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客座社论：电力电子快报专刊：高功率密度与高频无源元件的制造与设计
Guest Editorial: Special Section on Power Electronics Letters: Fabrication and Design of High-Power Density and High-Frequency Passive Components
Maeve Duffy · Teng Long · Ziwei Ouyang · Zhichao Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文为IEEE电力电子汇刊专刊社论，重点探讨了高功率密度与高频电力电子系统中无源元件（如电感、电容、变压器）的先进制造工艺与设计方法。文章强调了在追求系统小型化与高效化过程中，无源元件在热管理、电磁兼容及材料特性方面的关键挑战与创新解决方案。
解读: 高功率密度与高频化是阳光电源产品迭代的核心趋势。在组串式逆变器和PowerTitan系列储能变流器中，无源元件（电感、变压器）的体积与损耗直接决定了整机功率密度。该研究涉及的先进制造与设计方法，有助于优化磁性元件设计，降低高频开关下的寄生参数影响，提升整机效率。建议研发团队关注文中提及的新型磁性材料...
无线电能传输系统的周期性能量控制
Periodic Energy Control for Wireless Power Transfer System
Tianlu Ma · Yue Wang · Xiufang Hu · Delin Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
无线电能传输（WPT）系统因其安全、便捷和灵活性被广泛应用。本文提出了一种适用于各类WPT补偿拓扑的新型控制策略——周期性能量控制（PEC）。该方法以谐振网络的输入能量为控制目标，通过计算实现对系统的精准控制。
解读: 该文献提出的周期性能量控制（PEC）策略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、储能系统及电动汽车充电桩（有线），但WPT技术作为未来充电基础设施的潜在演进方向，具有一定的前瞻性。PEC控制策略在提高能量传输效率和控制精度方面的思路，可借鉴应用于阳光电源现有的...
用于零电压开关的功率MOSFET四边形电流模式并联技术
Quadrilateral Current Mode Paralleling of Power MOSFETs for Zero-Voltage Switching
Yanfeng Shen · Yunlei Jiang · Hui Zhao · Luke Shillaber 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种用于并联功率MOSFET的通用零电压开关（ZVS）方案。通过在并联MOSFET半桥的中点（交流端）引入非耦合或反向耦合的差模换流电感，并结合基于时间延迟的控制策略，产生流经这些电感的循环电流，从而实现ZVS。该方案有效提升了高功率密度变换器的开关效率。
解读: 该技术对于阳光电源的高功率密度逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有极高的应用价值。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，单管MOSFET并联带来的开关损耗和均流问题日益突出。该四边形电流模式并联技术通过优化换流路径实现ZVS，可显著降低开关损耗，提升整机效率。建...
用于全功率范围效率提升的分裂并联半桥开关单元
Split Parallel Semibridge Switching Cells for Full-Power-Range Efficiency Improvement
Yunlei Jiang · Yanfeng Shen · Luke Shillaber · Chaoqiang Jiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种基于正向耦合电感（PCI）的半桥开关单元并联方案。通过将半桥开关单元和电感拆分为两个并联部分，在并联单元中点间形成较小的差模电感，利用时间延迟控制技术，有效提升了变换器在全功率范围内的运行效率。
解读: 该技术通过优化开关单元拓扑与电感耦合方式，显著提升了变换器在全功率范围内的效率，这对阳光电源的核心业务具有重要价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，DC-DC升压电路是决定整机效率的关键环节。应用该分裂并联方案，可有效降低轻载下的开关损耗并优化重...
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...
基于双梳状自谐振线圈的电动汽车无线充电系统无盲区异物检测
Blind Zone Free Foreign Object Detection in EVWPT Systems via Dual-Comb Self-Resonant Coil
Jiabao Zhang · Jinhai Jiang · Yu Lan · Fengshuo Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
异物检测对于保障电动汽车无线充电系统的安全至关重要。本文提出了一种基于电场耦合的双梳状自谐振检测线圈，实现了与功率线圈的有效磁解耦，并提供了均匀的检测覆盖范围，从而消除了检测盲区。此外，文章还建立了一种基于传输线的分布参数模型。
解读: 该技术主要针对电动汽车无线充电（EVWPT）场景下的安全防护。虽然阳光电源目前的产品线侧重于有线充电桩，但随着无线充电技术的商业化进程，异物检测作为提升用户体验和安全性的核心功能，具有重要的技术储备价值。该研究提出的双梳状线圈结构及磁解耦方法，可为未来公司研发高安全性、高可靠性的无线充电产品提供技术...
用于并联SiC MOSFET单相DC-AC转换的混合模式自适应零电压开关
Hybrid-Mode Adaptive Zero-Voltage Switching for Single-Phase DC–AC Conversion With Paralleled SiC MOSFETs
Yunlei Jiang · Yanfeng Shen · Luke Shillaber · Borong Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对传统软开关调制（如CRM和TCM）在高功率DC-AC转换中导通损耗大及开关频率可变的问题，本文提出了一种混合四边形调制策略。该方法在实现软开关的同时，有效降低了均方根电流，提升了高功率密度单相逆变器的转换效率，为宽禁带半导体应用提供了优化方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器和户用储能系统具有重要参考价值。随着SiC器件在阳光电源高功率密度产品中的广泛应用，该混合调制策略能有效解决并联SiC MOSFET带来的开关损耗与导通损耗平衡问题，有助于进一步提升逆变器效率并减小散热器体积。建议研发团队在下一代高频化户用逆变器及小型化储能变流器（...
纳米晶薄带在高频磁芯中的特性研究
Characterization of Nanocrystalline Flake Ribbon for High Frequency Magnetic Cores
Zhichao Luo · Xinru Li · Chaoqiang Jiang · Teng Long · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文研究了一种新型纳米晶薄带（NFR）软磁材料。通过与N87、N27铁氧体材料在不同温度、频率及峰值磁通密度下的对比分析，实验证明NFR材料具有更低的损耗密度、更高的饱和磁通密度以及更优的温度稳定性。
解读: 磁性元件是逆变器及储能PCS中体积占比大、损耗高的核心部件。该研究提出的NFR材料在高频下表现出的低损耗和高饱和磁通密度特性，对于阳光电源提升组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器的功率密度具有重要意义。应用建议：研发团队可评估该材料在兆瓦级储能PCS高频磁性元件中的应用...
交流电机驱动的离散时间电流调节器
Discrete-Time Current Regulator for AC Machine Drives
Xin Yuan · Jiahao Chen · Chaoqiang Jiang · Christopher H. T. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对实际交流电机驱动系统，提出了一种基于零阶保持器等效离散时间模型直接设计的电流调节器结构。文章重点讨论了在非对称电机模型下，如何构建直接离散时间电流调节器，以解决传统控制方法在复杂电机模型下的实现难题，提升电流环的动态响应与控制精度。
解读: 该文献提出的离散时间电流控制策略对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）的开发中，电流环的控制精度直接影响并网电流质量（THD）及动态响应性能。特别是在弱电网环境下，直接离散时间建模方法能有效克服数字控制带来的延迟效应，提升系统稳定性。建议研发团队将其...
利用纳米晶带材磁芯实现11.1kW高效无线电能传输
Highly Efficient 11.1-kW Wireless Power Transfer Utilizing Nanocrystalline Ribbon Cores
Daniel E. Gaona · Chaoqiang Jiang · Teng Long · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文探讨了纳米晶合金作为感应电能传输系统中磁芯材料的优势。相比铁氧体，纳米晶材料具有更高的饱和磁通密度、磁导率、热导率及更好的温度稳定性。研究提出了一种专用设计方法，旨在利用这些特性提升无线充电系统在11.1kW功率等级下的效率与性能。
解读: 该研究关注的新型磁性材料（纳米晶）在提升功率密度和热管理方面具有潜力，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。随着大功率无线充电技术的发展，该材料特性可用于优化充电模块中的高频变压器或电感设计，从而减小体积并提升散热效率。建议研发团队关注纳米晶材料在车载及地面充电桩高频功率变换单元中的应用可行性...
定制化高频磁性元件中的磁导率可调纳米晶薄片带
Permeability-Adjustable Nanocrystalline Flake Ribbon in Customized High-Frequency Magnetic Components
Zhichao Luo · Xinru Li · Chaoqiang Jiang · Zongzhen Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
铁基纳米晶带材因低磁滞损耗和高饱和磁感应强度，成为高频磁芯的理想选择。然而，其高导电性限制了应用。本文提出将均匀带材粉碎重构为纳米晶薄片带（NFR），在降低涡流损耗的同时保持优异的磁性能，为高频磁性元件设计提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线具有重要意义。随着组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向高频化、小型化发展，磁性元件的损耗与体积成为瓶颈。NFR技术通过优化磁芯材料，能有效降低高频下的涡流损耗，提升系统转换效率。建议研发团队关注该材料在PCS高频变压器及电感中的应用，以...
一种从经典Cuk、Sepic和Zeta变换器中揭示的新型拓扑推导方法
A Novel Topology Derivation Method Revealed From Classical Cuk, Sepic, and Zeta Converters
Liping Mo · Yibo Wang · Chaoqiang Jiang · Xiaosheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文探讨了经典Cuk、Sepic和Zeta变换器之间的内在联系，重点研究了其无电容电路（CLC）结构。研究发现这三种变换器具有相似的性能特征，如相等的电压增益。通过对CLC的分析，提出了一种推导新型DC-DC变换器拓扑的系统性方法，为电力电子电路的创新设计提供了理论支撑。
解读: 该研究提出的拓扑推导方法对阳光电源的研发具有重要参考价值。在光伏逆变器（尤其是户用及组串式产品）和储能系统（如PowerStack/PowerTitan的DC-DC级）中，高效的DC-DC变换器是核心。通过该方法推导出的新型拓扑可能在提升功率密度、降低器件应力或优化效率方面带来突破。建议研发团队关注...
基于失谐串-串补偿拓扑的高偏移感应电能传输系统
Inductive Power Transfer System With High Misalignment Based on Detuned Series-Series Compensation Topology
Chen Chen · Chaoqiang Jiang · Fengshuo Yang · Hao Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对感应电能传输（IPT）系统中因物理偏移导致的输出功率波动问题，本文提出了一种新型离散频率失谐方法。基于串-串（S-S）补偿拓扑，推导了考虑虚部和等效串联电阻的通用数学模型，并分析了输出功率、原边电流及传输效率特性。
解读: 该研究探讨的感应电能传输（IPT）技术主要应用于无线充电领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术相关性。虽然目前主流充电桩以有线传导式为主，但无线充电是未来提升用户体验的重要方向。该文提出的失谐控制方法能有效缓解偏移带来的功率波动，有助于提升无线充电系统的鲁棒性。建议研发团队关注该拓扑在未来大功...
用于高阶变换无线电能传输的混合频率步进技术
Hybrid Frequency Pacing for High-Order Transformed Wireless Power Transfer
Wei Liu · K. T. Chau · Christopher H. T. Lee · Xiaoyang Tian 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出并实现了一种混合频率步进（HFP）技术，用于实现高阶变换无线电能传输（WPT）系统的鲁棒零电压开关（ZVS）。作为一种混合频率调制方法，HFP能有效调节WPT固有的恒频谐振，使脉宽调制（PWM）逆变器完全摆脱硬开关损耗，提升系统效率与稳定性。
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产品线（光伏逆变器、储能系统、充电桩）主要基于有线连接，但该研究中提到的“混合频率调制”与“零电压开关（ZVS）”技术在提升高频功率变换效率方面具有通用性。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务，未来若涉及无线充电技术研发，该HFP技术可作为...
从元件到变换器：一种基于图论的非谐振DC-DC变换器基础拓扑推导方法
From Components to Converters: A Fundamental Topology Derivation Method for Nonresonant DC–DC Converters Based on Graph Theory
Guipeng Chen · Liping Mo · Chaoqiang Jiang · Xinlin Qing · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
过去20年涌现了大量变换器拓扑，但现有推导方法多受限于预设结构，易遗漏潜在方案。本文提出一种基于图论的“元件到变换器（C2C）”推导方法，旨在突破限制，系统性地生成非谐振DC-DC变换器拓扑。
解读: 该研究提出的C2C拓扑推导方法对阳光电源的研发具有重要参考价值。在光伏组串式逆变器和储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）中，DC-DC变换器是核心功率级。通过该方法，研发团队可系统性地挖掘更具高效率、高功率密度潜力的非谐振拓扑，优化功率模块设计。特别是在储能双向DC-DC变...
外部直流磁场对多层陶瓷电容器高频阻抗特性的影响
Effects of External DC B-Fields on High-Frequency Impedance Characteristics of Multilayer Ceramic Capacitors
Rongrong Zhang · Chaoqiang Jiang · Shuo Wang · Teng Long 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
多层陶瓷电容器（MLCC）广泛应用于电力电子领域。由于顺电和铁电材料通常被视为非磁性介质，其磁场效应在设计中常被忽略。本文揭示了一个重要且此前未被记录的现象：外部直流磁场会导致MLCC的高频阻抗发生显著变化，这对于高功率密度电力电子变换器的设计具有重要参考价值。
解读: MLCC是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中DC-Link支撑电容和滤波电路的关键元件。随着功率密度的提升，磁性元件（如电感、变压器）与电容的布局趋于紧凑，漏磁场对MLCC阻抗特性的影响可能导致滤波性能偏移或谐振点漂移。建议在研发阶段引入多物理场耦合仿真，评估高功率...
基于磁准谐振耦合的无线按需供电技术
Wireless Energy-On-Demand Using Magnetic Quasi-Resonant Coupling
Wei Liu · K.T. Chau · Christopher H.T. Lee · Chaoqiang Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出并实现了一种新型磁准谐振耦合（MQRC）方案，以实现无线电能传输（WPT）的按需供电概念。为防止非法接收器窃取无线能量，该技术通过授权接收器主动发起，并基于二维频率调制生成安全密钥，从而实现受保护的无线能量传输。
解读: 该技术主要针对无线充电领域，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务存在技术关联。虽然目前阳光电源的充电桩产品主要基于有线连接，但无线充电代表了未来电动汽车补能的潜在技术演进方向。该研究提出的磁准谐振耦合及安全认证机制，可为公司未来布局大功率无线充电技术提供参考，特别是在提升传输效率和安全性方面具有借鉴意...
面向高集成应用的高带宽低寄生微型电流分流器：电热考量与协同设计
Miniaturized Current Shunt With High Bandwidth and Low Parasitics for High-Integrated Applications: Electro-Thermal Considerations and Co-Design
Yulei Wang · Jiakun Gong · Mingrui Zou · Liang Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对宽禁带半导体（WBG）应用，本文探讨了电流传感器的微型化设计。在追求高带宽与低寄生参数的同时，重点分析了电流分流器在高集成度应用中的电热耦合挑战，并提出了协同设计方案，以解决其体积庞大带来的集成难题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度方向演进，SiC等宽禁带器件的广泛应用对电流采样精度和响应速度提出了更高要求。该研究提出的微型化电流分流器设计及电热协同仿真方法，可有效优化逆变器功率模块及PCS内部的布局布线，降低寄生参数对高频开关的影响。建...
一种具备双向运动能力的无线伺服电机驱动器
A Wireless Servo Motor Drive With Bidirectional Motion Capability
Chaoqiang Jiang · Kwok T. Chau · Christopher H. T. Lee · Wei Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文提出并实现了一种新型无线伺服电机驱动器，将无线电能传输技术与直流伺服驱动相结合，实现了无线双向伺服运动。其显著特点是电机侧无需功率变换器或控制器，所有控制均在发射端完成。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输与电机驱动的集成，虽然目前阳光电源的核心业务（光伏、储能、充电桩）主要基于有线电力电子变换，但该研究中“发射端集中控制”的思路对未来分布式能源系统或特定工业场景下的无线化改造具有前瞻性参考价值。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务，无线充电技术是未来的潜在演进方向；而在储能系统...
用于可调光金属卤化物灯的高阶补偿无线电能传输系统
High-Order Compensated Wireless Power Transfer for Dimmable Metal Halide Lamps
Wei Han · Kwok T. Chau · Chaoqiang Jiang · Wei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种用于可调光金属卤化物（MH）灯的高阶补偿无线电能传输（WPT）系统，无需点火器或镇流器。研究表明，LCC-LC补偿网络相比传统补偿拓扑，在提供高点火电压和恒流输出方面更具优势，适用于MH灯的无线供电。
解读: 该文献研究的LCC-LC高阶补偿拓扑主要应用于无线电能传输（WPT）领域，侧重于特定负载（MH灯）的恒流驱动与高压启动。虽然阳光电源在光伏逆变器和储能PCS领域广泛应用LCC、LLC等谐振拓扑，但该文的应用场景与公司核心业务（光伏/储能/充电桩）存在差异。建议关注其高阶补偿网络在无线充电技术中的设计...
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