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高功率MRI梯度功率放大器的高精度控制方法
High-Precision Control Method for High-Power MRI Gradient Power Amplifiers
Keqiu Zeng · Saijun Mao · Gert Rietveld · Jelena Popovic 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
磁共振成像（MRI）要求梯度功率放大器（GPA）驱动梯度线圈产生高保真磁场，高精度控制对成像质量至关重要。本文针对高功率GPA的高精度控制难题展开研究，旨在优化电流响应速度与纹波抑制，提升系统整体控制性能。
解读: 虽然MRI梯度功率放大器属于医疗电子领域，但其核心技术——高功率密度变换、高带宽电流控制及高精度波形跟踪，与阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）技术同源。该研究中涉及的先进PWM调制策略及模型预测控制（MPC）算法，可优化阳光电源PowerTitan系列储能系统在电网调频时的动态响应速度。此...
一种基于极值样本熵的电动汽车锂离子电池微小短路故障诊断方法
An Applicable Minor Short-Circuit Fault Diagnosis Method for Automotive Lithium-Ion Batteries Based on Extremum Sample Entropy
Ziheng Mao · Xin Gu · Jinglun Li · Kailong Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
保障锂离子电池模块安全是推广电动汽车的关键。在实际应用中，仅能获取模块总电压及单体最大/最小电压，导致现有方法难以诊断故障。本文提出一种基于极值样本熵的微小短路故障诊断方法，有效解决了在有限数据条件下对电动汽车电池模块进行故障诊断的难题。
解读: 该研究提出的基于极值样本熵的故障诊断算法，对于阳光电源的储能系统（PowerTitan、PowerStack）及BMS研发具有重要参考价值。储能系统在运行中同样面临单体电池微小短路难以早期发现的痛点，该方法在仅有有限监测数据的情况下即可实现诊断，能够显著提升阳光电源iSolarCloud平台对储能电...
用于AUV无线充电且具有高偏移容忍度的三耦合双LCC补偿网络
Tri-Coupled Dual-LCC Compensation Network for Wireless Charging of AUVs With High Misalignment Tolerance
Jiale Wang · Zhaoyong Mao · Yayu Ma · Bo Liang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对自主水下航行器（AUV）无线充电中存在的耦合偏移问题，本文提出了一种基于三耦合线圈的双LCC补偿网络。该拓扑结构旨在提高系统在偏移工况下的抗干扰能力，确保无线电能传输（IPT）过程中的输出功率稳定性。
解读: 该文献探讨的无线电能传输（IPT）技术及高偏移容忍度补偿网络，主要应用于水下机器人领域。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务集中在光伏、储能及地面电动汽车充电桩，但该拓扑中涉及的LCC谐振补偿技术与高频功率变换设计，可为公司未来拓展无线充电技术储备提供参考。建议研发团队关注其在复杂工况下的谐振参数优化...
抑制低频直流母线电压纹波的单相UPQC控制策略
Control Strategy of Single-Phase UPQC for Suppressing the Influences of Low-Frequency DC-Link Voltage Ripple
Linghui Meng · Lan Ma · Weiwei Zhu · Han Yan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
单相统一电能质量调节器（UPQC）常用于提升敏感用户的电能质量。然而，串并联变换器间固有的瞬时功率差会产生显著的低频直流母线电压纹波，从而降低UPQC的补偿性能。本文分析了直流母线电压纹波的产生机理及其对系统补偿性能的影响，并提出了一种有效的控制策略以抑制该纹波。
解读: 该研究关注单相电力电子变换器中直流母线电压纹波的抑制，这对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）具有参考价值。在单相系统中，由于二倍频功率脉动，直流侧电容电压波动是影响系统动态响应和寿命的关键因素。该文提出的控制策略可优化阳光电源户用储能系统在电网电压波动或负载扰动下的补偿精度，提升i...
基于互负耦合电感的多相逆变器LCC-S补偿无线电能传输系统电流均衡研究
Current Balancing of a Multiphase Inverter for LCC-S Compensated Wireless Power Transfer System Based on Mutually Negatively Coupled Inductors
Yiming Zhang · Rongbin Liu · Hui Wang · Xingkui Mao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
为提升无线充电功率，多相逆变器常采用并联工作。然而，由于开关参数或驱动电路的不一致性，即使施加相同的PWM信号，驱动脉冲仍可能存在相位差，导致电流不平衡。本文提出了一种基于互负耦合电感的方法，有效实现了多相逆变器输出电流的自动均衡。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。随着大功率无线充电技术的发展，多相并联逆变器的电流均衡是提升系统效率和可靠性的关键。建议研发团队关注该拓扑在未来高功率无线充电桩中的应用，通过互负耦合电感优化电流分配，可降低对驱动电路一致性的严苛要求，提...
谐振变换器在谐振以上工作模式下的零电压开关条件分析与建模
Analysis and Modeling of Zero-Voltage-Switching Condition for LCC Resonant Converter in Above-Resonance Operation Mode
Runze Wang · Saijun Mao · Shan Yin · Hongyao Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文研究了谐振以上工作模式下的LCC谐振变换器。该拓扑因具备零电压开关（ZVS）、升压能力及吸收寄生参数等优势，在高压发生器应用中备受关注。然而，随着谐振槽电压增益的提高，其ZVS条件会受到削弱，本文对此进行了深入的分析与建模。
解读: LCC谐振变换器作为高频DC-DC变换的核心拓扑，在阳光电源的户用光伏优化器、直流快充桩以及储能系统中的DC-DC级具有重要应用价值。该研究提出的ZVS条件分析模型，有助于优化变换器在高增益工况下的效率，减少开关损耗。建议研发团队将其应用于PowerTitan等储能系统及大功率充电桩的功率模块设计中...
面向恒功率负载驱动的T型三相四桥臂三电平逆变器解耦连续控制集模型预测控制
Decoupled Continuous Control Set Model Predictive Control for T-Type Three-Phase Four-Leg Three-Level Inverters Driving Constant Power Loads
Yi Zhu · Huiqing Wen · Yong Yang · Jianliang Mao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
针对光伏系统在恒功率负载（CPL）下存在的控制耦合与稳定性难题，本文提出了一种新型解耦连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）策略。该方法有效解决了传统控制在处理多目标约束时的局限性，提升了系统的动态性能与稳定性。
解读: 该研究针对T型三电平拓扑及恒功率负载下的控制稳定性问题，与阳光电源的核心产品线高度契合。T型三电平技术广泛应用于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器中，以提升转换效率。引入解耦CCS-MPC算法可显著优化逆变器在复杂电网环境下的动态响应，特别是在应对弱电网或带载非线性负载（如数据中心、工业微网）时，能...
利用平面变压器寄生电容和Cockcroft-Walton倍压器作为并联电容的MHz频率PRC-LCLC谐振变换器建模与分析
Modeling and Analysis of MHz-Frequency PRC-LCLC Resonant Converter Utilizing Only Parasitic Capacitance From Planar Transformer and Cockcroft–Walton Voltage Multiplier as Parallel Capacitor
Runze Wang · Saijun Mao · Shan Yin · Jinshu Lin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文针对高功率密度高压发生器，研究了MHz级高频平面变压器与Cockcroft-Walton（CW）整流器集成的PRC-LCLC谐振变换器。通过利用变压器寄生电容及CW倍压器作为谐振元件，实现了电路的小型化与高效率运行，并提出了相应的建模与设计方法。
解读: 该研究聚焦于MHz级高频变换与寄生参数集成技术，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品具有前瞻性参考价值。通过利用变压器寄生电容实现谐振，有助于进一步提升功率密度并降低磁性元件体积。建议研发团队关注该拓扑在高频化DC-DC变换中的应用，特别是在追求极致轻量化和高效率的户用储能或微型逆变器场景中...
NPC-DAB变换器的高性能边界控制：多轨迹自然开关面推导与实现
High-Performance Boundary Control for NPC-DAB Converters: Multitrajectory Natural Switching Surface Derivation and Implementation
Lanbo Dai · Huiqing Wen · Yong Yang · Peichao Xu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
NPC-DAB变换器在中高压应用中备受关注。本文针对其稳态效率、直流偏置消除、动态响应、恒功率负载稳定性及中点电压平衡（MVB）等核心挑战，提出了一种高性能边界控制策略，通过推导多轨迹自然开关面，实现了变换器的高效与快速动态控制。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要价值。NPC-DAB拓扑是中高压储能变流器（PCS）的核心，该研究提出的边界控制策略能显著提升PCS在复杂电网环境下的动态响应速度和中点电压平衡能力，有助于优化储能系统的功率密度与转换效率。建议研发团队关注该多轨迹...
一种用于单向功率流模块化多电平变换器的非对称功率模块设计
An Asymmetrical Power Module Design for Modular Multilevel Converter With Unidirectional Power Flow
Hua Mao · Huaping Jiang · Li Ran · Jiayu Hu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
模块化多电平变换器（MMC）在电网级电力电子设备中应用广泛。由于桥臂电流中直流分量的存在，MMC子模块（SM）表现出不平衡的电流负载特性，导致部分半导体器件应力过大，影响整体可靠性。本文提出一种非对称功率模块设计，旨在平衡结温并提升SM的可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑中子模块电流不平衡导致的可靠性问题，提出了非对称功率模块设计方案。对于阳光电源而言，该技术对大型地面电站及高压直流输电（HVDC）场景下的集中式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。通过优化子模块内部的功率器件布局与选型，可以有效降低热应力，提升高压大功率变换器的使用寿命和运行...
中压三相级联H桥电子电力变压器的短时过渡与成本节约冗余方案
A Short-Time Transition and Cost Saving Redundancy Scheme for Medium-Voltage Three-Phase Cascaded H-Bridge Electronic Power Transformer
Jie Tian · Chengxiong Mao · Dan Wang · Shaoxiong Nie 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
针对中压电网中电子电力变压器（EPT）的可靠性问题，本文提出了一种新型冗余方案。该方案旨在解决传统热/冷冗余在功率模块数量较少时性能下降的问题，通过优化切换策略，实现了短时过渡并降低了冗余成本，有效提升了级联H桥拓扑在复杂电网环境下的运行可靠性。
解读: 该研究针对级联H桥拓扑的冗余设计，对阳光电源的中压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，级联拓扑的应用日益广泛。该文提出的短时过渡与成本优化冗余方案，有助于提升阳光电源大型电力电子设备在极端工况下的故障容错...
基于简化PWM策略的级联H桥相间与相内功率控制新方法
New Inter- and Inner-Phase Power Control Method for Cascaded H-Bridge Based on Simplified PWM Strategy
Zongbin Ye · Qisheng Zheng · Hanjun Pei · Josep M. Guerrero 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
级联H桥（CHB）变换器因其高可扩展性，被广泛应用于光伏和储能系统。然而，由于多种原因，三相功率和电压常出现不平衡，降低了系统效率。因此，处理不平衡功率的能力对CHB至关重要。本文提出了一种新的相间功率控制方法，以优化CHB变换器的运行性能。
解读: 级联H桥（CHB）拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。该研究提出的简化PWM策略及功率平衡控制方法，能够有效解决多模块级联下的电压不平衡问题，提升系统在复杂工况下的运行效率与可靠性。建议研发团队关注该控制算法在模块化储能PCS中的应用，通过...
基于高频电压注入的绕线转子同步起动/发电机旋转整流器静止状态故障诊断
High-Frequency Voltage Injection-Based Fault Detection of a Rotating Rectifier for a Wound-Rotor Synchronous Starter/Generator in the Stationary State
Chenghao Sun · Weiguo Liu · Xu Han · Xiaoke Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
针对绕线转子同步起动/发电机（WRSSG）在静止状态下缺乏转子位置传感器的问题，本文提出了一种基于高频电压注入的旋转整流器故障诊断方法。通过在定子侧施加旋转高频电压，实现对整流器故障的有效监测，确保发动机顺利起动。
解读: 该技术主要针对航空或特殊工业领域的旋转电机起动系统，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及风电变流器产品线在拓扑结构上存在差异。然而，其提出的“无传感器高频注入故障诊断”思路，对于提升阳光电源风电变流器在复杂工况下的电机控制可靠性，以及在储能系统PCS进行电机驱动类负载（如黑启动场景）时的故障预判...
用于单相高频交流微电网的低THD单变量控制Buck-Boost双桥臂集成升压逆变器
Buck–Boost Dual-Leg-Integrated Step-Up Inverter With Low THD and Single Variable Control for Single-Phase High-Frequency AC Microgrids
Ling Qin · Mao Hu · Dylan Dah-Chuan Lu · Zhiqiang Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
为支持高频交流微电网的小型化、高电压增益及低总谐波失真（THD）设计，本文提出了一种Buck-Boost双桥臂集成升压逆变器。该拓扑通过共享上管和下管体二极管，将Buck-Boost变换器与传统单相全桥逆变器集成，实现了高效的升压转换与逆变功能。
解读: 该拓扑结构通过集成化设计提升了电压增益并降低了THD，对阳光电源的户用光伏逆变器及微电网解决方案具有参考价值。其高频交流微电网的应用背景与公司在分布式能源管理及iSolarCloud智能运维平台的布局相契合。建议研发团队关注该拓扑在提升功率密度方面的潜力，特别是在追求更小体积、更高效率的户用储能PC...
基于多波长激光的瞬态热反射技术用于GaN HEMT沟道温度监测
Multiwavelength Laser-Based Transient Thermoreflectance for Channel-Temperature Monitoring of GaN HEMTs
Yali Mao · Haochen Zhang · Yunliang Ma · Hongyue Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
对于氮化镓（GaN）器件而言，同时具备高空间分辨率和高时间分辨率的沟道温度表征方法需求迫切，但目前仍较为缺乏。在这项工作中，我们开发了一种基于多波长激光的瞬态热反射技术（MWL - TTR），利用320纳米连续波（CW）激光监测沟道温度，532纳米连续波激光监测金属触点，实现了亚微米级空间分辨率和纳秒级时间分辨率。我们对以往常被忽略的320纳米带隙以上激光在温度监测中引起的光电流效应进行了定量研究并予以消除。通过MWL - TTR实现了热反射系数（${C}_\text{th}$）的可靠校准，为精...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项多波长激光瞬态热反射技术对我们的核心产品具有重要的战略价值。GaN HEMT（氮化镓高电子迁移率晶体管）是光伏逆变器和储能变流器中功率转换模块的关键器件，其热管理性能直接影响系统效率、可靠性和使用寿命。 该技术的核心价值在于实现了亚微米空间分辨率和纳秒级时间分辨率的沟...
基于阵列换能器的水下抗错位超声无线传能系统
An Underwater Anti-Misalignment UPT System Based on Array Transducers
Baidong Peng · Kehan Zhang · Zhengchao Yan · Jipan Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
超声无线传能（WPT）技术可穿透金属介质进行能量传输，且不产生电磁干扰与涡流损耗，在水下航行器供电中具有广阔应用前景。本文建立了声场数学模型并引入指向性函数，仿真分析了阵列参数对声束聚焦性能的影响。针对单元件超声传能系统的局限性，提出一种多对一结构的阵列换能器，提升了系统的抗错位能力。设计了一种含LC阻抗匹配网络的新型UPT系统，并实验分析了多对一阵列换能器间角度偏差的影响。相比一对一结构，该结构不仅将系统传输效率提升至72.4%，还能有效抑制接收端偏移引起的能量损耗。
解读: 该水下超声无线传能技术对阳光电源海洋能源装备和特殊场景储能系统具有创新启发价值。其阵列换能器抗错位设计理念可借鉴至PowerTitan储能系统的模块化连接方案，提升恶劣环境下的能量传输稳定性。LC阻抗匹配网络设计思路可应用于ST系列储能变流器的功率传输优化，降低传输损耗。多对一阵列结构的容错机制对海...
一种用于稳定含恒功率负载的三相四线三电平光伏-储能微电网运行的新型虚拟阻抗补偿算法
Novel Virtual Impedance Compensation Algorithm for Operation Stabilization of 3P4L3L PV-BES Microgrids With Constant Power Loads
Yi Zhu · Huiqing Wen · Yong Yang · Caifeng Wen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出一种包含光伏阵列、电池储能系统和恒功率负载的混合微电网系统，采用三相四线三电平拓扑作为主功率接口。随着恒功率负载渗透率的提高，系统运行稳定性面临严峻挑战。为此，本文提出虚拟阻抗补偿方法以抑制由恒功率负载引发的不稳定与振荡问题。首先建立主功率接口（特别是三相四线三电平变换器与恒功率负载）的小信号模型，并基于奈奎斯特判据分析级联系统的稳定性。随后提出两种补偿策略，并通过稳定性裕度对比其性能。实验结果验证了所提方法的有效性，表明虚拟阻抗补偿可有效提升高比例恒功率负载下微电网的稳定性。
解读: 该虚拟阻抗补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中针对三相四线三电平拓扑的恒功率负载稳定性问题，与阳光电源三电平储能变流器架构高度契合。在光储微电网场景中，充电桩、数据中心等恒功率负载占比提升会引发负阻抗失稳，该补偿算法可集成至ST储能系统的控制策...
基于模型预测控制的多端直流输电连接海上风电场协调控制策略
Coordination Control Strategy of MTDC Connected Offshore Wind Farms Based on Model Predictive Control
Mingcheng Lyu · Sheng Huang · Guan Bai · Luobin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
本文提出一种基于模型预测控制（MPC）的电压源换流器多端直流（VSC-MTDC）连接海上风电场的协调控制策略。首先，设计MPC-based风电机组控制策略，优化有功与无功功率控制，抑制疲劳载荷并维持机端电压。其次，提出MPC-based自适应下垂控制，用于跟踪风电场侧换流器功率，降低直流网络损耗或实现电网侧换流器功率分配，并通过降阶处理高阶项分析其稳定性。最后，基于包含多个风电场及换流器的系统模型实现多目标优化。在MATLAB/Simulink中搭建含3个风电场、3个风电场侧换流器和2个电网侧换...
解读: 该研究提出的MPC协调控制策略对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。MPC-based自适应下垂控制可优化应用于ST系列储能变流器的功率分配和电压调节,提升PowerTitan大型储能系统的并网性能。其多目标优化方法可用于SG系列光伏逆变器的MPPT和电网支撑功能优化,特别是在大型光储项目中...
基于风险场景感知的日前风电出力预测框架
A Framework of Day-Ahead Wind Supply Power Forecasting by Risk Scenario Perception
Mao Yang · Yutong Huang · Zhao Wang · Bo Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
大规模风电并网背景下，风电功率预测对电力系统安全稳定运行至关重要。现有预测方法重统计精度而轻应用风险，导致预测值与实际调度需求脱节。为此，本文提出一种考虑风险场景感知的风电出力预测（WSPF）框架。首先结合数值天气预报风速波动信息，利用TimesNet识别预测中的风险场景；其次构建有效消纳区与供电风险区评价指标，并据此优化预测曲线修正方案；最后融合多种预测模型进行验证。在中国内蒙古某风电集群的应用结果表明，该方法使WSPF平均精度提升37%，验证了其有效性与普适性。
解读: 该风电预测框架对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要应用价值。首先，TimesNet风险场景识别技术可集成至ST系列储能变流器的调度控制系统，优化储能容量配置和充放电策略。其次，风险区评价方法可应用于PowerTitan大型储能系统的调峰调频功能设计，提升系统对风电波动的响应能力。此外，该预测框架也...
基于趋势分类与空间信息集成模型的日前风电场群功率预测
Day-ahead wind farm cluster power prediction based on trend categorization and spatial information integration model
Mao Yang · Yuxi Jiang · Chuanyu Xu · Bo Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388
摘要 随着风电产业的快速发展和风电装机容量的不断增加，影响发电量的因素在时间和空间上呈现出高度耦合的关系，这给风电场群功率预测（WFCPP）带来了极大的挑战。为解决这一问题，本文提出了一种考虑风电集群趋势聚合特性与空间信息集成（SII）的区域风电功率预测（WPP）精度提升方法。首先，引入一种考虑空间特征的趋势聚类方法以实现集群划分。该方法采用静态分区策略应对持续随机变化的动态环境，削弱了风速空间离散性对集群划分的影响。其次，深入挖掘多个风电场群（WFC）之间的多维时空耦合特性，并构建了融合时空信...
解读: 该风电集群功率预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过趋势聚类和空间信息融合,可显著提升区域风电预测精度(RMSE降低2.07%),为ST系列PCS和PowerTitan储能系统提供更精准的充放电调度依据。其时空耦合特征挖掘方法可集成至iSolarCloud平台,优化风储协同控制策略,配合G...
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