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无电池无人机多兆赫兹感应电能传输系统的动态能力研究
Dynamic Capabilities of Multi-MHz Inductive Power Transfer Systems Demonstrated With Batteryless Drones
Juan M. Arteaga · Samer Aldhaher · George Kkelis · Christopher Kwan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种多兆赫兹（MHz）感应电能传输（IPT）系统设计，展示了轻量化且高能效的非辐射无线充电方案。通过为无电池无人机供电，实现了在发射端附近的自由悬停。文章重点解决了系统级动态性能挑战，为高频无线电能传输技术提供了理论与实践支撑。
解读: 该研究聚焦于MHz级高频无线电能传输，主要利用宽禁带半导体（如GaN）实现高功率密度。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及充电桩，但该技术在未来轻量化、高频化电力电子变换器设计中具有参考价值。特别是在电动汽车充电桩的无线充电前沿探索，或iSolarCloud配套的微型传感器...
基于SWISS整流器的单级三相双向AC-DC感应电能传输变换器在V2G应用中的研究
A SWISS-Rectifier-Based Single-Stage Three-Phase Bidirectional AC–DC Inductive-Power-Transfer Converter for Vehicle-to-Grid Applications
Chi Shing Wong · Junwei Liu · Lingling Cao · K. H. Loo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
针对V2G应用中传统两级式三相双向AC-DC感应电能传输（IPT）系统效率低、组件多及控制复杂的问题，本文提出了一种基于SWISS整流器的单级三相双向AC-DC IPT变换器。该拓扑通过简化电路结构，旨在提升转换效率并降低控制复杂度，为电动汽车与电网的高效交互提供了新的技术路径。
解读: 该研究提出的单级双向拓扑对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。通过减少功率变换级数，可显著提升充电桩的转换效率并降低系统成本，符合当前高密度、高效率充电模块的发展趋势。在V2G（车网互动）场景下，该拓扑有助于优化系统体积，提升阳光电源在充电桩及光储充一体化解决方案中的竞争力。建议研发团队关...
一种气隙不敏感的恒压输出混合式无线电能传输系统分析与设计
Analysis and Design of an Air-Gap-Insensitive Hybrid Inductive Power Transfer System With Constant Voltage Output
Zhaowei Gong · Lei Zhao · Ningchao Zhang · Chaobo Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对电动汽车无线充电中气隙变化导致输出不稳定的问题，本文提出了一种六线圈混合式无线电能传输（IPT）系统。通过粒子群优化算法，该系统在宽气隙和负载变化范围内实现了恒压输出。系统采用两个正交DD线圈及一个正交线圈结构，有效提升了传输稳定性和效率。
解读: 该技术主要针对电动汽车无线充电场景，与阳光电源的电动汽车充电桩业务线具有技术关联性。虽然目前阳光电源以有线充电桩为主，但随着无线充电技术的成熟，该研究中关于气隙不敏感的拓扑设计和粒子群优化控制算法，可为未来布局大功率无线充电产品提供技术储备。建议研发团队关注该类高耦合度线圈设计及恒压控制策略，以提升...
一种最小化双侧LCC补偿IPT系统失谐的设计方法以提升气隙变化下的效率
A Design Method to Minimize Detuning for Double-Sided LCC-Compensated IPT System Improving Efficiency Versus Air Gap Variation
Bin Yang · Yiming Zhang · Chenyan Zhu · Subham Sahoo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
感应电能传输（IPT）技术因其广泛的应用前景备受关注。由于铁芯位置偏移，气隙变化会导致松耦合变压器（LCT）的自感和互感参数发生波动，进而导致系统失谐，影响传输效率。本文提出了一种设计方法，通过优化参数配置，最小化LCC补偿网络在气隙变化下的失谐程度，从而在复杂工况下保持系统的高效运行。
解读: 该研究针对无线充电技术中的核心补偿拓扑优化，与阳光电源的电动汽车充电桩业务高度相关。随着大功率无线充电技术的发展，解决气隙变化导致的失谐问题是提升充电效率和用户体验的关键。建议研发团队参考该失谐最小化设计方法，优化充电桩功率模块的谐振网络参数，提升系统在实际应用场景（如车辆停放偏差）下的鲁棒性。此外...
一种用于恒流输出和效率优化的串联-串联补偿IPT系统单极占空比混合控制策略
A Unipolar-Duty-Cycle Hybrid Control Strategy of Series–Series Compensated IPT System for Constant-Current Output and Efficiency Optimization
Yafei Chen · Hailong Zhang · Nan Jin · Leilei Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种基于单极占空比（UDC）调制技术的串联-串联补偿感应电能传输（IPT）系统混合控制策略。通过调节占空比和工作频率，系统在耦合系数和负载变化的情况下，能够实现零电压开关（ZVS）和恒流输出（CCO），并进一步优化了系统效率。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（IPT）领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务高度相关。随着大功率无线充电技术的发展，该混合控制策略通过优化ZVS实现和恒流控制，可有效提升充电桩的转换效率和动态响应能力。建议研发团队关注该策略在车载无线充电模块中的应用，以提升充电桩产品的竞争力。此外，该技术在储能系统内部...
基于双导纳网络实现固有CC-CV充电特性的电能无线传输变换器综合
Synthesis of Inductive Power Transfer Converters With Dual Immittance Networks for Inherent CC-to-CV Charging Profiles
Zhicong Huang · Tian Qin · Xiaolu Lucia Li · Li Ding 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
为满足锂电池恒流（CC）和恒压（CV）充电需求，本文提出了一种基于双导纳网络的电能无线传输（IPT）充电系统设计方法。该方法能够使IPT系统在无需复杂控制的情况下，固有地实现CC到CV的充电曲线转换，简化了系统设计并提升了充电效率。
解读: 该研究提出的IPT固有CC-CV转换技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主，但随着无线充电技术在乘用车及重卡领域的渗透，该拓扑可优化无线充电模块的电路设计，减少控制复杂度并提升功率密度。建议研发团队关注该类双导纳网络在无线充电模块中的应用，以储备下...
一种用于恒功率和最大效率电池充电的单级感应电能传输变换器
A Single-Stage Inductive-Power-Transfer Converter for Constant-Power and Maximum-Efficiency Battery Charging
Zhicong Huang · Chi-Seng Lam · Pui-In Mak · Rui Paulo da Silva Martins 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种单级感应电能传输（IPT）变换器，作为无线恒功率（CP）和最大效率电池充电器。通过在电池充电的主阶段保持恒定输出功率而非恒定电流，该变换器能充分利用其功率能力，从而实现更快的充电速率。
解读: 该技术在无线充电领域具有前瞻性，与阳光电源的电动汽车充电桩业务高度契合。通过单级IPT拓扑实现恒功率充电，可有效提升充电效率并缩短充电时间，为未来大功率无线充电桩的研发提供技术储备。此外，该恒功率控制策略亦可借鉴至阳光电源的储能变流器（PCS）及户用储能系统（PowerStack系列）中，以优化电池...
基于交叉偶极发射与接收线圈的六自由度移动式无线电能传输
Six Degrees of Freedom Mobile Inductive Power Transfer by Crossed Dipole Tx and Rx Coils
Bo H. Choi · Eun S. Lee · Yeong H. Sohn · Gi C. Jang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种用于宽范围三维全向无线电能传输（IPT）的交叉偶极线圈结构。该方案实现了接收线圈在发射线圈1米范围内任意方向的自由定位。通过发射和接收端交叉偶极线圈的相位差控制，产生旋转磁场，从而在无需精确对准的情况下实现高效能量传输。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源现有的充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主，但随着电动汽车自动驾驶和无人化运维的发展，无线充电技术是未来重要的技术储备方向。该交叉偶极线圈方案解决了传统无线充电对位难的问题，未来可应用于阳光电源的电动汽车充电桩产品线，...
用于住宅电力管理的光伏-电网集成系统
A Photovoltaic-Grid Integrated System for the Residential Power Management
Ande Bala Naga Lingaiah · Narsa Reddy Tummuru · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
本文提出一种用于住宅管理中电动汽车充电的光伏-电网集成系统，结合感应式电能传输技术。采用BBIHB结构将光伏源与前端变换器直流母线集成，同时实现最大功率追踪与电能传输。通过光伏与变换器直流链路的串联连接，提升感应传输系统的直流母线电压，增强传输能力。前端变换器支持电网与系统间的双向功率流动，平衡功率缺额或盈余。文中建立了系统模型并设计了控制策略，具备固有升压、控制简单及无需独立光伏变换器等优点。实验平台在4kW输出下验证了系统性能，DC-DC效率达94%。
解读: 该光伏-电网集成系统对阳光电源户用光储充产品线具有重要参考价值。文中提出的BBIHB拓扑将光伏MPPT与DC-DC变换集成，可优化SG系列户用逆变器的前端架构，减少独立光伏变换器级数，提升系统效率至94%。双向功率流控制策略可直接应用于ST系列储能变流器，实现光伏-电网-负载的灵活调度。感应式电能传...
一种用于高压绝缘子应用长距离IPT系统中三维耦合器的铁氧体磁天线屏蔽方案
A Shielding Scheme With Ferrite Magnetic Antennas for Three-Dimensional Couplers in Long Range IPT Systems for HV Insulator Applications
Peng Gu · Zhimin Liu · Yijie Wang · Jianwei Mai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种基于铁氧体磁天线（SS-FMA）的屏蔽方案，旨在为三维耦合器的磁力线提供有效的汇聚与传导路径。该方案应用于高压绝缘子的长距离感应电能传输（IPT）系统，旨在为智能电网传感器供电并提升系统传输效率。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（IPT）及磁场屏蔽优化，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器和储能系统（PowerTitan/PowerStack）核心业务关联度较低，但其在磁场导向与屏蔽方面的研究对公司高压电力电子设备的电磁兼容性（EMC）设计具有参考价值。特别是在iSolarCloud智能运维平台配套的传...
用于模块化直流固态断路器中压功率器件的紧凑型无线取能门极驱动系统
Compact Wireless Energy Pick-Up System Coupled Gate-Drive for Medium-Voltage Power Devices in Modular DC Solid-State Circuit Breakers
Shuyan Zhao · Yao Wang · Reza Kheirollahi · Yang Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于模块化直流固态断路器（SSCB）中压功率器件的紧凑型无线取能门极驱动系统（WEPUS）。通过采用LCL-S补偿的感应电能传输（IPT）技术，为SSCB中的十个子模块提供恒压辅助电源，有效解决了高压隔离环境下的驱动供电难题，提升了系统的集成度与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。在模块化多电平储能变流器（PCS）设计中，高压侧功率器件的驱动电源隔离与供电一直是提升功率密度的瓶颈。该无线取能方案可简化驱动电路的绝缘设计，减少物理布线，提升系统在复杂电磁环境下的可靠性。建议研发团队关注...
宽输入电压范围下LCC-LCC补偿IPT系统的统一双时间尺度建模与混合ZVS调制
Unified Two-Time-Scale Modeling and Hybrid ZVS Modulation of LCC–LCC Compensated IPT System With Wide Input Voltage Range
Kai He · Fei Gao · Xin Liu · Ying Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对分布式能源与感应电能传输（IPT）系统级联时因频率差异导致的建模困难，本文提出了一种包含快、慢时间尺度状态变量的统一双时间尺度模型（TTSM）。该模型在宽输入电压范围内具有高精度和高效率，并结合混合零电压开关（ZVS）调制策略，优化了系统动态性能。
解读: 该研究提出的双时间尺度建模方法对于阳光电源的电动汽车充电桩及无线充电业务具有重要参考价值。在宽电压输入场景下，该建模方法能显著提升变换器的控制精度与动态响应速度。对于PowerStack等储能系统中的DC-DC变换环节，采用此类混合ZVS调制策略可有效降低开关损耗，提升系统整体效率。建议研发团队关注...
电动汽车电池充电应用中双侧LCC补偿拓扑感应电能传输系统的恒流恒压充电实现
Implementation of the Constant Current and Constant Voltage Charge of Inductive Power Transfer Systems With the Double-Sided LCC Compensation Topology for Electric Vehicle Battery Charge Applications
Van-Binh Vu · Duc-Hung Tran · Woojin Choi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
与插拔式充电器相比，电动汽车（EV）无线感应电能传输（IPT）具有更高的便利性和安全性。本文针对电动汽车锂离子电池充电需求，研究了双侧LCC补偿拓扑在IPT系统中的应用，重点探讨了如何实现恒流（CC）和恒压（CV）充电模式，以优化电池充电效率与性能。
解读: 该研究聚焦于无线充电（IPT）技术，与阳光电源现有的有线充电桩产品线形成技术互补。虽然目前公司主营业务集中在有线直流快充桩，但IPT技术代表了电动汽车充电的未来演进方向。双侧LCC补偿拓扑在提高传输效率和抗偏移能力方面的研究，可为公司未来布局无线充电技术储备核心电路拓扑知识。建议研发团队关注该拓扑在...
一种具有空间节省耦合结构的新型混合无线电能传输系统设计与分析
Design and Analysis of a New Hybrid Wireless Power Transfer System With a Space-Saving Coupler Structure
Xingran Gao · Chunhua Liu · Hong Zhou · Wenshan Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种新型混合无线电能传输（HWPT）系统，通过将感应式（IPT）线圈嵌入金属框架内，将电容耦合板简化为单框架结构，实现了紧凑的耦合器设计，有效节省了空间并提升了功率传输密度。
解读: 该技术通过集成化设计提升了无线电能传输的功率密度，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着大功率无线充电技术的演进，这种紧凑型耦合器结构有助于优化充电桩的体积与成本。建议研发团队关注该拓扑在未来高功率密度充电模块中的应用潜力，特别是针对电动汽车无线充电场景，探索其与现有充电桩产品线在功...
一种用于单极-双极复合线圈的单开关IPT驱动器以实现错位容差
A Single-Switch IPT Driver for Unipolar-Bipolar Composite Coils Achieving Misalignment Tolerance
Zhicong Huang · Jingyu Wang · Jun Cheng · Chi-Kwan Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
错位容差是感应式电力传输（IPT）系统的关键性能指标。各类复合线圈结构（如双D正交阵列）虽可提升耦合稳定性，但通常需复杂驱动电路。本文提出一种基于单开关拓扑的IPT驱动方案，适配单极-双极复合线圈结构，在降低系统复杂度的同时有效增强横向与纵向错位下的功率传输能力。实验验证了该方案在宽范围位置偏移中具备良好的效率稳定性。
解读: 该单开关IPT驱动技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。针对无线充电桩和车载OBC系统，单开关拓扑可显著简化功率变换电路，降低SiC/GaN器件用量和系统成本。复合线圈的错位容差特性可提升实际停车场景中的充电可靠性，减少对精确定位的依赖。该方案的宽范围效率稳定性与阳光电源MPPT优化理念契...
考虑均匀磁通分布的感应功率传输系统阶梯形磁芯设计方法
Terrace-Shaped Core Design Method for Inductive Power Transfer System Considering Uniform Magnetic Flux Distribution
Chen Chen · C. Q. Jiang · Xiaosheng Wang · Liping Mo 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
感应电能传输（IPT）已引起广泛关注，且呈现向高功率应用发展的趋势。然而，IPT 系统中存在磁通量分布不均匀的问题且尚未得到解决，这会导致磁芯损耗不均衡和局部发热，降低系统的稳定性。因此，本文提出并研究了一种由纳米晶薄片带材（NFR）制成的新型阶梯形磁芯，用于平衡弯曲双 D 型耦合器磁芯中的磁通量。与仅增加中心区域磁芯厚度不同，阶梯形纳米晶薄片带材（T - NFR）能够实现沿磁芯的磁通量均匀分布和温度均衡。在传输效率为 92.13%的 1 kW IPT 系统上验证了 T - NFR 磁芯的可行性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项梯形磁芯无线电能传输技术具有重要的战略价值。当前我们在储能系统、电动汽车充电设备及分布式能源管理等领域正面临功率密度提升和热管理优化的双重挑战，该技术提供了一个创新性的解决思路。 该论文提出的纳米晶薄带梯形磁芯设计通过优化磁通分布，在1kW系统上实现了92.13%的传...
基于时域分析的LCC-LCC补偿感应式电力传输变换器不连续工作状态的精确建模
Accurate Modeling of Discontinuous Operating State for LCC–LCC Compensated Inductive-Power-Transfer Converters by Time-Domain Analysis
Xian Zhang · Hualei Zheng · Fei Xu · Zhixin Chen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
LCC-LCC补偿拓扑广泛应用于感应式电力传输（IPT）系统以实现恒流（CC）输出，适用于电池充电。然而，传统基于频域基波分析（FHA）建立的数学模型在负载电阻大于阈值RL > πωLfs/2时无法准确描述输出电流，因其忽略了整流器输入电流的不连续半正弦特性。本文首次提出一种精确的时域分析（TDA）方法，用于推导LCC-LCC补偿IPT系统的输出电流模型。结果表明，输出电流随负载电阻增大而减小，与FHA结论截然不同。仿真与实验验证了所提TDA模型的准确性，且与理论分析一致。该方法可为设计LCC-...
解读: 该LCC-LCC补偿IPT系统的时域精确建模技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。研究揭示的不连续工作状态建模方法可直接应用于电动汽车无线充电桩和储能系统无线充电模块设计。传统FHA方法在大负载电阻时的建模误差会导致恒流输出失准，影响电池充电安全性。所提TDA方法能准确预测整流器输入电流的不...
考虑自感和互感变化的感应电力传输系统位置偏移容限设计以实现最优恒流输出
Position Offset Tolerance Design Considering Variations of Both Self and Mutual Inductance of Inductive-Power-Transfer Systems for Optimal Constant Current Outputs
Fei Xu · Xian Zhang · Zhixin Chen · Junwei Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
当前感应电力传输IPT系统位置偏移容限设计研究主要关注如何保持互感稳定性。实际上发射器与接收器间的位置偏移不仅改变互感，也改变磁耦合结构的电感，这会恶化调谐谐振条件并进一步影响输出功率、系统效率和零电压开关ZVS。为实现最优效率的恒流CC充电，本文尝试为典型S-S补偿IPT系统设计同时考虑自感和互感变化的位置偏移容限控制。首先提出快速频率搜索方案以跟踪系统谐振频率并进一步识别磁耦合线圈的自感。然后基于识别参数重构IPT系统稳态数学模型。通过采样次级侧峰值电流进一步识别互感。可计算出具有ZVS和最...
解读: 该IPT位置偏移容限设计研究对阳光电源无线充电系统鲁棒性提升有重要参考价值。同时考虑自感和互感变化的全面建模方法与阳光新能源汽车OBC无线充电模块在实际应用中面临的复杂位置偏移场景高度契合。快速频率搜索和参数识别方案可应用于阳光iSolarCloud平台的无线充电智能控制，实现动态优化。实现ZVS和...
单开关逆变器驱动的耦合不敏感感应式电能传输系统
Coupling-Insensitive Inductive Power Transfer System Driven by Single-Switch Inverter
Yifan Zhao · Yifan Jiang · Ziyang Xu · Haoyu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年7月
本文致力于提高感应电能传输（IPT）系统的耦合不敏感性。与以往专注于在初级侧建立稳定电源（例如通过全桥逆变器）的研究不同，本文利用单开关谐振逆变器的负载敏感特性，使系统在耦合条件变化时实现更高的稳定性。此外，本文并非将逆变器和补偿耦合器分开设计，而是将整个系统视为一个超高阶谐振变换器。通过简化，对现有的逆变器解析模型进行修改，以充分挖掘实现与耦合无关的零电压开关以及在参数变化时具备高鲁棒性的设计潜力。修改后的模型还填补了单开关IPT系统整体建模方面的空白。在实验中，设计了一个60 W的样机，当耦...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于单开关逆变器的耦合不敏感无线电能传输技术具有重要的战略价值。该技术通过创新性地利用单开关谐振逆变器的负载敏感特性，在耦合系数变化一倍的情况下仍能将输出功率波动控制在12%以内，这为我们在储能系统和电动汽车充电领域的产品创新提供了新思路。 在储能系统应用方面，该技术...
感应式电能传输系统高频辐射EMI的评估与抑制
Evaluation and Suppression of High-Frequency Radiated EMI in Inductive Power Transfer System
Heyuan Li · Minfan Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
感应式电能传输（IPT）技术在无线充电中广泛应用，但其天线效应易产生电磁干扰（EMI）。本文深入分析了辐射EMI的产生机理，研究了电容和电感在不同频率下的特性，并提出了有效的抑制方法，旨在降低对周边环境的电磁影响。
解读: 该研究关注无线充电系统中的电磁兼容（EMC）问题，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。随着大功率、高频化充电技术的发展，辐射EMI控制是产品通过认证及提升可靠性的关键。建议研发团队借鉴文中关于无源器件高频特性的分析方法，优化充电桩内部功率模块的布局与滤波设计，以降低电磁辐射，提升产品在复杂电...
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