Seongho Woo · Yujun Shin · Jaewon Rhee · Sungryul Huh 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

无线电力传输（WPT）系统利用磁场作为能量传输媒介，传输过程中产生的漏磁场可能引发电磁场（EMF）和电磁干扰（EMI）问题。强磁场可能影响人体健康，谐波磁场则可能干扰周边电子设备。本文提出一种针对电动汽车WPT系统的谐振电路元件设计方法，用以有效抑制EMF与EMI。通过仿真与实验验证，该方法可将EMF降低达50%，EMI抑制效果达14 dB，满足相关电磁兼容性标准要求。

解读: 该谐振电路EMF/EMI抑制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。针对车载OBC充电机和充电桩产品，该方法可优化磁性元件设计，降低漏磁场50%和谐波干扰14dB，满足国际电磁兼容标准。技术启发：1）在ST储能变流器的高频磁性元件设计中应用该抑制方法，降低系统EMI水平；2）结合SiC/Ga...

Ioannis Nikiforidis · Konstantinos Bampouras · Prateek Wagle · David C. Yates 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

在低千瓦功率范围内，无线电力传输（WPT）在工业场景中具有广泛应用，如为机械供电和自动导引车（AGV）充电。高频感应式电力传输（HF-IPT）结合轻量化紧凑线圈与高效谐振变换器，实现高功率密度。然而，采用传统半桥或多谐振Class E类拓扑及宽禁带（WBG）器件，在数MHz频率下实现千瓦级输出仍具挑战。本文提出一种9 kW、3.47 MHz的直流至三相无线电力传输系统，可在12 cm气隙下稳定提供50 Hz、400 V工频电源，适用于无法直接插电的工业设备。系统在整个负载范围内运行稳定，输出电压...

解读: 该9kW高频无线电力传输技术对阳光电源工商业储能及充电业务具有重要参考价值。其并联差分Class E逆变器在3.47MHz高频下实现95% dc-dc效率和4.8W/cm³功率密度，可借鉴应用于：1）ST系列储能变流器的SiC器件高频化设计，提升功率密度；2）AGV充电场景的无线充电方案开发，解决工...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

提高功率密度和系统集成度是便携式设备无线电能传输（WPT）的关键关注点。然而，诸如抗偏移能力和功率波动等挑战仍然存在。本文提出了一种采用次级独立脉冲宽度调制（PWM）控制的可靠解决方案。一种结合螺线管和反向绕组的线圈结构确保了无源抗偏移能力，同时带槽磁芯集成了转换器，优化了紧凑性。此外，次级PWM控制无需通信即可实现精确的输出电压调节。一个高功率密度的WPT样机验证了所提出的耦合器和控制方法，结果表明在偏移50%的情况下输出电压波动小于1%，在100 W功率下效率保持在89%以上。次级设备极为紧...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项紧凑型无线电能传输技术具有显著的战略应用价值。该技术通过副边独立PWM控制实现的高功率密度（7.41 W/cm³）和抗偏移特性，与我司在储能系统、电动汽车充电及分布式能源管理领域的产品线存在天然的技术协同。 在储能系统集成方面，该技术的紧凑设计和无通信线路的电压调控能...

Liang Cai · Jianwei Mai · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

随着物联网与电力电子技术的发展，无线电力传输（WPT）尤其是双向系统，在设备间能量共享方面受到广泛关注。然而，磁耦合器原副边之间的横向偏移会显著降低传输功率与效率。为此，本文提出一种新型磁耦合结构，其由四个正交排列的原边线圈和一个正交副边线圈构成。四个原边线圈串联连接，在中心区域产生反向磁通。通过优化各正交线圈的尺寸，有效抑制了互感随横向位移的变化，从而减小互感波动，提升偏移容忍能力。当横向偏移达线圈长度的30%时，输出电压仅下降5.42%。该结构适用于双向WPT系统。

解读: 该四正交磁耦合器技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实现模块间无线能量均衡与冗余供电，30%偏移容忍度显著提升系统安装灵活性与运维便利性。对于新能源汽车充电桩产品，该双向WPT技术可开发无线充电方案，高偏移容忍特性解决车辆停放精度问题，互感波动抑制...

Ryo Matsumoto · Toshiyuki Fujita · Hiroshi Fujimoto · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

在多接收端无线功率传输（WPT）中，接收线圈间的交叉耦合是一大挑战。已有研究通过调节各接收端附加电抗至最优值实现补偿，但依赖于发射与接收电流相位差的检测，存在实际应用难题。本文将交叉耦合补偿问题转化为多变量优化问题，提出一种针对脉宽调制控制开关电容的独特控制方法。该方法通过搜索输入功率最大点实现补偿，无需直接比较发射与接收电流相位。实验结果表明，采用两和三个接收端时，该方法能有效抑制交叉耦合，显著减小输出功率偏离目标值的程度。

解读: 该PWM控制开关电容的多变量优化技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。在电动汽车无线充电桩开发中，多车位并行充电场景下的线圈交叉耦合问题严重影响充电效率和功率分配精度。该技术通过输入功率最大点搜索实现交叉耦合补偿，无需复杂的相位检测，可简化控制系统设计。其多变量优化思路可借鉴至ST储能系统的...

Matthieu Beley · Loris Pace · Arnaud Bréard · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

Class E逆变器因驱动简单、效率高且元件数量少，广泛应用于甚高频功率变换领域。本文提出一种适用于任意负载阻抗、输出功率和开关频率的通用设计方法，并引入可视化工具辅助设计者确定最优工作点。根据不同应用需求，可对多个工作点的性能进行评估。以40.68 MHz、50 W、5 Ω无线功率传输负载为例，设计三种满足相同指标的方案，制作样机并实验验证。充分考虑氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）的非线性输出电容特性，实测逆变器在额定工作点的效率达到87.7%至89.8%。

解读: 该甚高频Class E逆变器通用设计方法对阳光电源GaN器件应用具有重要参考价值。文中针对GaN HEMT非线性输出电容特性的建模与优化设计思路，可直接应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的高频化设计，提升功率密度。40.68MHz频率下87.7%-89.8%的效率表现，验证了负载导向设计方法的有效...

Ali Zakerian · Sohrab Abbasian · Prasad Jayathurathnage · Tomi Roinila 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

无线电力传输技术在电池供电设备特别是电动汽车充电中加速应用。发射线圈与接收线圈间的可变耦合系数和可变等效负载电阻是影响系统运行的因素。由于参数变化、额定元件容差和制造不匹配，实践中无法完美匹配发射和接收电路的谐振频率。作者研究了基于非线性拟合的新系统识别方法以改善参数不确定性相关问题。采用频率控制方法调节负载电压增强运行性能。频率控制算法优化系统以实现零电压开关和低导通损耗保持运行效率。文章展示了非常经济简单的发射器电流幅值测量和参数变化检测方法，以在动态运行条件下实现新的最优工作点。

解读: 该失谐WPT系统参数识别研究对阳光电源无线充电产品优化有重要参考价值。基于非线性拟合的系统识别方法应对参数不确定性的能力与阳光新能源汽车OBC无线充电模块在实际应用中面临的耦合系数变化和负载波动场景高度契合。频率控制实现ZVS和低导通损耗的优化策略可直接应用于阳光无线充电系统的效率提升。经济简单的发...

Jiahua Lyu · Wei Liu · Shuangxia Niu · Tianyi Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

自由定位是无线能量传输在消费电子与工业电子应用中面临的关键挑战之一。传统研究多集中于二维平面内的错位问题，当传输距离变化时，抗错位能力往往下降，且需重新设计耦合结构。本文提出一种基于三层同心发射线圈的多电流幅值调制方法，通过调节各层电流实现不同传输距离下磁场分布的均匀性，从而支持三维自由定位。为此，设计了一种代理辅助的多保真度遗传算法（SAMFGA），用于优化耦合结构及电流幅值。引入带评分机制的适应度函数评估磁场均匀性，提升优化效率。实验验证了该方案在不同传输距离下的抗错位性能，结果表明其在x、...

解读: 该三维自由定位无线能量传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。多电流幅值调制方法可应用于充电桩无线充电模块，解决车辆停放位置偏差导致的充电效率下降问题，25%的xy向抗偏移能力和15.6%的z向容差可显著提升用户体验。代理辅助多保真度遗传算法（SAMFGA）的优化思路可借鉴至ST储能系统...

Eojin Kim · Yeonsoo Kim · Juntaek Oh · IEEE Access · 2025年1月

本研究提出利用对称阻抗控制网络SICN实现高效无线电力传输的双频整流器。所提整流器包括倍压器和连接到倍压器各二极管的SICN。SICN控制各二极管在两个基本频率看到的输入阻抗以及二极管端子处这些频率的二次谐波阻抗，从而控制各二极管两端的电压。这最小化两个二极管导通时的重叠时间并最大化施加给它们的电压。因此在两个频率的宽输入功率范围内实现最大功率转换效率PCE。所提整流器设计和制造，紧凑尺寸28.9×38.9mm²。测量显示最大PCE在0.915和2.42GHz分别达到82.1%和75%。此外PC...

解读: 该双频整流器技术对阳光电源无线充电和能量收集应用有前瞻性参考价值。虽然阳光当前主要聚焦有线充电，但无线电力传输技术在未来智能设备和传感器供电中有潜力。对称阻抗控制网络SICN的高效率设计思路可应用于阳光功率变换器优化。宽功率范围高效率特性与阳光产品需求一致。双频工作能力对阳光开发多场景适应的能量收集...

Ryo Matsumoto · Toshiyuki Fujita · Hiroshi Fujimoto · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

在无线电力传输系统中，线圈位置的灵活性及电路元件的制造公差会导致自感和互感变化。本文提出一种基于脉宽调制控制的开关电容方法，通过主动引入未补偿电抗来调节谐振电路，在自感与互感同时变化时仍能保持输出功率和传输效率恒定。该方法实现了恒定输出功率、恒定电流幅值以及逆变器的软开关运行。文章还给出了开关电容闭环控制方案的建模与实现。实验结果表明，所提方法在1kW样机上可将直流-直流效率稳定在93.1%至93.8%之间，而传统补偿方法在最差耦合条件下效率降至85.2%。

解读: 该PWM开关电容电抗调节技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。在电动汽车无线充电桩开发中，该方法可解决车辆停放位置偏移导致的耦合系数变化问题，通过动态调节谐振补偿维持恒定充电功率和93%以上高效率。技术原理可借鉴至ST储能变流器的DC-DC变换环节，应对电感参数漂移时的效率优化。所提闭环控制...

Peyman Darvish · Hui Cao · Muhammad Fasih Uddin · Houqing Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

在无线电能传输（WPT）系统中使用集成电感器具有诸多优势，例如减少铁氧体材料的使用、降低成本、缩小变换器尺寸以及提高功率密度。本文提出了一种适用于WPT系统中集成电感器的优化方法，该方法不仅可应用于需要完全解耦的直流 - 直流变换器，还可用于补偿电感器，能将电能导向所需线圈的同时与其他线圈解耦。为加速优化过程，本文提出了一种改进的集总环路模型，以实现为不同的WPT应用同时设计多个解耦和/或耦合的集成电感器。以双侧LCC拓扑结构为例进行研究，优化设计可使发射端和接收端的附加集成电感器的自感分别降低...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项集成电感优化技术对我们的无线充电和电力电子产品线具有重要的战略价值。该技术通过优化耦合/解耦集成电感设计，实现了26%的自感降低和96.5%的直流效率，这与我们在光伏逆变器和储能系统中追求的高功率密度、高效率目标高度契合。 在产品应用层面，该技术可直接赋能我们的电动汽...

Fei Xu · Yuxiang Ren · Ming Xue · Zhixin Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

无线电力传输（WPT）系统中常因负载变化和位置偏移导致输出功率波动。为此，本文提出一种新型控制策略，可在负载及耦合系数大幅变化时实现恒定功率（CP）输出。该系统采用双LCC（DLCC）补偿拓扑，副边补偿电感与半主动整流器（SAR）及开关控制电容（SCC）串联。通过提出的参数协同调节策略，调节副边等效负载阻抗，使系统始终工作于谐振状态并实现恒功率输出。所提控制方法还可确保所有开关器件实现零电压开关（ZVS），显著降低开关损耗，提升系统整体效率。实验样机结果表明，在负载与耦合系数变化超过50%时，输...

解读: 该LCC-LCC补偿WPT恒功率控制技术对阳光电源新能源汽车充电产品线具有重要应用价值。文中提出的副边半主动整流器（SAR）与开关控制电容（SCC）协同调节策略，可直接应用于无线充电桩产品开发，解决车辆停放偏移导致的耦合系数变化（±50%）及不同车型电池负载差异带来的功率波动问题。所提ZVS软开关技...

Mehmet Zahid Erel · Tabish Imtiaz · Ahmed Elsanabary · Saad Mekhilef 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

无线电力传输（WPT）为电动汽车（EV）充电提供了便利、可靠且安全的解决方案。近年来，多线圈结构的引入有效提升了功率传输能力并增强了系统可扩展性，但也带来了互感耦合与空间受限等问题。本文提出一种新型紧凑型集成耦合结构，发射端采用两个自然解耦线圈，均与接收线圈耦合以提升功率传输能力。利用ANSYS Maxwell仿真分析该耦合器在偏移工况下的性能，并基于输出电压随横向偏移的变化实现偏移方向的自主检测。实验结果表明，在120 mm气隙、完全对准时，系统最大传输效率达97.08%，输出功率1.147 ...

解读: 该四重补偿线圈集成技术对阳光电源新能源汽车充电产品线具有重要应用价值。研究提出的双发射线圈自然解耦结构与偏移自检测方案，可直接应用于阳光电源无线充电桩产品开发，解决实际应用中车辆停放偏移导致的充电效率下降问题。97.08%的高效率传输与243.76W补偿功率设计，为阳光电源OBC车载充电机与地面充电...

Xu Liu · Shengli Bian · Anmin Ma · Cancan Rong 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

随着经济发展，自动导引车（AGV）在工业生产中日益重要，其充电方式是实现智能自动化的重要环节。无线电力传输（WPT）技术为此提供了有效解决方案。针对实际应用，单发射多接收WPT系统更具成本优势，但接收线圈间的互耦影响显著，且不同负载对恒流或恒压充电及功率分配需求各异。本文提出一种基于移相控制的单发射双接收WPT系统控制方法，仅通过调节逆变器移相角即可实现多种充电模式与预期功率分配。实验结果验证了该方法的有效性与精确性，在存在偏移的情况下仍可实现最高93.59%的DC-DC效率。

解读: 该双负载MCR-WPT系统的移相控制策略对阳光电源充电桩产品线具有重要应用价值。研究中的CV/CC充电模式切换与功率分配技术可直接应用于多车位无线充电场景，通过单发射多接收架构降低系统成本。移相控制实现的动态功率分配能力可优化阳光电源充电桩的多端口充电管理，特别是在AGV、叉车等工业场景。93.59...

Tong Li · Siqi Li · Zhe Liu · Sizhao Lu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

本文提出一种用于大空间无线电力传输系统的完全对称平面螺旋接收线圈（PS-coil），旨在显著降低电场（E-field）暴露。该线圈采用多股对称绕制的螺旋导线取代传统单导线结构，实现分布式精确电容补偿，有效抑制寄生电容及其引发的E-field辐射。PS-coil在保持磁场（H-field）分布的同时，大幅削弱E-field强度，使功率接收在ICNIRP 2020限值内最大化。有限元仿真表明，在6 A有效电流下，1 cm距离处局部比吸收率（SAR）仅为0.72 W/kg，较传统设计降低80%，远低于...

解读: 该低电场暴露无线电力传输技术对阳光电源新能源汽车充电产品线具有重要应用价值。PS-coil的完全对称螺旋结构与分布式电容补偿设计，可直接应用于无线充电桩系统，将SAR降低80%至0.72 W/kg，满足ICNIRP 2020人体安全标准。其200W功率传输能力和54.8%效率，适配小功率移动设备充电...