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基于模型预测控制的最大能量效率跟踪的感应电能传输系统动态性能提升：分析与实验验证
Dynamic Improvement of Inductive Power Transfer Systems With Maximum Energy Efficiency Tracking Using Model Predictive Control: Analysis and Experimental Verification
Shunpan Liu · Ruikun Mai · Lingyun Zhou · Yong Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对感应电能传输（IPT）系统在负载和输入电压波动下效率与稳定性下降的问题，本文提出了一种结合扰动观察法（P&O）与模型预测控制（MPC）的最大能量效率跟踪（MEET）策略。该方法有效提升了串联-串联补偿IPT系统的动态响应性能与运行效率。
解读: 该研究提出的MPC控制策略在提升功率变换效率和动态响应方面具有参考价值。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务，尤其是无线充电技术领域，该算法可优化能量传输效率，提升用户体验。此外，MPC在复杂工况下的鲁棒性控制思路，也可借鉴应用于储能变流器（PCS）的功率控制，以应对电网波动，提升系统在弱电网环境下的动...
一种用于退役串联电池组的低成本多绕组变压器均衡拓扑
A Low-Cost Multiwinding Transformer Balancing Topology for Retired Series-Connected Battery String
Lizhou Liu · Bin Xu · Zhaotian Yan · Wei Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对退役电池组均衡电路占用储能系统额外空间的问题，本文提出了一种复用DC-DC变换器电感的新型均衡拓扑。通过利用多绕组变压器电感上的电流纹波，该方案无需额外的开关、电感或电容，有效降低了均衡电路的成本与体积，提升了退役电池梯次利用的经济性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。随着退役电池梯次利用市场的兴起，如何在保证BMS均衡性能的同时降低系统成本是核心竞争力。该拓扑通过复用PCS功率级电感实现电池均衡，能够显著减少BMS硬件冗余，降低系统体积与成本。建议研发团队评估该多绕组...
不平衡负载下三电平Boost变换器ZVS优化调制方法
Optimized Modulation Method for Three-Level Boost Converter With ZVS Under Unbalanced-Load Operation
Zhou He · Hongfa Ding · Ziqi Zhang · Zibo Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
三电平（TLB）Boost变换器是双极性直流微电网的关键接口。在正负直流母线功率不平衡时，传统调制方法难以实现全开关管零电压开关（ZVS），且存在峰值电流过高及电感饱和风险。本文提出了一种优化调制（OM）方法，有效解决了上述问题，提升了变换效率与可靠性。
解读: 该研究针对三电平Boost拓扑在不平衡负载下的控制优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。在双极性直流母线应用场景中，该调制策略能有效降低开关损耗并抑制电感饱和风险，有助于提升PCS产品的功率密度和转换效率。建议研发团队在储...
车载SiC功率模块针翅散热器增强热均匀性的区域多目标优化
Regionalized Multiobjective Optimization of Pin-Fin Heatsink for Enhanced Thermal Uniformity in Automotive SiC Power Modules
Chunyang Man · Yimin Zhou · Lingqi Tan · Kai Ma 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
碳化硅（SiC）功率模块凭借高压耐受、高温运行及高开关频率等优势，正逐步取代传统硅基器件。本文针对车载SiC功率模块，研究了针翅散热器的区域多目标优化方法，旨在提升模块的热均匀性，从而优化散热性能并提高系统可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的SiC功率模块应用及热设计能力。在电动汽车驱动及高性能光伏/储能逆变器中，SiC器件的高功率密度对散热提出了严苛要求。本文提出的针翅散热器区域优化方法，可直接应用于阳光电源的组串式逆变器功率模块及PowerTitan等储能变流器（PCS）的散热系统设计。通过优化热均匀性，不仅...
具有宽三阶电压转换比的DC/DC变换器拓扑推导方法
Topology Derivation Method of DC/DC Converter With Wide Third-Order Voltage Conversion Ratio
Mi Dong · Hongsheng He · Jingyang Zhou · Zhendong Wu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文提出了一种推导具有宽三阶电压转换比的DC/DC变换器拓扑的方法。基于伏秒平衡方程，定义了两组参数来描述拓扑结构，并推导了电压转换比系数。随后，通过设定参数约束（如避免输入电流脉动等），实现了对高性能变换器拓扑的系统性筛选与优化。
解读: 该研究提出的宽电压增益DC/DC拓扑推导方法，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用储能PCS具有重要参考价值。在储能应用中，电池电压范围宽，要求PCS具备高效率、高功率密度的DC/DC级。该方法有助于研发团队系统性地筛选出更优的变换器拓扑，以应对宽电压输入下的高...
基于栅极电压自平衡超共源共栅功率开关的部分功率变换器
Partial Power Converter Based on the Gate Voltage Self-Balancing Supercascode Power Switch
Yu Xiao · Renfeng Guan · Zongjian Li · Zhikai Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
为简化中压直流输入下的拓扑与控制，本文提出了一种基于栅极电压自平衡超共源共栅功率开关（GVSB-SCPS）的新型部分功率直流变压器（DCX）。该DCX前级由GVSB-SCPS构成，实现了单模块中压直流输入及固定电压比，并通过闭环控制实现了稳压输出。
解读: 该技术通过超共源共栅结构解决了高压输入下的器件耐压与平衡问题，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS具有重要参考价值。随着光伏系统向高压化（1500V及以上）发展，该拓扑有助于简化DC-DC变换级设计，提升功率密度并降低系统成本。建议研发团队评估GVSB-SCPS在下一代高压储...
基于单电流传感器的五桥臂逆变器驱动双永磁同步电机无传感器控制方法
Sensorless Control Method for Dual Permanent Magnet Synchronous Motors Driven by Five-Leg Voltage Source Inverter With Single Current Sensor
Qiang Geng · Ying Peng · Jun He · Zhanqing Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文针对五桥臂逆变器（FL-VSI）提出了一种低速无传感器控制方法。该方法结合占空比修正技术，利用单电流传感器实现双永磁同步电机的驱动。通过高频电压注入法有效解决了电流重构中的死区问题，提升了系统在低速运行下的控制精度与可靠性。
解读: 该研究关注的多电机驱动拓扑及单传感器控制技术，在降低硬件成本、提升系统冗余度方面具有参考价值。对于阳光电源而言，该技术可探索应用于风电变流器或工业驱动场景，以优化硬件成本并提升故障容错能力。虽然目前主要针对电机驱动，但其单传感器电流重构与高频注入技术对提升逆变器在极端工况下的鲁棒性具有借鉴意义，建议...
一种基于MCT大功率半导体器件的新型30 MW固态脉冲功率发生器
A Novel 30 MW Solid-State Pulsed Power Generator Based on MCT High-Power Semiconductor Device
Yingjiang He · Rongrong Tan · Wendong Wang · Xiangyu Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
全固态脉冲功率发生器因模块化、小型化及长寿命等优势在国防与民用领域应用广泛。固态开关是其核心组件。本文旨在解决IGBT功率容量限制及SiC MOSFET在高压大电流应用中的瓶颈，提出了一种基于MCT（MOS控制晶闸管）器件的新型30 MW固态脉冲功率发生器设计方案。
解读: 该文献探讨的MCT器件及大功率脉冲发生技术，主要面向高压、高功率密度及高脉冲电流场景，与阳光电源现有的光伏逆变器、PowerTitan储能系统等主流产品在应用场景上有显著差异。目前阳光电源的功率器件选型主要集中在IGBT和SiC MOSFET，以满足高频、高效的并网需求。建议关注该技术在特种电源或未...
一种评估维也纳整流器中点电压波动对输入电流质量影响的新方法
A Novel Method to Evaluate the Influence of Vienna Rectifier Neutral-Point Voltage Fluctuation on Input Current Quality
Zhou He · Hongfa Ding · Zibo Chen · Zhuyu Xun 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
维也纳整流器固有的中点电压波动会影响输入电流质量，但现有文献缺乏深入分析。本文基于三电平到两电平空间矢量调制变换，提出了一种评估中点电压波动对输入电流质量影响的新方法。
解读: 维也纳整流器作为高性能三相PFC拓扑，常用于阳光电源的高功率密度充电桩及部分工业电源模块中。中点电压平衡是三电平拓扑控制的核心难点，直接影响输出谐波及器件应力。该研究提出的评估方法有助于优化阳光电源充电桩产品的控制算法，通过更精准的SVPWM策略抑制中点波动，从而提升输入电流总谐波畸变率（THD）指...
一种用于宽输入电压范围中压直流应用的高降压比部分功率处理开关电容变换器
A High Step-Down Partial Power Processing Switched-Capacitor Converter for Wide Input Voltage Range Medium Voltage DC Applications
Renfeng Guan · Zhixing He · Qiqi Wei · Lingqing Fang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于中压直流应用的部分功率处理开关电容变换器（P3SCC）。该拓扑利用工作在串联谐振状态的高频开关电容变换器（HFSCC）传输大部分功率，并通过部分功率处理移相全桥（P4SFB）调节剩余小部分功率。该方案有效提升了宽输入电压范围下的转换效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压直流接入场景具有重要参考价值。通过采用部分功率处理（Partial Power Processing）架构，可显著降低变换器在宽电压范围下的损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队关注该拓扑在储能PCS直流侧DC-DC环...
一种用于改进三相三电平多端口变换器的低频电压电流纹波抑制零序分量注入优化方法
An Optimal Zero-Sequence Component Injection Method With Reduced Low-Frequency Voltage and Current Ripples for Improved Three-Phase Three-Level Multiport Converter
Nengmou Xu · Guohua Zhou · Yingjie He · Qingxin Tian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种改进的三相三电平多端口变换器（TPTL-MPC），用于光伏（PV）、储能（ES）与电网的混合系统。该方案通过减少功率转换级数，有效提高了系统效率和可靠性，并提出了一种零序分量注入优化方法，旨在降低系统中的低频电压和电流纹波，提升整体性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源的核心业务——光储一体化系统。通过多端口变换器技术减少转换级数，是提升PowerTitan等大型储能系统及组串式光储逆变器效率的关键路径。文中提出的零序分量注入优化方法，能有效抑制直流侧低频纹波，这对延长储能电池寿命、提升系统并网电能质量具有重要工程价值。建议研发团队关注该拓扑...
基于多米诺谐振器WPT且具有恒流或恒压输出的高压输电线路监测设备充电系统
A Monitoring Equipment Charging System for HVTL Based on Domino-Resonator WPT With Constant Current or Constant Voltage Output
Zhaotian Yan · Huaqiang Xie · Yong Li · Zhengyou He 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文设计了一种多米诺谐振器无线电能传输系统，用于从110kV高压输电线路周围的磁场中获取能量，并为在线监测设备提供超过1.1米绝缘距离的持续供电。理论分析表明，该系统可实现恒流或恒压输出，为高压环境下设备的自供电提供了高效解决方案。
解读: 该技术属于无线电能传输（WPT）领域，主要解决高压环境下的设备自供电问题。对于阳光电源而言，该技术目前与核心产品线（光伏逆变器、储能系统、充电桩）的直接关联度较低。但从技术储备角度看，其磁耦合谐振与能量获取技术可为iSolarCloud智能运维平台中传感器节点的无线供电提供参考，减少复杂环境下的布线...
基于三绕组耦合电感的无输入电流纹波与软开关超高电压增益直流变换器
Ultra-High-Voltage Gain DC–DC Converter Based on Three-Winding Coupled Inductor With Ripple Free Input Current and Soft Switching for Renewable Energy Applications
Qingxin Tian · Na Wang · Guohua Zhou · Shuhan Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
高增益直流 - 直流转换器是连接光伏等低压可再生能源与高压直流母线的重要环节。本文提出了一种基于三绕组耦合电感的非隔离型超高电压增益转换器，适用于分布式可再生能源应用。输入电感和钳位电容极大地降低了输入电流纹波，因此在输入端口只需使用较小的滤波电容。此外，该转换器分别实现了开关管的零电压开关和二极管的零电流开关，有效提高了所提转换器的效率。与现有拓扑结构相比，半导体器件承受的电压应力较低且元件数量较少也是该转换器的显著优势。上述特性以及输入输出共地的特点，使得所提拓扑结构成为无变压器可再生能源系...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三绕组耦合电感的超高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术直接针对光伏等低压可再生能源接入高压直流母线的核心痛点，与我司在分布式光伏、储能系统等领域的产品线高度契合。 该技术的核心优势在于多个维度的性能突破：首先，超高电压增益特性（30-40V输入升压...
基于物理信息的LSTM电力变压器时间序列预测模型
Physics-Informed LSTM-Based Time-Series Forecasting Model for Power Transformers
Leixiao Lei · Yigang He · Zhikai Xing · Zihao Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月
数据的复杂性和有限的模型泛化能力极大地阻碍了预测精度。本文提出了一种具有自适应权重分配的物理信息融合长短期记忆模型（PILSTM - AWA）。首先，PILSTM - AWA采用分段特征提取方法，以增强局部信息捕获能力，提高对非线性数据的特征提取能力。然后，将油中溶解气体的物理分布和动态变化规律嵌入到长短期记忆（LSTM）框架中。设计了PILSTM模型来约束数据波动并预测油中溶解气体。最后，引入自适应动态加权策略来平衡物理信息和数据信息，提高预测精度。本研究利用了一台1000 kV变压器的在线监...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理信息的LSTM时序预测技术虽然聚焦于电力变压器油中溶解气体预测，但其核心方法论对我司储能系统和光伏逆变器的预测性维护具有重要借鉴价值。 该技术的核心创新在于将物理约束嵌入深度学习框架，通过自适应权重平衡物理规律与数据驱动信息，这与我司大型储能电站中电池热管理、...
基于数字死区平均电流控制与负载电流前馈的主动纹波抑制技术
Active Ripple Suppression Technique Based on Digital Dead-Beat Average Current Control and Load Current Feed-Forward for IGBT and GaN Hybrid Half-Bridge Circuit in Fractional Power Processing Mode
Yanyan Jin · Guihua Mao · Nengmou Xu · Yingjie He 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文针对IGBT与GaN混合半桥电路在分数功率处理模式下的负载动态响应差问题，提出一种结合数字死区平均电流控制与双支路负载电流前馈的主动纹波抑制技术，显著提升瞬态性能，并通过实验验证了其有效性。
解读: 该技术可直接应用于阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan液冷储能系统中的多电平/混合开关拓扑，提升宽禁带器件协同效率与动态响应能力。建议在下一代高功率密度组串式逆变器和光储一体机中引入IGBT-GaN混合桥臂设计，结合iSolarCloud平台实现自适应死区控制参数在线优化，增强...
高转矩密度低温升电动摩托车用轴向磁通永磁电机设计
Design of Axial-Flux Permanent Magnet Motors With High Torque Density and Low Thermal Raise for Electric Motorcycle
You Zhou · Junyao Liu · Zhi Chen · Guanghui Yang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
轴向磁通永磁同步电机（AFPMSM）具有结构紧凑、转矩密度高的优势，适用于电动自行车直驱系统。然而，其复杂的三维磁路与散热难题制约了效率提升。本文提出一种采用Halbach永磁阵列的轴向磁通电机（H-AFPMSM），利用自屏蔽磁化特性，在保持高转矩密度的同时显著降低损耗与温升。通过有限元分析与5kW满载样机实验表明，相较于传统径向磁通电机，H-AFPMSM转矩密度提升30%；相比表面式永磁电机，绕组温升降低40°C，且全速域效率提高5%∼10%。
解读: 该Halbach阵列轴向磁通电机技术对阳光电源新能源汽车驱动系统具有重要借鉴价值。其30%转矩密度提升和40°C温升降低特性，可直接应用于充电桩散热受限场景下的风冷电机设计。自屏蔽磁化特性减少的涡流损耗，与阳光电源SiC功率器件低损耗理念契合，可优化车载OBC和电机驱动系统的功率密度。三维磁路有限元...
本地负载对电压源型换流器直流电压控制时间尺度振荡的影响
Local Load Effect on the DC Voltage Control Timescale Oscillation of Voltage Source Converters
Yanjun Liu · Jiabing Hu · Wei He · Yunpeng Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文揭示了VSC新能源电站附近接入本地负载可能引发的新型小信号失稳振荡，聚焦PLL与终端电压控制、直流电压控制的耦合机制，指出负载效应会引入负阻尼转矩，导致DVC时间尺度下的未阻尼振荡，并提出针对性抑制策略，经MATLAB/Simulink和RT-LAB验证。
解读: 该研究直击阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及大型组串式逆变器在弱电网+分布式负载场景（如工商业光储一体化项目）下的并网稳定性瓶颈。本地负载加剧PLL-TVC-DVC动态耦合，易诱发直流母线振荡，影响iSolarCloud平台实时调控精度。建议在ST/PowerTitan固件中嵌入自适应P...
本地负荷对电压源换流器直流电压控制时间尺度振荡的影响
Local Load Effect on the DC Voltage Control Timescale Oscillation of Voltage Source Converters
Yanjun Liu · Jiabing Hu · Wei He · Yunpeng Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
摘要：电压源换流器（VSC）接入的可再生能源发电厂通常远离负荷中心，弱电网条件会带来显著的稳定性风险。目前已有大量研究对直流电压控制（DVC）时间尺度内的振荡进行分析。然而，大多数研究聚焦于发电机通过长输电线路接入电网的场景。更普遍的情况，即负荷沿这些输电线路分布的场景，尚未得到足够关注，这可能导致一些振荡机制未被发现。本文发现了一个小信号稳定性问题，即当本地负荷连接在基于VSC的发电厂附近时，可能会出现意外的振荡。为全面分析这一现象，本文以锁相环（PLL）为主要研究对象，分析了端电压控制（TV...
解读: 该研究对阳光电源的弱电网并网产品具有重要指导意义。研究发现的本地负荷影响机理可直接应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的控制策略优化，特别是在偏远地区大型光储电站中。通过合理配置本地辅助负载和改进直流电压控制算法，可以提升产品在弱电网条件下的稳定性。这对完善阳光电源的GFL/GFM控制技术、...
基于分数阶虚拟阻抗的差分升压逆变器低频电流纹波抑制方法
Fractional-Order Virtual Impedance-Based Low-Frequency Current Ripple Mitigation for a Differential Boost Inverter
Hongyan Zhou · Liangzong He · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
差分升压逆变器（DBI）由两个相同的直流 - 直流升压转换器组成，已广泛应用于燃料电池和电池等低压直流电源的直流 - 交流转换系统中。然而，一个严重的问题是电源电流中存在显著的低频电流纹波（LFCR），这会导致系统不稳定、系统效率降低以及新能源电源的使用寿命缩短。DBI 可以双模式运行，兼具差模（DM）和共模（CM）功能。因此，DBI 可解耦为一个直流 - 直流转换器和一个逆变器。在差模下，交流输出电压能得到良好调节。在共模下，本文提出了一种基于分数阶虚拟阻抗（FOVI）的控制策略来降低低频电流...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于分数阶虚拟阻抗的低频电流纹波抑制技术具有重要的应用价值。差分升压逆变器（DBI）作为连接低压直流源（如燃料电池、储能电池）与交流负载的关键拓扑，其低频电流纹波（LFCR）问题一直是制约系统性能的瓶颈。该技术对我司储能系统、氢能电源转换以及低压光伏并网等产品线具有直接...
基于迭代计算方法的海上风电柔性直流系统陆上交流故障穿越策略增强
Enhancing FRT Strategy for Onshore AC Grid Fault of Offshore Wind HVDC System Based on Iterative Calculation Method
Fan Xiao · Jinrui Tang · Xin Yin · Keliang Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
陆上交流系统故障引发的直流过电压问题是制约海上新能源消纳的重要安全挑战。现有方法多依赖增设耗能装置、通信链路或改进风机低电压穿越策略，但存在降低经济性或可靠性、改动成熟控制系统等问题。为此，本文提出一种基于迭代计算方法的海上风电柔直系统陆上交流故障穿越策略。建立了考虑低电压穿越的陆上MMC最大可传输有功功率模型、电压暂降下海上MMC的等效潮流模型及PMSG最大有功出力模型，并据此提出海上MMC交流电压参考值的迭代求解方法。RTDS仿真验证了该方法的有效性，对提升系统运行安全性及推动海上风电发展具...
解读: 该研究提出的迭代计算方法对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要借鉴意义。其中提出的低电压穿越策略可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的故障穿越性能,特别是在大型储能电站和光伏电站并网应用中。通过引入最大可传输功率模型和迭代计算方法,可提升PowerTitan储能系统和大功率光伏逆变器的电网适应...
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