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无线电能传输综述及小间距应用中感应耦合与电容耦合的对比分析
A Survey of Wireless Power Transfer and a Critical Comparison of Inductive and Capacitive Coupling for Small Gap Applications
Jiejian Dai · Daniel C. Ludois · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文综述了感应电能传输（IPT）与电容电能传输（CPT）两种主流无线充电技术。IPT应用广泛，适用于多种功率等级与传输距离；而CPT受限于电压约束，主要适用于小间距传输场景。文章对比了两种技术在不同应用背景下的性能差异与局限性。
解读: 无线充电技术是电动汽车充电桩领域的前沿方向，虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主，但随着电动汽车自动驾驶与自动泊车技术的普及，无线充电将成为未来差异化竞争的关键。IPT技术在功率密度和传输效率上更符合大功率充电需求，可作为公司未来充电桩产品线（如车载无线充电或自动充电系统）的技术储备。建议关注I...
基于参数设计方法的电容式电能传输系统效率优化
Efficiency Optimization Based Parameter Design Method for the Capacitive Power Transfer System
Yu Wu · Qianhong Chen · Xiaoyong Ren · Zhiliang Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文提出了一种旨在提升电容式电能传输（CPT）系统DC-DC效率的参数设计方法。通过类比电感式电能传输（IPT）系统，利用T型模型分析电容耦合器，直观地揭示了二次侧的阻抗反射特性，为优化系统参数提供了理论依据。
解读: 电容式电能传输（CPT）技术作为一种非接触式能量传输方案，在电动汽车无线充电领域具有潜在应用前景。虽然阳光电源目前主营业务集中在有线充电桩，但该研究中关于T型模型分析及阻抗匹配的参数优化方法，对提升高频DC-DC变换器的功率密度和转换效率具有参考价值。建议研发团队关注该技术在未来高功率密度充电模块及...
电容式电能传输中实现恒压输出、零相位角及最小耦合电压的电路设计方法
A Circuit Design Method for Constant Voltage Output With Zero Phase Angle and Minimum Coupler Voltages in Capacitive Power Transfer
Xuan Wei · Xiangwei Shen · Jiashu Song · Zirui Yao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文针对高功率、大空气间隙的电容式电能传输（CPT）应用，推导了实现负载无关恒压输出、零相位角（ZPA）及最小化耦合器电压应力的设计条件。研究旨在通过优化自由度，提升CPT系统的传输效率与可靠性。
解读: 该研究探讨的电容式电能传输（CPT）技术作为一种非接触式能量传输手段，在阳光电源的电动汽车充电桩业务中具有潜在的前瞻性应用价值。虽然目前主流充电桩以传导式为主，但CPT技术在未来无线充电领域可作为技术储备。此外，该文中关于最小化电压应力和恒压输出的电路设计方法，对于提升电力电子变换器的功率密度和可靠...
用于恒流多负载应用的混合谐振拓扑电容式电能传输系统
Capacitive Power Transfer System With a Mixed-Resonant Topology for Constant-Current Multiple-Pickup Applications
Yu-Gang Su · Shi-Yun Xie · Aiguo Patrick Hu · Chun-Sen Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文提出了一种基于高频电场耦合的电容式电能传输（CPT）系统，通过在原边采用Π-CLC谐振电路、副边采用T-CLC电路的混合谐振拓扑，实现了多负载下的恒流输出。该技术具有结构简单、涡流损耗低等优点，适用于高频电力电子应用。
解读: 该技术属于非接触式电能传输领域，目前阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、充电桩）主要基于磁耦合（电感/变压器）技术。电容式传输（CPT）虽具有低涡流损耗优势，但在高功率密度和长距离传输方面仍面临挑战。建议研发团队关注其在低功率、短距离无线充电或特定工业传感器供电场景下的应用潜力，作为未来电动汽...
评估电动汽车无线充电技术：感应式、电容式及混合式系统的效率与实际应用
Evaluating Wireless Power Transfer Technologies for Electric Vehicles: Efficiency and Practical Implementation of Inductive, Capacitive, and Hybrid Systems
Thamvarit Singhavilai · Jarurote Tippayachai · Kamon Jirasereeamornkul · Chainarin Ekkaravarodome 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
本研究评估了用于电动汽车的无线电力传输（WPT）技术，重点分析感应式（IPT）、电容式（CPT）和混合式（HPT）系统。通过遵循WPT标准并结合文献开展实验，测量系统效率、波形平滑度、热损耗及电磁场暴露水平。结果表明，IPT在较低频率下具有更高效率、更平稳的波形和更低的电磁辐射，且电路设计简洁，实用性更强。同时考察了地面间隙与错位对性能的影响，并探讨了三类系统的安全性问题及应对策略。
解读: 该研究对阳光电源新能源汽车业务线具有重要参考价值。IPT无线充电技术的高效率、低EMI特性可应用于充电桩产品升级，开发静态/动态无线充电解决方案。研究中的地面间隙与错位容差分析，可指导车载OBC与地面充电板的耦合机构设计，提升用户体验。混合式HPT系统的拓扑结构与阳光电源在SiC/GaN功率器件及三...
多兆赫多千瓦碳化硅全桥逆变器零电压开通挑战及面向高功率电容式电力传输系统的设计
Challenges in Zero-Voltage-Switched-On Multi-MHz Multi-kW SiC Full-Bridge Inverter and Oriented Design for High-Power Capacitive Power Transfer System
Yao Wang · Shuyan Zhao · Fei Lu · Hua Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
本文研究了用于激励高功率电容式电力传输（CPT）系统的多兆赫多千瓦碳化硅（SiC）全桥逆变器设计与实现中的关键挑战。首先揭示了在多兆赫高功率条件下，因MOSFET硬关断电流过大导致的漏源电流与电压振荡问题，成为限制开关频率提升的主要瓶颈。其次，提出了一套涵盖器件选型、栅极驱动设计、零电压开关（ZVS）实现及布局优化的高频逆变器设计方法，并基于UCC5390、IXRFD631和UCC27531D三种驱动芯片与C3M0060065K SiC MOSFET实现了三款逆变器样机，工作频率覆盖1 MHz（...
解读: 该多MHz SiC全桥逆变器的ZVS设计技术对阳光电源具有重要应用价值。首先，文中揭示的MOSFET硬关断电流振荡问题及其抑制方法，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计，通过提升开关频率至MHz级别，显著减小磁性元件体积，提高功率密度。其次，基于UCC5390等驱动芯片的栅...
去谐设计方法在抗错位电容式电力传输变换器中的应用
Detuned Design Methodology of Anti-Misalignment Capacitive Power Transfer Converter
Zhicong Huang · Yu Wang · Jingyu Wang · Xiaolu Lucia Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
在电容式电力传输（CPT）系统中，耦合器错位导致的功率波动严重影响传输稳定性。现有抗错位技术存在设计复杂、依赖多重补偿元件及复杂控制系统的不足。本文提出一种用于串联补偿CPT系统的去谐设计方法，通过参数优化实现对错位引起的输出功率波动的有效抑制。该方法采用简化的补偿结构，无需主动控制或复杂补偿电路，具有轻量化与高可靠性优势。设计同时兼顾软开关条件与电压应力优化。实验平台验证了该方法在抗错位输出功率稳定性、零电压软开关及电压应力抑制方面的有效性。
解读: 该去谐设计方法对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。CPT技术可应用于电动汽车无线充电桩及储能系统的非接触式充电场景。文章提出的抗错位设计方法通过简化补偿结构实现功率稳定传输，可直接借鉴到阳光电源车载OBC及充电桩产品中，解决车辆停放偏差导致的充电功率波动问题。去谐设计实现的零电压软开关（ZVS...
一种电容式电能传输系统的两阶段参数优化方法
A Two-Stage Parameter Optimization Method for Capacitive Power Transfer Systems
Jinglin Xia · Xinmei Yuan · Sizhao Lu · Jun Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
无线电能传输（WPT）在消费电子、生物医疗及交通系统中应用广泛。相比感应式传输，电容式电能传输（CPT）具有更好的抗偏移能力、更低的成本和重量。本文提出了一种针对CPT系统的两阶段参数优化方法，旨在提升系统传输效率与性能。
解读: 电容式电能传输（CPT）作为一种新兴的无线充电技术，在电动汽车充电桩及小型化设备领域具有潜在应用价值。虽然阳光电源目前主营业务集中在传导式充电桩，但该技术在提升充电桩的抗偏移能力和降低系统重量方面具有前瞻性意义。建议研发团队关注CPT在轻型电动交通工具或特定工业场景中的应用，作为未来充电技术储备，以...
一种具有强横向、纵向和旋转抗偏移性能的多单元SCC电容耦合器
A Multicell SCC Capacitive Coupler With Strong Lateral, Longitudinal, and Rotational Antioffset Performance
Cang Liang · Mingzhe Liu · Feiyang Zhao · Danghui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
电容式电能传输（CPT）系统的耦合结构无需在次级侧使用铁氧体，与感应式电能传输系统相比，其设计更轻、更薄且更具成本效益，同时仍能实现较高的电能传输效率。这使得CPT成为无人机应用的一个有前景的选择。然而，现有的研究在发生横向、纵向和旋转偏移时无法实现高效的电能传输。本文提出了一种新型的多单元单电容耦合式电容耦合器，该耦合器在发射器的任何位置都具有较强的横向、纵向和旋转抗偏移性能。发射器的顶板和底板由许多相互连接的矩形单元组成。为避免初级侧的互电容过大，并使发射器底板与接收器顶板之间的部分电容能够...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项多单元单电容耦合（SCC）电容式无线电能传输技术具有显著的应用潜力，特别是在我们正在拓展的储能系统、电动汽车充电和分布式能源领域。 该技术的核心优势在于通过创新的错位矩形单元结构设计，实现了在横向、纵向和旋转偏移条件下的稳定电能传输，耦合电容变化小于4.2%，这解决了...
一种基于LC补偿拓扑的感应与电容耦合无线电能传输系统
An Inductive and Capacitive Combined Wireless Power Transfer System With LC-Compensated Topology
Fei Lu · Hua Zhang · Heath Hofmann · Chunting Chris Mi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年12月
本文提出了一种用于电动汽车充电的感应与电容耦合无线电能传输（WPT）系统，该系统结合了LCC补偿感应式（IPT）与LCLC补偿电容式（CPT）拓扑。文章详细分析了该混合电路的工作原理及特性，旨在提升电动汽车无线充电的效率与功率密度。
解读: 该技术主要针对电动汽车无线充电领域，属于阳光电源充电桩业务的前沿技术储备。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线直流快充为主，但无线充电代表了未来自动驾驶及便捷补能的发展方向。该混合拓扑通过感应与电容耦合的结合，有望提升传输效率并降低系统体积。建议研发团队关注该拓扑在提升充电桩功率密度及降低电磁干扰方面的...
基于PCB自谐振器的兆赫兹级感应与电容式电能传输系统
Multi-MHz Inductive and Capacitive Power Transfer Systems With PCB-Based Self-Resonators
Yao Wang · Kaiyuan Wang · Kerui Li · Yun Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种利用集成PCB自谐振器的多兆赫兹（multi-MHz）无线电能传输技术，适用于感应式（IPT）和电容式（CPT）传输系统。该谐振器由一对非接触式PCB线圈板组成，集成了走线电感与板间电容，实现了高频高效的能量传输。
解读: 该技术主要涉及高频无线电能传输，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前主流充电桩以有线传导式为主，但随着无线充电技术的成熟，该PCB集成谐振器方案可为未来轻量化、高集成度的无线充电桩提供技术储备。此外，该高频PCB设计方法论也可借鉴至阳光电源的高功率密度功率模块设计中，以优化寄生...
一种用于电动汽车充电的双侧LCLC补偿电容式电能传输系统
A Double-Sided LCLC-Compensated Capacitive Power Transfer System for Electric Vehicle Charging
Fei Lu · Hua Zhang · Heath Hofmann · Chris Mi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文提出了一种用于电动汽车充电的双侧LCLC补偿电容式电能传输（CPT）系统。通过两对金属板形成耦合电容进行无线电能传输。该LCLC补偿结构能显著降低耦合电容上的电压应力，并确保输入和输出端均保持单位功率因数。
解读: 该研究探讨的电容式无线充电技术（CPT）是电动汽车充电领域的前沿方向，相较于传统的感应式无线充电，具有结构轻量化、成本低等潜在优势。对于阳光电源的充电桩产品线而言，虽然目前主流仍为有线直流快充，但无线充电是未来智慧交通与自动驾驶配套的重要技术储备。建议研发团队关注该拓扑在降低电压应力方面的优势，评估...
具有集成多通道耦合器的高功率电容式电能传输系统
High-Power Capacitive Power Transfer System With Integrated Multichannel Coupler
Gang Yang · Pan Sun · Enguo Rong · Xiaochen Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种具有集成多通道耦合器（IMCC）的高功率电容式电能传输（CPT）系统，首次实现了超过10 kW的输出功率。IMCC通过减少补偿电感数量并降低交叉耦合效应，有效提升了系统的功率密度与传输效率，为高功率无线充电技术提供了新的解决方案。
解读: 该技术属于无线电能传输领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在有线光伏逆变器、储能PCS及充电桩，但随着电动汽车充电技术向无线化、智能化方向演进，该研究中关于高功率密度耦合器设计及多通道集成技术，对公司未来布局‘光储充’一体化中的无线充电桩产品具有前瞻性参考价值。建议关注其在降低系统复杂度和提升功率密...
一种针对负载变化和耦合偏移具有恒定且增强电流输出的混合无线电能传输系统
A Hybrid Wireless Power Transfer System With Constant and Enhanced Current Output Against Load Variation and Coupling Misalignment
Xiaodong Qing · Zuojin Li · Xueying Wu · Zhe Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种混合无线电能传输（HWPT）系统，结合了电感式和电容式传输技术的优势。该系统通过补偿电感设计，实现了负载无关的输出特性，并显著提升了在耦合偏移情况下的抗干扰能力，为无线能量传输提供了更稳定的解决方案。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前主流充电桩仍以有线传导式为主，但无线充电是未来电动汽车充电技术的重要演进方向。该研究提出的抗偏移和负载无关特性，有助于解决无线充电在实际应用中对准难、效率波动大的痛点。建议研发团队关注该拓扑在未...
基于海水传导电流的海底电容式电能传输建模与分析
Modeling and Analysis of Undersea Capacitive Power Transfer Based on Conduction Current in Seawater
Xichen Liu · Chunwei Cai · Shuai Wu · Chenghao Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文针对海水高导电性环境对电容耦合器特性的影响，提出了浸没于海水中的双极板电容式电能传输（CPT）通用电路模型。文章根据海水环境特性将模型分为三种情况，旨在解决海洋设备在复杂液体环境下实现高效电能传输的难题。
解读: 该技术探讨了特殊介质（海水）下的电能传输，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统或充电桩产品线无直接重叠，但其涉及的电容耦合建模与复杂环境下的功率传输机制，对公司未来探索海洋能源（如海上漂浮式光伏、海上风电制氢配套的深海供电系统）具有前瞻性参考价值。建议关注其在特殊环境下的绝缘设计与电磁兼容性分析...
用于水下传感器的长距离海水单线电容式电能传输系统建模与实现
Modeling and Implementation of a Long-Distance Seawater Single-Wire CPT System for Underwater Sensor
Chenghao Li · Xiuyun Ren · Xichen Liu · Shuai Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种用于水下传感器的长距离、强抗偏移能力的海水单线电容式电能传输（CPT）系统。该系统利用两个绝缘电场耦合器，相比传统结构具有低成本、轻量化和耐磨损的优势。文中建立了海水耦合器的准双电层理论模型，并验证了其在复杂水下环境下的传输性能。
解读: 该技术属于非接触式电能传输领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及充电桩的电力电子变换，但其提出的单线电容耦合技术在特殊环境（如水下、高腐蚀环境）下的电力传输具有前瞻性。对于阳光电源而言，该技术可作为未来探索“水面漂浮式光伏”或“水下储能系统”中辅助电源供电或传感器数据传输的储备技术。建议...
基于三直流母线的副边旋转分段电容式电力传输系统及其低输出电压波动特性
A Secondary-Side Rotating and Segmented Capacitive Power Transfer System With Low Output Voltage Fluctuations Based on Three DC Busbars
Wei Zhou · Zhiqiang Li · Qiang Zhang · Mengmeng Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
在机械传动设备中，动力轴是常见的结构，传统供电方式难以实现从固定电源向旋转设备供电。电容式电力传输（CPT）技术因耦合器灵活便携、涡流损耗低等优点，适用于旋转体上设备的供电需求。然而，大直径轴体若采用长接收极板易引发电磁辐射与待机损耗，且分段耦合器还可能导致电压跌落等问题。为此，本文提出一种基于三直流母线的副边旋转分段CPT系统，构建了多端口电容耦合的数学模型与等效电路，实现了相邻整流输出电压的叠加。实验结果表明，系统在整个旋转过程中输出电压基本恒定，电压由47 V降至41 V，最大变化率为12...
解读: 该三直流母线分段CPT技术对阳光电源旋转类设备供电场景具有重要参考价值。在新能源汽车产品线，可应用于电机轴端传感器、旋转编码器等设备的无接触供电，避免滑环磨损；在大型储能系统PowerTitan中，可用于旋转散热风机、转动监测装置的持续供电。该技术通过三母线叠加实现12.77%的低电压波动率，可借鉴...
一种用于电动汽车充电应用的四极板紧凑型电容耦合器设计及LCL补偿拓扑
A Four-Plate Compact Capacitive Coupler Design and LCL-Compensated Topology for Capacitive Power Transfer in Electric Vehicle Charging Application
Hua Zhang · Fei Lu · Heath Hofmann · Weiguo Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于大空气间隙电容式电能传输（CPT）的四极板紧凑型耦合器及其电路模型。通过将四块极板垂直排列而非水平排列，节省了电动汽车充电应用中的空间。同侧的两块极板紧密放置以维持较大的耦合电容。
解读: 该研究提出的紧凑型电容耦合器及LCL补偿拓扑，为电动汽车无线充电技术提供了高功率密度解决方案。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务线，该技术有助于提升充电设备的集成度和空间利用率，特别是在解决大间隙传输效率问题上具有参考价值。建议研发团队关注其在非接触式充电场景下的电磁兼容性与功率传输效率，探索将其作为...
用于移动设备充电/供电的具有双T型谐振网络的电容式电能传输系统
Capacitive Power Transfer System With Double T-Type Resonant Network for Mobile Devices Charging/Supply
Zhe Liu · Yugang Su · Yuming Zhao · Aiguo Patrick Hu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
针对移动设备无线充电应用，本文提出了一种双T型谐振网络电容式电能传输（CPT）系统。该系统旨在解决移动拾取端在进出过程中引起的系统结构突变问题，有效抑制了可能损坏功率电子器件的高瞬态电压或电流，并优化了系统的待机功耗。
解读: 该文献研究的电容式电能传输（CPT）技术主要应用于小功率无线充电场景，与阳光电源目前主营的兆瓦级光伏逆变器、储能系统及大功率直流充电桩业务存在一定技术跨度。然而，其提出的双T型谐振网络在处理瞬态电压抑制和待机损耗优化方面的设计思路，可为阳光电源充电桩产品线中提升功率模块的动态响应能力及轻载效率提供参...
基于集成线圈的自谐振耦合器混合无线电能传输
Hybrid Wireless Power Transfer With Self-Resonance Coupler Based on Integrated Coil
Zhongyu Dai · Yang Sun · Quan Gan · Yanhu Zhai 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文利用感应式（IPT）与电容式（CPT）无线电能传输在耦合器和调谐方法上的对偶性，设计了一种集成线圈以构建紧凑型混合无线电能传输（HPT）系统。通过线圈与极板共用能量传输通道，实现了磁场耦合与电场耦合的融合，有效提升了传输效率与功率密度。
解读: 该技术主要针对无线充电领域，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务存在技术关联。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主，但该研究提出的集成线圈与混合传输拓扑（HPT）在提升功率密度和系统紧凑性方面具有前瞻性。建议研发团队关注该技术在未来大功率无线充电场景下的应用潜力，特别是针对电动汽车自动充电及移动储...
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