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无线电能传输系统中零相角频率跟踪策略研究
Research on Zero Phase Angle Frequency Tracking Strategy in Wireless Power Transfer Systems
金卓航武晋德韩晓霞张文杰赵钦涛 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45
水下无线电能传输系统中，水流引起的线圈偏移会改变磁耦合结构参数，导致系统谐振频率偏移，进而降低功率与效率。针对串联-串联拓扑系统，通过分析直流母线电流与逆变器输出电压、电流间的相角关系，设计相角测量电路，结合梯度下降算法，提出磁耦合参数偏移下的在线零相角频率跟踪策略。实验在200 W系统中验证，30 ms内实现零相角跟踪，传输功率最高提升16.24倍，效率提高17.38%。
解读: 该零相角频率跟踪技术对阳光电源的无线充电产品线具有重要应用价值。研究的串联-串联拓扑与相角测量方案可直接应用于电动汽车无线充电桩系统,提升充电效率与稳定性。其快速跟踪算法也可借鉴应用于ST储能系统的双向变流控制,优化储能双向功率传输效率。此外,该技术的在线参数自适应特性对SG系列逆变器的MPPT控制...
基于原边监测的水下WPT系统参数识别技术研究
Research on Parameter Identification Technology for Underwater WPT Systems Based on Primary-Side Monitoring
白龙雷 · 孙良顺 · 马智勇 · 罗博 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45
在水下无线电能传输（WPT）系统中，准确获取互感与副边负载信息对输出稳定与效率提升至关重要。由于海水涡流影响，传统空气中参数识别方法在水下应用时存在较大误差。本文针对水下环境建立互感模型，分析其对功率与效率的影响，提出一种仅需测量谐振与非谐振工作点下逆变器侧等效输入阻抗的互感与负载识别方法。基于S-S补偿拓扑进行理论推导与实验验证，结果表明该方法在无通信条件下可有效识别参数，负载识别误差低于2%，互感误差低于5%。
解读: 该水下WPT参数识别技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。其基于原边监测的无通信参数识别方法可应用于充电桩与车载OBC系统，特别是在恶劣环境下的无线充电场景。该技术提出的S-S补偿拓扑下互感与负载辨识算法，可借鉴至ST储能变流器的并网阻抗在线辨识，提升构网型GFM控制的鲁棒性。通过谐振/非...
负载变化下水下无线电能传输系统恒压输出的最优频率跟踪策略
Optimal Frequency Tracking Strategy for Underwater Wireless Power Transfer Systems With Constant-Voltage Output Under Load Variations
Han Hu · Hongsheng Hu · Fengwei Chen · Chunsen Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种针对串-串（SS）补偿水下无线电能传输（UWPT）系统的最优频率跟踪策略，实现了负载变化下的恒压（CV）输出。通过建立系统等效电路，推导了补偿电容准则，并设计了频率跟踪控制方案，有效提升了系统在复杂水下环境下的传输效率与输出稳定性。
解读: 该文献探讨的无线电能传输（WPT）技术与阳光电源现有的光伏、储能及充电桩业务在物理层面上存在差异，主要应用于特殊环境下的非接触式能量传输。虽然目前阳光电源的主流产品（如PowerTitan储能系统、组串式逆变器）依赖有线连接，但该研究中关于“负载变化下的恒压控制”及“频率跟踪算法”的设计思路，可为公...
水下无线电能传输
UWPT）系统的关键与寄生参数辨识及频率调节策略
Xu Liu · Damin Lu · Zhijuan Liao · Cancan Rong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对水下无线电能传输（UWPT）系统，海水电磁特性、波浪扰动及充电过程会导致互感、负载及寄生参数难以精确辨识，进而影响系统性能。本文提出了一种参数辨识方法及频率调节策略，旨在提升UWPT系统在复杂动态环境下的运行效率与稳定性。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（WPT）中的参数辨识与频率控制，虽主要针对水下场景，但其核心的参数在线辨识技术与动态频率调节策略，对阳光电源的电力电子变换器控制算法具有参考价值。在阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（如PowerTitan系列）中，精确的参数辨识有助于优化双向DC-DC变换器的控制精度，提...
基于有限现场数据驱动的水下无线电能传输
UWPT）系统快速精确在线参数辨识
Zhixin Chen · Fei Xu · Qingxin Yang · Xian Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对水下无线电能传输（UWPT）系统在复杂环境下面临的导电性强、谐波干扰及参数偏差等挑战，传统基于电路模型的辨识方法难以满足需求。本文提出一种数据驱动的在线参数辨识方法，利用有限的现场数据实现系统参数的快速、精确辨识，从而保障UWPT系统的高效稳定运行。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输的参数辨识，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及充电桩领域，尚未直接涉及水下无线充电，但其核心方法论——“基于有限数据的在线参数辨识”具有极高的技术迁移价值。在阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中，针对光伏电站或储能系统的复杂环境干扰，引入此类数据驱动的自适...
用于水下无线电能传输的六极板与混合介质电容耦合器
Six-Plate and Hybrid-Dielectric Capacitive Coupler for Underwater Wireless Power Transfer
Enguo Rong · Pan Sun · Kangheng Qiao · Xiaochen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种用于水下电容式电能传输（CPT）的六极板水平耦合器设计。该结构包含四个功率传输极板和两个屏蔽极板，有效抑制了外部干扰及电磁辐射。与传统设计不同，该方案采用混合介质材料，在水下复杂环境下实现了高效的电能传输与电场屏蔽。
解读: 该技术主要涉及非接触式电能传输的物理层设计，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及充电桩产品线在核心功率拓扑上存在差异。然而，其电场屏蔽与多极板耦合设计思路，可为公司在特殊环境（如高湿度、水下或严苛户外）下的电力电子设备封装与绝缘防护提供参考。建议关注其在极端环境下的电磁兼容（EMC）设计方法，以提...
一种抗偏移的水下混合无线电能传输系统
An Underwater Hybrid Wireless Power Transfer System With Constant Power Output Against Misalignment
Xian Zhang · Guangyao Li · Fengxian Wang · Yuqiao Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对水下无线供电装置在耦合偏移下输出功率不稳定的问题，本文提出了一种具有恒定功率输出的混合无线电能传输（UHWPT）系统。该系统采用集成磁电耦合器，由双D线圈和C型板组成，通过磁场与电场耦合的协同作用，有效提升了系统在偏移工况下的传输稳定性。
解读: 该研究探讨的无线电能传输（WPT）技术目前主要应用于特种环境（如水下），与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及主流充电桩产品线存在技术差异。然而，该研究中涉及的“抗偏移耦合器设计”及“恒定功率输出控制策略”对于阳光电源未来探索电动汽车无线充电技术、提升充电桩在复杂工况下的环境适应性具有一定的参考价值...
用于水下无线电能传输系统的准解耦弧形磁集成耦合器及其多目标参数优化方案
Quasi-Decoupled Arc-Shaped Magnetic Integrated Couplers for Underwater Wireless Power Transfer Systems and its Multiobjective Parameter Optimization Scheme
Shuyu Wang · Hongchen Liu · Fei Gao · Patrick Wheeler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
针对水下航行器（AUV）独特的空间约束，本文提出了一种准解耦弧形磁集成耦合器设计。研究填补了弧形线圈磁集成设计的空白，并提供了一套系统的参数优化方法，有效解决了AUV无线电能传输中的空间布局与耦合效率难题。
解读: 该文献聚焦于水下无线电能传输（UWPT）的磁耦合器设计，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及电动汽车充电桩（地面），但其涉及的磁集成技术与多目标优化算法在电力电子领域具有通用性。对于阳光电源而言，该研究中的高功率密度磁集成设计思路可借鉴于未来高压充电桩或特殊场景下的无线充电技术储备。建议研发...
集成原边相位获取的海底无线电能传输系统多关键参数辨识
Identification of Multiple Critical Parameters in Undersea Wireless Power Transfer System Integrating Primary-Side Phase Acquisition
Tao Li · Yijie Wang · Zhigang Liu · Zhichao Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文针对海底无线电能传输（UWPT）系统，提出了一种在系统启动阶段辨识原/副边线圈阻抗及互感的方法。该方法解决了高且多变的海水导电率对阻抗测量造成的干扰问题，并结合新型原边相位获取技术，实现了对系统关键参数的精准辨识，提升了复杂环境下的系统运行可靠性。
解读: 该文献聚焦于无线电能传输（WPT）的参数辨识与环境适应性，虽然目前阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、充电桩）主要基于有线连接，但其提出的“系统启动阶段参数自辨识”与“复杂环境下的阻抗匹配控制”思路，对阳光电源的充电桩业务（如未来无线充电技术储备）及储能系统在极端环境下的自适应控制具有参考价值...
基于恒流特性降频的水下无线电能传输系统效率提升策略
Efficiency Improvement Strategy Based on Frequency Reduction With Constant Current Characteristic for Underwater Wireless Power Transfer Systems
Han Hu · Hongsheng Hu · Fengwei Chen · Xin Dai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文研究了水下无线电能传输（UWPT）系统的效率优化问题。针对海水引起的涡流损耗（ECL）随工作频率平方增加的问题，提出了一种基于恒流特性的降频效率提升策略，旨在降低损耗并提高系统整体传输效率。
解读: 该文献探讨的无线电能传输及高频损耗抑制技术，虽目前主要应用于水下场景，但其核心的“频率控制优化”与“涡流损耗抑制”逻辑，对阳光电源的功率电子设计具有参考价值。在阳光电源的户用及工商业储能系统（如PowerStack）中，高频磁性元件的损耗控制是提升整机效率的关键。此外，该研究中涉及的复杂环境下的功率...
水下无线电能传输系统的机理与数据驱动混合联合参数辨识
Hybrid Mechanism- and Data-Driven Joint Parameter Identification for Underwater Wireless Power Transfer Systems
Zhixin Chen · Qingxin Yang · Xian Zhang · Fei Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
水下无线电能传输（UWPT）系统在闭环控制与稳定性方面面临挑战，主要源于缺乏通信及海水涡流引起的严重谐波畸变。本文提出了一种机理与数据驱动相结合的混合方法，用于实现系统关键参数的精确联合辨识，有效解决了复杂环境下的参数估计难题。
解读: 该研究提出的“机理+数据驱动”混合建模方法，在处理复杂环境下的参数辨识与状态估计方面具有前瞻性。虽然UWPT与阳光电源当前核心业务（光伏/储能）存在差异，但其核心逻辑可迁移至阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及储能系统（PowerTitan/PowerStack）中。建议研发团队借鉴该方法...
基于Adam-W优化算法的水下无线电能传输系统前端参数辨识方法
Front-End Parameter Identification Method Based on Adam-W Optimization Algorithm for Underwater Wireless Power Transfer System
Bo Luo · Huan Wu · Mengyao Wang · Fangrui Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对水下无线电能传输（UWPT）系统，由于涡流效应导致磁耦合机构等效电路复杂，传统矩阵求解法难以精确辨识参数。本文提出一种基于Adam-W优化算法的前端参数辨识方法，有效提升了系统传输特性的监测精度与效率。
解读: 该文献提出的基于Adam-W的参数辨识算法主要针对水下无线电能传输场景，与阳光电源现有的光伏、储能及充电桩业务在应用场景上有较大差异。然而，该算法在复杂工况下的高精度参数辨识能力，对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有借鉴意义。建议研发团队关注该算法在复杂环境（如高湿、强电磁干扰）下对功率...
基于DDQ线圈的水下同步无线电能与1 Mb/s数据传输系统分析
Analysis of Undersea Simultaneous Wireless Power and 1 Mb/s Data Rate Transfer System Based on DDQ Coil
Chaolai Da · Lifang Wang · Fang Li · Chengxuan Tao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于自主水下航行器的水下同步无线电能与数据传输系统，实现了1 Mb/s的通信速率。通过采用DDQ线圈设计集成磁耦合机构，实现了功率通道与数据通道的解耦，并针对海水环境下的频率特性及涡流损耗进行了深入研究。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）及磁耦合机构优化，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统（PowerTitan/PowerStack）及充电桩业务在应用场景上存在差异，但其核心的磁耦合解耦设计及涡流损耗抑制技术，对阳光电源在未来探索高防护等级、特殊环境下的电力电子设备集成化设计具有参考价值。建...
基于频率跟踪的海底无线供电系统恒压恒流控制方法
Constant Voltage and Constant Current Control Method of Undersea Wireless Power Supply System Based on Frequency Tracking Method
Lei Yang · Xinze Chen · Liye Tian · Yuanqi Zhang 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种结合谐振频率跟踪与恒压/恒流充电模式的控制方法，用于海底无线电能传输（UWPT）系统。该方法能快速响应系统谐振频率的变化，利用数字相位控制有效解决复杂海洋环境下系统失配的问题。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在有线光伏逆变器和储能系统，但无线充电技术在未来电动汽车充电桩（EV Charger）及特定工业场景（如水下机器人供电）具有潜在的拓展价值。其提出的频率跟踪与恒压恒流控制策略，对于提升电力电子变换器在复杂工况下的鲁棒性有参考意义...
一种具有改进错位容忍度的水下无线电力传输系统
An Underwater Wireless Power Transfer System With Improved Misalignment Tolerance
Zhengchao Yan · Baidong Peng · Jipan Wang · Bo Liang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种面向自主水下航行器（AUV）的水下无线电力传输（WPT）系统，旨在减小轴向错位的影响。设计并分析了多绕组螺线管发射线圈，以提高对轴向错位的容忍度。通过对所提出的磁耦合结构进行优化，仿真与实验结果表明，其互感在大范围轴向错位下仍保持稳定。搭建了基于该磁耦合结构的水下WPT实验平台，验证了理论与仿真分析。当轴向错位达到100 mm线圈宽度的80%时，输出功率波动率低于6%，输出功率基本稳定；在错位从0增至80 mm时，系统效率维持在89.4%～90.4%，输出功率为454～481 W。
解读: 该水下无线电力传输技术对阳光电源新能源汽车充电桩产品线具有重要借鉴价值。其多绕组螺线管结构实现的80%错位容忍度和89.4%~90.4%高效率传输，可直接应用于动态无线充电场景，解决车辆停靠位置偏差问题。该磁耦合优化设计方法可迁移至ST储能系统的模块化连接方案，提升储能柜间无线通信与辅助供电的可靠性...
基于海洋环境参数实时监测的水下无线电能传输系统阻抗角模型
Impedance Angle Model for Undersea Wireless Power Transfer Systems
Lei Yang · Jiahua Sun · Zhixue Bu · Haibing Wen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
海水温度、盐度和压力影响海水电导率和介电常数,导致电磁波在海水中快速衰减,限制无线电能传输距离和质量。提出阻抗角模型,通过涡流损耗算法集成温度和盐度等实时海洋环境参数,准确评估这些因素对水下无线电能传输(UWPT)系统阻抗特性的影响,实现海洋环境参数的镜像映射。通过适应动态海洋环境参数精确建模和预测,分析其对UWPT系统阻抗匹配的影响规律。通过实时调整阻抗角实现UWPT系统动态阻抗匹配,确保复杂多变海洋条件下系统稳定性和效率,提升水下移动设备供电可靠性。
解读: 该水下无线电能传输阻抗角模型技术对阳光电源海洋能和水下设备供电解决方案有创新启发。实时环境参数监测和动态阻抗匹配方法可应用于海上风电和海洋新能源领域的无线充电系统,提高系统适应性和可靠性。该技术对阳光电源拓展海洋工程和水下装备电源市场有参考价值,可为海上平台和水下机器人提供稳定电能传输方案。...
无铁氧体磁芯的高功率高自由度平台式水下无线充电站
High Power and High Freedom Platform Type Undersea Wireless Power Transfer Station Without Ferrite Core for AUVs
Lei Yang · Xinze Chen · Jiahua Sun · Liye Tian 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
本文提出一种面向自主水下航行器（AUV）的5000 W级高抗偏移平台式水下无线充电系统。相比对接式或笼式充电方式，该系统显著提升了AUV充电的自由度，并降低了对接结构设计难度。采用S/S谐振补偿网络以提高传输效率与功率等级，设计了耐压防腐外壳，结合亚克力透磁材料，可在20米以上水深工作。相较于金属材料，亚克力显著降低电磁场干扰，提升能量传输效率。实验样机验证了理论分析，仿真与实测结果表明，系统在空气与海水中均具备良好鲁棒性，无需铁氧体磁芯，避免了海水压力引起的压磁效应。空气中最高效率达94.81...
解读: 该水下无线充电技术对阳光电源新能源汽车充电桩产品线具有重要借鉴价值。其5000W级S/S谐振补偿拓扑、高抗偏移平台式设计可应用于电动汽车无线充电场景，提升充电便利性。无铁氧体磁芯设计避免压磁效应，降低成本与重量，适合集成到充电桩产品。空气中94.81%的高效率验证了谐振补偿网络的有效性，可优化ST储...