Huazhi Xiang · Jialong Fu · Yaocheng Shang · Daniele Inserra 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年3月

本文提出了一种基于热阻网络模型的射频功率放大器电路散热器快速拓扑优化算法方法。该方法能够在将温度控制在允许范围内的同时，实现散热器的轻量化设计。在散热器的设计区域采用了固体各向同性材料惩罚（SIMP）方法，同时通过热阻网络模型来表征射频功率放大器电路对散热的影响。该方法的主要优势在于避免了使用传统的有限元法（FEM）对整个芯片/散热结构进行热仿真，传统方法需要很长的仿真时间和大量的计算工作。相反，热阻网络计算方法提供了一种非常快速且足够准确的温度分布分析工具，在优化程序中使用时可加快散热器结构设...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对射频功率放大器芯片的快速散热器拓扑优化技术具有显著的跨领域应用价值。尽管研究对象是射频功率放大器，但其核心方法论——基于热阻网络模型的拓扑优化算法——与我司光伏逆变器和储能变流器中的功率半导体散热设计需求高度契合。 该技术的核心价值在于突破了传统有限元仿真的计算瓶...

Guohang Huang · Sheng Huang · Juan Wei · Hesong Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

桨距动作速度是限制风力发电机功率爬坡速率的主要因素之一。通过在风轮、叶片和发电机转子中存储动能，可在减少桨距调节的情况下实现更快的功率调控，适用于 blackout 后系统恢复等需快速注入功率的场景。本文提出一种适用于直驱永磁同步风力发电机（D-PMSG）的新型快速功率调节方法，提前完成耗时的桨距角减小过程，并在外部系统恢复前储备动能，从而在系统恢复初期即实现最大功率输出。分析了D-PMSG风机的可行运行边界及其对外部系统的最大功率支撑能力，避免高动能储备引起的变流器调制问题。该方法可显著提升功...

解读: 该快速功率调节技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。通过动能储备和桨距预调节实现的快速功率响应机制,可应用于ST系列储能变流器的黑启动和系统恢复功能优化。其动能管理思路可借鉴到PowerTitan储能系统的功率调节策略中,提升大规模储能电站的一次调频性能。该方法对变流器功率边界的分析也可用...

Chandan Chetri · Sheldon Williamson · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

电动飞机的运行效率与普及程度高度依赖其储能系统。快速充电虽可缩短停机时间、提升周转效率，但易因温升加剧和化学退化而损害电池健康，尤其在低温环境下更为显著。本文提出一种闭环多阶段恒流温控（MCC-TC）快速充电策略，通过实时温度反馈调节充电电流，有效保护航空级电池健康。实验结果表明，相较于传统CC-CV方法，MCC-TC显著降低了温升ΔT及温升速率ΔT/Δt。在−5 °C和30 °C下，ΔT分别降低47.68%和49.74%，ΔT/Δt分别降低65.35%和38.96%，验证了该算法在提升充电效率...

解读: 该多阶段恒流温控快速充电技术对阳光电源储能系统和充电桩产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，可借鉴其闭环温度反馈机制优化电池管理策略，在快充场景下通过动态调节充电电流降低温升47-50%，显著延长储能电池循环寿命。对于车载OBC充电机和充电桩产品，该算法可...

Mingxuan Mao · Diyu Gui · Tommy W. S. Chow · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

路面光伏系统输出特性具有强随机性和快速变化性，给最大功率点的实时检测与快速跟踪带来挑战。本文提出一种基于区域划分李雅普诺夫控制器（TD-Lyapunov）的快速跟踪算法。该控制器通过李雅普诺夫函数保障系统稳定性，实现每个控制周期内快速收敛，并引入区域划分策略增强全局搜索能力。实验搭建了路面光伏阵列平台，与粒子群优化、樽海鞘群算法、灰狼优化及哈里斯鹰优化四种算法对比验证。结果表明，所提算法在多种车辆遮挡工况下均具有优异适应性，平均跟踪准确率达98.3%，较对比算法显著提升；平均跟踪时间仅为0.14...

解读: 该TD-Lyapunov快速MPPT算法对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能系统具有重要应用价值。路面光伏场景的快速遮挡特性与分布式光伏、车棚光伏等动态遮挡工况高度相似，该算法0.147秒的跟踪速度较传统算法提升7倍，可显著改善SG逆变器在复杂遮挡下的MPPT性能。李雅普诺夫稳定性理论结合区域划分...

Qihang Zong · Wei Yao · Hongyu Zhou · Jun Liang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

含风电的弱电网在故障后面临电压恢复缓慢的挑战，其根源之一是有功功率与电压的耦合效应（APVC），但该问题尚未被充分考虑。为此，本文提出一种带储能系统（ESS）的风电场快速电压恢复（FVR）控制策略。通过风电场与ESS的协调运行，抑制APVC以实现快速电压恢复。首先定量分析APVC特性，发现恢复阶段风电有功出力增加会对电压恢复产生负向耦合效应，且该效应在弱电网和低电压场景下更为显著。基于此，提出基于预设曲线的FVR控制策略：在耦合强烈的恢复初期，由ESS吸收多余有功，将负效应转为电压支撑的正效应；...

解读: 该弱电网快速电压恢复技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究揭示的有功-电压耦合效应（APVC）及其抑制策略，可直接应用于阳光电源风光储混合电站的协调控制：在故障恢复初期，通过ST储能系统快速吸收光伏或风电的多余有功功率，将负向耦合转化为电压支撑；后期...

Jiaxing Ye · Mingyi Wang · Sihang Cui · Chengming Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

由具有快速开关瞬态特性的碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）构成的功率变换器，在高性能、高功率应用中得到了广泛使用。驱动电路中具有高开关频率的宽禁带半导体器件在快速开关瞬态过程中极易受到栅 - 源极串扰电压的影响，这可能会导致互补桥臂出现误导通和直通现象。本文提出了一种基于晶体管和无源元件的改进型串扰抑制栅 - 源极驱动拓扑，以有效抑制电压源逆变器的串扰问题。该拓扑通过在必要时将辅助电路接入或移出栅 - 源极驱动电路，在不影响碳化硅功率器件性能的前提下，确保其正常运行。此...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对SiC MOSFET相桥臂配置的改进型串扰抑制驱动拓扑技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们的产品正面临着功率密度提升和效率优化的双重挑战，而SiC器件的应用是实现这一目标的关键路径。 该技术直击SiC MOSFET在高频开关应用中...

Gao Shuping · Quan Zhe · Wu Xinyu · Song Guobing 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

低频变压器是海上风电低频输电系统的关键设备，其故障特性与常规变压器存在显著差异，传统变压器保护方案难以适用。为此，本文提出一种基于瞬时相位差的低频变压器快速保护方法。该方法以差动电流幅值作为保护启动判据，结合低频变压器在不同运行状态下的瞬时相位差特征，构建相应的保护判据。基于PSCAD搭建低频输电系统仿真模型，对所提保护方案进行验证。仿真结果表明，该方法在低频变压器故障时能可靠动作，具有良好的保护性能。

解读: 该研究对阳光电源海上风电变流器和储能系统的保护技术具有重要参考价值。低频变压器保护方法可应用于阳光电源PowerTitan大型储能系统的变压器保护环节，提升系统可靠性。瞬时相位差保护原理可集成到ST系列储能变流器的控制算法中，优化故障检测速度。此外，该技术对完善iSolarCloud平台的故障诊断功...

Seyed Amir Assadi · Daniela Galatro · Davis Ngresi · Seif Sarofim 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

电池辅助型直流快充站（BA-DCFC）通过固定式电池储能系统（BESS）降低电网需求费用及运营成本。BESS的寿命受单体容量与阻抗差异影响显著。相比固定结构BESS，可重构BESS（rBESS）架构虽能提升效率与功率密度，但易导致不均匀老化。本文提出一种rBESS控制算法，在提高系统效率的同时抑制非均匀老化。通过硬件在环实验验证了37kW充电工况下rBESS存在利用不均问题。结合实验数据与老化模型的长期仿真表明，相较于固定结构系统，所提算法可延长服役寿命6.9%-7.7%，并提升充电服务能力最高...

解读: 该可重构电池控制技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。针对BA-DCFC场景，可直接应用于阳光电源直流快充桩配套的储能系统，通过动态重构拓扑结构优化单体利用率，延长BESS寿命6.9%-7.7%并提升充电服务能力15.2%。该健康状态感知算法可融入ST系列储能变流器的BMS策略，结合iS...

Mathias C. J. Weiser · Jan Tausk · Ingmar Kallfass · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

快速准确地感测导通状态电压是功率半导体器件特性表征的重要组成部分。虽然文献中有许多不同的方法和电路，但结果往往难以比较，这阻碍了评估过程。为了能够与其他电路进行明确的比较，本文提出了一种全面的评估方法，用于评估和比较导通状态电压测量电路。此外，还提出了两种定制的钳位电路，并使用所开发的基准测试方案对其进行了评估。这两种电路的 3 分贝频率分别达到 54.6 MHz 和 250.9 MHz，平均响应时间分别为 41.1 ns 和 23.1 ns，可用于 1200 V 功率器件的特性表征。

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于功率晶体管导通态电压快速精确感测技术具有重要的战略意义。作为光伏逆变器和储能系统的核心企业，我们的产品性能很大程度上取决于功率半导体器件的精确表征和可靠运行。 该论文提出的先进钳位电路能够实现高达250.9 MHz的3-dB频率和23.1纳秒的平均响应时间，这对于...

Mahdi Heidari · Lei Ding · Mostafa Kheshti · Xiaowei Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

风力发电机通过注入增量功率并随后削减功率来实现快速频率响应，但功率削减可能引发二次频率跌落（SFD），威胁系统安全。本文提出一种自适应惯性控制（AIC）策略，通过分析功率削减周期内扰动规模占比（SoDS）及功率注入延迟对系统频率的影响，优化过发电阶段的最大SoDS注入，并在设定的最优功率削减期内动态调节控制参数，避免SFD发生。该方法还考虑风速波动的适应性。基于DIgSILENT PowerFactory仿真与实时实验验证，结果表明AIC在提升频率最低点方面优于13种现有控制策略，且不引发二次频...

解读: 该自适应惯性控制技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。首先，文中提出的功率削减周期评估方法可优化ST系列储能变流器的快速频率响应能力，特别适用于PowerTitan大型储能系统的电网支撑功能。其次，通过扰动规模占比(SoDS)的动态调节思路，可改进SG系列逆变器的GFM控制策略，提升光储混...

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...

Chao Lei · Nengqiao Wei · Qianggang Wang · Yao Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月

在电气化交通中，越来越多的电动汽车采用超快速充电技术，导致短时高功率负荷激增，给高压和中压配电网的实时负荷平衡带来挑战。为此，本文提出一种基于图特征简化潮流方程与辐射状约束的负荷转移优化（LTO）模型，并构建了多时间尺度的分层优化框架，有效降低计算复杂度，减少开关操作成本与网损，实现不同电压层级配电系统运营商间的协调。案例研究表明，该方法在计算效率和实际应用效果上均优于传统网络重构方法。

Zibo Li · Jin Wang · Haitao Yang · Libing Zhou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

在长电缆供电的永磁同步电机（PMSM）驱动系统中，为抑制反射过电压，通常在电压源逆变器与电缆间加入LC滤波器。然而，LC滤波器引发的谐振会恶化动态响应，导致系统在提高控制增益时易失稳。为此，本文提出一种具有快速鲁棒动态性能的级联模型辅助自抗扰控制（ADRC）策略。所设计的模型辅助扩展状态观测器（MESO）利用系统谐振信息作为总扰动导数，显著降低对高带宽的依赖，缩短调节时间。同时，推导了控制系统精确传递函数，并基于频域指标精细设计控制参数以保证鲁棒性。实验结果表明，该方法使电流调节时间缩短逾72%...

解读: 该级联模型辅助ADRC技术对阳光电源新能源汽车驱动产品线具有重要应用价值。在电机驱动系统中，长电缆引入的LC滤波器谐振问题同样存在于储能变流器的远距离并网场景。该技术通过MESO降低带宽需求、缩短72%调节时间的特性，可直接应用于ST系列储能变流器的电流环设计，提升动态响应速度和抗参数摄动能力。其频...

Zarren Firdous · Saad Mekhilef · Marif Daula Siddique · Marizan Mubin · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本文为电动汽车（EV）快速充电设计了两种新型多端口变换器（MPC）拓扑结构，实现了电网、电池储能系统（BESS）与电动汽车充电的集成。所提出的设计采用全功率处理变换器（FPPC）和部分功率处理变换器（PPPC）两种配置，利用诸如用于电池储能系统的准 Z 源变换器（qZSC）和用于电动汽车充电的串联谐振变换器（SRC）等特性，减小了尺寸并降低了成本。准 Z 源变换器有助于提升电池储能系统的电压，实现电网与电池储能系统之间的双向能量流动，电池储能系统可在非高峰时段储存能量，并在高峰需求时向电网或电动...

解读: 该多端口变换器技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。谐振与准Z源混合拓扑可直接应用于阳光电源直流快充桩设计，通过部分功率处理模式降低变换器容量需求，提升系统效率与功率密度。该技术与阳光电源ST系列储能变流器的多端口架构高度契合，可实现电网-储能-充电桩的协调控制，优化光储充一体化场站的能...

Yixin Shi · Dingmeng Guo · Xiaoning Zhang · Yaogong Wang 等6人 · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18

针对传统无源均衡方法在串联碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC-MOSFET）电路中难以实现均匀电压均衡的问题，提出一种基于负载侧的非均匀电阻-电容-二极管（NRCD）均衡方法。该方法考虑驱动电路寄生参数的影响，通过计算各SiC-MOSFET的均衡电容值，实现电路电压均衡的最优匹配，有效提升高频快速开关条件下的电压均衡性能。

解读: 该非均匀电压均衡技术对阳光电源高压大功率产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列1500V光伏逆变器中，串联SiC MOSFET是实现高电压等级的关键方案，但传统均压方法难以应对高频快速开关工况。该研究提出的NRCD方法通过优化各器件均衡电容值，可有效改善PowerTitan等大型储能系...

Akhilesh Panwar · Zakir Hussain Rather · Ariel Liebman · Roger Dargaville 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

随着同步发电容量逐步退出及非同步电源比例上升，系统惯量下降导致频率失稳问题日益突出，传统慢速备用难以有效抑制频率跌落，亟需配置快速频率响应储备（FFR）。本文提出一种在线框架，用于量化现有光伏电站可提供的FFR容量。该框架采用基于机器学习的回归模型，预测不同运行条件下系统的频率变化率（RoCoF）和频率最低点，评估频率安全性，并分析网络阻抗与备用接入位置对频率改善的影响。结合系统安全与电气距离信息，提出聚类方法以避免过度采购FFR。算例表明，所提方法可在保障频率安全的前提下显著降低所需FFR容量...

解读: 该FFR在线定容技术对阳光电源ST系列储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。研究提出的基于机器学习的RoCoF和频率最低点预测模型，可集成至iSolarCloud平台实现智能FFR容量规划，避免储能系统过度配置。其聚类方法结合电气距离优化备用布局，可指导PowerTitan储能系统在电网中...

Amirabbas Hadizade · Mehrdad Moallem · Mitchell Miller · Jiacheng Wang · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

现代电力系统中逆变型电源渗透率上升导致系统惯量显著降低，给频率稳定带来挑战。为此，一种名为“快速频率响应（FFR）”的新型辅助服务应运而生，要求风电等可再生能源在扰动后数秒内迅速提供功率支持以抑制频率跌落。本文提出一种结合超级电容器储能系统与风力发电机组的协同控制方法，提升风电系统的FFR能力。该方法确保超级电容器在不同风况下均具备快速响应能力，同时优化风电机组在宽风速范围内的FFR参与度并维持系统稳定运行。结果表明，在保持与纯超级电容配置相当投资成本的前提下，风电系统可显著增强FFR贡献，有效...

解读: 该超级电容-风电协同FFR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。研究提出的快速频率响应策略可直接应用于阳光电源构网型GFM控制技术优化，通过超级电容与储能系统的功率分层控制，实现毫秒级频率支撑响应。建议在ST2236UX等高功率储能变流器中集成超级电容模...

Zekun Li · Bing Ji · Kun Tan · Puzhen Yu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

尽管碳化硅（SiC）MOSFET性能优越，但其热容量小、开关速度快，对短路保护提出了更高要求。本文提出一种基于漏源电压（V_DS）摆动的快速可靠短路保护方法，可在器件达到临界损伤前迅速检测并关断。该方法在150 ns和24 ns内分别实现Type-I与Type-II短路的超快检测；利用现有RC缓冲电路实现短路检测与主电路保护的集成，不改变其原有功能；结合低成本数字栅极驱动器中的新型采样保持（S/H）电路，提升工况适应性。实验平台验证了该方案的有效性与重复性。

解读: 该SiC MOSFET快速短路检测技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其150ns超快检测响应可显著提升功率模块可靠性，特别适用于PowerTitan大型储能系统中高频开关场景的器件保护。基于Vds摆动的检测方法与现有RC缓冲电路集成，无需额外硬件成本，可直接应用于...

Jian Wei · Guangjuan Qiu · Baoquan Kou · Xiaobao Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

由于无死区时间的特性，双降压拓扑结构在高精度应用中颇具吸引力，并且通过注入偏置电流来消除过零失真。然而，随着母线电压的升高，由于偏置电流运行的限制以及开关器件寄生参数的影响，很难保证电流响应速度和精度。因此，本文提出一种结合碳化硅（SiC）功率器件的低电压应力谐振双降压软开关拓扑结构，以实现快速响应和高精度。首先，介绍了偏置电流和软开关拓扑的原理。然后，结合偏置电流解耦以及零电流开关和零电压开关的实现，对控制策略进行了分析。此外，基于考虑寄生参数的谐振电路，阐述了影响电压和电流应力的因素。最后，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于SiC器件的高精度软开关技术具有重要的应用价值。该技术采用谐振双Buck拓扑结合碳化硅功率器件，在500V母线电压下实现100kHz开关频率，有效解决了传统拓扑在高压应用中的响应速度和精度瓶颈问题。 对于光伏逆变器业务，该技术的无死区时间特性和偏置电流注入方案能够...

Rajendra Prasad Upputuri · Bidyadhar Subudhi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

为缩短电动汽车充电时间并降低能量损耗，车载电池电压不断提升至800 V乃至1.5 kV，对快充系统设计提出新挑战。本文提出一种新型双向两阶段DC-DC变换器，具备极宽输出电压范围。前级采用双变压器可重构三桥臂变换器（DTR3LC），后级为交错式可重构降压变换器（IRBC），并通过四个辅助开关实现串并联切换，结合IRBC实现宽范围高效稳压调节。实验样机在80 V输入下实现15–150 V输出，最大效率达95.32%。

解读: 该双向两阶段DC-DC变换器技术对阳光电源充电桩产品线具有重要应用价值。其DTR3LC+IRBC架构通过串并联重构实现15-150V宽范围输出，可直接应对400V/800V/1500V多电压平台电动汽车的快充需求，避免多套硬件冗余。95.32%的高效率与阳光电源SiC器件应用经验结合，可提升充电桩能...