，且只能在离线的小电池上进行。受此推动，我们专注于开发一种透明且新颖的测量方法，该方法首次利用与电池相连的现有逆变器产生的可控正弦扫频扰动。在本文中，通过逆变器控制，由于功率流动，具有可控幅度和目标频率的小交流激励信号可以传输到电池。这种方法无需将电池从操作系统中断开或添加额外的激励电路，为电池阻抗在线识别提供了一种低成本、高可用性且实时的手段。一旦将其开发为广泛使用的电池 - 逆变器系统中的嵌入式功能，...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于逆变器小信号注入的在线电池阻抗识别技术具有重要的战略价值。该技术通过现有储能逆变器产生可控正弦扫频扰动来实现电池电化学阻抗谱（EIS）测试，无需额外硬件投入或系统离线，这与我们追求低成本、高可靠性的储能解决方案理念高度契合。 技术价值方面，该方法可直接嵌入阳...

Pablo Poblete · Rodrigo H. Cuzmar · Ricardo P. Aguilera · Javier Pereda 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

利用退役电池（SLBs）构建电池储能系统（BESSs）可产生显著的环境和经济效益。级联 H 桥（CHB）变流器已成为将退役电池集成到电网中的理想选择，它能够高效且低成本地实现其子模块（SMs）间的不平衡功率分配。然而，退役电池之间的容量差异给控制系统带来了进一步的挑战，即既要满足电池储能系统的功率约束，又要平衡退役电池的荷电状态（SoC）。本文提出了一种双级模型预测控制（DS - MPC）策略，用于通过三角形连接的级联 H 桥（DCHB）变流器来平衡退役电池的荷电状态。所提出的双级模型预测控制策...

解读: 从阳光电源储能系统业务角度分析，该论文提出的基于三角形连接级联H桥变换器的双阶段模型预测控制技术，为退役电池梯次利用储能系统提供了创新性解决方案，与公司"储能+光伏"战略高度契合。 该技术的核心价值在于通过双阶段MPC算法实现不同容量退役电池的SoC精确平衡，这直接解决了梯次利用储能系统面临的关键...