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基于辅助功率回路的单相级联多电平变换器储能系统有功功率交换控制
Control of Active Power Exchange With Auxiliary Power Loop in a Single-Phase Cascaded Multilevel Converter-Based Energy Storage System
Wei Jiang · Lili Huang · Lei Zhang · Hui Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文提出了一种基于级联H桥变换器（CMC）和LC支路的单相储能系统。通过引入辅助功率回路，该方案有效解决了级联多电平变换器在储能应用中的功率波动补偿问题，提升了系统在可再生能源并网中的灵活性与稳定性。
解读: 该研究涉及的级联多电平技术（CMC）是高压大功率储能变流器（PCS）的重要拓扑方向。对于阳光电源PowerTitan等大型储能系统，采用级联多电平技术可有效降低输出谐波，减少滤波器体积，提升系统效率。文中提出的辅助功率回路控制策略，有助于优化储能系统在应对电网功率波动时的动态响应能力。建议研发团队关...
混合锂电池轮胎式集装箱起重机
RTG）的能源系统选型
Wangqiang Niu · Xixia Huang · Feng Yuan · Nigel Schofield 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文研究了轮胎式集装箱起重机（RTG）的能源系统选型。RTG起重机具有显著的功率波动特性，包括驱动、回馈及待机工况。通过引入锂电池储能系统，可有效平抑峰值功率需求，优化原动机选型，降低能耗并提升系统运行效率。
解读: 该研究探讨了储能系统在工业重型设备（RTG起重机）中的削峰填谷应用，与阳光电源的PowerStack及PowerTitan系列储能系统高度契合。RTG起重机频繁的充放电循环对PCS的功率响应速度和双向变流能力提出了高要求。建议阳光电源在工业园区微电网方案中，利用PowerStack的高功率密度特性，...
阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响
Impact of the Threshold Dispersity Evolution on the Current Sharing of Parallel SiC MOSFETs
Lei Tang · Huaping Jiang · Ruijin Liao · Yihan Huang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
SiC MOSFET并联是实现大容量功率变换的有效方案，但芯片参数离散度会导致电流不平衡。本文重点研究了动态阈值电压漂移现象，分析了阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响，为提升大功率变换器的均流性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源大功率组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的核心可靠性。在这些产品中，SiC MOSFET的并联应用是提升功率密度和效率的关键。阈值电压的动态漂移会导致并联芯片间电流失衡，长期运行可能引发局部过热及器件失效。建议研发团队在模块选型及驱动电路设计中，引入阈...
碳化硅MOSFET动态阈值电压漂移的恢复性能研究
Recovery Performance of the Dynamic Threshold Voltage Drift of Silicon Carbide MOSFETs
Xiaohan Zhong · Chao Xu · Huaping Jiang · Ruijin Liao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅(SiC) MOSFET的阈值电压不稳定性备受关注，但针对其恢复性能的研究尚显不足。本文通过实验与仿真手段，深入探讨了SiC MOSFET阈值电压恢复的性能表现及其物理机制。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。阈值电压漂移直接影响开关损耗和驱动稳定性。本研究揭示的恢复机制有助于优化驱动电路设计及栅极驱动参数，从而提升阳光电源产品在复杂工况下的长期运行可靠性。建议研发...
基于漏电流瞬态特性的变频电机对地绝缘多样化评估
Diversified Assessment of Ground-Wall Insulation in Inverter-Fed Motors by Using Transient Characteristics of Leakage Current
Shaopo Huang · Pengju Zhang · Lei Liu · Feng Niu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对变频电机对地绝缘状态监测，现有方法仅能检测整体退化情况，难以实现精细化定位。本文提出一种基于漏电流瞬态特性的多样化评估方法，通过分析高频瞬态信号，实现了对绝缘退化位置的精准识别，为电机驱动系统的可靠运行提供了有效监测手段。
解读: 该研究关注电机驱动系统的绝缘可靠性，虽然阳光电源核心业务为光伏逆变器和储能PCS，但该技术在风电变流器及大型工业驱动应用中具有参考价值。随着阳光电源在风电变流器领域的深耕，电机侧的绝缘监测技术有助于提升系统整体运行寿命。建议研发团队关注该方法中利用漏电流瞬态特征进行故障定位的思路，可将其迁移至逆变器...
一种针对三相Buck整流器在不平衡交流输入条件下具有简单传递矩阵的数字控制策略
A Digital Control Strategy With Simple Transfer Matrix for Three-Phase Buck Rectifier Under Unbalanced AC Input Conditions
Qiang Chen · Jianping Xu · Rui Huang · Weisu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文针对三相Buck整流器（3ph-BR）在交流输入电压不平衡工况下，提出了一种基于输入电压与直流母线电压之间简单传递矩阵的数字控制策略。该策略能有效消除不平衡工况下交流输入电流的奇次谐波及输出电压纹波的偶次谐波，提升系统电能质量。
解读: 该研究提出的控制策略对于提升阳光电源在复杂电网环境下的电能质量控制能力具有重要参考价值。三相Buck整流技术与阳光电源的组串式逆变器、储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩的前端整流级拓扑高度相关。在弱电网或电网电压不平衡场景下，该控制策略能有效抑制直流侧电压纹波，从而延长电解电容寿命，提升系统可靠性...
具有稳态和暂态运行优化方法的混合多功能电弧抑制逆变器
Hybrid Multifunctional Arc Suppression Inverter With Its Steady and Transient State Operation Optimization Method
Zejun Huang · Qi Guo · Zekun Xiao · Chunming Tu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
混合电弧抑制装置（HASD）集电弧抑制、无功补偿及故障调节功能于一体。针对其模式切换时的暂态问题及单相接地故障（SLG）下的有功损耗与外部直流电源依赖问题，本文提出了一种优化控制策略，旨在提升系统运行的稳定性和效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。在配电网故障处理中，通过优化逆变器在故障穿越期间的暂态响应，可提升设备在复杂电网环境下的可靠性。特别是针对SLG故障的优化策略，可降低系统对额外直流电源的依赖，有助于优化阳光电源PowerTitan等储能系统的PCS拓扑设计，提升系统集...
数字平均电流模式控制三相六开关Boost PFC整流器中PI型电流控制器的性能分析与改进
Performance Analysis and Improvement of PI-Type Current Controller in Digital Average Current Mode Controlled Three-Phase Six-Switch Boost PFC Rectifier
Xinghai Geng · Jianping Xu · Lei Wang · Zhengge Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文分析了数字平均电流模式（ACM）控制的三相六开关（3ph-6s）Boost PFC整流器中PI型电流控制器的性能。研究考虑了死区时间、时间延迟以及采样输入电压/电流直流偏移的影响，建立了电流控制模型以分析其对系统性能的影响，并提出了相应的改进策略。
解读: 该研究针对三相PFC整流器的数字控制优化，对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack等储能系统中，前端整流/逆变环节的电流环控制精度直接影响并网电能质量（THD）及系统的动态响应。文中对死区效应、采样延迟及直流偏置的...
一种具有空间节省耦合结构的新型混合无线电能传输系统设计与分析
Design and Analysis of a New Hybrid Wireless Power Transfer System With a Space-Saving Coupler Structure
Xingran Gao · Chunhua Liu · Hong Zhou · Wenshan Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种新型混合无线电能传输（HWPT）系统，通过将感应式（IPT）线圈嵌入金属框架内，将电容耦合板简化为单框架结构，实现了紧凑的耦合器设计，有效节省了空间并提升了功率传输密度。
解读: 该技术通过集成化设计提升了无线电能传输的功率密度，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着大功率无线充电技术的演进，这种紧凑型耦合器结构有助于优化充电桩的体积与成本。建议研发团队关注该拓扑在未来高功率密度充电模块中的应用潜力，特别是针对电动汽车无线充电场景，探索其与现有充电桩产品线在功...
基于频率跟踪的海底无线供电系统恒压恒流控制方法
Constant Voltage and Constant Current Control Method of Undersea Wireless Power Supply System Based on Frequency Tracking Method
Lei Yang · Xinze Chen · Liye Tian · Yuanqi Zhang 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种结合谐振频率跟踪与恒压/恒流充电模式的控制方法，用于海底无线电能传输（UWPT）系统。该方法能快速响应系统谐振频率的变化，利用数字相位控制有效解决复杂海洋环境下系统失配的问题。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）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和储能系统，但无线充电技术在未来电动汽车充电桩（EV Charger）及特定工业场景（如水下机器人供电）具有潜在的拓展价值。其提出的频率跟踪与恒压恒流控制策略，对于提升电力电子变换器在复杂工况下的鲁棒性有参考意义...
开关电容电路的拓扑、应用领域、建模与控制方法综述
Review of Topologies, Application Areas, Modeling, and Control Methods for Switched Capacitor Circuits
Ting Yang · Lei Yang · Bin Wu · Liangzong He 等16人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文综述了开关电容（SC）电路在低功率至高功率领域的广泛应用，涵盖集成电路电源、可穿戴设备、数据中心及电动汽车等场景。文章详细探讨了SC拓扑在DC-DC转换、DC-AC逆变、AC-DC整流及AC-AC转换中的应用、建模方法及控制策略。
解读: 开关电容（SC）技术在提升功率密度和效率方面具有显著潜力，对阳光电源的产品线具有重要参考价值。在电动汽车充电桩领域，SC拓扑可优化DC-DC模块的体积与效率；在储能系统（如PowerTitan系列）及户用逆变器中，该技术可作为辅助电路提升变换效率或实现更紧凑的功率模块设计。建议研发团队关注SC电路在...
基于直驱PMSG风力发电机系统恢复过程中的快速功率调节方法
Fast Power Regulation Method During System Restoration for D-PMSG-Based Wind Turbines
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...
考虑储能和需求响应的物联网智慧能源枢纽能量管理
Energy Management Considering Energy Storage and Demand Response for Smart Energy Hub in Internet of Things
Jinyong Lei · Changcheng Zhou · Xiaolin Li · Andi Huang 等6人 · IEEE Access · 2020年2月
本文提出能源系统中智慧能源枢纽SEH与用户间交互的能源优化管理方法。系统中还考虑物联网IoT和储能。首先构建SEH和用户模型，然后讨论储能影响下的利润模型。接下来应用Stackelberg博弈模型，其中SEH作为领导者用户为跟随者。提出双层算法求解问题。最后研究案例验证方法正确性。结果表明该方法可用于综合能源系统的有效能量管理，IoT在信息交换中发挥重要作用。
解读: 该智慧能源枢纽管理技术对阳光电源综合能源服务解决方案有重要应用价值。阳光PowerTitan储能系统可作为能源枢纽核心设备，协调多能源供需。Stackelberg博弈模型的领导者-跟随者机制可应用于阳光虚拟电厂的分层优化控制。双层算法对阳光iSolarCloud平台的多目标优化有借鉴意义。IoT信息...
分布式光伏系统抑制能源贫困的对等持股策略
Peer-to-Peer Shareholding Strategy for Distributed Photovoltaic Systems to Curb Energy Poverty
Jieyu Lei · Shibin Gao · Xiaoguang Wei · Tao Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
利用分布式光伏进行能源共享是缓解能源贫困的一个有前景的解决方案。然而，由于资金障碍、空间问题和监管挑战，设计能源供应替代方案的能源共享潜力尚未在实践中得到体现和实施。本文提出了一种用于有效硬件共享的公平能源共享模型，在该模型中，居民用户通过股权转移按需使用光伏硬件，共享光伏所发的电力通过点对点（P2P）交易和本地微电网市场进行共享。为了实现居民用户利润最大化，提出了一个兼顾能源和经济效益的协同优化模型。基于IEEE 33节点系统的数值模拟结果表明，所提出的机制可使光伏总体利用率提高15%，并使居...
解读: 该对等持股与能源共享机制对阳光电源iSolarCloud云平台和SG系列分布式光伏逆变器具有重要应用价值。研究提出的去中心化产权结构与智能合约自动分配模式，可直接集成到iSolarCloud平台，开发社区光伏共享功能模块，实现多用户投资、发电量监测与收益自动结算。对于SG系列逆变器，可增强其数据采集...
一种改进的无模型预测电流控制方法以抑制逆变器非线性和PMSM驱动系统的参数时变性
Improved Model-Free Predictive Current Control for Suppressing Inverter Nonlinearity and Parametric Time-Varying of PMSM Drive Systems
Xiaodong Sun · Zhihui Huang · Zebin Yang · Gang Lei 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月
为提高永磁同步电机（PMSM）驱动系统的控制性能，提出一种基于扩展状态观测器（ESO）、具备电压源逆变器（VSI）非线性补偿功能的改进型无模型预测电流控制方法。首先，介绍一种基于永磁同步电机驱动系统扩展状态观测器的改进型无模型预测电流控制（MFPCC）方法，该方法无需电机参数，且调参工作较少。然后，提出一种电压源逆变器非线性补偿方法，以减少三相桥式电压源逆变器中因加入死区时间而导致的电流畸变。通过在仿真中进行调整获得近似参数，再将其应用于实验中进一步微调。将基于扩展状态观测器的无模型控制与电压源...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于扩展状态观测器的改进无模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术针对永磁同步电机驱动系统提出的控制策略，与我司在储能变流器、光储一体化系统以及电动汽车充电设备中广泛应用的电机控制技术高度相关。 技术的核心价值在于两个方面：首先，无模型预测控制摆脱了对电机参数的...
用于波浪能转换的直线-旋转磁场调制发电机分析
Analysis of A Linear-Rotary Magnetic Field Modulation Generator for Wave Energy Conversion
Yuan Li · Lei Huang · Hui Yang · Minshuo Chen 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年6月
为解决波浪能转换器（WEC）速度低导致的“功率/体积”比或“功率/成本”比低的问题，提出了一种直线-旋转磁场调制发电机（LMFMG）。介绍了LMFMG的三维结构和工作原理。计算了磁齿轮螺杆的气隙磁密，以验证磁场调制原理和增速机制。经过对比分析，给出了LMFMG的优化参数和输出参数。计算了旋转发电机的反电动势、损耗和效率。通过磁场调制，所提出的LMFMG可将0.5 m/s的直线运动转换为10000 rpm的高速旋转运动。与现有WEC相比，所提出的LMFMG具有更高的“功率/体积”比和“功率/成本”...
解读: 从阳光电源的新能源业务布局来看，这项线性-旋转磁场调制发电机技术为公司在海洋能源领域的拓展提供了重要参考价值。该技术通过磁场调制机制，将0.5m/s的低速线性运动转换为10000rpm的高速旋转运动，有效解决了波浪能转换装置长期面临的"功率密度低"和"成本效益差"的核心痛点，这与阳光电源在光伏逆变器...
由并网电压源换流器外环控制器引起的极限环与大信号稳定边界
Limit Cycle and Large Signal Stability Boundary Induced by Outer Controller of Grid-Connected VSC
Boyuan Zhao · Zhen Huang · Lei Chen · Kaiyuan Hou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
本文揭示了并网电压源换流器（VSC）外环控制器引发的围绕稳定平衡点（SEP）的极限环现象，该极限环构成系统的大信号稳定边界。建立了包含直流与交流电压外环控制的三阶微分代数方程模型，发现随着有功功率增加、直流电压控制器带宽增大或阻尼比减小，系统易产生极限环。仿真表明极限环会缩小吸引域（ROA）。基于Demidowitsch准则，提出极限环不存在的解析型充分条件，可有效扩展ROA且无需依赖数值仿真。电磁暂态仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。
解读: 该研究揭示的VSC外环控制器极限环现象对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器的大信号稳定性设计具有重要指导意义。研究提出的基于Demidowitsch准则的解析型充分条件，可直接应用于直流电压外环和交流电压外环控制器参数整定，避免功率突变或电网扰动时系统进入极限环振荡。对于PowerTitan大型...
面向孤岛多母线微电网的分布式多母线电压调节与自适应无功功率分配控制
Distributed Control for Multibus Voltage Regulation and Adaptive Reactive Power Sharing in Islanded Microgrids
Lei Huang · Wei Sun · Weitao Li · Qiyue Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
针对孤岛多母线微电网中母线电压越限与分布式电源无功功率分配失配问题，提出一种基于动态极值一致性算法与分布式观测器的协同控制策略，实现全母线电压约束内调节与自适应无功功率共享，并通过HIL与Simulink验证其有效性。
解读: 该研究高度契合阳光电源在构网型微电网场景下的核心需求，尤其适用于PowerTitan大型储能系统及ST系列PCS在孤岛光储微电网中的电压/无功协同调控。其分布式一致性算法可嵌入iSolarCloud智能平台实现多站点协同，提升光储一体化系统在离网、黑启动及弱电网场景下的电压支撑能力；建议在Power...
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...
一种具有互补功率输出的双端口直驱式波浪能转换器最优功率捕获策略
An Optimal Power Capture Strategy for Dual-Port Direct-Drive Wave Energy Converter With Complementary Power Output
Haitao Liu · Lei Huang · Minqiang Hu · Shixiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
双端口直驱式波浪能转换器（DPDDWEC）拓扑结构最近被提出，作为解决波浪能间歇性问题的一种方案。本文介绍了一种适用于DPDDWEC的最优频率点（OFP）方法，与常用的谱峰频率点（SPFP）方法相比，该方法能够产生更高的有功功率。分析表明，由于电磁弹簧力引起的双动子之间的耦合，DPDDWEC系统呈现出多自由度特性。通过为双端口系统建立全面的状态空间模型，并推导双动子之间的运动学关系，确定了系统与波浪之间的共振条件，从而优化了波浪能的捕获。此外，从动动子的功率输出被有效利用，以补偿驱动动子的无功功...
解读: 该双端口互补功率输出策略对阳光电源ST系列储能变流器和多能互补系统具有重要借鉴价值。其核心的最优功率捕获与能量分配优化算法可直接应用于PowerTitan储能系统的多端口能量管理，特别是在光储充一体化场景中协调光伏、储能、充电桩多端口功率流动。文中的MPPT与互补输出控制策略可增强阳光电源iSola...
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