Paul Sathiyan Sam · Benin Pratap Chandran · Albert Alexander Stonier · Geno Peter 等6人 · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18

本文对采用优化技术提升并网型多电平逆变器性能的研究进行了系统性综述。通过分析各类智能优化算法在总谐波失真抑制、效率提升、动态响应改善及功率质量优化中的应用，比较了不同拓扑结构与控制策略的优劣。研究重点涵盖粒子群优化、遗传算法、蚁狮优化等方法在调制策略与参数整定中的实际效果，并探讨了其在可再生能源集成中的适用性与挑战，为未来高效并网逆变系统的开发提供了理论支持与技术路径。

解读: 该综述系统梳理的多电平逆变器优化技术对阳光电源多条产品线具有直接应用价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，粒子群优化、遗传算法等智能算法可优化三电平拓扑的调制策略，降低THD并提升效率，与公司现有MPPT算法形成协同。针对PowerTitan大型储能系统，优化技术可改善并网动态响应，增强GFM/...

Haitao Sun · Yuan Cheng · Abdalla Hussein Mohamed · Yan Chen 等5人 · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18

本文提出一种采用环形绕组结构的开关磁阻电机驱动系统。在高速运行时，通过用单个二极管替代驱动电路中的DC-DC变换器，有效降低了系统的功率损耗，提升了整体效率。该方法根据电机转速自适应调整控制策略，优化能量传输路径，显著改善了传统驱动电路在高速工况下的效率瓶颈，具有良好的工程应用前景。

解读: 该环形绕组结构的开关磁阻电机控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。其通过简化DC-DC变换环节的创新方案,可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动系统,有效提升高速工况下的能量转换效率。这种速度自适应控制策略也可借鉴到储能变流器ST系列产品中,优化功率器件的损耗控制。特别是在大功率密度应...

李云飞杜思行党恒凯李聪刘进军 · 中国电机工程学报 · 2025年14月 · Vol.45

针对部分功率变换器在宽范围调压时效率低及电池包电压均衡复杂的问题，提出一种高效、高功率密度且具备自动均压功能的电池储能DC-DC变换器。该拓扑采用两级式架构，通过CLLC型直流变压器连接各电池包与双极性Buck电路，实现电压自动均衡。CLLC结构提供隔离低阻抗通路，双极性Buck电路实现高效调压，在160～240 V范围内最高效率提升1.05%。相比现有方案，磁元件体积减少29.72%，开关数量减少6个，功率密度显著提高。仿真与实验在200 V、1.5 kW平台验证了方案可行性。

解读: 该部分功率DC-DC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。CLLC+双极性Buck架构可直接应用于电池簇级能量管理，解决储能系统中电池包电压不一致问题，相比传统全功率方案效率提升1.05%，磁元件体积减少29.72%，显著提升功率密度。自动均压功能...

P. Livreri · IEEE Access · 2025年1月

虚阴极振荡器（Vircator）是一种高功率微波真空电子器件，广泛应用于健康、能源、航天、环境及国防领域。本文提出一种用于反制无人机的新型S波段锥形波导轴向vircator结构，旨在提升其转换效率。基于选定的几何与物理参数设计轴向vircator，并在圆柱波导中引入锥形结构，调控电子束动态行为，优化与虚阴极的相互作用。采用CST Studio Suite 2024进行粒子模拟，结果表明，在520 kV电压和20 kA阴极电流激励下，工作频率为2.55 GHz时，平均输出功率达50 MW，效率较传...

解读: 该文章研究的高功率微波虚阴极振荡器属于特种真空电子器件，其核心技术方向（高功率脉冲、电磁能量转换）与阳光电源主营的光伏逆变器、储能变流器等电力电子产品存在本质差异。虚阴极振荡器主要应用于国防电磁对抗领域，而阳光电源聚焦于新能源发电、储能及电动汽车充电等民用市场。尽管文章标注为SiC器件相关，但实际内...

Dongyang Wang · Hanyu Wang · Xiangfei Xiao · Yiming Ma 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

为解决三有源桥（TAB）变换器在轻载和端口电压不匹配情况下效率低下的问题，本文提出了一种无功优化策略。首先，通过傅里叶变换建立了TAB变换器的模型，并推导了无功表达式。其次，为满足零电压开关（ZVS）和功率传输的要求，设置了优化约束条件。然后，采用粒子群优化算法（PSO）对无功表达式进行全局求解。最后，对最优工作点进行多项式曲线拟合，以确保相移角和传输功率连续变化，并能在不同模式之间平滑切换。与现有策略相比，所提出的策略可显著降低无功功率，并在全功率范围内实现ZVS，提高了整体效率。实验测试验证...

解读: 该三有源桥无功功率优化策略对阳光电源多端口储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，多电池簇并联运行时常面临电压不一致和轻载工况，该策略通过移相角优化可显著降低ST系列储能变流器的循环电流和开关损耗，提升轻载效率5-10%。技术可直接应用于：1）多MPPT端口的光储一体机，优化不同...

Fangang Meng · Zifan Wang · Jinmeng Wu · Feng Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种多模式控制（MMC）方案，以解决传统移相全桥（PSFB）变换器滞后桥臂开关零电压切换（ZVS）范围窄的问题。通过建立ZVS过程模型，并依据该模型切换变换器工作模式，实现在全负载范围内无需谐振电感或辅助电路的ZVS。设计并实现了一台额定输出功率480 W、输出电压13.5 V的PSFB样机，实验结果表明，与传统双模式控制相比，MMC在轻载时可填补ZVS盲区并抑制硬开关振荡，轻载效率提升0.31%–31.13%。

解读: 该移相全桥全负载ZVS技术对阳光电源DC-DC变换器产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级、车载OBC充电机的功率变换模块及充电桩DC-DC变换单元。多模式控制方案通过建模切换工作模式，无需额外谐振电感或辅助电路即可实现全负载ZVS，轻载效率提升最高达31.13%，...

Xueshan Liu · Kun Lei · Yujie Feng · Hongyan Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

单级交流供电LED驱动器存在固有的双倍工频纹波问题，易引发电流频闪。本文提出一种基于减少冗余功率处理（R2P2）原理的无频闪LED驱动器，采用自适应峰值电压跟踪（APVT）控制策略，结合单级功率因数校正（PFC）电路与III型R²P²纹波抵消电路（RCC）。相比传统平均电压控制，APVT控制拓宽了LED负载的工作电压范围，进一步降低RCC单元的处理功率，使其更接近系统纹波功率，从而提升整体效率。实验搭建70W样机验证，结果表明相较传统方法效率提升2.5%，并具备宽LED负载适应能力。

解读: 该R²P²无频闪LED驱动技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要借鉴价值。其自适应峰值电压跟踪控制策略可应用于ST储能变流器的直流母线纹波抑制，通过减少冗余功率处理降低辅助电路损耗，提升系统效率2-3%。III型RCC纹波抵消原理可移植到充电桩OBC模块，优化单级PFC架构下的二次纹波抑制，减小电解...

Zhihao Chen · Zhen Li · Sijia Huang · Haoyu Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对三相双有源桥(3p-DAB)变换器效率优化面临的挑战,现有数学推导和人工智能方法依赖复杂耗时的解析或数据驱动建模增加开发复杂度。提出基于深度强化学习的无模型优化框架,通过系统交互直接学习策略而无需电气参数显式建模,显著减少开发时间并确保优化性能。参数敏感性分析验证不同变换器条件下的强泛化性。开发深度确定性策略梯度算法退化变体用于3p-DAB单步决策优化,配合AI驱动占空比控制策略提升效率。与先进数学分析和数据驱动方法的综合对比验证了所提方法的有效性。

解读: 该深度强化学习DAB优化技术对阳光电源智能变换器开发有重要创新价值。无模型优化框架可应用于ST储能变流器的DAB模块效率优化,减少建模工作量并加快产品开发周期。深度确定性策略梯度算法对PowerTitan大型储能系统的多模块协调控制有借鉴意义,可实现自适应效率优化。该技术对阳光电源AI驱动的iSol...

Bhanu Shankar Babaiahgari · Hector R. Robles-Campos · Md Habib Ullah · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

基于双有源桥（DAB）的储能系统是将可再生能源接入电网的关键。然而，由于恒功率负载（CPL）的负阻抗特性，DAB 变换器可能会变得不稳定，给整个系统的稳定性带来风险。为解决这一问题，本文提出了一种基于电感饱和的稳定方法。该方法通过扩大变换器的稳定区域来确保其稳定性，降低快速瞬变导致失稳的风险。基于使用全阶连续时间平均模型的数学分析以及 CPL 的特性，所提出的方法通过扩大稳定区域有效地稳定了 DAB 变换器，即使在大信号变化的情况下也能实现快速动态响应。与其他先进的稳定方法不同，这种方法不需要对...

解读: 该DAB恒功率负载稳定性控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，DAB作为核心DC-DC变换环节，常面临下游逆变器呈现的恒功率负载特性导致的负阻抗失稳问题。文中提出的虚拟阻抗与反馈补偿结合方法，可直接应用于优化ST储能变流器的内环控制策略...

Menaouar Berrehil El Kattel · Kassio Derek Nogueira Cavalcante · Paulo Peixoto Praça · Demercil de Souza Oliveira 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

本文提出一种用于水电解应用的磁性元件减少型多臂交错直流-直流变换器，通过降低磁性元件体积、减少功率损耗和应力，提升效率与性能。采用短臂结构简化设计，无需电感数量与臂数成正比。输出电流与电压纹波频率达开关频率的六倍，电感电流纹波频率为三倍，显著减小无源器件体积与质量，实现电流均衡分配并提高功率密度。文中详述了连续导通模式下的稳态工作原理、设计准则、数学推导及与现有拓扑的对比分析。实验研制的10 kW样机在满载下实现98.42%的高效率，并附有验证性能的演示视频。

解读: 该多臂交错DC-DC变换器技术对阳光电源储能与氢能产品线具有重要应用价值。其磁性元件减少设计可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC级联环节，通过六倍开关频率的纹波抑制能力，显著减小滤波电感体积，提升PowerTitan储能系统的功率密度。98.42%的满载效率与短臂均流设计可优化阳光电源电解制氢...

Mingi Oh · Liming Liu · Hongrae Kim · Iqbal Husain · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

辅助谐振换流极（ARCP）逆变器因开关损耗低、dv/dt小从而电磁干扰（EMI）低，适用于电动汽车（EV）和电动垂直起降飞行器（eVTOL）。然而，传统调制方法在轻载时导致辅助开关导通损耗显著，限制了其应用。本文提出一种新型双有源调制策略，有效降低辅助支路导通损耗，显著提升ARCP逆变器全负载范围内的效率。该方法在仿真与实验中分别实现了定时时序与变时时序控制，实验结果表明，相比传统调制效率最高提升1.4%，且在低功率下仍保持优越效率，拓展了ARCP在电动交通系统中的应用前景。

解读: 该ARCP软开关技术对阳光电源电动汽车驱动系统和车载OBC充电机具有重要应用价值。双有源调制策略通过降低辅助支路导通损耗，在轻载工况下效率提升1.4%，直接契合电动汽车城市工况下的低功率运行需求。技术可应用于：1）车载OBC充电机，优化待机和小功率充电效率；2）电机驱动控制器，提升低扭矩工况能效；3...

Song Hu · Lei Han · Chuan Sun · Xiaodong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

中点钳位（NPC）结构适用于高电压、高功率场合，但在传统调制策略下，其在宽电压增益和轻载时易出现高回流功率与低效率问题。本文提出一种优化的非对称移相调制策略，应用于五电平NPC双有源桥谐振变换器（5L-NPC-DABRC），可实现变压器双侧回流功率完全消除、全开关器件宽范围零电压开通（ZVS）及近似最小有效电流，显著降低开关与导通损耗。通过600 W实验样机验证了拓扑与调制策略的有效性，全功率范围内性能优异，相比现有调制方法在不同负载下均表现出更高效率。

解读: 该五电平NPC-DAB谐振变换器的优化调制技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。其双侧零回流功率与宽范围ZVS特性可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，解决宽电压增益场景（200-1000V电池侧与1500V直流母线）下的轻载低效问题，提升PowerTitan系统全工况效率。在新...

Huan Guo · Qi Xiong · Chen Li · Mingyu Zhou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

在电动汽车充电站中集成电池储能可有效降低对电网的影响并提升充电能力。本文提出一种集成电池储能的混合变压器方案，具备部分功率处理、变流单元复用及与交流电网协调运行的特点，适用于超快速充电站。文中介绍了电路结构与工作原理，讨论了参数设计与性能分析。相比传统配置，所提方案显著降低了实现特定充电容量所需的总变流器容量，同时因部分功率处理效应和简洁结构提升了整体效率。实验、仿真与计算结果验证了该方案的优越性，200 kW样机最高效率达98.2%，总变流容量仅396 kW即可实现380 kW最大功率转换，且...

解读: 该混合变压器集成储能技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。其部分功率处理架构可使变流器容量需求降低至传统方案的52%（396kW实现380kW功率），直接适用于阳光电源超充桩产品优化，显著降低功率模块成本。98.2%的系统效率与交流侧功率波动抑制特性，可增强ST系列储能变流器在充电场景的...

Jiali Xuan · Tianxiang Shao · Yue Zang · Yang Liu 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月

高性能、低成本的单片钙钛矿/硅串联太阳能电池（PSTSCs）为光伏产业带来了新的曙光。钙钛矿/硅串联器件的功率转换效率实现了前所未有的快速增长，与此同时，适用于电荷选择性接触的材料也在不断优化。在此，我们对近期关于单片 PSTSCs 的研究进行了综述，重点关注了近年来载流子传输层的发展现状。总结了新型电荷传输材料的潜力和优点，并对各部分进行了简要讨论。通过实验测量性能发现，自组装单分子层展现出最具吸引力的前景。基于这类材料，采用纹理表面及其他策略后，串联太阳能电池的效率已提升至 30%以上。随后...

解读: 该钙钛矿/硅叠层电池技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品线具有重要战略价值。叠层电池效率突破30%将显著提升系统发电量，要求逆变器优化MPPT算法以适配其独特的I-V曲线特性和更高工作电压。电荷传输层的界面钝化技术可借鉴至功率模块的界面优化设计，提升SiC/GaN器件的载流子传输效率。该技术的商业化...

Juan R. García-Meré · Juan Rodríguez · Diego G. Lamar · Javier Sebastián · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

可见光通信（VLC）利用商用高亮度发光二极管（HB - LED）发出的光来传输信息。为了根据待传输的通信信号改变光强度，通常会使用线性功率放大器（LPA）。然而，其较低的功率效率对集成到VLC驱动器中构成了重大挑战，尤其是在高功率水平下。为了提高当前VLC驱动器的效率，本文提出了一种基于调谐式三电平飞跨电容（FC）拓扑结构的新型开关模式功率放大器（SMPA）。所提出的基于FC的SMPA通过多级射频脉冲宽度调制（RF - PWM）技术进行控制，与其他传统SMPA相比，能够再现带宽更宽的通带调制方案...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于可见光通信（VLC）开关模式功率放大器的研究具有多维度的技术启发意义。论文提出的三电平飞跨电容拓扑结构及多电平RF-PWM调制技术，在功率转换效率方面达到98.3%的峰值，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率目标高度契合。 从技术迁移角度分析，该研究的...

Qunfang Wu · Xinwei Fan · Qin Wang · Xiao Lan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

近年来，SiC三相逆变器因其优异性能被广泛应用于航空电推进系统，但仍面临高频开关损耗大、效率提升困难等问题。为此，本文提出一种改进的混合零电压开关（ZVS）调制策略，结合变电流滞环控制与钳位调制，在全负载周期内实现ZVS，进一步提升效率。详细分析了每相约120°钳位的控制目标、软开关谐振周期及变电流滞环特性，并阐述了钳位模式与高频调制模式切换的瞬态过程，以最小化附加损耗。实验研制了5 kW/250 kHz原理样机，峰值效率达98.88%，相较现有类似调制方案效率提升0.38%，验证了理论分析与所...

解读: 该改进混合ZVS调制技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。250kHz高频运行下实现98.88%峰值效率，可直接应用于ST系列储能变流器的高频化设计，通过减小磁性元件体积提升功率密度。变电流滞环控制结合钳位调制的全周期ZVS实现方案，为SG系列光伏逆变器的SiC升级提供开关损耗优化路径，特别...

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...

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...

Zhigang Yao · Xinyu He · Muyang Liu · Jingrui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

通常，变开关频率方法用于使功率变换器工作在三角电流模式（TCM）或近临界导电模式（CRM），以实现零电压切换（ZVS）。然而，该方法存在电感峰值电流高、控制器设计复杂等问题。本文提出一种新颖的固定开关频率控制策略，采用梯形电流模式（TZCM），在近CRM下通过建模平均电感电流与双占空比的关系，调节并交替两个占空比，实现ZVS。该方法有效降低峰值电流，提升轻载效率，并适用于所有三电平DC-DC变换器。实验在2 kW样机上验证，最高效率达99.12%。

解读: 该固定频率ZVS控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的DC-DC环节具有直接应用价值。三电平拓扑是阳光电源中高压产品的核心架构，该技术通过梯形电流模式在固定频率下实现ZVS，可有效解决变频控制带来的EMI设计复杂性和磁性元件优化难题。相比传统TCM，峰值电流降低可减小功率器件应力，提...

Yong Li · Junyang Bao · Bangyin Liu · Shanxu Duan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

矩阵变压器因高效率和均流特性广泛用于各类隔离DC/DC变换器。四脚矩阵变压器以2x2排列将四个变压器单元集成到四脚磁芯中,降低磁芯损耗同时有效提高功率密度。然而应用于户用储能系统(ESS)、数据中心电源等48V母线应用时,低压侧绕组需串联降低磁通密度,导致各绕组感应电压振荡显著增加磁芯损耗。建立改进的四脚矩阵变压器杂散电容模型揭示不对称杂散电容导致感应电压振荡。基于分析提出两种平衡绕组消除振荡。3.5kW 400/48V LLC变换器样机验证,采用平衡绕组消除振荡,全负载效率提升,特别是轻载提升...

解读: 该矩阵变压器振荡消除技术对阳光电源户用储能和数据中心电源产品有重要优化价值。平衡绕组设计可应用于ST储能系统48V DC-DC模块的LLC变压器设计,降低磁芯损耗并提高轻载效率。该技术对户用光伏储能系统功率密度提升有参考意义。0.5%轻载效率改善对PowerTitan储能系统和数据中心UPS的待机损...