Mingming Zhang · Chang Liu · Mian Li · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月

针对并网电池储能系统（BESS）中的功率转换系统（PCS），开发了一种主动显式模型预测电流控制器（APCC）。推导了PCS的精确离散时间模型，系统矩阵和输入矩阵均表示为缩放旋转矩阵，显著简化了控制器设计。将考虑BESS直流母线电压变化的电流参考跟踪问题表述为一个多参数二次规划问题，其中可行电流域被划分为多个临界区域。结果表明，每个区域的最优控制律是电流跟踪误差的分段仿射函数，并且可以显式地预先计算，从而能够在工业电力驱动中实现高效的实时控制。将干扰观测器与显式预测控制器相结合以抑制集中干扰，并且...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项主动显式模型预测电流控制（APCC）技术具有重要的应用价值。该技术针对并网电池储能系统功率转换系统的核心痛点，通过将系统矩阵表示为旋转矩阵形式简化了控制器设计，并将最优控制律预先计算为分段仿射函数，显著降低了实时计算负担，这与阳光电源追求高性能、低成本的工业化路线...

Ali Safaeinejad · Mohsen Rahimi · Dao Zhou · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

大型风力机采用轻质材料建造，导致其在运行期间更易受阵风和尾流效应等外部扰动影响。本文旨在建立变桨控制系统设计与永磁同步风力机传动链、叶片及塔架固有动力学特性之间的联系。通过构建完整的动态模型，提出一种基于增益调度PI控制的变桨控制器，覆盖全变桨作动范围，并根据实时运行点调节参数，以保证稳定裕度并降低机组载荷。控制器设计结合频域响应、极坐标分析与模态分析，在多种工况下对线性化模型进行评估。非线性仿真结果表明，所提控制器较传统PI控制器具有更优的动态性能。

解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流产品线具有重要参考价值。文中提出的基于增益调度的PI控制策略，可应用于ST系列储能变流器和风电变流器的功率控制优化。特别是其考虑全动态特性的建模方法，有助于提升阳光电源产品在大功率场景下的稳定性控制。通过引入实时参数调节机制，可优化储能PCS的动态响应特性，提高...

Josep Arévalo-Soler · Mehrdad Nahalparvari · Dominic Groß · Eduardo Prieto-Araujo 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

互联电力变换器（IPCs）是实现高压交流（HVac）与高压直流（HVdc）子网互联的关键设备。为确保交直流混合系统稳定运行，传统控制需根据网络结构在各IPC端口分别配置跟网型（GFL）或构网型（GFM）控制。而双端口GFM控制可在所有IPC上统一应用，主动稳定交流与直流端口电压。本文基于交直流混合导纳模型、特征值灵敏度及算例分析，系统比较了交流GFM、交流GFL与双端口GFM的动态特性。结果表明，双端口GFM控制在更宽频率与工况范围内呈现耗散性，对运行点变化的小信号敏感性显著降低，且在严重故障下...

解读: 该双端口构网型控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究验证的双端口GFM控制可统一应用于交直流混合场景，相比传统GFL/GFM混合配置，在宽频域呈现更优耗散特性，对运行点变化的小信号敏感性显著降低。这为阳光电源在交直流混合微网、直流耦合储能系统中的...

Souvik Das · Bhim Singh · Subhadip Chakraborty · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月

本研究提出了一种混合电力转换系统，该系统由基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机、太阳能光伏阵列、电池储能装置和柴油发电机组（DG）组成，旨在保护双馈感应发电机免受电网电压异常的影响。本研究的主要贡献在于确保系统在六种运行模式和十种模式转换过程中实现不间断的电力输送，从而实现无缝动态性能。本研究还确保无论运行模式或模式转换情况如何，每种可再生能源都能在最大功率点运行。即使在非线性和不平衡负载的情况下，柴油发电机组、双馈感应发电机定子和电网的电流也能保持正弦波，满足电能质量标准。柴油发电机组在...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项多模式混合能源系统的无缝控制技术具有显著的战略价值。论文提出的"光伏-风电-储能-柴发"混合系统架构与我司"多能互补、源网荷储一体化"的解决方案方向高度契合，特别是在微电网和离网场景的应用中具有直接的商业价值。 该技术的核心亮点在于实现了六种运行模式和十种过渡状态的无...

Thanh Nhat Trung Tran · Jian-Min Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

对称型电容-电感-电感-电容（CLLC）谐振变换器在电力电子系统中广泛应用，适用于可再生能源、电动汽车储能及直流微网等场景，具备双向功率传输、高功率密度、原边开关零电压开通及输出整流器软换流等优势。然而，其在轻载时工作频率过高，导致开关损耗增加、效率下降。为此，本文提出一种混合式CLLC变换器，可依据负载动态切换全桥与半桥结构，并调节谐振频率。该方法在轻至中等负载下降低开关频率，提升整体效率。实验基于2 kW样机，实现400 Vdc与800 Vdc母线互联，结果验证了该方案在轻中载条件下效率的显...

解读: 该混合式双谐振CLLC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。文章提出的全桥/半桥动态切换与双谐振频率调节方案，可直接应用于400V/800V双向DC-DC变换模块，有效解决储能系统在轻载工况下频率过高导致的效率损失问题。该技术与阳光电源现有CLLC拓扑...

Imran Pervez · Charalampos Antoniadis · Hakim Ghazzai · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

本文提出了一种高效的闭式主动集模型预测控制（MPC）方法，用于含可再生能源的混合储能系统微电网一次级控制。传统主动集MPC计算复杂度高，难以在采样周期内完成决策，影响系统鲁棒性，且需高性能控制器，增加成本与能耗；而简化控制策略如监督控制则降低系统稳定性与储能寿命。所提方法兼具主动集MPC与监督控制的优势，显著降低计算复杂度，同时提升系统稳定性、可靠性及电池寿命，并具有更强鲁棒性。与改进主动集MPC、Hildreth二次规划及序列二次规划MPC相比，该方法在计算效率、鲁棒性、稳定性和储能寿命方面表...

解读: 该高效MPC方法对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前微电网场景中，传统MPC因计算复杂度高需配置高性能控制器，增加系统成本与功耗。该闭式主动集算法可直接应用于ST储能PCS的一次级控制层，在保证电池-超级电容混合储能系统协调控制精度的同时，显著降低DS...

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。...

Jiangfeng Wang · Jingtian Shi · Cheng Xue · Xin Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

在电池集成光伏（PV）系统中，非对称双直流端口直-交流变换器因实现光伏与电池的单级功率变换而具备高集成度、高效率和低成本优势。然而，光伏与电池电压的变化导致变换器呈现非对称特性，增加了调制策略的设计难度，且需灵活调控各端口间的功率流动。为此，本文提出一种广义载波调制功率控制方案（GCBM-PCS），包含外环功率控制与内环带零序注入的改进载波脉宽调制（CB-PWM）。外环调节合适的零序分量，引入非对称载波使调制自适应直流端口电压变化。文中定量分析了端口电压与可控零序分量对多端口功率分配的影响。所提...

解读: 该非对称双直流端口DC-AC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光储一体机产品具有重要应用价值。所提GCBM-PCS方案通过自适应载波调制和零序分量注入，可有效解决光伏与储能电池电压不对称时的功率协调控制难题，实现单级功率变换，相比传统双级拓扑可降低系统成本15-20%并提升效率1-2%...

Jiahao Dong · Rafael Jaramillo · IEEE Electron Device Letters · 2025年4月

由超宽带隙氮化铝镓（AlGaN）制成的光电导半导体开关（PCSS）在高功率应用中前景广阔。然而，激发本征光电导性需要深紫外（UV）光，这会影响系统成本和可靠性。在此，我们报道了一种基于掺锗氮化铝（AlN）对亚带隙可见光的非本征光电导响应的光电导半导体开关。在中心波长为 455 nm 的蓝色发光二极管（LED）照射下，当辐照度低至 1 mW/cm² 时，该光电导半导体开关的光电流密度达到 0.9 μA/mm，开关比达到 5 个数量级，光响应度达到 18 A/W。由于持续光电导效应（PPC），光电导...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于AlN材料的结型光导半导体开关（J-PCSS）技术具有重要的战略价值。该技术通过Ge掺杂实现了对可见光（455nm蓝光）的亚带隙响应，突破了传统超宽带隙半导体开关必须使用深紫外光触发的限制，这对我们的高功率电力电子系统具有显著意义。 在光伏逆变器和储能变流器领域，...

Yidi Shen · Arafat Hasnain · Daniel Zakzewski · Rakesh Resalayyan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

在单相功率转换系统中，直流侧的恒定功率与交流侧的振荡功率之间存在固有的差异，在诸如光伏（PV）逆变器等应用中尤其需要进行功率解耦。有源功率解耦（APD）变换器常用于平衡瞬时功率，同时减小直流母线电容的尺寸并提高系统可靠性。传统上，APD 变换器的控制仅用于解耦两倍电网频率的正弦功率。然而，当由于非线性电路元件、非线性负载或电网畸变而出现非正弦功率传输时，控制会变得更加复杂。本文提出了一种改进的前馈 APD 控制方案，该方案具备解耦非正弦功率的能力，适用于单相系统，特别是各类光伏微型逆变器。所提出...

解读: 从阳光电源微型逆变器和分布式光伏解决方案的业务视角来看，这项有源功率解耦技术具有显著的应用价值。该技术针对单相功率变换系统中固有的直流侧恒定功率与交流侧振荡功率之间的差异问题，提出了改进的前馈控制方案，特别适用于我司的微型逆变器产品线。 技术价值方面，该方案的核心优势在于能够处理非正弦功率解耦，这...

Mehmet Memiş · Murat Karakiliç · IEEE Access · 2025年1月

本文提出了一种新型七电平开关电容多电平逆变器（SC-MLI）拓扑结构，具备软充电能力，并在效率与器件优化方面进行了性能分析。该结构在使用较少器件的同时实现高达97.32%的效率，总成本函数（CF）低至3.26，具有显著经济优势。仿真与实验验证了系统在阻性和感性负载下输出波形稳定，且在宽频率与调制指数范围内运行良好。采用高频正弦脉宽调制（SPWM）可自然实现电容电流的软充电效应，有效抑制涌流瞬态，降低开关损耗，提升整体效率。研究结果表明，该结构适用于可再生能源、电动汽车、不间断电源、微网及电机驱动...

解读: 该七电平软充电SC-MLI技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，软充电特性可有效抑制电容涌流，降低开关损耗，提升系统效率至97%以上，优化PowerTitan大型储能系统的功率密度与可靠性。在电动汽车驱动领域，该拓扑的低器件数（CF=3.26）与高频SPWM控制可直接应用...

Sheng Li · Chong Xu · Jiacheng Chao · Xuejun Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 在间接膨胀式光伏/热能（PV/T）热泵系统中，使用正十八烷相变浆体（n-PCS）作为蓄热、传热和放热介质，旨在同时提高太阳能转换效率和热泵循环性能。本文提出了一种太阳能n-PCS直接蒸发式PV/T热泵系统。在该系统中，n-PCS作为蓄热、传热和放热介质，将蒸发器与PV/T集热器连接起来。该PV/T热泵系统具有较高的发电能力，平均输出功率为189.85 W，同时保持了稳定的电力生产。在运行过程中，最大集热效率和发电效率分别达到86.82%和26.82%，平均效率分别为74.77%和15.53...

解读: 该光伏热泵相变储能技术对阳光电源ST系列储能变流器(PCS)具有重要启示。研究中n-PCS相变浆料实现储热-传热-释热一体化,与我司PowerTitan储能系统的能量管理理念高度契合。系统COP达4.67且混合COP最高14.86,证明光储热多能互补的高效性。可借鉴其相变储能机制优化ST系列PCS的...

Nicolás Wainstein · Ami Orren · Rivka-Galya Nir-Harwood · Eilam Yalon 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月

四端间接加热相变开关（IPCS）凭借其先进的截止频率、非易失性、与互补金属氧化物半导体（CMOS）的兼容性以及出色的线性度，已成为射频集成电路（RFIC）应用的理想选择。然而，IPCS的性能受到关态下相对较低的功率处理能力的限制，这一限制源于奥弗辛斯基阈值开关（OTS）现象。在本文中，我们提出采用一种四开关组合结构，即两组串联的IPCS相互并联。这种串联连接提高了有效阈值电压，从而与单个器件相比增强了功率处理能力。我们通过实验展示了这种四开关组合结构在非对称和对称单刀双掷（SPDT）开关中的应用...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项间接加热相变开关技术在射频集成电路领域的突破具有重要的战略参考价值。该技术通过四端口相变开关的串并联组合配置，将阈值电压从5V提升至13.5V，功率处理能力预期可超过35dBm，这为我们在高功率电力电子应用中提供了新的思路。 在光伏逆变器和储能系统领域，射频开关技术的...

Stefano Cassan · Fabrizio Sossa · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 本文提出了一种针对电池储能系统（Battery Energy Storage Systems, BESSs）的新型功率约束集，称为动态功率约束（Dynamic Power Constraints, DPCs），该约束考虑了BESS的电压和电流限制随其荷电状态（State of Charge, SOC）的变化关系。这些约束被设计用于集成到基于优化的BESS调度问题中，相较于传统的静态约束具有显著改进。研究表明，在实际运行中通常满足的温和假设条件下，DPCs可以表示为BESS功率的线性函数，从...

解读: 该动态功率约束技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。通过将电池SOC与电压电流限制关联建立线性约束模型,可显著提升储能调度精度,减少93%的实时运行约束违规。该方法可集成至iSolarCloud平台的优化调度算法,增强BMS与PCS协同控制能力,特别适用于水储混...

Renqi Guo · Yueqi Wu · Xiandong Ma · George Aggidis 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

摘要：波浪能转换（WEC）系统从海浪中获取动能，通过能量提取（PTO）系统将其转换为电能。为了将WEC系统接入交流电网，具备电网形成（GFM）控制功能的电压源换流器（VSC）至关重要，尤其是在未来可再生能源高渗透率的电网中。电池储能系统（BESS）通常与WEC系统耦合以促进其接入电网。BESS可以连接在直流侧或交流侧，这会导致不同的拓扑结构和性能结果。当BESS置于WEC系统的直流侧（WECd）并采用GFM控制时，整个系统能够精确跟踪参考功率并为电网提供支持。然而，如果采用GFM控制的BESS位...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。波浪能系统中BESS直流侧布置方案的优势，可直接应用于光储、风储等新能源场景：1）直流母线侧储能配置可提升ST储能变流器的响应速度，优化功率波动抑制能力；2）能量管理灵活性提升对ESS集成方案的拓扑优化具有启发，可改进...

Neelesh Yadav · Andrii Chub · Naser Hassanpour · Andrei Blinov 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

文献表明，升降压型部分功率变换器（PPC）具有较低的部分功率占比和较高的效率。然而，如果变换器采用相同的调制技术，其在接近零部分功率占比（即源电压和负载电压相同）的情况下运行会面临挑战。这是因为当PPC在串联端口电压为零时运行，电容器没有足够的能量来提供所需的电压增益。这使得采用传统调制方式的升降压型PPC不适用于光伏（PV）实际应用。在接近零部分功率占比运行时，最大功率点跟踪（MPPT）效率在串联端口电压接近零时会下降。本文提出了一种混合调制MPPT方法，该方法可使PPC在接近零部分功率占比系...

解读: 从阳光电源光伏逆变器和储能系统的技术路线来看，这篇论文提出的混合调制部分功率变换器（PPC）技术具有重要的应用价值。该技术针对升降压PPC在零偏置点附近运行时MPPT效率下降的痛点，通过混合调制策略实现了99.56%的高效MPPT跟踪，这对我们的组串式逆变器和分布式储能产品线具有直接借鉴意义。 从...

Mahbubur Rahman Kiran · Md. Rabiul Islam · Kashem M. Muttaqi · Danny Sutanto · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

先进磁性材料被广泛用于电力转换系统中高功率、高频磁链（HFML）的设计与开发。多绕组高频磁链（MWHFML）在并网可再生能源系统（RES）中的应用日益广泛。一项研究表明，大多数高频磁链拓扑采用非交错绕组和单磁导率磁芯。因此，磁芯中的磁通量分布不均，导致靠近导体的磁性材料比远离导体的磁性材料更早饱和。本文对一种用于功率变换器的 25 千瓦、20 千赫兹多绕组高频磁链进行了数学建模与设计，该设计考虑了多磁导率磁芯和交错绕组拓扑。采用纳米晶 1K101、1K107B 和 Metglas 2605SA1...

解读: 该多渗透性交错高频磁链技术对阳光电源储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要应用价值。通过先进软磁材料与创新磁结构设计，可显著提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率密度，优化高频变压器性能。特别是在PowerTitan大型储能系统中，该技术有助于实现MHz级开关频率下的高效电能转换，降低系统体...

Shilin Zhao · Erxian Yao · Chunbiao Wang · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

功率半导体模块是电力转换系统的核心器件，其芯片-焊料界面是可能导致模块失效的薄弱环节之一，需进行深入研究。本文研究了芯片背面金属化层（BSM）、焊料合金种类及焊接条件对回流焊过程中界面反应的影响，并通过高温存储（HTS）和高温高湿反偏（HTRB）等加速老化试验进一步评估了界面结合性能。结果表明，当Al–Ti–Ni–Ag结构的芯片背面金属化层与Sn基焊料发生反应时，使用SAC305焊料生成了(Cu, Ni)6Sn5金属间化合物（IMC），而使用SnSb5焊料则可能形成(Cu, Ni)6(Sn, S...

解读: 该芯片背金属化与焊料界面研究对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器的功率半导体模块可靠性提升具有重要价值。研究揭示Al-Ti-Ni-Ag背金属化层中Ni层厚度需优化以确保IMC层连续性,避免分层失效。建议在SiC/GaN功率器件封装中采用较厚Ni层设计,优化回流焊接工艺参数,并在Power...

Tianjiao Shen · Langning Wang · Ting He · Li'Ao Yang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

我们聚焦于用于高功率微波源应用的 Fe - β - Ga₂O₃ 光电导半导体器件（PCSD）。我们测试并分析了该器件的输出特性，包括其暗态电阻（10¹³ Ω）、暗态耐压（31.6 kV）、光电导输出和高频响应。当受到半高宽（FWHM）均为 10 ns 的 532 nm 和 1064 nm 单脉冲激光照射时，Fe - β - Ga₂O₃ 光电导半导体器件以线性模式工作。在 532 nm 激光照射下的峰值电压输出是 1064 nm 激光照射下的 18 倍。然而，其光响应度相对较低，最高值仅达到 10...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项Fe-β-Ga2O3光导半导体器件研究虽然主要面向高功率微波源应用，但其核心技术特性对我们在光伏逆变器和储能系统中的功率半导体器件应用具有一定参考价值。 该器件展现出的超高暗态电阻（10¹³Ω）和31.6kV耐压能力，反映了β-Ga2O3材料在宽禁带半导体领域的潜力。...

作者未知 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

自2025年1月1日起，IEEE新兴与精选电力电子主题期刊JESTPE任命新主编Fernando Briz博士和副主编Sudip Mazumder博士。Fernando Briz于1990年和1996年获西班牙奥维耶多大学硕士和博士学位，现为该校电气电子通信与系统工程系全职教授，发表100余篇期刊文章和200余篇会议论文，主要涉及电力驱动和功率变换器领域，主持过70余个公共资助和产学合作项目。Sudip Mazumder于1993年获伦斯勒理工学院硕士学位、2001年获弗吉尼亚理工博士学位，为伊...

解读: 该JESTPE新任主编介绍对阳光电源学术合作和技术前沿跟踪有重要参考价值。Fernando Briz在电力驱动（轨道交通牵引系统、混合动力和电动汽车）、并网变换器（APF、有源前端、固态变压器）和储能系统（电池、飞轮、氢能）方面的研究与阳光电源产品线高度契合。Sudip Mazumder在高频链路功...