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基于空间矢量选择性谐波消除的电流源变换器模型预测开关模式控制
Model Predictive Switching Pattern Control for Current-Source Converters With Space-Vector-Based Selective Harmonic Elimination
Hang Gao · Bin Wu · Dewei Xu · Ricardo P. Aguilera 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种用于电流源变换器（CSC）的模型预测开关模式控制（MPSPC）方法。该方法结合了基于空间矢量的选择性谐波消除（SHE）技术与负载电流预测，在稳态下实现了优异的低次谐波抑制性能，并显著改善了系统的动态响应速度。
解读: 该研究提出的MPSPC控制策略在提升逆变器电能质量和动态响应方面具有显著优势。对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器，该算法可优化并网电流谐波特性，特别是在弱电网环境下，能有效提升系统的稳定性。此外，该技术对电流源型储能变流器（PCS）的控制优化具有参考价值，有助于降低滤波器体积，提升功率密度。建议...
一种用于Vienna整流器电流谐波抑制的零序分量注入调制方法
A Zero-Sequence Component Injection Modulation Method With Compensation for Current Harmonic Mitigation of a Vienna Rectifier
Wenlong Ding · Chenghui Zhang · Feng Gao · Bin Duan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
针对Vienna整流器传统调制方法导致的电流畸变问题，本文提出了一种新型零序分量注入调制方法。该方法旨在改善Vienna整流器在直流侧电压平衡或不平衡工况下的输入电流质量，有效降低谐波含量。
解读: Vienna整流器作为典型的高功率因数三电平拓扑，在阳光电源的充电桩产品及部分工业电源模块中具有应用潜力。该文提出的零序分量注入调制策略，能够有效解决直流侧电压不平衡带来的电流畸变问题，提升系统在复杂电网环境下的电能质量。建议研发团队将其应用于充电桩AC/DC模块的控制算法优化中，以提升产品在宽电压...
一种具有中间线圈且抗偏移的恒流输出感应电能传输系统
A Misalignment Tolerant IPT System With Intermediate Coils for Constant-Current Output
Ruikun Mai · Bin Yang · Yang Chen · Naijian Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
感应电能传输（IPT）系统在实际应用中难以避免偏移，导致系统参数变化及性能下降。本文提出了一种包含初级和次级中间线圈的新型IPT拓扑，旨在提升系统的抗偏移特性，并实现了恒流输出。
解读: 该研究提出的抗偏移IPT拓扑对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。无线充电技术是未来充电桩的重要演进方向，目前行业痛点在于线圈对准精度要求高。该拓扑通过增加中间线圈改善了偏移容忍度，有助于提升充电桩的用户体验和系统鲁棒性。建议研发团队关注该拓扑在提升大功率无线充电效率及降低安装对准难度方面的潜...
基于伪双极直流系统中瞬态工作电压的机械式直流断路器重合闸新策略
Novel Reclosing Strategy Based on Transient Operating Voltage in Pseudobipolar DC System With Mechanical DCCB
Weijie Wen · Haijin Liu · Bin Li · Pengyu Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
为提升直流系统可靠性，机械式直流断路器（DCCB）因其低损耗和低成本优势备受关注。本文针对伪双极直流系统，提出了一种基于瞬态工作电压（TOV）的重合闸新策略，解决了现有研究忽略系统整体瞬态电压影响的问题，为直流配电及储能系统的故障保护提供了技术支撑。
解读: 该研究聚焦于直流系统保护与断路器控制，对阳光电源的PowerTitan、PowerStack等大型储能系统及直流微电网解决方案具有参考价值。随着储能系统向高压直流侧并网发展，直流故障保护的可靠性至关重要。该重合闸策略可优化储能PCS在直流侧故障后的快速恢复能力，提升系统可用率。建议研发团队关注机械式...
基于插入指数修正的IGBT高功率MMC组件级半导体损耗平衡
Component-Level Semiconductor Loss Balancing for IGBT Based High Power MMC Through Insertion Index Modification
Bin Xu · Li Tu · Shaoyan Gong · Gaoyong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
模块化多电平变换器（MMC）是高压直流输电领域的主流拓扑。功率半导体的运行损耗是影响器件老化和系统可靠性的关键因素。本文提出了一种通过修正插入指数来平衡MMC上下桥臂开关器件损耗的方法，旨在优化热分布，从而提升高功率变换器的整体寿命与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压直流侧并网应用具有重要参考价值。MMC拓扑在高压大容量储能领域应用广泛，通过优化插入指数实现损耗平衡，能够有效降低功率模块的局部热应力，延长IGBT模块寿命，从而提升产品在极端工况下的可靠性。建议研发团队关注该控制策略在降低散...
一种用于DWPT系统的磁场集中增强型I型发射器以实现低功率波动
A Magnetic Field Concentration Enhanced I-Shaped Transmitter for DWPT System to Achieve Low Power Fluctuation
Chenyan Zhu · Xinghong He · Huanyu Yang · Ying Luo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
动态无线电能传输（DWPT）是解决自动导引车（AGV）续航焦虑和电池载重问题的有效方案。本文提出了一种I型发射器结构，通过磁场集中技术优化了非对称耦合结构，在偏移工况下表现出比传统平面耦合器更优的性能，有效降低了功率波动。
解读: 该技术主要针对动态无线充电领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主，但随着工业物流自动化及AGV应用场景的增加，无线充电技术（DWPT）可作为未来智能物流充电解决方案的储备技术。该I型发射器结构在抗偏移和功率稳定性方面的优化，可为阳光电源未来研发高效率...
一种适用于任意拓扑MC-WPT系统的通用互感与负载识别方法
A Universal Mutual Inductance and Load Identification Methodology for MC-WPT Systems With Arbitrary Topology
Zhi-Juan Liao · Bin Gao · Fan Yi · Zhi-Peng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种基于本征态机制的通用前端识别方法，用于获取磁耦合无线电能传输（MC-WPT）系统的互感与负载参数。该方法建立了任意拓扑MC-WPT系统的通用实本征态参数准则，并推导了互感与负载的通用解析表达式，实现了对不同拓扑系统参数的精确辨识。
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光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但随着电动汽车无线充电技术的演进，该研究中涉及的参数辨识与拓扑分析方法可作为技术储备。对于阳光电源的充电桩产品线，若未来布局无线充电领域，该通用辨识算法有助于提升系统在不同耦合环境下的自适应能...
一种具有主动阻尼功能的电流源整流器模型预测功率因数控制方案
A Model Predictive Power Factor Control Scheme With Active Damping Function for Current Source Rectifiers
Hang Gao · Bin Wu · Dewei Xu · Navid R. Zargari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文针对高压大功率电流源整流器（CSR），提出了一种模型预测功率因数控制（MPPFC）方案。该方案引入了新型线路无功功率参考估计器，以实现单位功率因数或最大可实现功率因数，并集成了主动阻尼功能以抑制LC谐振，有效解决了输入功率因数控制与系统稳定性问题。
解读: 该研究提出的模型预测控制（MPC）及主动阻尼技术，对阳光电源的高压大功率产品线具有重要参考价值。特别是在PowerTitan等大型储能PCS及集中式光伏逆变器中，LC滤波器引起的谐振是系统稳定性的核心挑战。该方案通过算法层面的主动阻尼替代传统无源阻尼，有助于提升系统效率并降低硬件成本。建议研发团队关...
微电网并网与孤岛模式平滑切换的控制系统设计
Design of Control System for Smooth Mode-Transfer of Grid-Tied Mode and Islanding Mode in Microgrid
Mingzhi Gao · Min Chen · Bin Zhao · Bodong Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种基于电压源控制的分层微电网控制系统，旨在实现并网模式（GTM）与孤岛模式（ILM）之间的平滑切换，并同时满足两种模式下的独立设计要求。该系统集成了GTM控制、ILM控制及模式切换控制策略，提升了微电网运行的稳定性和可靠性。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan及PowerStack等储能系统在微电网应用中的核心需求。在构网型（GFM）技术演进背景下，实现并网与离网模式的无缝切换是提升用户侧及电网侧储能系统稳定性的关键。该分层控制架构可优化阳光电源PCS的控制算法，增强在弱电网或离网环境下的电压支撑能力，提升黑启动...
一种用于基于VSC的海上风电场连接的新型直流斩波器拓扑
A Novel DC Chopper Topology for VSC-Based Offshore Wind Farm Connection
Bin Xu · Chong Gao · Jing Zhang · Jun Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
交流电网电压跌落会导致直流母线电压骤升，可能损坏海上风电系统设备。本文研究了现有的直流斩波器拓扑，总结了其优缺点，并在此基础上提出了一种新型直流斩波器拓扑，旨在有效吸收多余能量，确保直流母线电压维持在安全范围内。
解读: 该研究针对海上风电直流侧过压保护问题，提出的新型斩波器拓扑对阳光电源的风电变流器及海上风电并网解决方案具有重要参考价值。在海上风电场高压直流输电（HVDC）或柔性直流并网场景中，直流斩波器是保障系统低电压穿越（LVRT）能力的关键组件。建议研发团队评估该拓扑在提升系统功率密度和可靠性方面的潜力，并将...
PT对称与PT破缺状态下无线电能传输系统的恒流、恒压及恒功率控制
Constant Current, Constant Voltage, and Constant Power Control for Wireless Power Transfer Systems in PT-Symmetric and PT-Broken State
Zhi-Juan Liao · Fan Yi · Bin Gao · Guanyu Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
PT对称磁耦合无线电能传输（MC-WPT）系统因其位置鲁棒性和高传输效率备受关注。然而，该系统在负载扰动下难以实现恒定输出，且传输距离受临界耦合限制。本文提出了一种新型控制策略，旨在解决上述问题，实现恒流（CC）、恒压（CV）及恒功率（CP）输出。
解读: 该文献探讨的无线电能传输（WPT）技术目前主要应用于电动汽车充电领域。对于阳光电源而言，虽然目前主营业务集中在有线充电桩，但无线充电代表了未来电动汽车补能的便捷化趋势。该研究中关于PT对称状态下的恒流、恒压控制算法，可作为公司在充电桩技术储备中的前瞻性研究。建议研发团队关注其在提高传输效率和抗负载扰...
电流源变换器驱动感应电机的共模电压抑制模型预测控制方案
Common-Mode-Voltage-Reduced Model-Predictive Control Scheme for Current-Source-Converter-Fed Induction Motor Drives
Hang Gao · Bin Wu · Dewei Xu · Manish Pande 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
针对中压电机驱动系统中共模电压（CMV）导致的绝缘损坏及轴承电流问题，本文提出了一种改进的模型预测控制（MPC）策略。相比传统的空间矢量调制（SVM）方法，该方案能进一步降低电流源变换器（CSC）驱动系统中的CMV峰值，提升系统运行可靠性。
解读: 该研究关注电力电子变换器中的共模电压抑制与先进控制算法，对阳光电源的功率变换技术具有参考价值。虽然阳光电源目前以电压源型逆变器（VSI）为主，但该研究中关于模型预测控制（MPC）的优化思路，可应用于阳光电源的大功率组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的控制算法升级，以进一步降低...
一种基于滞环控制策略的混合直流斩波器功率损耗与热能优化方法
A Power Losses and Thermal Energy Optimization Method for Hybrid DC Chopper Based on Hysteresis Control Strategy
Yunfeng Li · Jiefeng Xu · Bin Xu · Chong Gao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对海上风电场通过MMC-HVDC系统并网时，直流斩波器需吸收多余功率以防止直流过压的问题，本文提出了一种由级联子模块和集中电阻组成的混合直流斩波器结构。该结构通过在每个子模块内配置分布式电阻，实现了功率损耗的优化与热能的有效管理。
解读: 该研究针对海上风电高压直流输电场景，对直流斩波器的拓扑优化与热管理具有重要参考价值。阳光电源在风电变流器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中，对于高压直流侧的过压保护和功率耗散控制有类似需求。该混合拓扑结构有助于提升大功率变流设备的可靠性与热设计水平，建议研发团队关注其在海上风电变流器及高...
整流器非线性结电容对高压电源性能的影响
Effects of Nonlinear Junction Capacitance of Rectifiers on Performance of High Voltage Power Supplies
Sihui Zhou · Qianhong Chen · Bin Zhang · Jingwen Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
碳化硅（SiC）二极管因其高频特性和紧凑尺寸，常用于高压电源整流器。本文深入分析了二极管结电容对包含LCL/P谐振网络和倍压器的转换器性能的影响，并考虑了电压相关性。
解读: 该研究针对SiC二极管结电容对高压转换效率的影响，对阳光电源的高功率密度产品线具有重要参考价值。在PowerTitan储能系统及大功率组串式逆变器中，随着开关频率的提升，二极管的非线性结电容会显著影响软开关实现及电磁干扰（EMI）。建议研发团队在设计高压DC-DC级时，将非线性电容模型纳入仿真，以优...
基于外壳温度波形相似性的SiC MOSFET加速功率循环试验在线老化监测
Case Temperature Waveform Similarity-Based Online Aging Monitoring for SiC MOSFETs of Accelerated Power Cycling Tests for DC-SSPCs
Bin Yu · Xingjian Shi · Ze Zhou · Enyao Xiang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
针对直流固态功率控制器（dc-SSPC）中SiC MOSFET的在线状态监测对提升系统可靠性至关重要。传统电参数监测方法需高精度电路与复杂控制系统，易干扰正常运行。本文提出一种基于绝缘温度传感器测量的非电参量——外壳温度，用于在线监测SiC MOSFET老化状态。通过改进的余弦相似性分析温度波形，定义了meacosk与stdcosk两个老化特征参数，可有效追踪器件整体老化趋势，并灵敏反映键合线与焊料层严重老化，无需依赖电参数。实验验证了该方法的有效性，提升了无损、在线监测的实用性，为故障诊断与预...
解读: 该基于外壳温度波形相似性的SiC MOSFET在线老化监测技术对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。相比传统电参数监测，该方法采用非侵入式温度传感器，无需高精度电路改造，可直接集成至PowerTitan储能系统的功率模块中，实现SiC器件键合线与焊料层老化的早期预警。me...
基于改进长短期记忆网络与数据驱动预测控制的电动汽车能量管理
Energy management of electric vehicles based on improved long short term memory network and data-enabled predictive control
Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384
摘要 作为混合储能系统（HESS）电动汽车中一种流行的能量管理策略（EMS），模型预测控制（MPC）易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆（LSTM）网络进行轨迹预测，从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层，针对HESS提出了一种数据驱动预测控制（DeePC）方法，以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配，并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同，DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...
解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...
一种考虑极端降雨时空特性的混合数据与知识驱动的分布式光伏系统风险预测方法
A Hybrid Data and Knowledge Driven Risk Prediction Method for Distributed Photovoltaic Systems Considering Spatio-Temporal Characteristics of Extreme Rainfalls
Yuxuan Wang · Bin Zhou · Cong Zhang · Siu Wing Or 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年7月
本文提出一种结合基于知识与数据驱动的电气安全风险（ESR）预测方法，该方法考虑了极端降雨的时空特征，旨在识别因内涝导致高停机风险的分布式光伏系统（DPVS）。首先，建立了分布式光伏系统内涝的二维水动力偏微分模型，以推导极端降雨在时空异质性条件下淹没深度的动态分布。开发了一种基于快速图像分割的风险分区算法，以提取暴雨及内涝的非均匀空间分布和时间波动性，从而将分布式光伏系统划分为具有不同电气安全风险程度的多个区域。然后，从数学角度提出了一种基于知识的、考虑淹没深度和寄生电容的泄漏电流分析方法，以揭示...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对分布式光伏系统极端降雨风险预测的研究具有重要的工程应用价值。当前我国分布式光伏装机规模快速增长，但极端天气导致的系统停机和电气安全事故已成为影响发电效率和资产安全的关键因素。该研究提出的知识与数据混合驱动方法，通过二维流体动力学模型模拟积水深度的时空演化，并结合漏电...
圆柱形锂离子电池串联电弧的演化规律及诱发失效研究
Study on the evolution laws and induced failure of series arcs in cylindrical lithium-ion batteries
Wenqiang Xu · Kai Zhou · Yalun Li · Bin Gao 等10人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.377
摘要 随着储能与动力电池系统电压等级的提升，电池系统的电气安全问题受到广泛关注。电池系统中因连接松动等电气故障引发的串联电弧问题日益严重。然而，目前针对电池系统中串联电弧的研究仍处于初级阶段。因此，为探究电池相关的电弧灾害问题，本研究搭建了模拟串联电弧故障的实验平台。以正极接线端电弧为重点研究对象，探讨了不同条件下电池相关电弧的演化规律，并分析了其对电池造成的危害效应。结果表明，当系统电压为200 V、电路电流为2C时，不同荷电状态（SOC）的电池均可产生稳定的电弧。同时，电弧可熔穿电池外壳形成...
解读: 该研究揭示的200V系统串联电弧演化规律对阳光电源储能系统安全设计具有重要参考价值。针对ST系列PCS及PowerTitan储能系统,建议在电池簇连接处集成电弧检测算法,通过监测电流波动特征实现早期预警。研究中电弧导致的电池壳体熔穿、电解液泄漏等失效模式,可指导iSolarCloud平台开发基于温升...
基于热力学指标的热管理系统多目标运行参数虚拟标定技术研究
Research on virtual calibration technology for multi objective operating parameters of thermal management system based on thermodynamic indicators
Haoyuan Chen · Kunfeng Liang · Chunyan Gao · Yunpeng Zhang 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
摘要 随着纯电动汽车的快速发展，相关技术问题仍然存在，高效可靠的热管理系统是提升整车性能的核心挑战之一。本研究提出一种多模式直接冷却热管理系统，旨在满足温度控制需求的同时，优化能源效率、成本及环境影响。建立了系统的实验与仿真平台作为数据来源，并构建了包含三个指标的热力学分析框架，利用实验数据评估不同运行参数对系统性能的影响。结果表明，系统蒸发温度升高5 °C时，在两种模式下总能量损失降低约12.6%，环境影响减少4.65%，但成本均增加约12%；系统在不同运行模式下均存在一组最优运行参数。在热力...
解读: 该热管理多目标优化技术对阳光电源电动汽车充电及储能热管理系统具有重要价值。研究中的热力学三指标评估体系(能效、成本、环境影响)可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的温控优化,通过遗传算法实现参数虚拟标定,提升18.2%火用效率同时降低30.9%环境影响。该方法可指导阳光电源OBC车载...
基于半经验模型驱动协同仿真下集成式固体氧化物燃料电池冷热电联供系统的多目标优化与后验多准则决策
Multi-objective optimization and posteriori multi-criteria decision making on an integrative solid oxide fuel cell cooling, heating and power system with semi-empirical model-driven co-simulation
Bin Gao · Yuekuan Zhou · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325
在绿色建筑中，利用副产水电解制氢的集成式固体氧化物燃料电池冷热电联供系统可推动碳中和转型。然而，关于冷热电联供系统设备容量配置的基本机理及其对系统技术经济性的影响尚未明确，尤其是在考虑相关设备动态退化特性和效率变化的情况下。本研究建立了基于MATLAB-TRNSYS协同仿真的多软件优化平台，用于开展参数化容量配置分析，在建模复杂性与计算效率之间实现了良好平衡。构建了一个自给型冷热电联供系统模型，并集成了固体氧化物燃料电池的半经验代理模型，以高效地与其他电站辅助设备类型进行交互。通过各组件（电池、...
解读: 该SOFC冷热电联供系统的多目标优化方法对阳光电源氢能储能系统具有重要借鉴价值。研究中的MATLAB-TRNSYS协同仿真平台可应用于ST系列储能变流器与氢储能设备的容量配置优化,特别是电解槽、燃料电池与PowerTitan储能系统的协调控制策略开发。其半经验代理模型方法可降低iSolarCloud...
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