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基于超螺旋技术的光伏-风电-混合储能直流微电网恒功率负载观测器控制
Observer-Based Control Using Super-Twisting Technique for a PV-Wind-HESS-Based DC Microgrid Feeding Constant Power Loads
Tony Thomas · Mahesh K. Mishra · Chandan Kumar · Marco Liserre · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
本文提出一种针对集成光伏与风能、并结合电池-超级电容混合储能系统（HESS）且带恒功率负载（CPLs）的直流微电网新型控制策略。利用超级电容高功率密度特性吸收瞬态功率，延长电池寿命。针对由 tightly controlled 变换器引发的CPL负阻抗效应导致的系统失稳问题，设计基于超螺旋控制（STC）与改进型超螺旋观测器（MSTO）的双向变换器控制方法，有效提升系统稳定性与动态响应，并精确维持直流母线电压。同时，在永磁同步风力发电系统中采用超螺旋滑模控制器（STSMC），实现变风速下最大功率点...
解读: 该超螺旋观测器控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。文中针对恒功率负载负阻抗效应的稳定性控制方案，可直接应用于ST储能系统的双向变流器设计，提升直流母线电压稳定性。电池-超级电容混合储能架构与阳光电源HESS集成方案高度契合，超螺旋控制算法可优化功率分配策略...
基于改进长短期记忆网络与数据驱动预测控制的电动汽车能量管理
Energy management of electric vehicles based on improved long short term memory network and data-enabled predictive control
Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384
摘要 作为混合储能系统（HESS）电动汽车中一种流行的能量管理策略（EMS），模型预测控制（MPC）易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆（LSTM）网络进行轨迹预测，从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层，针对HESS提出了一种数据驱动预测控制（DeePC）方法，以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配，并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同，DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...
解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...
基于S型函数的全主动拓扑结构串联式混合动力汽车能量管理系统
Energy Management System Based on S-Shaped Functions for Series Hybrid Vehicle Under a Fully Active Topology
Márcio Von Rondow Campos · Lucas Jonys Ribeiro Silva · Thales Augusto Fagundes · Rodolpho Vilela Alves Neves 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年11月
本文提出了一种应用于串联式混合动力汽车（SHV）的能量管理系统（EMS），该汽车由内燃机（ICE）和包含化学电池与超级电容器的混合储能系统（HESS）提供动力。考虑到内燃机 - 发电机机组和混合储能系统的效率受限于特定的功率注入运行范围和瞬态响应，该能量管理系统可在全主动拓扑结构下实现内燃机和混合储能系统之间的功率分配，以提高控制灵活性。在此背景下，采用S形函数进行功率分配，该函数着重于最大限度地提高超级电容器的利用率，以降低燃油消耗和电池电流应力。S形函数的优点在于其易于配置且控制参数数量减少...
解读: 从阳光电源储能系统和新能源综合解决方案的业务视角来看，该论文提出的基于S型函数的能量管理系统具有显著的技术借鉴价值。论文针对串联混合动力车辆中电池与超级电容混合储能系统的协同控制问题，提出了一种优化功率分配策略，这与我司在储能系统多能源协调管理方面的技术需求高度契合。 该技术的核心价值在于通过S型...
调节性能导向的火-储联合调频混合储能双层优化配置策略
A Bi-level Optimization Configuration Strategy for Thermal-Storage Combined Frequency Regulation with Hybrid Energy Storage Oriented by Regulation Performance
严干贵沙千理李军徽詹朔李永越乔馨 · 电力系统自动化 · 2025年8月 · Vol.49
针对电池储能辅助火电机组调频中存在的容量配置不合理、储能寿命短及经济性差等问题，提出调节性能导向的火-储联合调频混合储能双层优化配置策略。内层以最小化电池寿命损耗和最大化调频性能为目标，优化HESS响应需求；外层以年均净收益最大为目标，优化容量配置。通过双层协同优化，兼顾调频性能与经济效益。基于实际运行数据的算例验证了该策略的有效性与优越性。
解读: 该火-储联合调频双层优化配置策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的混合储能配置方法可直接应用于火电辅助调频场景，通过内层优化电池寿命损耗、外层优化容量配置的双层协同机制，能够显著提升阳光电源储能系统在调频市场的经济性和竞争力。该策略可集成至iS...
基于协方差矩阵自适应进化策略并考虑氢气真实气体建模的孤立光伏-氢能微电网优化定容
Optimal sizing of isolated photovoltaic-hydrogen microgrids using covariance matrix adaptation evolution strategy considering real-gas modeling of hydrogen
Aubert Hervé · Mathieu Bressel · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
摘要 本文研究了协方差矩阵自适应进化策略（Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy, CMA-ES）在孤立光伏-氢能微电网优化定容中的应用。系统组件（特别是光伏（PV）面板和氢能储能系统（HESS））的精确容量配置对于确保系统的成本效益、能源自主性和运行可靠性至关重要。本研究提出了一种基于氢气真实气体行为的先进HESS模型，相较于传统的理想气体近似方法，该模型在物理真实性方面具有显著提升。尽管诸如遗传算法（GA）和粒子群优化（PSO）等元启发...
解读: 该CMA-ES优化算法对阳光电源光储微网系统设计具有重要应用价值。研究中的光伏-氢储能微网优化sizing问题,可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的容量配置优化。CMA-ES算法在高维非凸问题上表现优异,较传统GA算法适应度提升26%,可集成至iSolarCloud平台用于离网微电网...
以单位里程成本最小化为目标的燃料电池混合动力重型牵引车最优容量配置
Optimal sizing of fuel cell hybrid electric Heavy-Duty tractor with minimum of unit mileage cost
Xiaoyu Wang · Shouwen Yao · Pengyu Li · Yuyang Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年4月 · Vol.330
摘要 本文提出了一种针对由燃料电池系统（FCS）、电池（B）和超级电容器（SC）组成的混合储能系统（HESS）的燃料电池混合动力重型牵引车（FCHHT）的最优混合能源容量配置方法。为此，提出了一种以单位里程（10^4 km）成本（UMC）为目标函数的评价指标，用于综合评估系统的初始成本、退化成本以及氢气消耗成本。此外，提出了一种基于平均功率与荷电状态（APS）的能量管理系统（EMS），其中给出了FCS与HESS之间的功率分配策略，并通过驱动循环功率需求的平均功率、FCS最高效率点功率、FCS最大...
解读: 该燃料电池混合动力重卡优化技术对阳光电源储能及充电业务具有重要借鉴价值。论文提出的电池+超级电容混合储能系统(HESS)架构与阳光电源ST系列PCS的多源协调控制理念高度契合,其基于平均功率和SOC的能量管理策略可应用于PowerTitan储能系统的功率分配优化。单位里程成本(UMC)优化方法为储能...
一种用于电池-超级电容动力系统的自适应功率分配策略——设计、仿真与实验
An Adaptive Power-Split Strategy for Battery–Supercapacitor Powertrain—Design, Simulation, and Experiment
Li Sun · Kaiwu Feng · Chris Chapman · Nong Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
本文针对电动汽车中电池与超级电容组成的混合储能系统（HESS），提出了一种自适应功率分配策略。该策略旨在有效降低电池的功率压力，优化系统重量与体积，提升混合动力系统的整体性能与寿命。
解读: 该研究提出的混合储能功率分配策略对阳光电源的储能业务具有重要参考价值。在PowerTitan及PowerStack等大型储能系统中，引入超级电容作为辅助功率源，可有效平抑高频功率波动，减少电池组的充放电循环压力，从而延长电池寿命并提升系统响应速度。建议研发团队借鉴该自适应分配算法，优化PCS与BMS...
一种增强型无源性控制在波浪能转换系统混合储能中的应用
An Enhanced Passivity-Based Control of Hybrid Energy Storage Applied to Wave Energy Conversion System
Peiwen Tan · Lei Huang · Wenjun Zheng · Shixiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
直驱式波浪能转换器（DDWEC）的输出功率本质上受实际海况影响，具有显著的间歇性。这种可变性给向负载提供稳定电力带来了挑战，进而使控制策略变得复杂。本文提出了一种用于含直驱式波浪能转换器和混合储能系统（HESS）的孤岛微电网应用的互联阻尼评估 - 基于无源性的控制器（IDA - PBC）。与其他控制方法不同，IDA - PBC 不将控制策略分为外环和内环，这使得控制策略更高效，能够确保系统稳定性。结合基于无源性的控制，本文提出了一种非线性干扰观测器（NDO），以增强系统在参数不匹配和负载条件变化...
解读: 该增强型无源性控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要借鉴价值。文章提出的超级电容-蓄电池混合储能架构与基于端口受控哈密顿模型的控制方法，可直接应用于光储、风储等新能源并网场景的功率平抑。其渐近稳定性保证与鲁棒控制特性，可增强阳光电源储能系统在电网扰动下的动态响...
基于能量控制滤波器的混合储能系统超级电容选型方法
Supercapacitor Sizing Method for Energy-Controlled Filter-Based Hybrid Energy Storage Systems
Damith Buddika Wickramasinghe Abeywardana · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · Georgios D. Demetriades · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文针对电池-超级电容混合储能系统（HESS），提出了一种基于滤波器的功率分配策略。通过将高频功率波动转移至超级电容，有效延长了电池寿命。文章重点解决了传统超级电容电压控制器（SCVC）下，系统参数与超级电容容量精确匹配的难题，为混合储能系统的优化设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统产品线。在大型储能电站中，电池寿命是核心痛点，引入超级电容进行高频功率平抑是提升系统经济性的重要技术路径。该选型方法可优化PCS的控制逻辑，实现电池与超级电容的最佳容量配比，降低BMS的压力，从而提升系统全生命周期收益。建议...
基于新型降额多输入变换器的混合储能系统
Hybrid Energy Storage System Based on a Novel Reduced Rating Multi-Input Converter
Shashank Kurm · Vivek Agarwal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种新型多输入变换器（MIC），用于电池与超级电容组成的混合储能系统（HESS）。该拓扑通过超级电容分担负载的脉冲功率需求，有效缓解电池的瞬态压力，延长电池寿命，并降低了变换器的额定功率要求，提升了系统整体的经济性与可靠性。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能系统的技术演进方向。在工商业及电网侧储能应用中，电池寿命是核心痛点。引入超级电容作为辅助储能单元，利用该新型多输入变换器拓扑，可有效平抑高频功率波动，减少电池组的充放电倍率压力，从而显著提升系统全生命周期收益。建议研发团队关注该...
电动汽车应用中混合储能系统拓扑与能量管理方法综述
A Comprehensive Review of Topologies and Energy Management Methods for Hybrid Energy Storage Systems in Electric Vehicle Applications
Parisa Ranjbaran · Javad Ebrahimi · Alireza Bakhshai · Praveen K. Jain · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文综述了电动汽车（EV）中电池与超级电容器组成的混合储能系统（HESS）。重点探讨了实现高能量密度、高功率密度及长循环寿命的功率变换器拓扑结构，并分析了多种能量管理策略（EMS），为优化电动汽车动力系统性能提供了前沿参考。
解读: 该文献对混合储能技术的研究对阳光电源的储能业务具有重要参考价值。虽然阳光电源目前主营PowerTitan和PowerStack等大型储能系统，但文中涉及的功率变换器拓扑（如双向DC-DC）及能量管理策略，可迁移至公司电动汽车充电桩业务及未来车网互动（V2G）技术研发中。建议研发团队关注超级电容器与锂...
采用交错式升压逆变器的单相并网磷酸铁锂电池-超级电容混合储能系统
Single-Phase Grid-Connected LiFePO4 Battery–Supercapacitor Hybrid Energy Storage System With Interleaved Boost Inverter
Damith B. Wickramasinghe Abeywardana · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种集成电池与超级电容的混合储能系统（HESS），通过两个DC/AC升压逆变器直接并网，减少了功率变换级数，提高了系统效率。文章详细探讨了系统拓扑、SOC估算及控制策略。
解读: 该研究提出的混合储能架构对阳光电源的户用储能（Residential Storage）及小型工商业储能产品线具有重要参考价值。通过超级电容与电池的互补，可有效平抑功率波动，延长电池寿命。交错式升压逆变器拓扑有助于提升系统功率密度并降低输出纹波，这与阳光电源PowerStack及户用储能系统的技术演进...
电感耦合电能传输与混合储能系统的集成：一种用于电池电动汽车的多端口电力电子接口
Integration of Inductively Coupled Power Transfer and Hybrid Energy Storage System: A Multiport Power Electronics Interface for Battery-Powered Electric Vehicles
Matthew McDonough · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文提出了一种用于电动汽车和插电式混合动力汽车的多端口电力电子接口，作为电感耦合电能传输（ICPT）与混合储能系统（HESS）的能量路由器。针对现有HESS缺乏统一控制器、模块化结构及ICPT集成的问题，该研究提供了一种灵活的集成方案，优化了电池与超级电容的协同工作效率。
解读: 该研究提出的多端口能量路由技术与阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统业务高度契合。随着V2G（车网互动）和无线充电技术的发展，该拓扑可为阳光电源的充电桩产品提供更高效的功率分配方案。同时，HESS的控制策略可借鉴至PowerStack等储能系统中，通过引入超级电容提升系统对高频功率波动的响应能力。建议...
基于克拉美-罗界分析的电池/超级电容混合储能系统参数辨识与最大功率估计
Parameter Identification and Maximum Power Estimation of Battery/Supercapacitor Hybrid Energy Storage System Based on Cramer–Rao Bound Analysis
Ziyou Song · Jun Hou · Heath F. Hofmann · Xinfan Lin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文针对电池/超级电容混合储能系统（HESS），提出了一种用于状态监测和最大功率估计的参数辨识方法。通过费舍尔信息矩阵分析，推导了考虑电压测量噪声下的参数辨识误差解析界，并进行了实验验证。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有重要价值。通过克拉美-罗界（CRB）分析优化参数辨识精度，可显著提升BMS对电池健康状态（SOH）和功率能力的评估准确性，从而优化PCS的充放电策略。在混合储能方案中，该技术有助于更精准地分配电池与超级电容的功率，延长系统寿...
基于相反矢量调制的多端口逆变器连接混合储能系统双向功率分配
Opposite Vector Modulation-Based Bidirectional Power Allocation for Single-Stage Multiport Inverter-Connected Hybrid Energy Storage System
Lijie Liu · Dehong Zhou · Jianxiao Zou · Zewei Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
单级多端口逆变器（SSMI）通过省去DC-DC变换器，直接将混合储能系统（HESS）连接至交流侧，具有低成本和高效率的优势。本文针对现有空间矢量调制（SVM）方案在双向有功功率流控制上的局限性，提出了一种基于相反矢量调制的控制策略，实现了多端口储能系统的高效功率分配。
解读: 该技术直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能系统的技术演进方向。通过单级拓扑省去DC-DC环节，可显著提升系统功率密度并降低成本，是未来工商业及电网侧储能系统降本增效的关键路径。建议研发团队关注该调制算法在多端口能量管理中的应用，优化PCS的控制逻辑，以提升系统在复杂工况...
直流微电网中用于混合储能系统的模型预测电流控制双向三电平DC/DC变换器
A Model Predictive Current Controlled Bidirectional Three-Level DC/DC Converter for Hybrid Energy Storage System in DC Microgrids
Xinan Zhang · Benfei Wang · Ujjal Manandhar · Hoay Beng Gooi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文提出了一种用于直流微电网混合储能系统（HESS）的新型三电平DC/DC变换器架构。该拓扑通过单一变换器实现了电池与超级电容器等不同储能设备的集成，支持双向功率流动，并具备对不同储能设备进行独立调节的灵活性。
解读: 该研究提出的三电平双向DC/DC拓扑与阳光电源的PowerTitan及PowerStack储能系统高度契合。三电平技术能有效降低开关损耗并提升功率密度，对于提升大型储能系统（ESS）的效率至关重要。模型预测控制（MPC）的应用能够显著改善动态响应速度，这对于应对微电网中复杂的功率波动具有重要意义。建...
基于自抗扰控制的混合储能系统无通信脉冲功率分配与跟踪方法
Communication-Free Pulsed Power Distribution and Tracking Method for Hybrid Energy Storage System Based on Active Disturbance Rejection Control
Lunbo Deng · Guohua Zhou · Yanglong Li · Zhengge Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
直流微电网面临脉冲功率负载（PPL）带来的稳定性挑战。混合储能系统（HESS）通过结合高功率密度和高能量密度单元，有效抑制直流母线波动。本文提出了一种无需通信的脉冲功率分配与跟踪控制策略，利用自抗扰控制（ADRC）技术，提升了系统在复杂负载工况下的动态响应能力与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack储能系统具有极高的应用价值。在工商业及电网侧储能应用中，面对高频脉冲负载（如数据中心、工业电机启动），传统的控制策略往往难以兼顾响应速度与稳定性。引入自抗扰控制（ADRC）可显著增强PCS在弱电网或复杂负载下的抗干扰能力，实现高功率密度单元...
一种带混合储能系统的插电式混合动力汽车模型预测与基于规则的能量管理策略
Model Prediction and Rule Based Energy Management Strategy for a Plug-in Hybrid Electric Vehicle With Hybrid Energy Storage System
Shiyao Zhou · Ziqiang Chen · Deyang Huang · Tiantian Lin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种针对配备混合储能系统（HESS，包含钛酸锂和镍钴锰电池）的插电式混合动力汽车（PHEV）的能量管理策略（EMS）。该策略通过双模糊逻辑控制器分配动力总成内的功率流，并结合预测算法优化能源分配，以提升系统效率和电池寿命。
解读: 该研究涉及的混合储能能量管理与双向功率变换技术，与阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（PowerTitan/PowerStack）业务具有技术同源性。虽然阳光电源目前侧重于电网侧和工商业储能，但文中提到的多源储能协同控制及模型预测控制（MPC）算法，可为公司未来拓展V2G（车网互动）充电桩及移动储能...
非理想负载条件下DC-DC变换器的自适应输出电压调节：一种电流受限的固定时间控制方法
Adaptive Output Voltage Regulation for DC–DC Converters Under Nonideal Load Conditions: A Current-Constrained Fixed-Time Control Approach
Guangyu Song · Xinghua Liu · Chuanlin Zhang · Gaoxi Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对混合储能系统（HESS）中的DC-DC变换器，提出了一种基于自适应固定时间扰动观测器（AFTDO）的复合电流受限固定时间控制策略。该方法旨在实现直流母线电压的快速跟踪，并有效抑制失配扰动对系统稳定性的影响，确保在非理想负载条件下的控制性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心储能业务，特别是PowerTitan和PowerStack系列储能系统中的DC-DC变换环节。在混合储能或多源直流耦合场景下，母线电压的稳定性和动态响应至关重要。本文提出的固定时间控制策略能够显著提升PCS在复杂负载波动下的响应速度，且电流约束机制有助于保护功率器件，延...
基于MIMO模糊逻辑控制器的热-混合储能系统近似最优能量管理
Approximate Optimal Energy Management of Thermal-HESS System for MIMO Fuzzy Logic Controller Based AGC
Zao Tang · Jia Liu · Yikui Liu · Tong Su 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
相较于单一储能装置，混合储能系统（HESS）在自动发电控制（AGC）指令跟踪中具有优势，并可降低储能投资成本。传统控制方法虽能在特定时刻匹配AGC指令，但多时段协调性不足，易导致频繁无序充放电，缩短系统寿命。为此，本文提出一种热-HESS系统的近似最优运行策略，以提升机组AGC性能与储能能量管理能力。首先，采用自适应马尔可夫链预测方法预估AGC功率需求趋势；其次，构建考虑当前步与代价函数的随机模型预测控制（SMPC）优化模型。为降低SMPC多步优化带来的计算负担，进一步设计MIMO模糊逻辑控制器...
解读: 该MIMO模糊逻辑控制的混合储能能量管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的自适应马尔可夫链预测结合SMPC优化框架，可直接应用于阳光电源储能系统参与电网AGC调频服务场景，通过功率型与能量型储能的协调控制，优化ST储能变流器的充放电策略，减...
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