Fei Liu · Xinbo Ruan · Kai Yao · Ling Gu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

软开关技术可显著降低开关损耗，提升变换器的效率、功率密度与可靠性。本文针对非谐振脉宽调制（PWM）变换器，提出一种在全工况范围内实现定频零电压开关（ZVS）并最小化电流纹波的新方法。首先提出基本的四边形电流调制单元（QCMU），通过在两个半桥中点间连接电感，使电感电流呈四边形且最小值恒定。基于此构建了一类涵盖DC-DC、DC-AC及AC-DC拓扑的全范围非谐振PWM ZVS变换器家族，并提出结合PWM与移相控制的最优运行模式与控制策略。实验验证了DC-DC变换器的有效性，仿真结果进一步支持了DC...

解读: 该全范围非谐振PWM零电压开关技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。四边形电流调制单元（QCMU）可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC变换级，通过定频ZVS实现全工况软开关，配合SiC器件可显著降低开关损耗、提升效率与功率密度。最小化电感电流纹波特性可减小磁性元件体积，优化Power...

Peyman Darvish · Hui Cao · Muhammad Fasih Uddin · Houqing Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

在无线电能传输（WPT）系统中使用集成电感器具有诸多优势，例如减少铁氧体材料的使用、降低成本、缩小变换器尺寸以及提高功率密度。本文提出了一种适用于WPT系统中集成电感器的优化方法，该方法不仅可应用于需要完全解耦的直流 - 直流变换器，还可用于补偿电感器，能将电能导向所需线圈的同时与其他线圈解耦。为加速优化过程，本文提出了一种改进的集总环路模型，以实现为不同的WPT应用同时设计多个解耦和/或耦合的集成电感器。以双侧LCC拓扑结构为例进行研究，优化设计可使发射端和接收端的附加集成电感器的自感分别降低...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项集成电感优化技术对我们的无线充电和电力电子产品线具有重要的战略价值。该技术通过优化耦合/解耦集成电感设计，实现了26%的自感降低和96.5%的直流效率，这与我们在光伏逆变器和储能系统中追求的高功率密度、高效率目标高度契合。 在产品应用层面，该技术可直接赋能我们的电动汽...

Swetha Kudlur Thyagaraju · Barry Venugopal Reddy · Rohit Kumar Jain · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

本文介绍了一种用于太阳能光伏水泵系统（WPS）最大功率点跟踪（MPPT）的Nelder - Mead（NM）优化方法。NM方法包含四个主要操作，即反射、扩展、收缩和缩小。这些操作有助于所有粒子迅速收敛到全局最大功率点（GMPP），且稳态振荡可忽略不计。一个与感应电机驱动器集成的水泵系统通过采用三相电压源逆变器的标量控制方法运行。为了调节直流母线电压，提出了一种鲁棒控制方法，即积分滑模控制器（ISMC）。此外，引入了一个平滑函数来解决与ISMC相关的抖振幅度问题。所提出的系统使用MATLAB进行建...

解读: 从阳光电源光伏水泵系统及逆变器产品线角度分析，该论文提出的Nelder-Mead优化算法在最大功率点跟踪（MPPT）领域展现出显著的技术价值。该算法通过反射、扩展、收缩和收缩四种操作实现快速收敛，追踪效率达99.85%，平均响应时间仅0.23秒，相比传统方法在动态遮阴条件下表现出更优的稳态性能和更小...

Jessika Melo de Andrade · Roberto Francisco Coelho · Telles Brunelli Lazzarin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

本文提出一种基于差分连接的部分功率处理（PPP）高增益升压DC-DC变换器的派生方法。当两个基本变换器的输出电压相对于公共输入电压均为负极性时，差分连接可实现PPP特性。针对输出电压为正极性的基本变换器（如Boost、SEPIC、Zeta），通过引入逆变单元（IC）使其在差分连接下具备PPP能力。文章阐述了由正极性组基本变换器构建PPP差分变换器的概念、理论分析与设计方法，并通过一台由两个Boost变换器构成的实验样机验证方案可行性，其输入电压20 V、输出电压180 V（增益9倍）、占空比0....

解读: 该部分功率处理高增益DC-DC变换器技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。差分连接PPP架构可使仅部分功率经过变换器处理，显著降低器件应力和损耗，95.5%的高效率与阳光电源ST系列储能变流器的效率目标高度契合。9倍增益特性适用于储能系统电池侧低压（48V/96V）到直流母线高压（540V/...

Hanbin Zhou · Jian Yang · Xiaojiao Chen · Liansheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

针对有低开关频率要求的高功率并联三相三电平逆变器，本文提出了一种基于逐个单元（CBCB）的新型有限控制集模型预测控制算法。首先，CBCB架构包含两个控制时序交错半个周期的独立逆变器。其次，在CBCB架构内，阐述了一种估计误差更小的延迟补偿方案。此外，为每个独立逆变器设计了一种新型代价函数，使等效控制频率提高一倍。第三，为提高计算效率，在相电压跃变约束和低相环流（PCC）要求下预选候选电压矢量。与传统的分散式有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）算法和现有的优化算法相比，所提算法在低平均开关...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的"逐单元"有限集模型预测控制算法对我司大功率光伏逆变器和储能系统产品线具有重要应用价值。 在技术层面，该算法针对并联三相三电平逆变器的控制难题提出了创新性解决方案。通过错开半个周期的交错控制时序设计，使等效控制频率提升一倍，这对我司1500V大功率光伏逆变器和...

Zhaohui Wang · Shunfeng Yang · Ling Feng · Zhe Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种改进的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略，用于三电平Si/SiC混合有源中点钳位（3L-HANPC）变换器，旨在多目标下优化控制性能。该方法通过将电流约束转化为电压约束，降低计算复杂度，减少除法运算；并设计特定电压矢量序列，实现低频与高频开关单元的固定开关频率，有效抑制中点电压波动。所提策略提升了效率、计算简洁性及损耗分布均匀性，改善了热管理性能。基于4-SiC HANPC逆变平台的实验验证了其在稳态与动态性能上的优越性，并显著降低数字信号处理器的计算负担，具备良好的工程应...

解读: 该固定开关频率混合ANPC优化模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器具有重要应用价值。通过Si/SiC混合拓扑实现损耗均衡与热管理优化，可直接应用于PowerTitan储能系统的功率单元设计，提升系统效率和可靠性。所提电流约束转化为电压约束的简化算法降低DSP计算负担...

Xin Qi · Jiashi Ren · Yi Deng · Joachim Holtz 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

尽管多电平逆变器和宽带隙开关取得了进展，但让高功率逆变器在低开关频率下运行以降低开关损耗仍然非常有益，开关损耗对于提高系统效率和延长系统寿命至关重要。关于在低开关频率下控制电力驱动的问题已经开展了大量研究，尤其是预测方法提供了非常好的解决方案。本文探讨了一种经典的预测电流控制方法，即边界圆预测方案，并提出了改进措施，使开关频率接近预定水平。这通过控制边界电路的半径来实现。在从边界圆与开关频率之间的非线性相互作用中推导出线性关系后，所提出的方案动态调整边界圆，使逆变器运行接近预设的低频，从而在最大...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项预测电流控制技术对我们在大功率光伏逆变器和储能变流器领域具有重要的应用价值。当前我们的MW级集中式逆变器和储能PCS系统面临着功率密度提升与开关损耗控制的矛盾，该技术通过边界圆预测控制方案在低开关频率下实现精确电流控制，为解决这一核心问题提供了新思路。 技术价值方面，...

G.Rajenda · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301

有效的功率潮流（PF）管理对于旨在优化成本、充分利用可再生能源（RE）并维持系统稳定性的微电网（MGs）至关重要。本研究提出一种混合优化策略，将鹈鹕优化算法（POA）与海象优化器（WO）相结合，形成海象-鹈鹕优化算法（WPOA），用于管理含混合可再生能源系统（HRES）的微电网中的功率潮流。通过调节电压源逆变器（VSI）信号，并考虑有功功率（AP）和无功功率（RP）的变化，所提出的模型采用多目标函数来解决电源与负荷之间的功率交换差异问题。该方法优化了功率控制器参数，确保了可靠的能源供应，降低了对...

解读: 该混合优化算法对阳光电源ST系列储能变流器和微电网解决方案具有重要价值。WPOA算法在VSI信号调控和有功/无功功率协调方面的优异表现(97.2%效率、38.81%成本优化),可直接应用于PowerTitan储能系统的GFM/GFL控制策略优化。其并离网平滑切换能力与阳光电源VSG技术高度契合,可提...

Bryan Cartes · Patricio Burgos · Claudio A. Cifuentes · Hector Young 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

无模型（MF）策略为预测控制（PC）系统中的建模误差与不确定性问题提供了有效解决方案。采用自回归外生输入（ARX）模型的MF-PC方法可利用输入输出数据灵活构建在线预测器。然而，ARX结构中多项式阶次的设计至关重要，直接影响模型精度与计算代价的平衡。本文提出一种基于经典统计准则的ARX阶次系统化设计方法，相较于传统试错法，该方法简洁高效，仅需被控系统的通用信息即可实现精确设计。通过在构网型逆变器（GFI）电压控制中的应用验证了其有效性，实验结果表明该方法在设定值变化和负载扰动下均具备良好的鲁棒性...

解读: 该ARX无模型预测控制技术对阳光电源储能与逆变器产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的构网型GFM控制中，传统模型预测控制依赖精确系统参数，而实际运行中电网阻抗、滤波器参数存在不确定性。该方法通过输入输出数据在线构建ARX预测器，无需精确建模即可实现电压快速跟踪与...

Ahmed N. Sheta · Bishoy E. Sedhom · Anamitra Pal · Mohamed Shawky El Moursi 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年9月

含分布式能源的微电网在能效与可持续性方面优势显著，但给保护方案尤其是继电保护整定与配合带来挑战。本文研究方向过流继电器（DOCR）在微电网中的应用，针对分布式电源惯性弱及故障后DOCR动作时间过长可能引发的系统失稳问题，提出一种融合两条反时限曲线的新型整定方法，确保继电保护协调性与微电网稳定性。考虑到微电网多种运行拓扑下单一整定值的局限性，采用自组织映射将不同运行场景聚类匹配至有限的可调定值组，并利用遗传算法优化各场景下满足稳定性约束的自适应整定值，存储于继电器中按需激活。通过DigSILENT...

解读: 该双反时限自适应保护技术对阳光电源PowerTitan储能系统及微电网ESS集成方案具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器接入微电网后因弱惯性导致的保护配合难题，可将机器学习聚类算法与遗传算法优化整定值的方法集成至iSolarCloud云平台，实现多场景拓扑下的保护定值自适应切换。该技术可增强构网...

Arjita Pal · Bijaya Ketan Panigrahi · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月

本文提出一种改进的惯性下垂控制框架，用于提升构网型电压源换流器（VSC）在动态电网条件下的鲁棒性。该控制策略通过调节VSC端电压而非公共耦合点电压，优化系统响应。基于全阶线性化模型进行特征值分析，揭示传统控制器在强电网及功率耦合下的失稳机理。所提方法显著增强小信号稳定性，有效抑制强网条件下耦合效应带来的振荡，且对电网参数变化的特征值敏感度极低。时域仿真与硬件在环实验验证了其在不同电网强度和耦合场景下的优越性能。

解读: 该增强型惯性下垂控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过调节VSC端电压而非PCC电压的创新控制策略，可显著提升构网型控制在强电网条件下的鲁棒性，解决传统GFM控制在电网阻抗变化时易失稳的痛点。该方法对电网参数变化敏感度极低的特性，特别适用于阳光电...

Bighnaraj Panda · Sushant Kumar · Anirban Ghoshal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

考虑到与空间矢量脉宽调制（SVPWM）相比，同步单腿调制（SOLM）技术可降低开关损耗，该技术已应用于六脉冲无直流母线电解电容电压源逆变器（VSI）。现有的SOLM技术调制信号生成方法采用基于扇区识别的方法。本研究通过数学分析和硬件实验结果表明，尽管SVPWM和SOLM技术在直流母线电压、调制信号和瞬时极点电压波形方面存在差异，但它们的平均极点电压是相同的。基于这一认识，本研究提出将SOLM技术作为SVPWM技术的扩展来实现，无需进行扇区识别。对所提出的SOLM实现方法与现有实现方法进行比较，结...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的SOLM技术对我们的光伏逆变器和电机驱动系统具有重要参考价值。核心亮点在于通过同步单桥臂调制技术实现了无电解电容的逆变器设计，这与我们追求高可靠性、长寿命产品的战略方向高度契合。 技术层面，论文证明SOLM与传统SVPWM在平均极电压上等效，但通过优化调制策略...

Ping Wang · Yanming Liu · Qian Li · Zixu Pang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种新型二次侧可重构S/SP（R-S/SP）补偿网络及参数设计方法。该网络通过开关切换实现无需通信的负载无关恒流模式（CCM）与恒压模式（CVM）重构。基于双端口网络传输矩阵法，详细推导了通用设计方法。通过调节参数因子，R-S/SP拓扑可在宽负载范围内维持零电压开关特性，并在偏移容忍条件下保持电压与电流增益稳定，且增益可调。实验研制了0.6 MHz、108 W的IPT样机，CVM输出72 V，CCM输出1.5 A。结果表明，系统在全阻抗范围内实现了CCM与CVM的负载无关切换，在±21%...

解读: 该可重构S/SP补偿IPT技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其负载无关CC/CV模式切换特性可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩设计，实现无通信协议的恒流预充与恒压充电自动切换，简化控制系统。0.6MHz高频化设计与ZVS软开关技术可借鉴至SiC/GaN功率器件应用，提升ST储能变...

Karan Singh Joshal · Neeraj Gupta · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

本文对一个7母线孤岛微电网系统的设计、控制和性能评估进行了详细分析。该微电网系统有两个分布式能源（DER）单元，由配备电池储能系统（BESS）的太阳能光伏组成，同时还有一台柴油发电机（DIG）作为第三种能源。一辆电动汽车（EV）接入其中一条母线，可在电网到车辆（G2V）和车辆到电网（V2G）两种模式下运行。微电网的控制框架围绕连接到DER单元和DIG的三个形成电网的三相半桥逆变器展开。一种带有虚拟阻抗和前馈微分的改进下垂控制方法可减轻畸变、减少环流并改善暂态响应，从而提高稳定性和动态性能。逆变器...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的构网型逆变器控制策略与我司在光储一体化及微电网解决方案方面的技术路线高度契合，具有重要的参考价值和应用潜力。 **核心技术价值方面**，论文采用的增强型下垂控制结合虚拟阻抗和前馈导数机制，能够有效抑制谐波畸变和环流问题，这直接呼应了我司PowerStack储...

Feng Guo · Fei Diao · Zhuxuan Ma · Pengyu Lai 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本文针对 3 kV 直流母线的电力牵引驱动系统，设计并开发了一种新型的带有内部并联（IP）半桥（HB）的中压（MV）混合式多电平逆变器。在该提出的混合式拓扑结构中，每相由一个有源中性点钳位（ANPC）三电平（3 - L）单元和一个 IP 单元组成，其中 ANPC 三电平单元采用工作在基频的 3.3 kV 硅（Si）绝缘栅双极型晶体管（IGBT），而 IP 单元采用定制的 3.3 kV H 桥碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET），工作频率为 50 kHz。通过线...

解读: 该100kHz Si+SiC混合多电平技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在新能源汽车业务中，可直接应用于电机驱动系统，高频运行特性能显著提升功率密度，降低车载系统体积重量。对于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器，内并联混合拓扑可优化现有三电平方案，通过Si/SiC器件协同工作实现开关损耗与成...

Zhiyu He · Yuhai Wang · Zeguang Zhu · Qin Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

高频逆变电源是现代工业电弧焊电源的重要发展方向。本文针对26kW快频脉冲碳化硅（SiC）焊接电源，提出一种基于自适应增强辅助电流原理的移相全桥拓扑。相比传统移相全桥，仅增加一个辅助变压器、电感和电容，即可实现全负载范围内所有开关管的零电压开通。较低的变压器漏感有效减小了占空比损耗和二极管振荡，降低环流导通损耗，提升轻载效率，抑制硬开关噪声，有利于高功率下采用更高开关频率的SiC半桥模块。基于辅助变压器与高频变压器的等效模型，分析了稳态工作原理，详细研究了漏感与辅助电感对零电压开通的影响，并探讨了...

解读: 该移相全桥ZVS技术对阳光电源SiC功率模块应用具有重要参考价值。文中提出的自适应辅助电流方案可实现全负载范围零电压开通，有效抑制开关损耗和EMI噪声，这与阳光电源ST储能变流器、SG光伏逆变器中的高频隔离DC-DC变换器设计需求高度契合。特别是100kHz开关频率下26kW功率等级的验证，可直接应...

Omolbanin Taqavi · Pengzhao Song · Alexandre J. Bourgault · Ze Li 等6人 · IEEE Access · 2025年5月

高性能电机设计需要电磁、机械和热多物理域的复杂集成。本文提出逆变器驱动牵引感应电机的半解析多物理场评估框架。集成电磁模型评估转子定子电流、牵引特性和气隙磁通密度；振声模型预测电磁力引起的噪声振动；三维节点网络热模型捕获瞬态温度分布。这些高效模型无缝集成统一框架，支持精确高效分析和优化工具集成。在封闭感应电机原型上验证，经有限元分析和实验测试确认，为电机多物理场性能评估提供新方法，适用于各类应用和机型。

解读: 该多物理场仿真技术是阳光电源电机驱动产品开发的关键工具。阳光在新能源汽车电机控制器领域需要类似的电磁-热-振动耦合分析能力。该框架可集成到阳光电机驱动系统设计流程，优化PWM调制策略，降低电磁噪声和振动。结合阳光SiC器件应用经验，该技术可提升电机系统效率至96%以上，延长电机寿命，增强NVH性能。...

Ander Demarcos · Endika Robles · Unai Ugalde · Ibon Elosegui 等5人 · IEEE Access · 2025年2月

非对称双三相（ADTP）多相结构在汽车电驱动系统中日益重要，但其脉宽调制（PWM）技术仍需优化以降低直流母线电流应力。本文基于双傅里叶积分法提出一种新型谐波畸变因子（HDF）计算方法，用于评估载波PWM技术对ADTP系统输出电流纹波的影响。该方法克服了时域分析的分辨率依赖与积分误差，提升了谐波抑制机理的理论认知。实验验证表明，该方法结果准确可靠，揭示了交错调制策略对HDF的影响，并指明了兼顾直流侧与交流侧性能的最优PWM方案，为高功率密度、高可靠性电驱动系统设计提供指导。

解读: 该ADTP交错载波PWM技术对阳光电源新能源汽车驱动系统及储能变流器产品具有重要应用价值。文中提出的双傅里叶积分HDF计算方法可直接应用于：1）车载电机驱动系统优化，通过交错调制降低直流母线电流纹波，减小滤波电容需求，提升功率密度；2）ST系列储能变流器多相并联拓扑设计，优化载波相位配置实现谐波抑制...

Majid T. Fard · JiangBiao He · Lulu Wei · Reza Ilka 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

虽然宽带隙（WBG）开关彻底改变了电力电子和电机驱动系统，但与这些快速开关半导体相关的高 $dv/dt$ 很容易在电机定子端子上诱发反射高频过电压尖峰。在实际应用中，电压脉冲较短的上升时间限制了逆变器与电机之间的电缆长度，以避免电机定子绕组出现过电压。即便使用较短的电缆，变速驱动器产生的电压尖峰仍可能导致绝缘过早失效，并缩短电机的剩余使用寿命。虽然传统方法（如 $dv/dt$ 无源滤波器或有源栅极驱动器）有效，但通常体积庞大和/或效率低下。为解决这一问题，本文介绍了一种名为“智能线圈”的过电压抑...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于"智能线圈"的电机反射过电压抑制技术具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器、储能变流器及电动汽车驱动系统中大规模采用SiC等宽禁带半导体器件，快速开关带来的高dv/dt问题已成为制约系统性能和可靠性的关键瓶颈。 该技术的核心价值在于其创新的拓扑结构和部署方式。传...

Tao Yang · Jin Wang · Yilmaz Sozer · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

为响应COP26峰会强调的2050全球净零排放紧迫呼吁，交通运输行业正经历快速转型。汽车工业在电气化方面取得显著进展，航空业现正加强对可持续推进技术的关注。电力推进是这一转型的关键推动因素，与传统燃气涡轮发动机相比可显著降低温室气体排放、噪音水平并提高运行效率。电力电子和驱动系统构成电力推进的技术支柱，在实现电气化飞机所需的性能、安全性和可靠性方面发挥核心作用。该特刊从46篇投稿中精选20篇高质量同行评审文章，涵盖能源管理、保护与可靠性、系统稳定性、功率变换器创新和热管理解决方案等主题。

解读: 该航空电气化特刊对阳光电源拓展高功率密度电力电子应用有重要参考价值。特刊涵盖的500kW谐振开关电容变换器、1600V电动卡车和电动飞机动力总成应用与阳光电源在大功率储能变流器和电动汽车领域的技术发展方向一致。GaN基逆变器模块的高功率密度设计、热管散热管理系统和1MVA三电平ANPC逆变器热解决方...