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用于电力电子变换器辅助电源的双频模块化无线电能传输系统
A Dual-Frequency Modular Wireless Power Transfer System for Auxiliary Power Supply of Power Electronics Converters
Wenxuan Pan · Zhongjin Huang · Rongbin Liu · Hongmin Tang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
针对工业应用中多路恒压隔离输出的需求，本文提出了一种具有双频混合补偿拓扑的模块化单通道无线电能传输系统。该系统采用串联-串联（SS）补偿拓扑实现恒压输出，通过双频控制实现了功率的灵活选择性传输，为电力电子变换器的辅助电源设计提供了高灵活性与电气隔离方案。
解读: 该技术主要涉及电力电子设备的辅助电源（Auxiliary Power Supply）设计，属于逆变器或储能PCS内部的底层支撑技术。对于阳光电源而言，在组串式逆变器或PowerTitan等大型储能系统的功率模块中，若需实现高压侧到低压侧的电气隔离辅助供电，该无线传输方案可作为一种减少物理连接、提升系...
一种用于可再生能源系统的高增益软开关三端口DC-DC变换器
A High-Gain Three-Port DC–DC Converter With Soft-Switching for Renewable Energy System Applications
Mingzhu Zhou · Chao Liu · Ronghuan Xie · Yizhan Zhuang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
三端口DC-DC变换器（TPC）集成了可再生能源、储能系统和负载，具有高集成度和高可靠性。本文提出了一种适用于可再生能源系统的高增益软开关TPC。在所提变换器的各种工作模式下，所有开关管均可实现零电压开通，且所有二极管均可实现软关断。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。通过引入高增益软开关拓扑，可有效提升储能PCS在光储一体化应用中的转换效率，并降低开关损耗，从而减小散热器体积，提升功率密度。建议研发团队评估该拓扑在低压电池侧与高压直流母线间的高效匹配能力，以优化户用及工商业...
一种用于AUV无线电能传输系统抗偏移的自适应双通道LCC-S失谐拓扑
A Self-Adaptive Dual-Channel LCC-S Detuned Topology for Misalignment Tolerance in AUV Wireless Power Transfer Systems
Hongmin Tang · Chao Liu · Wenxuan Pan · Peiyao Rao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
针对传统无线电能传输系统在抗偏移能力上依赖通信的问题，本文提出了一种自适应双通道失谐补偿拓扑。该拓扑能够在低耦合系数区间内实现AUV无线充电的稳定输出，无需原副边通信，有效提升了系统在复杂工况下的鲁棒性与传输效率。
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光伏逆变器、储能系统及电动汽车有线充电桩，但无线充电技术是未来电动交通及特种设备充电的重要演进方向。该拓扑提出的“无需通信的自适应抗偏移”技术，对于提升阳光电源未来在电动汽车无线充电桩或移动储能设备充电接口的鲁棒性具有参考价值...
解决模块化中压直流变换器光伏功率失配问题的环形功率平衡拓扑与潮流优化策略
Circular Power Balancing Topology and Power Flow Optimization Strategy for Solving PV Power Mismatch Problem of Modular MVDC Converters
Yizhan Zhuang · Fei Liu · Hongxi Zhu · Xiaoguang Diao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
针对中压直流系统中光伏功率失配问题，本文提出了一种环形功率平衡拓扑。相比传统的链式结构，该拓扑避免了失配功率在多个功率平衡单元（PBU）间的累积传输，有效降低了极端失配情况下的功率处理压力，并给出了相应的潮流优化策略。
解读: 该研究针对中压直流（MVDC）场景下的功率失配问题，提出的环形拓扑对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型光伏电站解决方案具有参考价值。随着光伏电站规模扩大，组件间失配导致的发电效率损失日益显著。该拓扑优化了功率平衡路径，有助于提升阳光电源大型组串式及集中式逆变器在复杂地形或阴影遮挡环境下的系统效率。建议...
双逆变器供电的开口绕组永磁同步电机驱动的双空间矢量控制
Dual-Space Vector Control of Open-End Winding Permanent Magnet Synchronous Motor Drive Fed by Dual Inverter
Quntao An · Jin Liu · Zhuang Peng · Li Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种针对单直流电源双逆变器供电的开口绕组永磁同步电机（OEW-PMSM）驱动系统的双空间矢量控制方案。该方案重点解决了开口绕组系统中潜在的零序电流问题，旨在降低绕组循环电流，从而减少功率半导体器件的电流应力及系统损耗。
解读: 该文献研究的开口绕组电机驱动及双逆变器拓扑，主要应用于高性能电机驱动领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，而非电机驱动，但其涉及的“双逆变器拓扑”与“零序电流抑制”技术，在多电平逆变器设计及高功率密度变流器研发中具有参考价值。对于阳光电源的风电变流器或未来可能涉及的工...
一种消除漏电流并抑制功率振荡的单相单级非隔离光伏并网逆变器及其改进控制策略
A Leakage Current Eliminated and Power Oscillation Suppressed Single-Phase Single-Stage Nonisolated Photovoltaic Grid-Tied Inverter and Its Improved Control Strategy
Jianbo Jiang · Shangzhi Pan · Jinwu Gong · Fei Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
针对单相单级非隔离光伏并网逆变器存在的共模漏电流和双倍工频功率振荡问题，本文设计了一种仅含两个开关管的新型逆变器拓扑。该结构允许交流电网中性线与光伏阵列负极直接连接，有效抑制了漏电流，并提出了相应的控制策略以平抑功率波动。
解读: 该研究直接针对阳光电源户用光伏逆变器（Residential PV Inverter）的核心痛点——漏电流与功率振荡。通过仅使用两个开关管的极简拓扑实现漏电流抑制，有助于进一步降低户用机型的成本、体积与损耗，提升系统效率。对于阳光电源的组串式逆变器产品线，该拓扑的控制策略可优化并网电流质量，提升在弱...
用于配电网多分布式能源与直流负载中压直流接入接口的多端口直流固态变压器
A Multiport DC Solid-State Transformer for MVDC Integration Interface of Multiple Distributed Energy Sources and DC Loads in Distribution Network
Yizhan Zhuang · Fei Liu · Yanhui Huang · Shiwen Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文针对传统直流配电网中光伏、储能及直流负载通过多级变换器接入LVdc母线导致缺乏电气隔离及转换效率低的问题，提出了一种多端口直流固态变压器（SST）方案。该方案通过高频隔离实现多能源的高效集成，简化了系统架构，提升了配电网的灵活性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及工商业光伏并网方案具有重要参考价值。随着配电网向直流化演进，多端口固态变压器技术可优化光储一体化系统的拓扑结构，减少功率变换级数，从而提升系统整体效率与功率密度。建议研发团队关注该拓扑在高压直流接入场景下的应用，特别是如何通过高频隔离技术提升储...
混合SiC-Si直流-交流拓扑：SHEPWM Si-IGBT主单元处理高功率，集成部分功率SiC-MOSFET从单元以提升性能
Hybrid SiC-Si DC–AC Topology: SHEPWM Si-IGBT Master Unit Handling High Power Integrated With Partial-Power SiC-MOSFET Slave Unit Improving Performance
Chuang Liu · Kehao Zhuang · Zhongchen Pei · Di Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文基于部分功率变换概念，提出了一种混合SiC-Si直流-交流拓扑以提升高功率应用性能。主单元（MU）采用低频工作的Si-IGBT处理主要高功率，以发挥其大电流容量优势；从单元（SU）采用SiC-MOSFET补偿MU的低开关频率带来的电能质量问题，从而在保持高效率的同时实现高功率密度。
解读: 该拓扑通过Si-IGBT与SiC-MOSFET的混合应用，巧妙平衡了成本与效率，对阳光电源的组串式逆变器和大型集中式逆变器具有重要参考价值。在高功率密度要求日益严苛的背景下，该技术可显著降低开关损耗并优化电能质量。建议研发团队评估该混合拓扑在PowerTitan系列储能变流器及大功率光伏逆变器中的应...
一种无无人机侧补偿和铁氧体的轻量双向无线能量载体
A Lightweight Bidirectional Wireless Energy Carrier Without Drone-Side Compensation and Ferrite for Devices in Inaccessible Places
Yiming Zhang · Xingpeng Yu · Yi Chen · Qiliang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年7月
针对恶劣与危险环境中电子设备的供电难题，本文提出利用无人机作为能量载体进行无线充电的解决方案。无人机在地面站无线充电后，飞至目标位置对设备实施无线供电。为实现轻量化与紧凑结构，无人机端采用无补偿元件及铁氧体的螺旋耦合器，构建了无人机侧无补偿的双向无线充电系统。地面端配置补偿电容与电感以实现零相位角。研究了系统的抗偏移性能与恒压输出特性。实验结果验证了该方案在难以接近区域设备充电应用中的可行性与竞争力。
解读: 该轻量化双向无线充电技术对阳光电源储能与充电业务具有创新启发价值。其无补偿、无铁氧体的螺旋耦合器设计可应用于：1）PowerTitan储能系统的模块化维护场景，通过无人机对高位或密闭空间的BMS模块进行非接触式供电与数据传输；2）光伏电站iSolarCloud智能运维中，为偏远山地或屋顶的监测传感器...
一种用于可再生能源系统的高增益软开关三端口直流-直流变换器
A High-Gain Three-Port DC–DC Converter With Soft-Switching for Renewable Energy System Applications
Mingzhu Zhou · Chao Liu · Ronghuan Xie · Yizhan Zhuang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
三端口直流 - 直流转换器（TPC）可集成可再生能源系统、储能系统和负载，具有高集成度和高可靠性的特点。本文提出一种适用于可再生能源系统应用的具有软开关特性的高增益三端口直流 - 直流转换器。在所提出的转换器的各种工作模式下，所有开关均能实现零电压开通，所有二极管均能实现零电流关断，这可有效提高转换器的效率。此外，耦合电感实现了零直流偏置，可减小磁芯尺寸和磁芯损耗。本文阐述了所提出转换器的工作原理、性能分析、效率分析、参数设计、能量管理及控制方法。搭建了一台功率为 300 W 的实验样机，其光伏...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项三端口DC-DC变换器技术对我们在光储一体化系统领域具有重要的战略意义。该技术通过单一变换器同时集成光伏输入、储能接口和负载输出，与我们当前推广的户用及工商业储能系统架构高度契合，能够有效简化系统拓扑，降低BOM成本并提升系统可靠性。 该技术的核心价值在于三个方面：首...
一种用于光伏系统接入中压直流电网的新型容错拓扑结构
A Novel Fault-Tolerant Topology for MVDC Grids Interface of Photovoltaic Generation Systems
Yizhan Zhuang · Yiming Zhang · Xiaoying Chen · Hongxi Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
独立输入、输出串联型直流 - 直流变换器能够在不借助低压直流（LVDC）母线的情况下，将光伏（PV）能源汇集到中压直流（MVDC）电网中，从而降低一次功率损耗和硬件成本。然而，在这种串联结构中，部分低压端口发生短路故障会导致整个系统失效，而中压端口发生短路故障则容易损坏设备。本文提出一种新的容错结构，可有效解决上述问题。在低压故障期间，连接在相邻子模块（SM）之间的 LC 支路能够传输能量并维持故障模块的电容电压，以确保系统持续稳定运行。当中压故障发生时，容错结构被闭锁，子模块电容反向接入故障电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对中压直流（MVDC）光伏并网系统的容错拓扑技术具有重要的战略价值。该技术通过输入独立、输出串联的DC-DC变换器直接将光伏能量汇集到MVDC电网，省去了传统低压直流母线环节，这与我们在大型光伏电站和工商业储能系统中追求的高效率、低成本目标高度契合。 该技术的核心创...
通过阴极水管理将直接硼氢化物燃料电池的功率密度提升至>600 mW cm−2
Boosting the power density of direct borohydride fuel cells to >600 mW cm−2 by cathode water management
Wenxing Jiang · Fangfang Wan · Qiqi Wan · Endao Zhang 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 直接硼氢化物燃料电池（DBFC）因其高能量密度而受到广泛关注。然而，其功率密度仍不足以满足商业应用的需求。目前已有大量研究聚焦于阳极反应动力学，但对阴极水管理的关注较少，而阴极水管理对于直接液体燃料电池除了至关重要。本文开发了一种具有异质结双微孔层（HJD-MPL）结构的新型气体扩散层（GDL）。利用该HJD-MPL结构，在80 °C下实现了688 mW cm−2的峰值功率密度，超过了文献报道值（453 mW cm−2）。由于具有更高的孔隙率、渗透性以及更强的梯度毛细力，氧气传输阻力从商用...
解读: 该燃料电池阴极水管理技术对阳光电源储能及充电桩产品具有重要借鉴价值。其异质结双微孔层结构通过梯度毛细力优化传质过程,将氧传递阻抗降低67%,功率密度提升52%。该思路可应用于ST系列PCS的液冷散热优化和充电桩热管理系统,通过仿生梯度孔隙结构改善冷却液流动特性,降低热阻抗,提升SiC功率器件散热效率...
基于双轴同步电机视角的构网型与跟网型变流器互联小信号同步稳定性分析
Small Signal Synchronization Stability Analysis of Interconnected System Containing Grid-Forming and Grid-Following Converters From the Perspective of Dual-Axis Synchronous Generator
Huanhai Xin · Kehao Zhuang · Pengfei Hu · Linbin Huang 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月
随着大规模可再生能源接入电网，构网型（GFM）电压源换流器（VSC）与跟网型（GFL）VSC的互联已成为电力系统的一个显著发展趋势。然而，GFM VSC和GFL VSC在同步机制上存在显著差异，导致互联系统的小信号同步稳定特性尚不明确。为填补这一空白，本文引入同步发电机同时控制dq轴内电势分量的概念以增进物理理解，构建了一种能够统一GFM - VSC和GFL - VSC的等效结构。在数学层面，建立了基于电流源的互联系统同步稳定性分析模型。此外，基于广义奈奎斯特判据，提出了互联系统小信号同步稳定裕...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文针对构网型（GFM）与跟网型（GFL）变流器互联系统的同步稳定性分析具有重要的工程应用价值。随着我司光伏逆变器和储能系统在大型新能源电站中的广泛部署，GFM与GFL混合组网已成为实际工程的典型场景。该研究通过双轴同步发电机的统一建模视角，为解决两类变流器同步机理差异...
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