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双有源桥变换器在变负载条件下的效率提升调制策略与磁性元件参数设计
Enhanced Modulation Strategy and Magnetic Component Parameter Design for Dual Active Bridge Converters to Improve Efficiency Under Variable Load Conditions
Hongwei Zhang · Zeng Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文针对双有源桥（DAB）变换器提出了一种综合效率优化方案。该方案包含两部分：一是优化调制策略，在轻载下实现全软开关，在重载下最小化峰值电流；二是针对磁性元件的参数优化设计。该研究旨在提升DAB变换器在全负载范围内的能量转换效率。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能变流器（PCS）及直流耦合光储系统的核心电路架构。该研究提出的全负载范围软开关控制与磁性元件优化设计，直接契合PowerTitan及ST系列PCS产品对高功率密度和高效率的需求。通过优化调制策略，可有效降低PCS在轻载及变负载工况下的损耗，提升系统全生命周期收益。建议研发团队...
基于粒子群优化与筛选法的并网逆变器LCL滤波器设计方法
Design Method of LCL Filter for Grid-Connected Inverter Based on Particle Swarm Optimization and Screening Method
Yuxi Cai · Yingjie He · Hongwei Zhou · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
传统LCL滤波器设计多采用试凑法，效率低且难以获得最优参数。本文针对逆变器输出电压高频谐波分析不足的问题，提出了一种基于粒子群优化与筛选法的LCL参数设计方法，旨在有效抑制高频谐波，提升并网电流质量，确保满足电网接入标准。
解读: LCL滤波器是阳光电源组串式逆变器及集中式逆变器输出侧的核心组件，直接决定了并网电流的谐波性能（THD）及系统的体积成本。该研究提出的基于粒子群优化（PSO）的参数设计方法，能够有效解决传统设计中参数冗余与性能权衡的难题，有助于进一步优化阳光电源SG系列组串式逆变器及大型地面电站逆变器的功率密度。建...
具有解耦功率跟踪动态和惯性响应的灵活构网型控制
Flexibly Supporting Grid-Forming Control With Decoupled Power Tracking Dynamics and Inertial Response for Renewable Energy Sources
Ziwen Zhao · Ronghui An · Zhiheng Huang · Jiayi Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着可再生能源渗透率提升，并网变流器面临更严峻的电网侧与源侧扰动挑战。构网型（GFM）控制因具备电压支撑能力而备受关注，但其在平衡惯性增强、功率跟踪动态及直流母线电压稳定性方面存在技术难点。本文提出了一种解耦控制策略，旨在优化GFM变流器的动态性能与电网支撑能力。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型技术领域的战略布局。随着PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站对弱电网支撑能力要求的提高，该解耦控制策略能有效优化变流器在惯性响应与功率跟踪间的矛盾，提升系统在复杂电网环境下的稳定性。建议将该算法集成至iSolarCloud智能运维平台下的控制算法库中，并优...
基于谐波状态空间模型的低开关频率并网逆变器滤波器与控制器参数集成设计
Integrated Design of Filter and Controller Parameters for Low-Switching-Frequency Grid-Connected Inverter Based on Harmonic State-Space Model
Yuxi Cai · Yingjie He · Haixiao Zhang · Hongwei Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对大功率新能源发电系统中，低开关频率导致控制环路、LCL滤波器谐振峰及调制边带谐波耦合的问题，本文提出一种基于谐波状态空间模型的集成设计方法，旨在解决滤波器与控制器参数相互制约的难题，优化系统并网性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源大功率组串式逆变器及集中式逆变器产品线。在追求高功率密度和高效率的过程中，降低开关频率是减少开关损耗的关键手段，但会带来复杂的谐波耦合问题。该方法提供的集成设计框架，有助于优化阳光电源大功率逆变器在弱电网下的并网稳定性，提升LCL滤波器的设计效率，并减少控制器参数调试周期。建...
考虑数字化影响的低开关频率并网逆变器谐波状态空间建模与计算分析
Research on Harmonic State-Space Modeling and Calculation Analysis of Low-Switching-Frequency Grid-Connected Inverter Considering the Impact of Digitization
Yuxi Cai · Yingjie He · Haixiao Zhang · Hongwei Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
在低开关频率下，并网逆变器存在显著的谐波耦合效应。谐波状态空间（HSS）建模是分析逆变器输出谐波特性的有效手段。本文研究了低开关频率下，采样保持与控制延迟对脉宽调制（PWM）脉冲更新的滞后影响，揭示了数字化控制对系统谐波特性的非线性干扰，为优化逆变器并网性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。随着大型地面电站对高功率密度和高效率的需求增加，逆变器开关频率往往受限，数字化控制带来的延迟和耦合效应成为影响电能质量的关键瓶颈。通过HSS建模方法，研发团队可更精准地预测并抑制谐波，提升产品在弱电网环境下的并网稳定性。建议将该建模方法...
具有宽电压增益和全范围ZVS的双极性直流微电网自动电压平衡DC-DC变换器
Automatic Voltage-Balancing DC–DC Converter With Wide Voltage Gain and Full Range ZVS for Bipolar DC Microgrids
Guangfu Ning · Hongwei Pi · Hua Han · Yonglu Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对双极性直流微电网中不平衡负载导致的电压偏差及高频变压器直流偏磁问题，本文提出了一种新型双极性DC-DC变换器。该拓扑利用平衡电感实现负载无关的自动电压平衡，无需额外控制；通过次级侧串联隔直电容，有效抑制了直流偏磁，并实现了全负载范围内的零电压开关（ZVS）。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。双极性直流母线架构在数据中心及工商业储能应用中日益普及，该拓扑提出的自动电压平衡机制可简化PCS控制逻辑，提高系统在不平衡负载下的鲁棒性。建议研发团队关注其全范围ZVS特性，这有助于提...
一种具有恒压输出的磁场耦合式直流伺服电机动态无线供电系统
A Magnetic-field Coupled Dynamic Wireless Power Supply System with Constant Voltage Output for DC Serve Motors
Wenping Chai · Qingbang Xu · Hongwei Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
针对移动分拣设备中直流伺服电机的供电需求，提出一种磁场耦合式动态无线供电系统。为应对“带载启动—短时抛载—空载暂停”工况引起的母线电压剧烈波动，系统采用长轨发射与E型接收的磁耦合结构以保证运动范围内互感平稳，并结合LCL-S补偿拓扑实现次级侧恒压特性，后级接入数字闭环Buck变换器以精确稳定输出电压。提出能量补偿策略抑制冲击负载导致的电压突变。实验样机成功为短时工作制、负载超过额定20%的分拣小车直流伺服电机供电，母线电压波动小于10%，传输效率达86.85%，满足设计要求。
解读: 该磁场耦合动态无线供电技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其LCL-S补偿拓扑实现的恒压特性与数字闭环Buck变换器方案，可直接应用于充电桩产品的动态充电场景，特别是物流园区AGV、港口自动化设备的无线充电系统。文中针对"带载启动-短时抛载"工况的能量补偿策略，对ST储能变流器应对冲击负...
一种具有新型传热结构的太阳能相变蓄热系统的传热与能效评价
Evaluation of the heat transfer and energy efficiency of a solar phase change heat storage system with a novel heat transfer structure
Yan Yan · Zepeng Liu · Liping Zeng · Wenjing Liab 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年9月 · Vol.340
摘要 为应对太阳能间歇性和不稳定的特性，将太阳能系统与相变潜热蓄热单元相结合是一种有前景的解决方案。本研究针对民用应用设计了一种新型三明治螺旋结构的太阳能相变蓄热系统。首先，研究了该结构对蓄热单元内部温度场的影响；其次，比较了不同辐射面积及不同气象因素对该太阳能相变蓄热系统的影响；最后，对系统进行了热力学分析。实验结果表明，相同尺寸下，三明治螺旋结构的熔化速率为双螺旋结构的45%，且熔化速率均匀，无明显的熔化缓慢相变区域。太阳能辐射面积越大，恒温水箱中的蓄热量越多，升温速度越快。在气象因素（太阳...
解读: 该太阳能相变储热技术对阳光电源户用储能系统具有重要参考价值。研究中的三明治螺旋结构可启发ST系列PCS的热管理优化设计,其38.5%的能量效率和均匀相变特性为PowerTitan储能系统的温控策略提供理论依据。结合SG系列户用光伏逆变器,可开发光伏-储热-储电混合系统,通过iSolarCloud平台...