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电池储能系统级联H桥多电平变换器的混合SVPWM策略
Hybrid SVPWM Strategy of Cascade H-Bridge Multilevel Converter for Battery Energy Storage System
Xu Fan · Rende Zhao · Jinkui He · Haoyu Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
级联H桥（CHB）变换器因其模块化结构和高输出电压能力，在电池储能系统中具有显著优势。尽管空间矢量脉宽调制（SVPWM）能有效提高直流母线电压利用率，但由于随着电压电平增加计算量剧增，其在CHB中的应用受限。本文提出了一种混合SVPWM策略，旨在降低计算复杂度并优化变换器性能。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑的SVPWM优化，对阳光电源的储能业务具有重要参考价值。目前阳光电源的PowerTitan等大容量储能系统多采用多电平技术以提升效率和电能质量。该混合SVPWM策略能有效降低高电平数下的计算负担，有助于提升PCS产品的控制响应速度和直流侧电压利用率，从而降低系统损耗。...
12/14极无轴承开关磁阻电机时变悬浮系统控制策略
Control Strategy for Time-Varying Suspension System of 12/14 Bearingless Switched Reluctance Motor
Ye Yuan · Kai Xie · Fan Yang · Shihong Ding · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
针对12/14极无轴承开关磁阻电机转子凸极结构导致的悬浮系统时变特性，现有控制策略往往忽略了这一特征，导致悬浮精度和抗干扰能力下降。本研究旨在提出一种针对性的控制策略，以提升该类电机的悬浮性能。
解读: 该文献研究的无轴承开关磁阻电机技术属于高性能电机驱动范畴，虽然与阳光电源目前核心的光伏逆变器和储能变流器（PCS）业务存在差异，但其核心的“时变系统控制”与“高精度电机驱动”算法逻辑可为阳光电源的风电变流器及未来可能布局的工业驱动领域提供参考。特别是针对电机转子凸极效应的补偿控制算法，对于提升风电变...
利用双逆变器扩展电力弹簧的运行范围
Extending the Operation Range of Electric Spring With Dual Inverters
Wentao He · Dongyuan Qiu · Bo Zhang · Yanfeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
作为一种新兴的需求侧管理技术，电力弹簧（ES）常用于改善高比例可再生能源电网的电能质量。传统ES通过与非关键负载串联形成智能负载，以平抑可再生能源波动。本文提出了一种基于双逆变器的ES拓扑，旨在解决传统ES运行范围受限的问题，提升其在复杂电网环境下的调节能力与稳定性。
解读: 该研究提出的双逆变器电力弹簧拓扑，核心在于提升需求侧的功率调节灵活性，这与阳光电源在微电网及工商业储能领域的应用场景具有技术关联。虽然阳光电源目前的主流产品（如PowerTitan、PowerStack）侧重于大规模储能与电网支撑，但该技术对于提升iSolarCloud智能运维平台下的负荷侧精细化管...
基于LCL滤波器的改进型电力弹簧拓扑
An Improved Electric Spring Topology Based on LCL Filter
Dongyuan Qiu · Changhai Yuan · Bo Zhang · Mingbin Ke 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
电力弹簧（ES）作为一种新型需求侧响应技术，通过调节非关键负载功率，能有效提升高比例可再生能源电网的电能质量。针对传统ES串联结构补偿功率范围受限的问题，本文提出了一种基于LCL滤波器的改进型ES拓扑，旨在优化系统补偿性能。
解读: 该研究提出的改进型电力弹簧拓扑主要针对微电网与需求侧响应领域。对于阳光电源而言，该技术可作为iSolarCloud智能运维平台在微电网能量管理中的潜在补充策略，提升对非关键负载的调节灵活性。虽然目前阳光电源的主流产品（如PowerTitan、PowerStack及组串式逆变器）侧重于大规模储能与光伏...
利用ES-2减少储能需求：原理分析与控制设计
Reducing Energy Storage Demand With ES-2: Principles Analysis and Control Design
Wentao He · Dongyuan Qiu · Bo Zhang · Yanfeng Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
随着可再生能源并网比例提升，储能需求日益增长，但电池成本与环保压力不容忽视。本文提出一种名为“电力弹簧（ES-2）”的需求侧管理技术，通过利用非关键负载的功率波动范围，有效降低对物理储能系统的依赖，从而优化系统整体成本与环境影响。
解读: 该技术通过需求侧管理（DSM）平抑功率波动，与阳光电源的PowerStack及户用储能系统形成互补。在微电网或工商业储能应用中，引入ES-2控制策略可降低对电池容量的硬性需求，从而提升系统经济性。建议研发团队关注该技术在iSolarCloud平台中的集成潜力，通过智能调度非关键负载，配合PowerT...
基于归一化坐标变换的定频PWM DC-DC变换器时不变多项式模型
The Time-Invariant Polynomial Model of Fixed-Frequency PWM DC–DC Converter Applying Normalized Coordinate Transformation
Yuan Chen · Bo Zhang · Fan Xie · Dongyuan Qiu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种定频PWM DC-DC变换器的时不变多项式模型。通过归一化坐标变换，将变换器的时变模型转化为时不变模型，其状态矩阵和输入矩阵可通过矩阵的简单加乘获得，并表示为占空比的多项式形式。
解读: 该研究提出的归一化坐标变换建模方法，能够显著简化DC-DC变换器的数学模型，对于阳光电源的组串式光伏逆变器（Boost升压电路）及储能变流器（双向DC-DC模块）的控制策略优化具有重要价值。通过将复杂的时变系统转化为时不变多项式模型，研发团队可以更高效地设计高带宽、高稳定性的数字控制环路，提升产品在...
降低RoCoF和频率超调的并网逆变器切换有功功率控制
Switched Active Power Control of a Grid-Connected Inverter With Reduced RoCoF and Frequency Overshoot
Yuan Chen · Bo Zhang · Dongyuan Qiu · Yanfeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种并网逆变器的切换有功功率控制策略。通过相轨迹分析验证了控制原理，该方法可直接调节逆变器的最大频率变化率（RoCoF）和频率超调量，从而显著增强电网频率稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的构网型（Grid-forming）逆变器及储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要应用价值。随着高比例可再生能源接入，电网惯量降低，该控制策略通过直接优化RoCoF和频率超调，能显著提升阳光电源产品在弱电网环境下的支撑能力。建议研发团队将其集成至iSo...
一种用于交错式Buck变换器的耦合L-LC滤波器纹波消除技术
A Coupled L-LC Filter for Interleaved Buck Converter Ripple Cancellation
Tao Jiang · Shaozhe Zhang · Jianfeng Xie · Junxian Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种新型耦合L-LC滤波器交错式Buck变换器（IBC-CLLC），旨在宽输出范围内实现低输出纹波。传统交错式Buck变换器虽具备高电流输出和快速响应优势，但在不同占空比下纹波表现欠佳。IBC-CLLC通过耦合滤波器设计，有效解决了纹波抑制难题，提升了变换器的性能表现。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流充电桩产品线具有重要参考价值。储能PCS中的DC-DC环节对纹波控制要求极高，直接影响电池寿命及系统效率。引入耦合L-LC滤波器技术，可在不增加复杂控制的前提下，显著降低输出电流纹波，从而减小输出电容体积，提升功率密...
基于正模阻尼判据的多直流母线级联系统稳定性分析
Stability Analysis of Cascaded System With Multiple DC Buses Based on Positive-Mode Damping Criterion
Yuhang Yang · Yanfeng Chen · Bo Zhang · Dongyuan Qiu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
级联系统中各级母线间的耦合可能导致系统失稳。传统奈奎斯特判据在预测振荡频率及处理右半平面极点时存在局限。本文提出了一种新的稳定性判据，用于分析此类混合系统的稳定性，为复杂电力电子系统的并网稳定性评估提供了新方法。
解读: 该研究针对多级级联系统的稳定性分析，对阳光电源的PowerTitan、PowerStack等大型储能系统及组串式逆变器集群并网具有重要指导意义。在大型光储电站中，多级直流母线与电网的交互复杂，极易产生谐振。本文提出的正模阻尼判据可优化逆变器与PCS的控制参数设计，提升系统在弱电网环境下的稳定性。建议...
基于自适应卡尔曼滤波观测器的12/14 BSRM时变悬浮系统控制策略
Adaptive Kalman Filter Observer-Based Control Strategy for Time-Varying Suspension System of 12/14 BSRM
Kai Xie · Ye Yuan · Shihong Ding · Wei Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对12/14极轴向磁通开关磁阻电机（BSRM）在转子旋转过程中气隙磁通分布动态变化的问题，本文提出了一种基于自适应卡尔曼滤波（AKF）的控制策略。该方法有效解决了电磁悬浮力随转子角位置变化的时变特性，提升了系统的控制精度与稳定性。
解读: 该文献研究的开关磁阻电机（BSRM）悬浮控制技术主要应用于高速电机驱动领域。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及风电变流器，与该特定电机拓扑直接关联度较低，但其提出的自适应卡尔曼滤波（AKF）观测器算法在处理非线性、时变参数系统方面具有通用性。建议研发团队关注该算法在风电变流器电机...
基于改进变分模态分解与小波变换的DC-DC变换器共存吸引子识别及动力学特性量化
Identifying Coexisting Attractors and Quantifying Dynamics Characteristics of DC–DC Converter Based on Improved Variational Mode Decomposition and Wavelet Transform
Xinyue Geng · Fan Xie · Bo Zhang · Dongyuan Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
DC-DC变换器作为非线性系统，常表现出分岔、混沌及共存吸引子等非线性行为，严重影响系统可靠性。本文提出了一种基于改进变分模态分解（VMD）与小波变换的方法，用于识别并量化这些非线性特征，旨在提升电力电子变换器的运行稳定性与可靠性。
解读: 该研究针对DC-DC变换器的非线性动力学特性，对于阳光电源的组串式光伏逆变器（内置DC-DC升压电路）及储能变流器（双向DC-DC）具有重要意义。在复杂电网环境下，变换器易出现混沌振荡，影响系统稳定性。通过引入改进的VMD与小波变换算法，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器内部电...
基于简化离散时间模型的多并联分支光伏系统建模与非线性动力学分析
Modeling and Nonlinear Dynamic Analysis of a Photovoltaic System With Multiple Parallel Branches Based on Simplified Discrete Time Model
Xinyue Geng · Bo Zhang · Dongyuan Qiu · Yanfeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文针对由多个电力电子变换器并联构成的直流配电系统，探讨了变换器间的相互耦合导致的非线性行为。通过建立高阶复杂系统的简化离散时间数学模型，旨在更准确地识别系统的非线性动力学特性，为光伏并网系统的稳定性分析提供理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站解决方案具有重要意义。随着光伏电站单体容量增加，多机并联运行带来的谐振及非线性耦合问题日益突出。该离散时间建模方法可应用于阳光电源iSolarCloud平台的仿真模型优化，提升对复杂电网环境下逆变器并联稳定性的预测能力。建议研发团队将此非线性分析方法引入组...
考虑PWM延迟的模拟与数字PWM DC-DC变换器统一频域模型
A Unified Frequency-Domain Model of Analog and Digital PWM DC–DC Converter Considering PWM Delay
Yuan Chen · Bo Zhang · Dongyuan Qiu · Fan Xie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文分析了PWM延迟对PWM DC-DC变换器稳定性的影响，提出了一个考虑PWM延迟的统一频域模型。研究指出，PWM延迟的物理机制本质上是调制过程中的采样特性，而非数字控制器本身。该模型统一了模拟PWM（APWM）与数字PWM的分析框架。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，DC-DC环节广泛存在。随着控制数字化程度的提升，PWM延迟带来的采样效应直接影响系统的闭环带宽与稳定性。通过该统一频域模型，研发团队可更精准地优化数字控制器的环路补偿...
考虑不同开关频率的级联DC-DC变换器建模与稳定性分析的小步离散化方法
Small-Step Discretization Method for Modeling and Stability Analysis of Cascaded DC–DC Converters With Considering Different Switching Frequencies
Huayv Ji · Fan Xie · Yanfeng Chen · Bo Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
级联DC-DC变换器是直流分布式电源系统的核心。针对现有状态空间平均法和离散映射法在分析多工作模式级联系统稳定性时的局限性，本文提出了一种小步离散化建模方法。该方法能有效处理不同开关频率下的系统动态特性，为复杂直流电力系统的稳定性分析提供了更精确的理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要价值。在多级变换器架构中，不同功率模块间的交互往往引发稳定性挑战。该小步离散化建模方法能更精准地预测级联变换器在不同开关频率下的谐振与振荡风险，有助于优化PCS控制策略，提升系统在复杂电网环境...
基于离散空间矢量调制
DSVM）的T型三相三电平变换器低复杂度有限控制集模型预测控制
Yong Yang · Huiqing Wen · Mingdi Fan · Xinan Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种针对T型三相三电平变换器的低复杂度有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方法。该方法基于离散空间矢量调制（DSVM），通过构建48个虚拟电压矢量，显著提升了T型变换器的控制性能，同时降低了计算复杂度，为高性能电力电子变换器的控制提供了新思路。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线——组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）。T型三电平拓扑是阳光电源中大功率逆变器的主流方案，通过引入基于DSVM的低复杂度FCS-MPC算法，可以在不增加硬件成本的前提下，有效提升逆变器的动态响应速度和输出电能质量，并降低开关损耗。建议研发团队评估该算法在Pow...
一种采用标准5P0 MOSFET实现36倍升压、50mV输入电压及84倍输入电压范围的自启动混合结构升压转换器
A Two-Step Self-Startup Hybrid Structure Step-Up Converter Using Standard 5P0 MOSFETs Achieving 36 × Voltage Boosting With 50 mV Input Voltage and 84 × Input Voltage Range for Self-Powered IoT Applications
Shiquan Fan · Weiqing Ma · Zheng Lu · Chuanyu Han 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种混合结构升压转换器，旨在实现超低输入电压下的自启动及极宽的输入电压范围。通过设计两步自启动策略（包含电荷泵自启动、混合模式及Boost工作三个阶段），有效降低了启动电压并提升了驱动能力，适用于自供电物联网应用。
解读: 该技术主要针对微瓦级超低压自供电场景，与阳光电源现有的光伏逆变器及大功率储能系统（如PowerTitan）在功率等级上存在巨大差异。然而，其“两步自启动”策略和对超低压启动的优化，对于阳光电源iSolarCloud智能运维平台中的无线传感器节点（WSN）供电、以及未来分布式能源系统中微型能量采集模块...
降低反铁磁合成体系中斯格明子的脱钉电流
Lowering the skyrmion depinning current in synthetic antiferromagnetic systems
Yancheng Wang · Xin Xie · Haobing Zhang · Xintao Fan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
磁性斯格明子作为一种拓扑自旋结构，在新一代自旋电子学器件中具有重要应用前景。人工合成的反铁磁体系（SAF）中的斯格明子能有效抑制斯格明子霍尔效应并实现更快的动力学行为，因而尤为引人关注。然而，利用自旋转移矩驱动SAF斯格明子所需的临界电流密度通常显著高于传统铁磁系统。本文通过理论分析与数值模拟表明，通过对体系中不同层施加差异化的电流，可显著降低SAF斯格明子的临界电流密度。该方法适用于周期性钉扎的斯格明子体系，兼具抑制霍尔效应和降低驱动电流的双重优势，为高效操控SAF斯格明子提供了新途径。
解读: 该斯格明子脱钉电流优化技术对阳光电源未来储能系统的磁性存储器件具有前瞻价值。SAF体系通过差异化电流驱动降低临界电流密度的方法，可启发ST系列储能变流器中功率器件的非对称驱动策略设计，在多电平拓扑中通过优化各桥臂开关管的驱动时序与电流分配，降低开关损耗。该研究抑制霍尔效应的思路与PowerTitan...
基于哈密顿理论的构网型变流器在限流模式下的暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Grid-Forming Converter in Current Limiting Mode Based on Hamiltonian Theory
Yiwen Fan · Minxiao Han · Shuozhe Wang · Li Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年9月
采用构网型（GFM）控制的变流器在现代电力系统中主动参与电网电压与频率的建立和调节。然而，系统非线性特性增加了暂态稳定性分析的难度，尤其当GFM变流器引入限流控制时，故障期间的暂态过程更加复杂。本文基于哈密顿理论构建GFM变流器动态模型及其在限流模式前后的系统能量函数，分析不同故障条件下限流切换过程及其对稳定性的影响，揭示限流切换与功角特性的映射关系，并探讨关键参数对系统稳定裕度及电网强度的作用。最后，通过MT6040实时仿真器结合StarSim-HIL平台验证了限流过程与稳定裕度分析的准确性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制优化具有重要价值。基于哈密顿理论的暂态稳定性分析方法可直接应用于GFM控制算法改进：1）通过能量函数精确评估限流切换过程的稳定裕度，优化虚拟阻抗和电流限幅参数设计；2）建立限流切换与功角特性的映射关系，为ST系列在弱电网...
考虑能量流动模式的铁路功率调节器-电网-列车耦合系统的宽频振荡分析
Wide-Band Oscillation Analysis of Railway Power Conditioner-Network-Train Coupling Power System Considering Energy Flow Modes
Fan Zhong · Shaofeng Xie · Xinyao Hu · Hui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
铁路功率调节器（RPC）是电气化铁路中补偿负序、无功功率及利用再生制动能量的有效装置。然而，RPC的接入使牵引供电系统呈现多种能量流动模式，导致系统宽频振荡特性（低频振荡与高频谐振）机理复杂化。本文基于dq分解与镜像频率法，建立考虑不同能量流模式的统一阻抗模型，结合模态分析法揭示RPC与铁路系统间的耦合振荡机制，并通过参数灵敏度识别关键影响因素，划分系统安全域。最后在仿真平台与StarSim硬件在环实验平台上验证了分析结果的正确性。
解读: 该宽频振荡分析技术对阳光电源储能及电动交通产品线具有重要价值。RPC的多能量流模式建模方法可直接应用于ST系列储能变流器在电网双向功率流动场景的稳定性设计，特别是构网型GFM控制下的低频振荡抑制。基于dq分解与镜像频率法的统一阻抗建模思路，可优化PowerTitan储能系统与弱电网耦合时的宽频振荡特...
一种基于稀疏传感器系统的大型电池组全工况电热特性在线感知方法
A Holistic Electrothermal Profiles Online Sensing Method With Sparse Sensor System in Large-Format Battery Pack
Wei Li · Yi Xie · Rui Yang · Yining Fan 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
随着锂离子电池技术的蓬勃发展，大规模电池组的管理面临着一项重大挑战：虽然全面的时变电热特性曲线至关重要，但稀疏的传感器系统仅能提供有限的传感信息。在新兴的电池管理系统中，传感器系统的信息缺失问题通常被忽视。本文提出了一种电池传感器系统架构的优化方法，可实现对大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感。首先，通过拓展信息熵的应用，提出了一种适用于任意电池传感器系统的架构优化方法。基于这种优化后的传感器拓扑结构，本文随后重点研究了一种用于捕捉大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感方法。通过这种方法，利用...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于稀疏传感器系统的大型电池包全局电热场在线感知技术具有重要的工程应用价值。当前储能系统向大规模、高能量密度方向发展，我们的液冷储能产品和集装箱级储能解决方案中，电池包规模动辄数百至数千个电芯，传统BMS面临传感器成本与监测精度的矛盾：全面部署温度和电压传感器会显...
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