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基于串并联混合开关控制电容网络的变增益LLC变换器
Variable-Gain LLC Converter With Series–Parallel Hybrid Switch-Controlled Capacitor Network
Li Gao · Kan Liu · Yongdan Chen · Haozhe Luan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种采用串并联混合开关控制电容网络的变增益LLC变换器。通过调节两个受控开关的占空比，可实现谐振电容的动态调节，从而微调谐振槽路参数。此外，新增开关在谐振电流过零点导通，有效保证了软开关特性。
解读: 该技术通过调节谐振网络实现变增益，能够显著拓宽LLC变换器在宽电压输入范围下的高效率工作区间。这对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack系列）具有重要参考价值。在光伏或电池电压波动较大的应用场景中，该拓扑无需复杂的变频控制即可实现增益调节，有助于优化轻载效率并减小磁性元件体积。建...
三次谐波注入两级矩阵变换器的电网电流畸变抑制
Mains Current Distortion Suppression for Third-Harmonic Injection Two-Stage Matrix Converter
Chengjia Lu · Bo Zhou · Jiaxing Lei · Jing Shan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
三次谐波注入两级矩阵变换器（3TSMC）在提升输入无功功率控制能力的同时，受输入滤波电容电压纹波影响，在扇区边界处易产生电网电流畸变。本文针对该问题提出了一种改进的控制策略，旨在优化电网电流质量，提升变换器的整体性能。
解读: 该文章探讨的矩阵变换器拓扑及谐波抑制技术，主要应用于高性能电机驱动或特殊工业电源领域。对于阳光电源而言，虽然目前主流光伏逆变器和储能PCS多采用传统的电压源型逆变器（VSI）拓扑，但该研究中关于输入滤波器纹波抑制及扇区边界电流优化的控制算法，对于提升阳光电源组串式逆变器及工业级变流器在弱电网环境下的...
基于单环定理的模块化多电平变换器子模块开路故障检测与定位
Detection and Localization of Submodule Open-Circuit Failures for Modular Multilevel Converters With Single Ring Theorem
Weihao Zhou · Jing Sheng · Haoze Luo · Wuhua Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
模块化多电平变换器（MMC）由大量子模块组成，其可靠性至关重要。本文提出利用子模块电容电压的一致性偏差作为故障指标，通过单环定理实现子模块开路故障的有效检测与定位，为提升MMC系统的运行可靠性提供了理论支撑。
解读: MMC技术是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心拓扑架构。随着系统容量向兆瓦级及更高电压等级演进，子模块数量显著增加，故障定位难度加大。该文献提出的基于单环定理的故障诊断方法，能够快速定位故障子模块，有效缩短运维响应时间，提升系统可用性。建议研发团队将其集...
基于一对多拓扑的自由定位无线电能传输系统
Free-Positioning Wireless Power Transfer System Based on One-to-Multiple Topology
Jing Chen · Hong Zhou · Qijun Deng · Fengwei Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
无线电能传输（WPT）系统是电动汽车充电的理想方案。针对现有WPT系统对线圈对准精度要求高、难以在实际应用中满足的问题，本文提出了一种基于一对多拓扑的自由定位WPT系统，旨在实现更灵活、高效的电能传输，提升公共交通场景下的充电便利性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要的前瞻性参考价值。目前公司充电桩产品主要以有线快充为主，无线充电技术作为未来智慧交通和自动驾驶配套的重要补能方式，能显著提升用户体验。该研究提出的“一对多”及“自由定位”拓扑，有助于解决充电桩在复杂停车环境下的对准难题，提升充电系统的鲁棒性。建议研发团队关...
基于精确线性化的多变量感应电能传输系统仿射非线性控制
Affine Nonlinear Control of a Multivariate Inductive Power Transfer System With Exact Linearization
Chen Cheng · Ye Zhihao · Huang Jing · Yu Yanjuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文针对电动汽车感应电能传输（IPT）系统，提出了一种精确线性化算法及非线性控制方案，以应对系统工作点变化。通过将IPT系统次级侧等效为初级侧的反射电抗和电阻，利用精确线性化方法实现了系统的解耦控制，有效提升了动态响应性能和系统稳定性。
解读: 该文献探讨的IPT系统非线性控制技术与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联。虽然阳光电源目前主营传导式充电桩，但无线充电技术作为未来充电基础设施的重要演进方向，其核心的功率变换控制算法（如精确线性化与非线性解耦）可为公司在充电桩的高效能、高动态响应控制方面提供理论储备。建议研发团队关注该类...
一种用于并联交错三相逆变器的变开关频率灵活多模式控制方案
A Flexible Multimode Control Scheme With Variable Switching Frequency for Parallel Interleaved Three-Phase Inverters
Kaiqing Li · Kan Liu · Wei Hu · Jing Zhou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种针对并联交错三相逆变器的变开关频率灵活多模式控制方案。根据负载条件设计了三种工作模式，通过动态调整参与交错控制的逆变器数量，有效优化了不同功率等级下的系统效率与电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及大型集中式逆变器解决方案具有重要参考价值。通过引入变开关频率的多模式控制，可以在轻载时降低开关损耗，在重载时通过交错并联技术提升输出波形质量并减小滤波电感体积。建议研发团队将其应用于大功率组串式逆变器的并联运行优化中，以提升全功率段的转换效率，并进一步优...
具有改进直流母线电容电压平衡的六电平开关电容混合钳位变换器拓扑及混合调制
Topology and Hybrid Modulation of Six-Level Switched-Capacitor HC Converter With Improved DC-Link Capacitor Voltage Balancing
Handi Yang · Zhijiang Cheng · Xinyan Zhang · Peiyi Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
针对中点电压不平衡限制载波基钳位变换器应用的问题，本文提出了一种新型六电平开关电容混合钳位（6L-SCHC）变换器。该拓扑通过离散电压升压和电容电压平衡控制，有效降低了电压应力，并解决了零序电压注入调节能力有限的瓶颈，提升了变换器在复杂工况下的运行性能。
解读: 该拓扑研究对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、以及PowerTitan系列储能变流器具有重要参考价值。随着光伏系统电压等级向1500V甚至更高演进，多电平拓扑在降低开关管电压应力、提升效率及减小滤波体积方面优势显著。该研究提出的电容电压平衡控制方案，可优化阳光电源现有PCS产品的控制算法，提升在弱...
基于瞬态过程幅值衰减率的非接触式负载检测原理与应用
Principle and Application of the Contactless Load Detection Based on the Amplitude Decay Rate in a Transient Process
Sideng Hu · Zipeng Liang · Yujie Wang · Jing Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
为实现感应电能传输系统的高效功率传输，系统通常工作在谐振频率下。然而，负载变化会导致频率失配问题。本文提出了一种基于瞬态过程幅值衰减率的非接触式负载检测技术，旨在解决频率失配，确保系统在负载波动下的最优运行性能。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）场景，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。在电动汽车无线充电领域，负载检测对于实现阻抗匹配和最大功率跟踪至关重要。虽然阳光电源目前以有线充电桩为主，但该研究提出的基于瞬态响应的非接触式检测方法，可为未来研发高效率、高可靠性的无线充电模块提供算法参...
用于高压大功率无线电能传输的输入串联输出等效并联多逆变器系统
Input-Series Output-Equivalent-Parallel Multi-Inverter System for High-Voltage and High-Power Wireless Power Transfer
Hong Zhou · Jing Chen · Qijun Deng · Fengwei Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种用于大功率无线电能传输（WPT）的输入串联输出等效并联（ISOEP）多逆变器系统。该架构省去了前级隔离DC/DC变换器以提升效率，并支持灵活调整逆变器模块数量，以满足不同的电压与功率需求。
解读: 该研究提出的ISOEP拓扑结构在模块化设计和高压大功率处理方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术可为未来大功率无线充电（如电动汽车大功率无线充电桩）提供技术储备。此外，其模块化串并联思想可借鉴至PowerTitan等大型储能系统的PCS设计中，通过模块化堆叠提升系统电压等级与功率密度，减少前级变...
用于GaN HEMT桥式电路串扰抑制的高频三电平栅极驱动器
High-Frequency Three-Level Gate Driver for GaN HEMT Bridge Crosstalk Suppression
Xiaonan Wang · Ming Tao · Jing Xiao · Deng Luo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
为抑制氮化镓（GaN）桥式电路中的串扰问题，本文提出了一种新型高频三电平栅极驱动器（HFTGD），实现了高达5MHz开关频率下的串扰抑制。该驱动器通过电容-二极管电路产生负压，有效防止了正向串扰引起的器件误导通。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为提升效率和减小体积的关键。该文章提出的高频三电平栅极驱动技术，能够有效解决GaN在高频开关下的串扰误导通问题，对提升公司新一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该驱动架...
一种基于全控型与半控型器件组合的新型直流斩波器，用于海上风电VSC-HVDC输电系统
A Novel Modular DC Chopper Based on Combination of Fully and Semicontrolled Devices for Offshore Wind VSC-HVDC Transmission System
Yunqi Jing · Jianwen Zhang · Liqian Su · Gang Shi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
基于电压源换流器的高压直流输电（VSC-HVDC）广泛应用于海上风电并网。然而，交流电网故障引起的直流过电压对系统构成严重威胁。直流斩波器作为能量耗散装置，常用于增强系统的故障穿越能力。本文提出了一种结合全控型与半控型器件的新型混合直流斩波器拓扑。
解读: 该研究针对海上风电VSC-HVDC系统的直流过电压保护问题，提出的混合直流斩波器拓扑在提升系统故障穿越能力方面具有显著价值。阳光电源在风电变流器及大型储能系统（如PowerTitan）领域拥有深厚积累，该技术可优化海上风电变流器及直流侧保护方案，提升系统在高压直流输电场景下的可靠性。建议研发团队关注...
基于多米诺谐振器WPT且具有恒流或恒压输出的高压输电线路监测设备充电系统
A Monitoring Equipment Charging System for HVTL Based on Domino-Resonator WPT With Constant Current or Constant Voltage Output
Zhaotian Yan · Huaqiang Xie · Yong Li · Zhengyou He 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文设计了一种多米诺谐振器无线电能传输系统，用于从110kV高压输电线路周围的磁场中获取能量，并为在线监测设备提供超过1.1米绝缘距离的持续供电。理论分析表明，该系统可实现恒流或恒压输出，为高压环境下设备的自供电提供了高效解决方案。
解读: 该技术属于无线电能传输（WPT）领域，主要解决高压环境下的设备自供电问题。对于阳光电源而言，该技术目前与核心产品线（光伏逆变器、储能系统、充电桩）的直接关联度较低。但从技术储备角度看，其磁耦合谐振与能量获取技术可为iSolarCloud智能运维平台中传感器节点的无线供电提供参考，减少复杂环境下的布线...
一种具有空间节省耦合结构的新型混合无线电能传输系统设计与分析
Design and Analysis of a New Hybrid Wireless Power Transfer System With a Space-Saving Coupler Structure
Xingran Gao · Chunhua Liu · Hong Zhou · Wenshan Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种新型混合无线电能传输（HWPT）系统，通过将感应式（IPT）线圈嵌入金属框架内，将电容耦合板简化为单框架结构，实现了紧凑的耦合器设计，有效节省了空间并提升了功率传输密度。
解读: 该技术通过集成化设计提升了无线电能传输的功率密度，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着大功率无线充电技术的演进，这种紧凑型耦合器结构有助于优化充电桩的体积与成本。建议研发团队关注该拓扑在未来高功率密度充电模块中的应用潜力，特别是针对电动汽车无线充电场景，探索其与现有充电桩产品线在功...
用于燃料电池汽车的准Z源升压三电平DC-DC变换器
Wide Input-Voltage Range Boost Three-Level DC–DC Converter With Quasi-Z Source for Fuel Cell Vehicles
Yun Zhang · Jilong Shi · Lei Zhou · Jing Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
针对燃料电池汽车中燃料电池堆动态低电压与逆变器直流母线恒定高电压（400V）之间的电压失配问题，本文提出了一种基于二极管整流准Z源的升压三电平DC-DC变换器（BTL-DRqZ）。该拓扑基于传统的飞跨电容三电平升压结构，有效提升了电压增益并优化了输入电压范围。
解读: 该研究提出的高增益三电平DC-DC拓扑在燃料电池发电及电动汽车充电领域具有应用潜力。对于阳光电源而言，该技术可为氢能业务（如电解槽电源或燃料电池系统）提供高效的功率变换参考，有助于提升系统功率密度并降低开关应力。建议研发团队关注其在宽输入电压范围下的效率表现，评估其是否可优化现有充电桩或储能PCS中...
通过外加磁场调控液态金属电池的放电性能和电极界面
Regulating the discharge performance and electrode interface of liquid metal batteries through external magnetic fields
Xianbo Zhou · Lei Fan · Jing Ning · Hao Zhou 等9人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 液态金属电池（LMBs）因其长循环寿命、高安全性和低成本，在大规模储能领域具有广阔的应用前景。然而，LMBs在放电过程中存在较大的浓差极化以及一定的内部短路风险，严重阻碍了其实际应用。本研究提出采用施加外加磁场的策略来解决上述两个问题。首先，通过数值模型和逻辑推理阐明了外加磁场发挥作用的机理。进一步的实验结果表明，外加磁场显著提升了LMBs的放电性能。在500 mA cm−2的电流密度下，61.9 mT的磁场使放电电压提高了34.64%；在1000 mA cm−2的电流密度下，29.6 m...
解读: 该液态金属电池外磁场调控技术为阳光电源ST系列储能系统提供创新思路。研究揭示的磁场抑制浓差极化机制(500mA/cm²下电压提升34.64%)可启发PowerTitan大容量储能产品的热管理优化和电化学性能提升。磁场快速修复短路故障的能力对储能PCS的故障诊断与自愈合控制策略具有借鉴意义,可集成至i...
面向280 Ah棱柱形储能电池热管理的液冷板多目标拓扑优化设计
Multi-objective topology optimization design of liquid-based cooling plate for 280 Ah prismatic energy storage battery thermal management
Xiang-Wei Lin · Ming-Yu Shi · Zhifu Zhou · Bin Chen 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325
摘要：基于锂离子电池构建储能系统已成为缓解可再生能源间歇性问题、提高其利用效率的有前景途径。在此背景下，热管理技术需在不消耗大量功率的前提下维持电池的温度水平与热均匀性。然而，传统冷板通常采用试错法设计，存在热性能与流动阻力之间的权衡难题。本研究针对电池模组提出了一种融合电化学、流体动力学和传热场的多物理场耦合模型，同时引入多目标拓扑优化方法，在给定约束条件下自由演化嵌入冷板内的流体域分布。多目标函数采用归一化加权求和方法构建。在此基础上，通过响应面法建立设计参数（即雷诺数和权重系数）与冷板性能...
解读: 该多目标拓扑优化冷却技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan产品具有重要应用价值。研究针对280Ah大容量棱柱电池的液冷板优化,通过多物理场耦合模型和遗传算法实现热管理性能与压降的最优平衡,相比传统直通式冷板换热能力提升15.6-42.2%。该方法可直接应用于阳光电源液冷储能系统的冷板设...
具有增强dVSW/dt抗噪能力、负VSW耐受性及开通dVSW/dt可控性的单片GaN功率集成电路
A Monolithic GaN Power IC With Enhanced dVSW/dt Noise Immunity, Negative VSW Tolerance and Turn-On dVSW/dt Control
Yifei Zheng · Haoran Wang · Boyu Li · Weimin Yuan 等11人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月 · Vol.14
本文提出一种单片GaN半桥功率IC可靠性增强方案，包括片上地分离设计、抗dVSW/dt噪声的鲁棒电平移位器及可调驱动强度栅极驱动器。实测验证其在130 V/ns dVSW/dt下无误触发，延迟<10.4 ns，支持−15 V负压耐受。
解读: 该GaN功率IC技术可显著提升阳光电源组串式逆变器和ST系列储能变流器（PCS）的开关可靠性与功率密度。尤其适用于高频化、高效率场景（如PowerTitan液冷储能系统中的紧凑型PCS模块），有助于降低EMI、抑制寄生振荡，延长GaN器件寿命。建议在下一代1500V组串式逆变器及双向储能PCS中开展...
基于湍流网格增强开式阴极质子交换膜燃料电池传热传质性能的实验研究
Experimental study on heat and mass transfer enhancement of open cathode proton exchange membrane fuel cells using turbulence grids
Jing Zhao · Xinxuan Cheng · Yongkang Ma · Zixun Zhong 等8人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.385
热管理对于开式阴极质子交换膜燃料电池（OCPEMFCs）的高效运行、安全性和耐久性至关重要。本研究创新性地采用一种基于湍流网格的新方法，以增强OCPEMFCs的传热与传质性能。通过开展一系列实验，测量并比较了温度、电压和电化学阻抗等参数，以验证湍流网格的有效性。在此基础上，系统研究了湍流网格的单元尺寸和安装距离等关键参数对OCPEMFCs运行特性的影响。实验结果表明，湍流网格显著提高了气流的湍流强度，从而增强了OCPEMFCs的传热效率和氧气传质速率。因此，电池的输出性能和热性能得到显著改善，甚...
解读: 该燃料电池热管理技术对阳光电源氢能业务具有重要参考价值。湍流栅格强化传热传质的方法可应用于我司燃料电池热管理系统设计,通过优化气流扰动降低欧姆阻抗87.8%的效果显著。该技术思路可借鉴至储能PCS的ST系列散热优化、充电桩功率模块热管理,以及SiC/GaN功率器件的冷却系统设计中。结合iSolarC...
相变微胶囊集成于光伏电解系统以增强太阳能制氢性能
Integration of phase change microcapsules in photovoltaic electrolysis system for enhanced solar hydrogen production
Jiwei Li · Chenglin Fu · Bohao Li · Liwu Zhou 等7人 · Solar Energy · 2025年12月 · Vol.302
被动式热管理是提升太阳能制氢用光伏-电解（PV-EC）系统效率与可扩展性的关键手段，然而目前仍缺乏深入研究。本研究将一种固化的相变材料（PCM）界面层集成至PV-EC系统中，以调控光伏（PV）组件温度并提高氢气产量。具体而言，合成了石蜡@二氧化硅微胶囊，并将其嵌入聚二甲基硅氧烷（PDMS）基体中，形成具有高导热性能的复合材料，能够被动调节PV模块的工作温度。在所合成的不同样品中，核壳比为1:1.5的微胶囊表现出更优异的热稳定性和封装性能。实验结果表明，当微球与PDMS的质量比为0.3、厚度为5 ...
解读: 该光伏-电解制氢系统的被动热管理技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及氢能业务具有重要参考价值。相变材料复合层可使光伏组件降温14.4°C,系统制氢效率提升9.9%达22.2%,验证了温度控制对光伏-电解耦合系统的关键作用。可启发我司在大功率光伏逆变器散热设计中引入相变材料方案,结合MPPT优化算法动态...
集成液冷与翅片增强相变材料的混合系统在大容量储能电池包中的热管理性能及优化
Thermal management performance and optimization of a hybrid system integrating liquid cooling and fin-enhanced phase change material for large-capacity energy storage battery pack
Xiang-Wei Lin · Zhifu Zhou · Maochang Liu · Bin Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年7月 · Vol.336
摘要 电池储能系统在应对可再生能源间歇性方面正变得日益重要，但其广泛应用仍受到热管理问题的制约。然而，单一的热管理策略难以保障储能电池系统的整体性能。本研究针对280 Ah锂离子电池包，提出了一种结合拓扑翅片结构、相变材料与主动液冷的混合热管理策略。建立了流-热-相变耦合的数值模型，并通过实验验证了其准确性。同时，定义了一种新的综合评价参数，用于表征热管理系统整体性能。基于此，开展了对比研究，评估了三种冷却策略的效率。尽管混合设计带来了额外质量，但拓扑翅片结构不仅在相变材料中构建了高效的导热通路...
解读: 该混合热管理技术对阳光电源PowerTitan等大容量储能系统具有重要应用价值。研究中的拓扑翅片-相变材料-液冷三重耦合方案,可直接应用于ST系列PCS配套的280Ah电芯模组热管理优化。其综合评价参数降低0.2-0.273的性能提升,为iSolarCloud平台的预测性维护提供热模型支撑。代理模型...
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