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一种基于太阳能光伏的车载紧凑型电动汽车充电解决方案
A Solar PV-Based Compact EV Charging Solution for On-Board Applications
Ankit Kumar Singh · Anjanee Kumar Mishra · Taehyung Kim · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年6月
本研究聚焦于一种采用重构电机绕组的基于太阳能光伏(PV)的车载充电器。在所提出的方案中,电机绕组和牵引变流器开关构成一个三相交错式降压变换器(IBC)。该交错式降压变换器与太阳能光伏板相连,并作为最大功率点跟踪变换器。交错式降压变换器可降低电池侧的电流纹波,延长电池的循环使用寿命。通过交错式降压变换器,电池侧的大量电流在其三个电感中并联,这降低了开关的导通损耗以及电感中的铜损。因此,有可能将车载充电系统的功率水平提高到与推进系统相当的水平,同时增强系统的紧凑性并降低成本。此外,所采用的控制策略减...
解读: 该车载光伏充电集成方案对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。其电机绕组重构技术可启发OBC车载充电机的集成化设计,通过复用驱动系统硬件降低成本和体积。多端口变换器拓扑可应用于光伏-储能-充电桩一体化产品,结合SG系列逆变器的MPPT算法实现光伏能量高效转换。该方案的并离网双模式运行思路可优化充...
关于利用牵引电机和逆变器实现插电式混合动力汽车集成车载充电器的可行性研究
On the Feasibility of Integrated Battery Charger Utilizing Traction Motor and Inverter in Plug-In Hybrid Electric Vehicles
Dong-Gyun Woo · Dong-Myoung Joo · Byoung-Kuk Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文针对集成车载充电器(IBC)的实际应用,分析了传统IBC在开关频率、电机电感、共模噪声、功率损耗及传感检测等方面的局限性,并提出了一种改进型IBC方案。研究重点探讨了基于脉宽调制(PWM)切换方案的电池充电性能。
解读: 该研究探讨了电机驱动系统与充电系统的拓扑集成,对阳光电源电动汽车充电桩业务具有参考价值。虽然阳光电源目前侧重于充电桩产品,但随着车网互动(V2G)和车载电力电子集成化趋势的发展,该技术路线中关于利用电机电感实现滤波及功率变换的思路,可为公司研发高功率密度、低成本的下一代车载充电模块或V2G双向充电桩...
通过纹波电压注入抑制数字控制中间总线架构中的极限环
Ripple Voltage Injection to Mitigate Limit Cycle in Digitally Controlled Intermediate Bus Architectures
Rabisankar Roy · V. Inder Kumar · Santanu Kapat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种在两级中间总线架构中注入纹波的方法,旨在克服由恒功率负载(即紧密调节的负载点转换器)在中间总线变换器(IBC)中引起的增量负阻抗效应。该方法通过在闭环反馈路径中引入中间总线电压纹波,有效抑制了数字控制系统中的极限环振荡,提高了系统的稳定性。
解读: 该研究针对两级变换架构中的负阻抗稳定性问题,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及组串式逆变器中的DC-DC级设计具有重要参考价值。在储能PCS及高功率密度光伏逆变器中,随着负载调节精度提升,恒功率负载特性易引发系统振荡。该纹波注入技术可优化数字控制算法,提升系统在复...
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...
一种用于电动汽车应用的具有有源功率解耦的单相集成电池充电器模型预测控制方案
A Model Predictive Control Scheme for a Single-Phase Integrated Battery Charger With Active Power Decoupling for EV Application
Deeksha Bhule · R. Sudharshan Kaarthik · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种针对单相集成电池充电器(IBC)的模型预测控制(MPC)方案。该方案通过复用电动汽车的电机驱动系统(三相感应电机及逆变器),在满足电动汽车空间与重量限制的前提下,实现了高效的充电功能,并引入有源功率解耦技术以优化系统性能。
解读: 该研究提出的集成充电技术(IBC)通过复用电机驱动系统实现充电,与阳光电源的电动汽车充电桩业务高度相关。随着车网互动(V2G)及车载充电技术的发展,该MPC控制策略可优化充电效率与功率密度,对阳光电源未来研发高集成度、轻量化的车载充电解决方案具有重要的参考价值。建议研发团队关注该拓扑在减少外部充电模...
一种用于48V数据中心应用的可重构多谐振开关电容变换器
A Reconfigurable Multiresonant Switched-Capacitor Converter for 48 V Data Center Application
Yu Fu · Yucheng Zhao · Jingjing Qi · Wenhao Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
在数据中心48V电源架构中,备用电池电压波动(36-60V)导致中间母线电压不稳定。本文提出了一种基于多谐振开关电容(SC)的可重构中间母线变换器(IBC),通过实现8:1等多种变比,有效解决了宽电压输入范围下的稳压问题,提升了能量转换效率。
解读: 该技术主要针对数据中心48V电源架构,与阳光电源目前的储能系统(如PowerStack)及工商业储能业务中的DC-DC变换环节有技术重叠。虽然阳光电源目前主攻光储领域,但随着数据中心储能(DC-ESS)市场的兴起,该高效率、高功率密度的多谐振开关电容拓扑可作为未来研发高效率电池侧DC-DC变换器的技...
基于交错并联Boost变换器和扁平螺线管耦合器的电动汽车无线充电系统设计与优化
Design and Optimization of an Electric Vehicle Wireless Charging System Using Interleaved Boost Converter and Flat Solenoid Coupler
Yousu Yao · Shenghan Gao · Yijie Wang · Xiaosheng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种采用交错并联Boost变换器(IBC)和扁平螺线管耦合器(FSC)的电动汽车无线充电系统。通过调节IBC的占空比,实现了原边与副边之间的闭环控制,有效降低了原边电流和损耗,提升了无线充电系统的效率与控制性能。
解读: 该研究涉及的无线充电技术与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主,但无线充电代表了未来自动驾驶及便捷补能的发展方向。IBC拓扑的应用有助于提升功率密度和转换效率,这对公司未来研发高效率、小型化的充电模块具有参考价值。建议关注该技术在特定场景(如自动泊车充...
三尖星形磁芯结构的三相Buck变换器磁集成设计
Magnetic Integration of Three-Phase Buck Converter With Three-Pointed Star Core Geometry
Zhe Zhang · Jie Jin · Chao Liu · Yu Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种用于三相交错Buck变换器(IBC)的平面磁集成电感设计方法,采用三尖星形(TPS)磁芯结构。通过对比多种磁芯结构,选定TPS结构并优化气隙位置,有效实现了磁集成,提升了变换器的功率密度与效率。
解读: 该研究提出的磁集成技术对于阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及储能变流器(如ST系列、PowerTitan)具有重要参考价值。通过采用三尖星形(TPS)磁芯,可以在保持高效率的同时显著减小磁性元件体积,从而提升产品的功率密度,降低系统重量与成本。建议研发团队在下一代高功率密度组串式逆变器及储能PC...
多相交错DC-DC变换器中负耦合电感的数学建模与多目标优化
Mathematical Modeling and Multiobjective Optimization of Negative-Coupled Inductor in Multiphase Interleaved DC–DC Converter
Ze Liu · Guohua Zhou · Yingjie He · Nengmou Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文针对多相交错DC-DC变换器,提出了一种基于多相负耦合电感(NCI)的数学建模与多目标优化方法。以交错Buck变换器(IBC)和四相NCI为例,通过磁通抵消技术,在提升变换器效率的同时,有效优化了磁性元件的体积与占地面积,为高功率密度电力电子变换器设计提供了理论支撑。
解读: 该研究提出的负耦合电感优化技术对阳光电源的储能变流器(如PowerTitan、PowerStack系列)及光伏组串式逆变器中的DC-DC升压电路具有重要参考价值。在大功率储能系统中,提升功率密度和转换效率是核心竞争力,通过NCI技术优化磁性元件体积,可显著降低PCS模块的重量与成本。建议研发团队在下...
三相交错Boost变换器解耦主从均流控制
Decoupled Master-Slave Current Balancing Control for Three-Phase Interleaved Boost Converters
Hung-Chi Chen · Che-Yu Lu · Uma Sankar Rout · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
针对三相交错Boost变换器(IBC),传统主从均流控制与电压调节环存在耦合,导致参数整定困难。本文提出了一种解耦主从均流控制策略,通过小信号传递函数分析,证明了该方法在实现电流平衡的同时,有效消除了对电压调节环的影响,提升了系统动态性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及储能变流器(如PowerTitan/PowerStack系列)具有重要参考价值。在多路MPPT或多相并联升压电路中,交错并联技术常用于降低输入电流纹波和电感体积。该解耦控制策略能有效解决多相并联时的均流与稳压冲突,提升变换器在宽电压范围下的动态响应速度和...
相位偏移调节的谐振开关电容中间母线变换器在48V数据中心电源系统中的应用
Phase Shift Regulated Resonant Switched-Capacitor-Based Intermediate Bus Converter for 48 V Data Center Power System
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
在48 V数据中心电源系统的两级架构中,前端中间总线转换器(IBC)需要同时适应48 V的标称输入电压和备用电池的宽输入电压范围(通常为40 V - 60 V)。为应对这一设计挑战,我们提出了一种基于移相调节谐振开关电容的IBC。在标称输入下,它通过一个 n:1的变压器实现4n:1的电压转换比,并且显著降低了初级开关上的电应力。此外,零电压开关(ZVS)不依赖于变压器的励磁电流。因此,可以抑制励磁电流以优化效率。当连接备用电池时,在堆叠桥之间引入移相以调节宽输入电压。本文提供了理论分析和设计考量...
解读: 从阳光电源储能系统和数据中心能源解决方案的业务视角来看,这项相移调节谐振开关电容中间母线变换器技术具有重要的应用价值和借鉴意义。 该技术针对48V数据中心电源系统的宽输入电压范围(40V-60V)设计挑战,提出了创新的相移调节方案。这与阳光电源在储能系统中面临的电池电压波动问题高度契合。在我们的模...
交错并联Boost PFC提高效率的优化设计方法:从开关频率、升压电感和输出电压角度
Optimal Design Method of Interleaved Boost PFC for Improving Efficiency from Switching Frequency, Boost Inductor, and Output Voltage
Hengshan Xu · Diyi Chen · Fei Xue · Xutao Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文针对交错并联Boost PFC变换器,提出了一种无需依赖高性能功率器件或软开关电路即可提升效率的优化设计方法。通过分析开关频率、升压电感和输出电压这三个核心参数对效率的影响,实现了在降低硬件成本和系统复杂度的前提下,提升变换器整体性能的目标。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的户用及工商业组串式逆变器产品线。在光伏逆变器前端的升压电路(Boost)设计中,通过优化开关频率与电感参数,可在不增加昂贵宽禁带半导体器件成本的前提下,有效提升整机转换效率。这对于提升阳光电源户用逆变器在紧凑空间下的散热表现及降低BOM成本具有重要参考价值。建议研发团队在下...
用于非对称双输入Boost变换器以最小化输出电容电流的解析移相控制
Analytical Phase Shift Control for Asymmetric Two-Input Boost Converters to Minimize Output Capacitor Current
Zahra Sadeghi · Mohammad Hesam Hassani Sadi · Jennifer Bauman · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文针对混合可再生能源系统、多组串光伏系统及太阳能充电桩中广泛使用的交错式Boost变换器(IBC),提出了一种解析移相控制策略。该方法旨在解决不同输入源(如不同遮挡条件下的光伏板)带来的非对称输入问题,通过优化移相角有效降低输出电容电流纹波,从而提升系统功率密度与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及储能系统(如PowerTitan、PowerStack)具有重要参考价值。在多路MPPT输入场景下,光伏组件的遮挡差异会导致输入非对称,通过引入该解析移相控制策略,可显著降低直流侧输出电容的电流应力,延长电容寿命,提升整机可靠性。建议研发团队在多输入DC...
用于低电流纹波和高效率交错式双向Buck/Boost变换器的更对称四相反向耦合电感
More Symmetric Four-Phase Inverse Coupled Inductor for Low Current Ripples & High-Efficiency Interleaved Bidirectional Buck/Boost Converter
Yugang Yang · Tingting Guan · Shuqi Zhang · Wei Jiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
为提升多相交错式双向Buck/Boost变换器(IBC)的电流纹波抑制能力与转换效率,本文提出了一种更对称的四相反向耦合电感(ICI)结构及其综合设计方案。该结构通过优化磁路设计,实现了更大的电感值与更高的对称性,有效改善了变换器的动态性能与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大功率充电桩业务具有重要意义。储能变流器(PCS)的核心在于双向DC-DC变换环节,采用对称四相反向耦合电感技术,可显著降低输出电流纹波,减小滤波电感体积,从而提升PCS的功率密度与整机效率。建议研发团队在下一代高压储能PC...
用于数据中心的三维互连LLC-DCX变换器
Three-Dimensional Interconnect LLC-DCX Converter for Datacenter Application
Pinhe Wang · Bima Nugraha Sanusi · Tiberiu-Gabriel Zsurzsan · Michael A. E. Andersen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
随着数据中心电力消耗激增,48V总线配电系统成为主流。为向xPU提供大电流,通常需要非稳压中间总线变换器(IBC)进行降压。本文提出了一种三维互连的LLC-DCX变换器,旨在实现高功率密度与高效率,以满足数据中心严苛的电源管理需求。
解读: 该文章探讨的LLC-DCX拓扑及三维互连技术,主要针对高功率密度的数据中心电源应用。虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏、储能及充电桩,但随着公司在工商业及大型储能系统(如PowerTitan系列)中对功率密度和效率要求的不断提升,该拓扑中涉及的高频磁集成与高密度封装技术具有重要的参考价值。建议研发团...
一种基于集成有源钳位的不对称半桥拓扑用于高压大降压比中间母线变换器
An Integrated Active Clamp-Based Asymmetric Half-Bridge Topology for High-Voltage High-Buck Intermediate Bus Converters
Debjit Rana · Santanu K. Mishra · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月 · Vol.14
本文提出一种新型集成有源钳位不对称半桥拓扑,适用于高压、大降压比中间母线变换器。通过集成钳位技术降低副边开关电压应力,增强ZVS能力,并优化实现全范围近零直流偏磁。1.4kW样机(1600V/24V)验证了启动、稳态、ZVS及调节性能。
解读: 该拓扑显著提升高压大变比DC-DC变换效率与可靠性,可直接赋能阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统的内部隔离型DC-DC环节(如高压电池侧到低压控制/辅助电源供电),尤其适配1500V+储能系统中24V/48V辅助电源模块。建议在下一代高功率密度PCS和户用光储一体机中引入该拓扑,结...
基于直射-散射功率评级模型的双面光伏组件精确能量性能模型
An accurate bifacial PV module energy performance model using a direct-diffuse power rating model
Kristijan Brecl · MatevžBokalič · Antonin Faes · Marko Topi · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382
摘要 预测双面光伏(PV)组件的能量输出通常不像单面组件那样直接。问题通常在于背侧辐照度的估算,而背侧辐照度强烈依赖于安装条件、跟踪系统或固定安装方式以及变化的地表反照率。我们开发了一种新的直射-散射功率评级模型,用于预测双面光伏组件的能量产出和性能比(DDPRbifi)。该模型在欧洲四个不同地点监测的16块双面单晶硅组件上进行了验证,涵盖了三种硅基光伏技术(SHJ、IBC、TopCon)。无论组件技术和监测地点如何,新模型在所有光伏组件上的表现均具有最高的准确性。平均而言,模拟得到的性能比与实...
解读: 该双面组件直接-散射功率评级模型(DDPRbifi)对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要价值。模型可精准预测双面组件背面辐照度及能量输出(误差仅2%),适用于SHJ、IBC、TopCon等多种技术路线。可集成至iSolarCloud平台,实现双面组件发电量精准预测与性能比优化,提升15...
一种基于IEC 61853-1矩阵测量的PVsyst第6版单二极管模型参数非迭代估计方法
A Noniterative Method of Estimating Parameter Values for the PVsyst Version 6 Single-Diode Model From IEC 61853-1 Matrix Measurements
Kevin S. Anderson · Clifford W. Hansen · Marios Theristis · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年4月
光伏性能建模的准确性在很大程度上取决于输入参数的质量。当依赖通用的PAN文件和数据表时,输入参数往往无法准确反映同一型号每个光伏组件的性能。因此,需要有方法来生成更准确的输入数据。在本研究中,我们提出了一种根据IEC 61853 - 1:2011标准的性能测试测量结果,确定PVsyst 6版本光伏组件性能模型参数值的方法。该方法特意采用非迭代方式,以方便实施和重现。我们将该方法应用于来自采用各种光伏技术(异质结(SHJ)、隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)、背接触(IBC)、钝化发射极背面接触(...
解读: 该非迭代参数估计方法对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。精确的单二极管模型参数可提升逆变器在宽工况下的最大功率点追踪精度,特别是在低辐照度和高温环境下。该方法可集成至iSolarCloud智能运维平台,基于IEC 61853-1标准测试数据快速建立组件精确模型,替代通用PAN...
基于遗传算法的梯形磁芯三相耦合电感多目标优化
Genetic Algorithm-Based Multiobjective Optimization of Three-Phase Coupled Inductor With Ladder Magnetic Core
Yifeng Wang · Zhongda Wang · Xiaoyong Ma · Han Cui 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
交错并联升压变换器(IBC)广泛应用于电动汽车车载电源,对转换效率和功率密度要求较高。本文采用一种具有梯形磁芯的三相耦合电感,并提出基于遗传算法(GA)的多目标优化方法,兼顾转换器效率与电感体积。通过构建包含交流磁通分析的磁阻模型,建立综合目标函数与约束条件,利用GA实现全局优化,获得效率与体积的Pareto前沿。实验搭建30 kW样机,功率密度达22 kW/L,最高效率98.6%;相比非耦合电感,体积减少43.8%,功率密度提升12.8%。
解读: 该梯形磁芯三相耦合电感优化技术对阳光电源车载电源和储能系统具有重要应用价值。在新能源汽车产品线,可直接应用于OBC充电机的交错并联升压拓扑,实现体积减少43.8%、功率密度提升至22 kW/L,满足车载高集成度需求。在ST系列储能变流器中,该技术可优化DC-DC升压级设计,提升系统效率至98.6%以...