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用于设计高储能性能聚合物纳米复合材料的相场模拟物理信息神经网络
Physics-informed neural networks for phase-field simulation in designing high energy storage performance polymer nanocomposites
Qiao Li · Tan Zeng · Hongxiao Yang · Jun Ma 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
本文提出一种基于物理信息神经网络（PINNs）的相场模拟方法，用于高效设计高能量存储性能的聚合物纳米复合材料。该方法融合深度学习与相场模型，通过嵌入控制方程和物理约束，显著提升计算效率并准确预测纳米复合材料中电畴演化与界面效应。结合实验验证，所提模型可优化填料分布与微观结构，实现高储能密度与低损耗。研究为多功能介电材料的设计提供了新范式。
解读: 该物理信息神经网络相场模拟技术对阳光电源储能系统的介电材料设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，高能量密度电容器是直流母线支撑和滤波的关键器件，该技术可优化聚合物薄膜电容的填料分布与微观结构，提升储能密度并降低介电损耗，直接改善功率密度和系统效率。结合SiC...
基于接口阻抗的无线充电系统互操作性评估改进方法
Improved Interoperability Evaluation Method for Wireless Charging Systems Based on Interface Impedance
Guang Yang · Kai Song · Xiaoliang Huang · Chao Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
无线充电系统的车载端与地面端互操作性是国际标准关注的重点。SAE J2954提出了基于接口阻抗的评估方法，但高频下的相位差测量存在挑战。本文提出了一种改进的阻抗测量方法，以提高互操作性评估的准确性与可靠性。
解读: 该研究针对无线充电系统的互操作性评估，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着大功率无线充电技术的演进，互操作性是实现标准化和规模化应用的关键。该改进方法有助于优化阳光电源充电桩产品的接口设计与测试流程，提升产品在不同车型间的兼容性。建议研发团队关注该阻抗测量技术，将其集成至充电桩的自动...
电网不平衡下双馈感应发电机无锁相环直接定子电流矢量控制策略
Direct Stator Current Vector Control Strategy of DFIG Without Phase-Locked Loop During Network Unbalance
Peng Cheng · Heng Nian · Chao Wu · Z. Q. Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种在电网不平衡条件下，针对双馈感应发电机（DFIG）的无锁相环（PLL）直接定子电流矢量控制策略。该策略利用标称频率产生的虚拟相位角进行坐标变换，取代了传统PLL估计的实际电压相位角，从而提升了系统在电网异常工况下的控制鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。在电网不平衡或弱电网环境下，传统基于PLL的控制策略易失稳，而无PLL控制策略能显著提升变流器在复杂电网工况下的适应性和稳定性。建议研发团队将该虚拟相位角控制思想引入风电变流器控制算法中，以优化低电压穿越（LVRT）性能，并增强产品在电网故障下的抗扰...
电压源换流器高压直流输电
VSC-HVDC）高频振荡机理分析与抑制方法
Jianhang Zhu · Jiabing Hu · Lei Lin · Yifan Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文研究了高压直流输电系统中电压源换流器（VSC）的高频振荡（HFO）问题。研究表明，控制系统的长延时是导致HFO的主要因素。文章探讨了通过软件优化（如在终端电压前馈控制中增加低通滤波器）等现有抑制方案的局限性，并提出了改进策略。
解读: 该研究涉及的控制系统延时与高频振荡问题，对阳光电源的组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）在弱电网环境下的并网稳定性具有重要参考价值。随着阳光电源构网型（GFM）技术的推广，控制环路延时对系统阻抗特性的影响愈发关键。建议研发团队借鉴文中的前馈控制优化思路，评估在iSolarClou...
基于单级多端口固态变压器的中压直流互联系统及协调控制策略
Single-Stage Multiport Solid-State Transformer Based Medium-Voltage DC Interconnection System and Coordinated Control Strategies
Di Zhu · Chuang Liu · Jingyue Wang · Zhongchen Pei 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对现代配电网中分布式电源与负荷接入带来的功率流与电能质量挑战，本文提出一种基于单级多端口固态变压器（SST）的中压直流（MVDC）互联系统。文章详细分析了SST的拓扑结构，并设计了相应的协调控制策略，以实现多端口间的功率平衡与高效能量管理。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着配电网向中压直流化演进，基于SST的多端口互联架构可提升光储充一体化电站的能量密度与转换效率。建议研发团队关注单级SST拓扑在大型储能PCS中的应用，以减少变换级数、降低损耗。此外，该文的协调控制策略可优化iS...
用于蜿蜒式动态无线电能传输系统的紧凑型三相接收器设计
Design of Compact Three-Phase Receiver for Meander-Type Dynamic Wireless Power Transfer System
Chao Wang · Chunbo Zhu · Guo Wei · Jing Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
三相蜿蜒式动态无线电能传输系统是轨道交通供电或充电的理想方案。针对目前三相接收器缺乏系统性分析与设计的问题，本文研究了采用重叠接收线圈和铁氧体磁芯的紧凑型三相接收器设计，旨在实现其实际应用中的小型化与高效化。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（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，但动态无线充电技术代表了电动交通领域的前沿趋势。对于阳光电源的电动汽车充电桩产品线而言，该研究在提升功率密度和磁耦合效率方面的设计方法具有一定的参考价值。建议关注该技术在未来重型车辆或轨道交通...
一种实现无线电能传输系统线圈-线圈效率最大化的改进交流电阻评估自动设计方法
An Automatic Coil Design Method With Modified AC Resistance Evaluation for Achieving Maximum Coil–Coil Efficiency in WPT Systems
Guo Wei · Xiulang Jin · Chao Wang · Jing Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
在无线电能传输（WPT）系统中，线圈设计对传输效率至关重要。本文分析了线圈效率与几何参数及工作频率之间的关系，推导了最优工作频率与几何参数的函数关系，并提出了一种自动设计方法以优化线圈参数，从而在典型约束下实现系统效率最大化。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（WPT）的核心线圈优化设计，对于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在电动汽车领域的潜在应用，该方法中关于交流电阻评估和参数自动优化的思路，可用于提升充电桩功率模块的磁性元件设计效率。建议研发团队关注该方法在提升无线充电系统传输效率及降低损...
基于电压互补的无电解电容PMSM驱动系统升压型有功功率解耦变换器
Boost-Based Active Power Decoupling Converter With Voltage Complementary for Electrolytic Capacitor-Less PMSM Drive System
Chao Zhang · Rongwei Gao · Xiaoyong Zhu · Lei Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种用于无电解电容（ECL）永磁同步电机（PMSM）驱动系统的升压型有功功率解耦电路（APDC）。通过将APDC的解耦电容与Boost变换器的输出电容串联，有效提升了直流母线电压水平，并实现了功率解耦，从而提升了驱动系统的可靠性与功率密度。
解读: 该技术通过有功功率解耦替代电解电容，是提升电力电子设备可靠性的前沿方向。对于阳光电源而言，该拓扑在户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线中具有潜在应用价值。电解电容通常是逆变器寿命的瓶颈，采用无电解电容方案可显著提升产品在高温、高湿环境下的长效运行能力。建议研发团队评估该拓扑在小功率变换器中的集成可行...
基于直流分压电容变换器的永磁同步电机驱动器直流母线电压纹波消除
Elimination of DC-Link Voltage Ripple in PMSM Drives With a DC-Split-Capacitor Converter
Chao Zhang · Lei Xu · Xiaoyong Zhu · Yi Du 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种基于直流分压电容变换器的无电解电容（ECL）电机驱动方案。为降低ECL驱动器的直流母线电压纹波，引入了一种带有直流分压电容的有源功率解耦电路（APDC）。该电路包含升压（Boost）和降压-升压（Buck-Boost）两个变换器，有效提升了系统功率密度与可靠性。
解读: 该技术通过有源功率解耦（APDC）替代传统大容量电解电容，对提升阳光电源逆变器及储能变流器（PCS）的功率密度和可靠性具有参考价值。电解电容通常是电力电子设备中寿命最短的组件，该方案有助于延长产品寿命并减小体积，特别适用于对空间要求苛刻的户用光伏逆变器或小型储能系统。建议研发团队关注其在多变换器协同...
串联晶闸管脉冲电流分析的行为模型
A Behavioral Model for Pulse Current Analysis of Series-Connected Thyristors
Pengcheng Xing · Qingbo Wan · Jie Huang · Heng Zhang 等14人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
高功率脉冲系统常需串联多个晶闸管以承受高电压，但实现脉冲性能最优化的器件数量尚不明确。本文开发了一种串联晶闸管脉冲电流的行为模型，将器件级的电导调制与电路级的行为联系起来，为高压功率器件的串联应用提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于晶闸管（Thyristor）的串联应用及脉冲特性，虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC MOSFET等全控型功率器件，而非半控型的晶闸管，但该模型中关于“多器件串联均压与电导调制”的分析方法，对于超高压直流输电或特定高...
一种具有二次电压增益和高增益比的开关LC双向DC-DC变换器，用于薄膜电容混合储能系统
A Switched-LC Bidirectional DC–DC Converter With Quadratic Voltage Gain and High Gain Ratio for Film Capacitor Hybrid Energy Storage System
Chao Zhang · Hao Chen · Jialong Gu · Xiaoyong Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种用于薄膜电容混合储能系统的高增益双向DC-DC变换器。该拓扑结合了开关准Z源单元和开关LC单元，显著拓宽了薄膜电容的工作电压范围（20-150V），并有效提升了电动汽车制动能量的回收利用效率。
解读: 该拓扑结构通过开关LC网络实现了高电压增益，对阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan系列）具有重要参考价值。在储能变流器（PCS）设计中，该技术有助于优化直流侧电压匹配，提升系统在宽电压范围下的转换效率，特别是在电池组电压波动较大或需要与薄膜电容混合储能配合的场景下，能有效...
基于混合隔离模块化多电平变换器的固态变压器拓扑及其简化功率转换与不均匀电压比
Hybrid Isolated Modular Multilevel Converter Based Solid-State Transformer Topology With Simplified Power Conversion Process and Uneven Voltage Ratio
Zhongchen Pei · Dehao Kong · Chao Liu · Chuang Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于混合隔离模块化多电平变换器（MMC）的新型三端口固态变压器（SST）拓扑。该拓扑通过在MMC结构中集成高频链路并应用多种隔离子模块（ISM），克服了传统MMC型SST在电压比方面的限制，实现了高效的降压整流与功率转换。
解读: 该研究提出的新型SST拓扑在多电平变换与高频隔离方面具有显著优势，与阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器技术路线高度契合。随着光储电站向更高电压等级（如1500V甚至更高）演进，该拓扑在简化功率转换级数、提升系统功率密度及电网适应性方面具有潜在应用价值。建议研发团队关注其...
基于隔离式模块化多电平矩阵变换器
I-M3C）的新型固态变压器
Di Zhu · Zhongchen Pei · Chuang Liu · Jingyue Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种具有低频中压交流（LF-MVac）端口的新型固态变压器（SST）。该SST具备工频中压交流、低频中压交流、低压直流和低压交流四个端口，是基于低频中压交流互联的智能配电网的关键设备。
解读: 该研究提出的I-M3C拓扑在多端口能量转换和中压接入方面具有前瞻性。对于阳光电源而言，该技术可作为未来智能配电网及大型储能系统（如PowerTitan系列）接入中压电网的潜在技术储备。其多端口架构与阳光电源的‘光储直柔’及微电网解决方案有一定契合度，特别是针对复杂电网环境下的多能互补应用。建议关注其...
基于多重磁负材料的心脏起搏器高性能无线电能传输系统
A High-Performance Wireless Power Transfer System for Cardiac Pacemaker Based on Multi-MNG
Weihua Chen · Chao Wang · Xiaoheng Yan · Feiyu Zhu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
针对心脏起搏器无线能量传输系统传输效率低、偏移容忍度差和磁泄漏严重的问题,提出基于多重磁负材料(Multi-MNG)的新型无线电能传输系统。基于MNG等效介质理论和磁场分布,设计三种不同磁导率超材料单元混合排列,确保磁场有效会聚、屏蔽磁泄漏并降低比吸收率(SAR)。8.94MHz仿真验证了Multi-MNG系统的准确性、高效率、鲁棒性和安全性,最大SAR值0.0000504。实验验证系统最大输出功率1.323W,传输效率峰值72.1%,温升2.9°C,满足人体安全标准。
解读: 该磁负材料无线电能传输技术对阳光电源植入式医疗设备和小功率无线充电产品线有创新启发。Multi-MNG磁场会聚和泄漏屏蔽技术可应用于新能源汽车小功率无线充电场景,如车内手机无线充电,提高安全性和效率。超低SAR设计理念对阳光电源拓展可穿戴设备和医疗电子领域无线电能传输解决方案有参考价值。该技术对户用...
基于复用变换器的单级隔离型光伏-电池-混合级联并网系统
Single-Stage Isolated PV-Battery-Hybrid (PVBH) Cascaded Grid-Connected System Based on Multiplexing Converter
Jingyue Wang · Di Zhu · Chuang Liu · Zhongchen Pei 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
光伏-电池-混合（PVBH）级联变换器具有模块化、组件级最大功率点跟踪及无功率波动输出等优势，已成为一种有前景的能源集成方案。然而，在夜间重负载时段，因无光伏输入，该变换器处于闲置状态，导致利用率降低。本文提出一种在闲置状态下复用变换器的PVBH级联并网系统，可灵活切换为储能电站模式，为电网提供有功频率与电压支撑，无需额外配置储能变换器，从而提升配电网资产利用率。介绍了系统结构与子模块工作原理，给出了“PVBH并网模式”与“储能电站模式”的切换条件，并设计了相应控制策略。通过10 kV/3 MW...
解读: 该单级隔离PVBH复用变换器技术对阳光电源ST储能系统与SG光伏逆变器融合方案具有重要价值。核心创新在于通过模式切换实现设备复用：白天光伏并网模式下实现组件级MPPT，夜间自动切换为储能电站模式提供调频调压服务，显著提升资产利用率。该技术可直接应用于阳光电源PowerTitan储能系统的PCS设计优...
一种基于反串联线性变压器的双极脉冲源及其多尺度验证
A Bipolar Pulse Source Driven by Reverse-Series-Connected Linear Transformers With Its Multiscale Validation
Chao Zhu · Zheng Fang · Shuangquan Yu · Lingchao Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
在脉冲电场肿瘤消融应用中，双极脉冲因具有更均匀的治疗效果和更少的肌肉收缩而优于单极脉冲。本研究设计了一种基于反串联拓扑结构的线性变压器驱动（LTD）源以产生双极脉冲。放电阶段，各级LTD初级模块接地，具备低隔离电压、开关控制简单可靠及理论上可无限级联的优点。该双极脉冲源由次级绕组反串联的结构相同单极模块构成，但会引入反向感应电动势叠加的副作用。为此，提出一种双极性互补短路电路以消除该效应，并采用负极性电容充电电源提升触发电路稳定性，设计磁芯复位电路以拓展输出脉宽并提高磁芯利用率。多尺度实验结果表...
解读: 该双极脉冲源技术对阳光电源的储能变流器和充电桩产品线具有重要参考价值。其反串联线性变压器拓扑结构可应用于ST系列储能变流器的高频隔离DC-DC模块设计，有助于提升变压器利用率和系统功率密度。文中提出的双极性互补短路技术和磁芯复位方案，对优化PowerTitan储能系统的双向变换效率和动态响应具有启发...
一种新型多联产液化空气储能系统耦合空气分离装置：热力学与经济性分析
A novel multi-generation liquid air energy storage system coupled with air separation unit: Thermodynamic and economic analysis
Boxu Yu · Xianghe Wang · Zhongzheng Wang · Jiahua Zhu 等7人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.391
摘要 将空气分离装置（ASU）与液化空气储能（LAES）系统相结合，可通过共享压缩和冷却设备，提升LAES的收益潜力并缩短投资回收期。然而，目前已提出的LAES-ASU系统要么无法满足ASU连续生产的要求，要么对LAES的储能量造成限制。因此，本研究提出一种新型多联产LAES-ASU系统，通过压缩级联系统中的物流分流、液化段的流程改进以及膨胀级联中的余热再利用，实现LAES与ASU之间的高效耦合。在建立分析模型后，对耦合系统进行了参数分析，以确定最优运行参数。此外，还开展了全面的能量、㶲及经济性...
解读: 该液态空气储能(LAES)与空气分离耦合系统对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。57.09%往返效率和3.9年回收期证明多能互补商业模式的可行性。系统中压缩机、热交换器的能量管理优化思路可应用于我司储能系统热管理设计;多级压缩分流技术可启发PCS拓扑优化;空分产品...