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基于时分复用的电动汽车无线充电系统平面双绕组异物检测
Planar Double-Winding Foreign Object Detection for the EV Wireless Charging System Based on Time-Division Multiplexing
Chenyang Xia · Chenhao Lu · Shuze Zhao · Ziyue Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
金属异物检测（MOD）与活体检测（LOD）是保障电动汽车无线充电系统安全运行的关键。针对现有MOD与LOD共享系统在信号采集难度大、小尺寸物体检测精度低等问题，本文提出一种基于时分复用的平面双绕组检测方案，旨在提升无线充电系统的安全防护能力。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着无线充电技术在乘用车及商用车领域的潜在应用，异物检测（FOD）是实现商业化落地的核心安全门槛。该方案提出的时分复用双绕组检测技术，有助于提升阳光电源充电桩产品在复杂环境下的安全可靠性，降低误报率，并为未来集成化充电解决方案提供技术储备。建议研...
一种用于移动接收器的大面积自由定位单电容耦合无线电能传输系统
A Large-Area Free-Positioning SCC-WPT System for Movable Receivers
Zhe Liu · Chao Zuo · Siqi Li · Sizhao Lu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种新型大面积自由定位单电容耦合无线电能传输（WPT）系统，适用于移动接收设备。该系统利用大地作为传输路径的一部分，使耦合结构仅需一块发射极板，且接收端极板可由移动设备的金属外壳替代，有效简化了系统架构并提升了灵活性。
解读: 该技术属于无线电能传输（WPT）领域，目前阳光电源在电动汽车充电桩业务中主要聚焦于有线快充技术。该研究提出的单电容耦合方案虽然在简化结构和移动设备应用上具有创新性，但受限于传输效率、功率密度及电磁兼容性（EMC）挑战，短期内难以应用于大功率充电桩产品。建议研发团队关注其在低功率移动设备或特定工业自动...
通过优化屏蔽设计降低SiC半桥模块的近场磁辐射与寄生电感
Reducing Near-Field Magnetic Radiation and Parasitic Inductance in SiC Half-Bridge Modules via Optimized Shielding Design
Yi Du · Kai Lu · Boyi Zhang · Atif Iqbal 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
近场辐射和寄生电感是SiC MOSFET应用中的主要挑战。现有降低电感的方法多侧重于减小换流回路面积，但往往导致布局和制造工艺复杂化。本文基于电感由磁能积分决定的物理原理，提出了一种通过优化屏蔽设计来降低SiC半桥模块寄生电感和近场辐射的新方法，在简化工艺的同时提升了模块性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高开关频率和更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为核心竞争力。该屏蔽设计方法能有效抑制高频开关下的电磁干扰（EMI）并降低寄生电感，有助于优化逆变器及PCS的功率模块封装设计，...
一种用于旋转导向钻井应用的6.78 MHz全双工同步电容式电力与数据传输系统
A 6.78 MHz Full-Duplex Simultaneous Capacitive Power and Data Transfer System for Rotary Steerable Drilling Application
Zhe Liu · Ruimin Nie · Zhuangsheng Xiao · Tong Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
无线电能传输（WPT）技术可为旋转导向钻井提供安全可靠的电源，但轻量化与通信能力是核心需求。针对钻井过程中的振动与介质变化问题，本文提出了一种基于共享通道的全双工同步电容式电力与数据传输（SCPDT）系统，有效解决了高频下的能量与信息同步传输难题。
解读: 该技术主要针对特殊工业场景下的无线能量与信号传输，与阳光电源的核心业务（光伏、储能、充电桩）存在一定技术跨度。然而，其高频电容耦合与全双工通信技术在未来智能运维平台（iSolarCloud）的传感器无线供电、或电动汽车充电桩内部模块间的非接触式信号传输中具有潜在参考价值。建议关注其在高频功率变换中的...
一种用于电动汽车充电应用的四极板紧凑型电容耦合器设计及LCL补偿拓扑
A Four-Plate Compact Capacitive Coupler Design and LCL-Compensated Topology for Capacitive Power Transfer in Electric Vehicle Charging Application
Hua Zhang · Fei Lu · Heath Hofmann · Weiguo Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于大空气间隙电容式电能传输（CPT）的四极板紧凑型耦合器及其电路模型。通过将四块极板垂直排列而非水平排列，节省了电动汽车充电应用中的空间。同侧的两块极板紧密放置以维持较大的耦合电容。
解读: 该研究提出的紧凑型电容耦合器及LCL补偿拓扑，为电动汽车无线充电技术提供了高功率密度解决方案。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务线，该技术有助于提升充电设备的集成度和空间利用率，特别是在解决大间隙传输效率问题上具有参考价值。建议研发团队关注其在非接触式充电场景下的电磁兼容性与功率传输效率，探索将其作为...
一种采用烧结银中间层的双面冷却SiC MOSFET功率模块：设计、仿真、制造与性能表征
A Double-Side Cooled SiC MOSFET Power Module With Sintered-Silver Interposers: I-Design, Simulation, Fabrication, and Performance Characterization
Chao Ding · Heziqi Liu · Khai D. T. Ngo · Rolando Burgos 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种用于电驱动逆变器的平面双面冷却功率模块。针对传统刚性互连带来的可靠性问题，采用多孔烧结银中间层技术。通过设计、仿真、制造及性能表征，验证了该结构在降低封装寄生电感、提升散热能力及增强模块可靠性方面的优势。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高价值。随着高功率密度需求提升，SiC器件的应用已成趋势，双面冷却技术能显著降低热阻并提升功率密度，直接助力提升逆变器和PCS的效率与体积比。此外，烧结银互连技术能有效解决高频开关下的热疲劳问题，提升产品在极端工...
交流电网故障下双构网型模块化多电平变换器
MMC）的暂态稳定性分析与增强控制
Kaidong Lu · Zhen He · Junchao Ma · Chenxu Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
模块化多电平变换器（MMC）的双构网型（DGFM）控制可通过释放子模块能量提供有功支撑，同时维持直流电压调节能力，在大型海上风电直流并网系统中极具潜力。然而，DGFM MMC在交流电网故障下易出现暂态稳定性问题。本文重点分析了其稳定性机理并提出了增强控制策略。
解读: 该研究针对海上风电直流并网场景，对MMC的构网型控制及暂态稳定性进行了深入探讨。对于阳光电源而言，随着海上风电及大容量直流输电需求的增长，MMC技术是未来风电变流器及高压储能系统的关键演进方向。该文提出的增强控制策略可直接优化阳光电源在弱电网或故障工况下的变流器稳定性，提升系统在复杂电网环境下的故障...
孤岛供电中基于模块化多电平的构网型变流器时域分析模型
A Time-Domain Analysis Model for Modular-Multilevel-Based Grid-Forming Converters in Isolated Power Supply
Zhijie Liu · Jinyu Wang · Lu Chen · Ziquan Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对孤岛供电场景，现有模型难以满足模块化多电平构网型变流器（MMGC）的性能评估与参数设计需求。本文提出了一种高精度时域稳态分析模型，揭示了负载、MMGC及系统间的耦合关系，为优化系统设计提供了理论依据。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统在弱电网及孤岛微电网应用场景的增加，构网型（GFM）技术已成为核心竞争力。模块化多电平（MMC）拓扑在更高电压等级和更大功率密度储能应用中极具潜力。该时域分析模型有助于优化阳光电源大功率储能变流器的控制策略...
具有宽电压增益范围的集成准两级Buck-LC变换器
Integrated Quasi-Two-Stage Buck-LC Converter With Wide Voltage Gain Range
Zhengmei Lu · Mei Su · Guo Xu · Liting Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种基于准两级结构的集成Buck-LC变换器（IQBLC），旨在实现宽电压增益范围。该拓扑使LC谐振级工作在直流变压器（DCX）模式，Buck级负责电压调节。通过将Buck级集成至DCX级中，有效减少了开关器件数量，提升了功率密度。
解读: 该拓扑通过集成化设计减少开关器件，符合阳光电源在光伏逆变器和储能变流器（PCS）中追求高功率密度和高效率的发展趋势。其宽电压增益特性对于光伏组串式逆变器（适应宽MPPT电压范围）以及PowerTitan、PowerStack等储能系统中的DC-DC变换环节具有重要应用价值。建议研发团队评估该拓扑在降...
一种用于基于两级PET的多端口电动汽车充电站的多桥串联谐振变换器调制方案
A Modulation Scheme for Multibridge Series Resonant Converter in Two-Stage PET-Based Multiport EV Charging Station With Wide Range ZVS, Minimum Reactive Power and Power Decoupling
Sizhao Lu · Zhicheng Fan · Enguo Rong · Siqi Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种针对两级电力电子变压器（PET）架构下多端口电动汽车充电站的调制方案。该方案通过多桥串联谐振变换器，实现了宽范围的零电压开关（ZVS）、最小化无功功率以及功率解耦控制，显著提升了充电系统的效率、功率密度及控制灵活性。
解读: 该研究聚焦于高效率、高功率密度的多端口变换技术，与阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统业务高度契合。PET架构在直流快充站中具有广阔应用前景，其提出的功率解耦和宽范围ZVS调制策略，可直接优化阳光电源充电桩模块的转换效率，并为未来光储充一体化系统中的多端口能量管理提供技术参考。建议研发团队关注该拓扑在...
用于高功率密度LLC谐振变换器的分数匝平面变压器设计与实现
Design and Implementation of a Planar Transformer With Fractional Turns for High Power Density LLC Resonant Converters
Yu-Chen Liu · Chen Chen · Kai-De Chen · Yong-Long Syu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种兆赫兹级开关频率的隔离型LLC谐振变换器，可在全负载范围内实现零电压开关（ZVS）。通过采用氮化镓（GaN）宽禁带器件替代传统硅器件以降低开关损耗，并设计了一种次级绕组长度缩短的平面变压器结构，有效提升了变换器的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。随着户用市场对设备体积和功率密度要求的不断提高，兆赫兹级LLC拓扑结合GaN器件是实现小型化的关键路径。文中提出的分数匝平面变压器设计方案，可优化高频下的磁性元件损耗与散热，建议研发团队在下一代高功率密度户用逆变器及微型逆变器产品...
一种用于双有源桥DC-DC变换器的抛物线载波简易移相调制方法
A Simple Phase-Shift Modulation Using Parabolic Carrier for Dual Active Bridge DC–DC Converter
Yunting Liu · Xiaorui Wang · Wei Qian · Ameer Janabi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
双有源桥（DAB）变换器的功率传输与移相角呈非线性关系。传统控制器需通过在线求解二次方程或查表获取移相角，前者计算效率低，后者占用存储空间。本文提出一种基于抛物线载波的简易移相调制方法，通过硬件调制实现线性化控制，显著降低了计算复杂度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要意义。DAB变换器是双向储能变流器（PCS）的核心拓扑，该研究提出的抛物线载波调制方法能够简化控制算法，降低对DSP/MCU的算力要求，从而提升PCS的动态响应速度和控制精度。建议研发团队在后续的储...
一种采用双/三移相控制的高效率高功率密度三相电动汽车电池充电器
A Modular-Designed Three-Phase High-Efficiency High-Power-Density EV Battery Charger Using Dual/Triple-Phase-Shift Control
Juncheng Lu · Kevin Bai · Allan Ray Taylor · Guanliang Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文构建了一款基于增强型氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）的7.2kW单相充电器模块。通过将三个此类模块连接至三相电网，实现了总功率约22kW的三相充电系统。该系统效率超过97%，功率密度超过3.3kW/L，性能优于现有的硅基充电器。
解读: 该研究采用的GaN功率器件及模块化设计方案，对阳光电源电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。高功率密度和高效率是充电桩市场的核心竞争力，通过引入GaN宽禁带半导体技术，可显著缩小设备体积并降低散热成本。建议研发团队关注该拓扑在直流快充桩中的应用潜力，特别是在提升模块化充电功率密度方面，以优化阳光电源...
一种用于4H-SiC MOSFET动态表征及超高结温电力电子变换器开发的紧凑型交错封装方法
Compact-Interleaved Packaging Method of Power Module With Dynamic Characterization of 4H-SiC MOSFET and Development of Power Electronic Converter at Extremely High Junction Temperature
Fengtao Yang · Laili Wang · Hang Kong · Mengyu Zhu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文针对现有封装技术限制SiC器件高温应用的问题，提出了一种新型气密性金属封装方法。该方法通过优化结构实现了4H-SiC MOSFET在超高结温下的动态表征，并成功开发了相应的电力电子变换器，为提升SiC器件在极端高温环境下的可靠性与功率密度提供了技术路径。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更小体积演进，SiC器件的结温管理成为提升系统效率的关键。该封装方法有助于解决SiC器件在高温高频工况下的寄生参数与散热瓶颈，直接支撑公司下一代高功率密度逆变器及PCS产品...
基于双栅器件技术的p-GaN功率HEMT单片集成双向栅极ESD保护方案
Monolithically Integrated Bidirectional Gate ESD Protection Scheme of p-GaN Power HEMT by Dual-Gate Device Technology
Yanfeng Ma · Sheng Li · Mingfei Li · Weihao Lu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于p-GaN功率高电子迁移率晶体管（HEMT）的单片集成双向栅极静电放电（ESD）保护方案。设计采用双栅HEMT作为放电管，在几乎不牺牲器件性能的前提下，将正向/反向传输线脉冲失效电流从0.156 A/0.08 A显著提升至1.36 A/5.26 A。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器领域对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用日益广泛。该研究提出的单片集成ESD保护方案有效解决了GaN器件栅极脆弱的痛点，显著提升了器件在复杂工况下的静电耐受能力和可靠性。建议研发团队关注该双栅结构在提升功率模块鲁棒性方面的潜力，特别是在高频化、小型化的...
高压平面变压器绕组损耗的建模与评估
Modeling and Evaluation of Winding Loss for High-Voltage Planar Transformer
Hanyu Liu · Kai Sun · Zheyuan Yi · Guoen Cao 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
精确评估绕组损耗对平面变压器的优化设计至关重要。本文提出一种改进的一维模型，以解决高压绝缘条件下平面变压器损耗计算误差问题。该增强型一维模型可准确计算横向电流分布及绕组损耗，并通过有限元分析（FEA）验证其准确性。基于该模型，进一步评估平面绕组损耗并实现高压平面变压器的优化设计。采用部分交错和不等宽PCB绕组等特殊结构以最大化PCB绝缘能力。实验样机功率密度达14 kW/L，绝缘电压为10 kV，绕组损耗降低41%，验证了所提模型指导下优化设计的有效性。
解读: 该高压平面变压器绕组损耗建模技术对阳光电源高频隔离型产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，高压隔离变压器是DC/DC变换环节的核心部件，该改进型一维模型可精确计算部分交错和不等宽绕组结构的损耗分布，指导平面变压器优化设计，实现功率密度提升和效率优化。对于1500V光伏系统的SG逆变器和车载O...
集成热管屏蔽的隔离型DC-DC变换器高频变压器设计：电磁-热协同优化
Heat-Pipe-Integrated Shielding for High-Frequency Transformers in Isolated DC-DC Converters: An Electromagnetic-Thermal Holistic Design
Gaojia Zhu · Hongxue Lu · Tao Liu · Baoshan Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
高频变压器（HFT）是隔离式直流 - 直流转换器中的关键组件。在高频变压器的构建过程中，最小化漏磁通以减轻电磁干扰（EMI）至关重要。然而，为此目的常用的外部磁屏蔽可能会阻碍冷却气流。因此，找到具有最佳热性能的有效屏蔽解决方案至关重要。本研究提出了一种屏蔽设置：采用热管作为电磁屏蔽条的笼式结构，其外表面涂覆硅钢片，利用磁电感效应提高屏蔽效能。在运行过程中，外部气流可以自由穿过热管之间的空间。此外，热管卓越的传热能力确保了热量从蒸发器高效传递到冷凝器。安装在冷凝器上的散热片有助于有效散热。为了平衡...
解读: 该热管集成屏蔽技术对阳光电源的高频隔离型DC-DC产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的DC/DC级、SG系列组串逆变器的高频变压器模块以及车载OBC充电机等产品线。通过热管与屏蔽的一体化设计，既解决了高频变压器的EMI问题，又提升了散热性能，有助于提高产品功率密度。这种电磁-热协同...
面向韧性的考虑频率稳定约束与需求响应的主动解列装置优化配置
Resilience-Oriented Optimal Allocation of Splitting Devices for Intentional Controlled Islanding Considering Frequency Stability Constraints and Demand Response
Jingfeng Fu · Chuan He · Tianqi Liu · Lu Nan · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
作为电力系统防御的最后一道防线，主动解列在系统安全稳定中具有重要作用。本文提出一种面向韧性的解列装置优化配置方法，计及极端事件下的频率稳定性和需求响应。规划模型以最小化解列装置投资成本、切负荷成本和过剩发电成本为目标，结合孤岛连通性与系统运行约束，引入频率变化率、频率最低点/超调等频率稳定约束以保障孤岛频率安全。同时建模机组一次调频备用以减少不必要的负荷切除，并利用需求响应有效缓解解列后功率缺额，提升系统频率稳定性。该模型构建为混合整数线性规划，可由商用求解器高效求解。基于新英格兰39节点和IE...
解读: 该主动解列与频率稳定技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的频率稳定约束（RoCoF、Nadir、超调量）可直接应用于储能系统的构网型GFM控制策略优化，提升极端故障下的孤岛运行能力。需求响应与一次调频备用建模思路可集成到iSolarCloud平...
多状态与输入约束下的鲁棒安全关键控制：体积控制屏障函数方法
Robust Safety-Critical Control Under Multiple State and Input Constraints: Volume Control Barrier Function Method
Jinyang Dong · Shizhen Wu · Rui Liu · Xiao Liang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文提出DOB-VCBF方法，结合非线性扰动观测器与高阶控制屏障函数，在多重约束下保障系统安全性与QP可行性，通过仿真与实验验证其在不确定扰动下的鲁棒性。
解读: 该方法可提升阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器在弱电网、故障穿越及多约束运行场景下的实时安全决策能力。尤其适用于构网型（GFM）光储系统中对电压/频率动态约束、SOC边界、充放电功率限值等多维CBF的协同保障。建议在iSolarCloud平台集成VCBF模块，增强边缘...
含控制器限幅的多虚拟同步发电机并网系统同步稳定性
Synchronization Stability of Multiple VSGs Embedded Power System With Controller Limits
Yujun Li · Yiyuan Lu · Jialun Yang · Jingrui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
本文研究了考虑电流饱和与频率限幅的多虚拟同步发电机（VSG）并网系统的同步稳定性。建立了含控制器限幅的多VSG系统动态模型，构建了未触及限幅时的暂态能量函数（TEF），并采用最近不稳定平衡点法确定稳定域。研究发现系统在若干“离界点”处脱离频率边界，其中存在两个具有最小暂态能量的特殊离界点，且其位置与切换次数无关。提出一种稳定判据：当这两个特殊离界点的能量低于系统临界能量时，系统全局稳定。临界能量由最近UEP法和避免进入电流限幅控制模式的最大势能中的较小值决定。9节点与39节点系统的仿真验证了理论...
解读: 该研究针对含控制器限幅的多VSG系统同步稳定性分析，对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制具有重要应用价值。研究提出的暂态能量函数法和稳定判据可直接应用于：1）优化ST储能变流器的VSG控制参数整定，提升电流饱和与频率限幅工况下的暂态稳定裕度；2）指导多机并联储能...
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