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基于PWM控制开关电容的无线电能传输无通信电抗补偿技术
Communicationless Reactance Compensation Using PWM-Controlled Switched Capacitors for Wireless Power Transfer
Ryo Matsumoto · Toshiyuki Fujita · Hiroshi Fujimoto · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对无线电能传输（WPT）系统中因元件公差和老化导致的自感变化问题，本文提出了一种利用PWM控制开关电容进行电抗补偿的方法。该方案无需发射端与接收端之间的无线通信，即可实现对自感变化的动态补偿，从而提升系统传输效率。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，通过PWM控制开关电容实现无通信补偿，旨在解决谐振失配问题。对于阳光电源而言，该技术目前与核心的光伏逆变器、储能系统（PowerTitan/PowerStack）及风电变流器业务关联度较低。但该技术在电动汽车无线充电领域具有潜在参考价值，可作为阳光电源充电桩...
基于磁谐振耦合的无线轮毂电机开发
Development of Wireless In-Wheel Motor Using Magnetic Resonance Coupling
Motoki Sato · Gaku Yamamoto · Daisuke Gunji · Takehiro Imura 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年7月
电动汽车轮毂电机（IWM）传统供电方式依赖电缆，在恶劣环境下易因高加速度或振动导致连接故障。本文提出无线轮毂电机（W-IWM）方案，利用磁谐振耦合技术实现无线电能传输，旨在解决电缆连接的可靠性问题，提升车辆运动控制的稳定性。
解读: 该技术主要针对电动汽车底盘驱动系统的无线供电，虽与阳光电源现有的充电桩业务在“无线传输”理念上有交叉，但目前阳光电源的充电桩产品线主要聚焦于有线快充及超充技术。该研究中提到的“高振动环境下的连接可靠性”对阳光电源的功率模块封装及车载电力电子设备具有参考价值。建议关注其在极端工况下的功率密度与效率表现...
升降压多变换器的动态解耦电流控制
Dynamic Decoupling Current Control of Boost and Buck Multiple Converters
Toshiyuki Fujita · Masahiro Mae · Hiroshi Fujimoto · Michihiro Nakagawa 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文针对家庭能源管理系统中连接至同一直流母线的Boost和Buck变换器，将其视为多输入多输出（MIMO）系统进行研究。通过状态空间平均模型进行建模，并提出了一种动态电流解耦控制策略，旨在优化多变换器并联运行时的动态性能与稳定性。
解读: 该研究提出的MIMO系统动态解耦控制策略，对阳光电源的户用光储一体机（如SH系列）及工商业储能系统（PowerStack）具有重要参考价值。在光储一体化系统中，光伏DC-DC与储能DC-DC往往共享直流母线，存在严重的耦合干扰。采用该文的解耦控制算法，可有效提升系统在光伏功率波动或电池充放电切换时的...
基于PWM控制开关电容的多变量优化用于多接收端WPT中交叉耦合补偿
Multivariate Optimization Using PWM-Controlled Switched Capacitors for Cross-Coupling Compensation in Multiple Receiver WPT
Ryo Matsumoto · Toshiyuki Fujita · Hiroshi Fujimoto · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
在多接收端无线功率传输（WPT）中，接收线圈间的交叉耦合是一大挑战。已有研究通过调节各接收端附加电抗至最优值实现补偿，但依赖于发射与接收电流相位差的检测，存在实际应用难题。本文将交叉耦合补偿问题转化为多变量优化问题，提出一种针对脉宽调制控制开关电容的独特控制方法。该方法通过搜索输入功率最大点实现补偿，无需直接比较发射与接收电流相位。实验结果表明，采用两和三个接收端时，该方法能有效抑制交叉耦合，显著减小输出功率偏离目标值的程度。
解读: 该PWM控制开关电容的多变量优化技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。在电动汽车无线充电桩开发中，多车位并行充电场景下的线圈交叉耦合问题严重影响充电效率和功率分配精度。该技术通过输入功率最大点搜索实现交叉耦合补偿，无需复杂的相位检测，可简化控制系统设计。其多变量优化思路可借鉴至ST储能系统的...
利用PWM控制的开关电容进行电抗去补偿以维持S/S WPT系统中恒定功率和效率
Reactance Decompensation Using PWM-Controlled Switched Capacitors for Maintaining Constant Power and Efficiency in S/S WPT Systems
Ryo Matsumoto · Toshiyuki Fujita · Hiroshi Fujimoto · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
在无线电力传输系统中，线圈位置的灵活性及电路元件的制造公差会导致自感和互感变化。本文提出一种基于脉宽调制控制的开关电容方法，通过主动引入未补偿电抗来调节谐振电路，在自感与互感同时变化时仍能保持输出功率和传输效率恒定。该方法实现了恒定输出功率、恒定电流幅值以及逆变器的软开关运行。文章还给出了开关电容闭环控制方案的建模与实现。实验结果表明，所提方法在1kW样机上可将直流-直流效率稳定在93.1%至93.8%之间，而传统补偿方法在最差耦合条件下效率降至85.2%。
解读: 该PWM开关电容电抗调节技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。在电动汽车无线充电桩开发中，该方法可解决车辆停放位置偏移导致的耦合系数变化问题，通过动态调节谐振补偿维持恒定充电功率和93%以上高效率。技术原理可借鉴至ST储能变流器的DC-DC变换环节，应对电感参数漂移时的效率优化。所提闭环控制...