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集成器件物理与电路动态的PDAE建模电力电子设备混合并行协同仿真框架
Hybrid-Parallel Collaborative Simulation Framework Integrating Device Physics With Circuit Dynamics for PDAE-Modeled Power Electronic Equipment
Qingyuan Shi · Chijie Zhuang · Jiapeng Liu · Bo Lin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
针对电力电子设备（如功率变换器）的高性能优化，本文提出了一种混合并行协同仿真框架。该框架将功率半导体器件的物理特性与电路动态相结合，解决了在实验设计（DoE）、安全工作区定义及器件故障分析中，多尺度仿真计算量大、精度不足的难题，为电力电子系统的设计与可靠性评估提供了高效的仿真手段。
解读: 该仿真框架对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统的研发中，功率模块（IGBT/SiC）的可靠性是核心竞争力。该方法能够实现器件物理层与系统电路层的协同仿真，有助于更精准地评估高功率密度变换器在极端工况下的热应力与电应力，从而优化安...
全电飞机机载直流微电网中并联储能单元的分布式预定时间无下垂统一控制方案
Distributed Predefined-Time Droop-Free Unified Control Scheme for Parallel Energy Storage Units in All-Electric Aircraft Onboard DC Microgrid
Heyang Yu · Ping Lin · Yuji Zeng · Qinjin Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对全电飞机（AEA）机载直流微电网中并联储能单元（ESUs）存在的荷电状态（SoC）不平衡、电流分配不均及直流母线电压不稳定问题，本文提出了一种基于预定时间（PdT）控制理论的分布式无下垂统一控制方案，有效提升了系统的安全性与性能。
解读: 该研究提出的分布式预定时间控制算法在多机并联运行场景下具有极高的应用价值。对于阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统，在工商业及电网侧大规模储能电站中，该方案可有效解决多PCS并联时的环流抑制、SoC均衡及母线电压稳定问题，且无需依赖传统的下垂控制，能显著提升系统响应速度与...
基于神经预测器的模块化多电平变换器低开关频率FCS-MPC及在线权重系数调整
Neural Predictor-Based Low Switching Frequency FCS-MPC for MMC With Online Weighting Factors Tuning
Xing Liu · Lin Qiu · Wenjie Wu · Jien Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种针对模块化多电平变换器（MMC）的新型预测控制框架。该方法结合了基于神经预测器的低开关频率有限控制集模型预测控制（FCS-MPC），并实现了权重系数的在线自适应调整，以增强系统的鲁棒性。研究旨在维持低开关频率运行的同时，优化变换器的动态性能与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑在大型光伏电站及高压大功率储能系统中应用广泛，但其计算负担重、开关频率控制难。引入神经预测器可有效降低开关损耗，提升系统效率；在线权重调整机制能增强系统在弱电网环境下的鲁棒性。建议研发团队关注该算法...
三相三电平NPC逆变器的增强精度有限控制集模型预测控制
Enhanced Accuracy Finite-Control-Set Model-Predictive Control for Three-Phase Three-Level NPC Inverter
Xu Zhang · Zhixun Ma · Xinbo Cai · Xiang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文提出了一种增强精度的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方法。传统FCS-MPC虽易于实现多目标优化，但存在开关位置固定及切换点受限的缺陷。本文通过改进算法，提升了三相三电平NPC逆变器的控制精度与动态性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。三电平NPC拓扑是阳光电源组串式逆变器（如SG系列）和大型储能变流器（如PowerTitan系列）的主流技术路线。FCS-MPC算法在处理多目标优化（如损耗与谐波平衡）方面优势明显，但计算量大。本文提出的增强精度算法有助于进一步提升逆变器在弱电网下的并网性能，...
基于超局部模型与固定时间观测器及极值搜索法的永磁同步电机无模型电流预测控制
Model-Free Current Predictive Control for PMSMs With Ultralocal Model Employing Fixed-Time Observer and Extremum-Seeking Method
Xinpo Lin · Jianxing Liu · Zhuang Liu · Yabin Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对永磁同步电机（PMSM）传统模型预测控制依赖精确数学模型的问题，本文提出了一种无模型预测电流控制策略。该方法利用两个超局部模型描述电机电流动态，结合固定时间观测器与极值搜索法，有效提升了控制系统的鲁棒性与动态响应性能，无需依赖电机参数即可实现高精度电流跟踪。
解读: 该技术对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器、电动汽车充电桩中的功率模块控制）具有重要参考价值。风电变流器在复杂电网环境下对参数鲁棒性要求极高，该无模型控制策略可降低对电机参数精确辨识的依赖，提升变流器在全工况下的控制精度。此外，在充电桩的功率变换环节，该算法有助于优化电流响应速度，提升系统动态性...
面向三相三电平NPC逆变器的数据驱动定量多目标有限控制集模型预测控制
Data-Driven Quantitative Multiobjective Finite-Control-Set Model Predictive Control for Three-Phase Three-Level NPC Inverters
Xu Zhang · Zhixun Ma · Haichuan Niu · Xiang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种针对三相三电平中点钳位（NPC）逆变器的数据驱动定量多目标有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方法。该方法旨在精确控制开关频率和中点电压，通过将开关权重因子和中点电压权重因子作为输入，实现了对系统性能的定量优化。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大型地面光伏电站及工商业场景中广泛使用的三电平NPC组串式和集中式逆变器。通过数据驱动的定量多目标FCS-MPC算法，可以有效解决传统MPC中权重因子难以整定、开关频率波动大及中点电位不平衡的痛点。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度逆变器的控制固件开发...
基于数据驱动神经预测器的电力变换器鲁棒模型预测控制
Data-Driven Neural Predictors-Based Robust MPC for Power Converters
Xing Liu · Lin Qiu · Jose Rodriguez · Wenjie Wu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种基于数据驱动神经预测器的鲁棒有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方法，旨在提升电力变换器控制系统的鲁棒性及多目标控制的灵活性。通过神经网络预测器估计未知非线性项，有效增强了控制系统对参数扰动和模型不确定性的适应能力。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在组串式及集中式光伏逆变器中，FCS-MPC可显著提升动态响应速度；在PowerTitan等大型储能PCS中，该算法能有效应对电网弱电网环境下的参数波动，提升系统稳定性。建议研发团队将该数据驱动预测模型集成至iSolarCloud智能运维平台，利用边缘计算能力...
基于非接触式传感器的感应电能传输系统最大效率跟踪输出反馈控制
Contactless-Sensor-Based Output Feedback Control With Maximum Efficiency Tracking Technique in Inductive Power Transfer Systems
Sheng Liu · Yue Feng · Wanying Weng · Yizhen Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
为提升串联-串联感应电能传输（SSIPT）系统的整体效率，本文提出了一种基于非接触式电流传感器的最大效率跟踪（MET）控制方法。该方法通过传感器实现互感估计与输出电压反馈，有效优化了前端与负载侧变换器的协同控制，在无需复杂通信链路的情况下实现了系统的高效运行。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（IPT）领域，虽然与阳光电源目前主流的光伏逆变器和储能系统（PowerTitan/PowerStack）存在差异，但其核心的“最大效率跟踪（MET）”与“非接触式传感”技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在参考价值。随着大功率无线充电技术的演进，该控制策略可优化充电桩...
基于移相全桥变换器功率/信号双重调制的直流电力线通信
DC Power-Line Communication Based on Power/Signal Dual Modulation in Phase Shift Full-Bridge Converters
Jin Du · Jiande Wu · Ruichi Wang · Zhengyu Lin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
针对直流分布式电源系统，数据通信对系统控制与监控至关重要。本文提出了一种改进的功率/信号双重调制（PSDM）方法，利用移相全桥（PSFB）变换器在实现功率转换的同时进行数据传输，旨在以低成本方式实现高效的系统通信。
解读: 该技术通过在功率变换过程中叠加通信信号，无需额外通信线缆即可实现设备间的数据交互，对阳光电源的组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）具有重要参考价值。在分布式光储系统中，该方案可显著降低通信布线成本，提升系统集成度。建议研发团队评估该调制方式对变换器效率及电磁兼容性（...
基于电感估计模型的单相LCL并网逆变器直接数字控制
Direct Digital Control of Single-Phase Grid-Connected Inverters With LCL Filter Based on Inductance Estimation Model
Tsai-Fu Wu · Mitradatta Misra · Ying-Yi Jhang · Yen-Hsiang Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
软磁粉芯因高饱和磁通密度和低损耗常用于滤波器电感，但其电流相关的非线性电感特性给LCL并网逆变器的控制带来挑战。本文探讨了电感变化难题，并提出了一种改进的直接数字控制策略以提升系统性能。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及户用光伏逆变器中LCL滤波器的设计与控制难题。在追求高功率密度和轻量化的趋势下，软磁粉芯电感应用广泛，但其非线性特性易导致并网电流谐波超标或系统失稳。该控制策略可有效提升阳光电源户用及工商业逆变器在电网波动下的鲁棒性，优化滤波性能，降低对昂贵线性电感的依赖，...
带电容输出滤波器的LCC谐振变换器突发模式状态轨迹控制
State Trajectory Control of Burst Mode for LCC Resonant Converters With Capacitive Output Filter
Jun Zhao · Liang Wu · Hongyi Lin · Xiaowei Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
LCC谐振变换器因其高功率密度和高效率被广泛应用。然而，在高开关频率和高无功功率条件下，其轻载效率显著下降。本文提出了一种针对带电容输出滤波器的LCC谐振变换器的突发模式（Burst Mode）状态轨迹控制策略，旨在解决轻载下的效率优化问题。
解读: 该研究针对LCC谐振变换器在轻载下的效率优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在户用场景中，设备常处于低负载运行状态，通过引入状态轨迹控制的突发模式，可有效降低开关损耗，提升整机全功率段效率。建议研发团队评估该控制策略在现有组串式逆变器DC-DC级或储能双向DC-DC模...
三电平NPC有源前端整流器的模糊滑模控制：一种抖振抑制方法
Fuzzy Sliding-Mode Control for Three-Level NPC AFE Rectifiers: A Chattering Alleviation Approach
Hao Lin · Jianxing Liu · Xiaoning Shen · Jose Ignacio Leon 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
针对工业应用中功率变换器的高性能需求，滑模控制因其对外部扰动的鲁棒性受到广泛关注。为在保持该优势的同时抑制不连续开关函数引起的抖振问题，本文提出了一种模糊滑模控制（FSMC）策略。
解读: 该研究针对三电平NPC拓扑的控制优化，与阳光电源的核心产品线高度契合。三电平NPC拓扑广泛应用于阳光电源的集中式光伏逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）。滑模控制的抖振抑制技术能有效提升系统在复杂电网环境下的电流质量和动态响应速度，降低开关损耗，延长功率器件寿命。建议研发团队关注该...
双有源桥
DAB）变换器中直流偏置引起的电流畸变参数设计
Jinhao Shen · Jian Zhang · Jianwei Wu · Qiu Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
双有源桥（DAB）变换器应用广泛，但高频开关导致直流偏置引起的电流畸变问题尚未得到有效解决。本文针对传统DAB变换器中辅助电感对效率的影响，研究了抑制直流偏置电流畸变的参数设计方法，旨在提升变换器在高频运行下的性能与稳定性。
解读: DAB变换器是阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能变流器（PCS）及直流耦合光储一体化系统的核心拓扑。直流偏置引起的电流畸变会导致变压器饱和、损耗增加及电磁干扰，直接影响储能系统的效率与可靠性。本文提出的参数设计方法可优化PCS内部DC-DC级的磁性元件设计，提升在高频工况下的电...
多路径移动接收器的鲁棒广域无线充电：耦合机制与简化配置策略
Robust Wide-Area Wireless Charging of Multipath Movable Receivers: A Coupling Mechanism and Simplified Configuration Strategy
Changsong Cai · Junhua Wang · Leke Wan · Xi Wu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种新型耦合机制及简化配置策略，旨在实现多路径移动接收器的鲁棒广域动态无线充电。通过在二维平面内非重叠布置多发射线圈，并集成简单平面线圈实现全向解耦，有效提升了动态充电的灵活性与稳定性。
解读: 该技术主要针对电动汽车动态无线充电领域，虽然目前阳光电源的充电桩业务以有线直流快充为主，但随着未来自动驾驶与智慧交通的发展，动态无线充电技术具有潜在的战略储备价值。该研究提出的多发射线圈解耦技术可为阳光电源未来探索“路面充电”或“自动泊车无线补能”方案提供技术参考。建议研发团队关注该耦合机制在功率密...
基于观测器的永磁同步电机参数不确定性固定时间控制
Observer-Based Fixed-Time Control for Permanent-Magnet Synchronous Motors With Parameter Uncertainties
Xinpo Lin · Chengwei Wu · Weiran Yao · Zhuang Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种针对永磁同步电机（PMSM）的基于固定时间观测器的滑模控制策略。通过对电流内环和速度外环同时应用固定时间收敛滑模控制器，显著提升了系统的控制性能，并确保了状态在固定时间内收敛，有效解决了参数不确定性带来的控制偏差问题。
解读: 该技术在电机控制领域具有通用性，对阳光电源的业务具有显著的参考价值。首先，该算法可优化风电变流器中永磁同步发电机的控制性能，提升风能利用效率；其次，在电动汽车驱动及充电桩相关功率模块的电机控制中，该固定时间控制策略能有效应对参数扰动，提升系统的动态响应速度和鲁棒性。建议研发团队关注该算法在复杂工况下...
半切光伏组件的局部遮荫损耗：实验、电路仿真与解析损耗函数
Partial Shading Losses in Half-Cut PV Modules: Experiments, Circuit Simulation, and an Analytical Loss Function
Jing-Wu Dong · Jyun-Guei Huang · Yu-Min Lin · Kuan-Wei Lee 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年12月 · Vol.16
本研究提出一种量化商用半切晶硅光伏组件局部遮荫损耗的集成方法，通过室内实验获取440W半切组件I-V数据，校准LTspice电路模型，并构建可解析预测遮荫功率损耗的函数，经实证拟合后精度高，适用于串联型半切组件系统设计与性能评估。
解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器（如SG系列）在复杂屋顶/山地场景下的MPPT算法优化与遮荫适应性提升。其解析损耗函数可嵌入iSolarCloud平台实现精细化发电量预测，并指导ST系列PCS在光储混合系统中对半切组件阵列的动态功率协调。建议将该模型集成至逆变器固件级阴影识别模块，增强多路MPPT...
一种用于集成门极换流晶闸管
IGCT）的超低电感可拆卸门极驱动单元
Jie Shang · Zhengyu Chen · Biao Zhao · Zhanqing Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
在清洁能源并网背景下，高容量电力电子器件IGCT应用前景广阔。为提升更换便利性及使用寿命，本文提出了一种新型IGCT可拆卸门极驱动单元（DGDU）。通过优化连接方案与电路板设计，确保了器件的关断能力并实现了超低电感特性。
解读: IGCT作为高压大功率电力电子器件，主要应用于超高压输电或大型工业变频领域，与阳光电源目前的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线（多基于IGBT或SiC模块）存在差异。然而，该研究提出的“可拆卸门极驱动”与“超低电感设计”理念，对于提升阳光电源大型集中式逆变器及未来高压储能系统（如PowerT...
基于复合抗偏移方法的AUV自由旋转无线电能传输系统
Free-Rotation Wireless Power Transfer System Based on Composite Anti-Misalignment Method for AUVs
Zhengchao Yan · Min Wu · Chenxu Zhao · Qianyu Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
针对水下环境洋流对自主水下航行器（AUV）无线电能传输（WPT）系统抗偏移性能的影响，本文提出了一种新型磁耦合机构。该系统通过解耦的磁路设计，显著提升了在旋转和轴向偏移工况下的传输容差，有效解决了水下动态环境下的电能补给难题。
解读: 该技术主要针对水下无线充电场景，与阳光电源现有的陆上光伏、储能及地面充电桩业务关联度较低。但其核心的“抗偏移磁耦合设计”及“动态环境下的功率传输控制”技术，对于阳光电源在电动汽车充电桩（尤其是未来自动充电技术）以及极端环境下的电力电子拓扑优化具有一定的参考价值。建议关注其磁路解耦设计方法，以探索在复...
基于充电容量差异分析的钠离子电池内部短路无模型定量诊断
Model-Free Quantitative Diagnosis of Internal Short Circuit for Sodium-Ion Batteries With Charging Capacity Difference Analysis
Gang Liu · Zhengpeng Gao · Mingqiang Lin · Xingtao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
钠离子电池内部短路（ISC）引发的热失控严重威胁电动汽车及储能系统安全。本文提出一种基于充电容量差异分析的无模型定量诊断方法，旨在早期识别微小漏电故障，从而有效降低火灾与爆炸风险，提升储能系统的安全性与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统具有重要价值。随着钠离子电池在储能领域的商业化应用，其安全监测技术至关重要。该无模型诊断方法可集成至iSolarCloud智能运维平台及BMS算法中，通过分析充电过程中的容量差异，实现对电池内部短路的早期预警。这不仅能提升储能电站的...
基于电化学阻抗谱的开放阴极质子交换膜燃料电池水管理故障诊断
Water Management Fault Diagnosis for Open-Cathode PEMFC Systems Based on Electrochemical Impedance Spectroscopy
Chuang Sheng · Qian Xiang · Weiming Chen · Wenxuan Zhang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
为延长质子交换膜燃料电池（PEMFC）寿命，本文提出了一种集成机器学习与等效电路模型（ECM）的故障诊断框架，专门用于诊断膜干燥和水淹两种常见运行故障。通过燃料电池快速阻抗测试平台验证，该方法能有效提升系统运行的可靠性与稳定性。
解读: 阳光电源已布局氢能业务（电解槽电源及系统集成）。虽然本文聚焦于开放阴极燃料电池（PEMFC），但其提出的基于电化学阻抗谱（EIS）的故障诊断逻辑，对阳光电源的电解水制氢电源系统具有重要参考价值。特别是在电解槽的健康状态监测、膜堆性能衰减预测及水热管理优化方面，该研究中的机器学习与ECM融合建模方法，...
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