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冲击载荷下微纳腔石墨烯/石蜡相变储能材料的热力学耦合
Thermodynamic coupling in micro-nanocavity graphene/paraffin phase change energy storage materials under impact loading
Yuhao Wang · Junhong Yu · Wentian Huang · Jun Di 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
研究了微纳腔结构石墨烯/石蜡相变储能材料在冲击载荷下的热力学耦合行为。通过构建复合材料的多尺度模型，分析了机械冲击过程中热-力-相变之间的动态耦合作用机制。结果表明，石墨烯骨架显著提升了材料的导热性与结构稳定性，微纳腔结构有效抑制了液态石蜡的泄漏并增强了能量存储密度。在外加冲击载荷下，材料内部产生局部热积累与应力集中，促进石蜡快速相变，实现高效热能存储与释放。该研究为高功率密度条件下相变储能材料的设计与应用提供了理论依据。
解读: 该微纳腔石墨烯/石蜡相变储能材料的热力学耦合研究对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的热管理具有重要价值。研究揭示的热-力-相变耦合机制可应用于储能柜的被动式热管理设计，石墨烯增强相变材料可作为功率模块与电池簇的高效散热介质，在冲击载荷（如短路故障、功率突变）下实现快速热响...
考虑典型寄生参数的不对称Γ-源变换器通用电压增益模型
A Generalized Voltage Gain Model of the Asymmetric Γ-Source Converter With Typical Parasitic Parameters Considered
Jun Cai · Maowen Fu · Xin Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
与传统阻抗网络相比，不对称Γ-源变换器在提升电压增益和降低直通占空比方面具有显著优势。然而，实际电压增益受电路寄生参数影响较大。本文建立了综合考虑寄生参数的等效电路模型，对变换器的性能进行了深入分析。
解读: 该研究针对Γ-源变换器在寄生参数影响下的电压增益特性进行建模，对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS（如PowerTitan系列）的升压级设计具有重要参考价值。在光伏和储能应用中，高增益变换器能有效提升系统效率并减小体积。通过引入该精确模型，研发团队可在设计阶段更准确地评估寄生参数对效率的影响，优化磁...
开关磁阻电机不平衡相电感自适应转子位置无传感器控制方案
Unbalanced Phase Inductance Adaptable Rotor Position Sensorless Scheme for Switched Reluctance Motor
Jun Cai · Zhiquan Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
加工精度或电气故障会导致开关磁阻电机（SRM）出现相电感不平衡，使传统无传感器控制方案失效。本文提出了一种基于电感分区的转子位置估计方案，旨在解决平衡及不平衡电感条件下的位置检测难题，提升电机驱动系统的鲁棒性。
解读: 该文献研究的开关磁阻电机（SRM）无传感器控制技术，主要应用于工业电机驱动领域。虽然阳光电源目前的核心产品线聚焦于光伏逆变器、储能PCS及充电桩，但在风电变流器及未来可能涉及的工业驱动配套领域，电机控制的鲁棒性至关重要。该方案中关于“电感不平衡”的故障诊断与自适应控制算法，可为阳光电源在提升功率模块...
多频谐振补偿无线电能传输开关磁阻电机驱动系统
Multifrequency Resonant Compensated Wireless Power Transfer SRM Drive System
Jun Cai · Bin Li · Yangyang Chen · Shoujun Song 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种具备零电压开关（ZVS）特性的无线电能传输（WPT）开关磁阻电机（SRM）驱动系统。该系统通过发射侧的双解耦谐振槽路与接收侧的混合补偿网络，实现了多频谐振传输，有效提升了驱动系统的功率密度与转换效率。
解读: 该文献探讨的无线电能传输（WPT）技术目前主要应用于电动汽车无线充电领域。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但WPT技术代表了未来能源传输的潜在演进方向。建议研发团队关注该技术在特定工业场景下的非接触式供电潜力，特别是针对iSolarCloud运维平台中可能涉...
开关磁阻电机驱动中的模型预测控制策略综述
Model Predictive Control Strategies in Switched Reluctance Motor Drives—An Overview
Jun Cai · Xiaolan Dou · Adrian David Cheok · Wen Ding 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文综述了模型预测控制（MPC）在开关磁阻电机（SRM）驱动中的应用。MPC因其在多变量系统中的简单性、快速瞬态响应、处理非线性能力及约束处理能力，成为高性能电机驱动领域的研究热点。文章探讨了MPC在SRM非线性电磁特性下的控制优势与实现策略。
解读: 虽然开关磁阻电机（SRM）目前非阳光电源核心产品线，但MPC（模型预测控制）作为一种先进控制算法，在阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中具有极高的应用价值。MPC能有效提升逆变器在弱电网下的动态响应速度，并优化多目标约束下的功率输出。建...
基于对齐位置估计的开关磁阻电机驱动容错无传感器控制策略
Aligned Position Estimation Based Fault-Tolerant Sensorless Control Strategy for SRM Drives
Jun Cai · Zeyuan Liu · Yu Zeng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种针对开关磁阻电机（SRM）的单相缺失容错无传感器控制策略。该策略通过相位电感斜率过零检测方案及一系列相位电感分区逻辑算法，实现了在正常运行及单相故障工况下，至少捕获一个相位对齐位置，从而提升了驱动系统的可靠性与鲁棒性。
解读: 该文献研究的开关磁阻电机（SRM）驱动及容错控制技术，主要应用于工业电机驱动领域。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电桩，与SRM直接相关性较低，但其提出的“无传感器控制”及“故障容错算法”在电力电子控制领域具有通用参考价值。建议研发团队关注该类算法在提升功率模块驱动可...
磁耦合无线电机驱动系统综述
Magnetic Coupled Wireless Motor Driving Systems–An Overview
Jun Cai · Bin Li · Wei Hua · Adrian David Cheok 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文综述了磁耦合无线电机（MC-WM）驱动技术，该技术实现了无线电能传输与电机驱动的深度融合。文章分析了MC-WM的基本工作机理，并对其拓扑设计方法进行了分类，是电机系统领域前沿且具挑战性的研究方向。
解读: 该技术主要应用于无线充电及非接触式电机驱动领域，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源以有线充电桩为主，但磁耦合技术代表了未来大功率无线充电及工业自动化设备无线供电的发展趋势。建议研发团队关注其在高频功率变换及磁集成方面的研究，这有助于提升未来充电桩产品的功率密度及...
基于软启动过程的IPT系统互感辨识
Mutual Inductance Identification of IPT System Based on Soft-Start Process
Lei Wang · Pan Sun · Xusheng Wu · Jin Cai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
无线电能传输（WPT）系统中互感的精确估计是实现负载参数辨识、恒定输出及效率追踪控制的前提。本文提出了一种考虑软启动过程和电池初始电压的WPT系统通用负载解耦方法，并针对双侧LCC拓扑进行了深入研究。
解读: 该技术主要针对无线充电（IPT）领域，与阳光电源目前的电动汽车充电桩及储能系统业务存在技术交叉。虽然目前阳光电源以有线充电桩为主，但互感辨识与参数解耦算法对于提升未来无线充电产品的效率和安全性具有参考价值。此外，该文提出的负载解耦方法可借鉴至储能变流器（PCS）的功率控制策略中，特别是在复杂负载工况...
一种基于混合谐波滤波器的开关磁阻电机转子位置估计方法
A Hybrid-Harmonic-Filter-Based Position Estimation Method for an SRM With Embedded Inductive Sensing Coils
Jun Cai · Zeyuan Liu · Yu Zeng · Hongyun Jia 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种开关磁阻电机（SRM）转子位置估计方法，通过嵌入式感应线圈在饱和与非饱和条件下实现高精度测量。该方法有效解决了传统感应线圈法中存在的互感电压效应、主磁路耦合及信号处理复杂性等关键问题，提升了电机控制的鲁棒性。
解读: 该技术主要针对开关磁阻电机（SRM）的无传感器控制，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及风电变流器领域，但在电动汽车驱动及未来可能涉及的工业电机驱动领域，高精度的位置估计技术具有参考价值。该方法中关于信号处理与谐波滤波的思路，可借鉴应用于阳光电源iSolarCloud平台下的电机类...
基于代价函数极值搜索的永磁同步电机无传感器模型预测转矩控制
Cost-Function Extremum Seeking Based Model Predictive Torque Control of PMSM With Sensorless Position Estimation
Jun Cai · Yuhan Gu · Zeyuan Liu · Shoujun Song · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种基于代价函数极值搜索的永磁同步电机无传感器模型预测转矩控制（CES-MPTC）方法。通过将转矩和磁链预测值表示为DQ轴电压分量的函数，当代价函数对DQ轴电压的偏导数为零时，实现最优控制，从而在无位置传感器条件下提升电机控制性能。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的无传感器控制，在阳光电源的产品线中，该算法逻辑可应用于风电变流器中的发电机侧控制，或电动汽车充电桩内部的辅助电机驱动系统。通过极值搜索优化代价函数，有助于提升电机在宽转速范围内的动态响应速度和稳态精度。建议研发团队关注该方法在降低传感器成本、提升系统鲁棒性方面...
考虑参数摄动的ICPT系统加权函数H∞鲁棒控制
H∞ Robust Control for ICPT System With Selected Weighting Function Considering Parameter Perturbations
Yan Liang · Pan Sun · Xusheng Wu · Hang Zhou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
针对感应电能传输（ICPT）系统在参数偏离标称值时动态性能下降的问题，本文提出了一种考虑参数摄动的H∞鲁棒控制方法。通过优化选择加权函数，该方法有效提升了系统在参数扰动下的整体动态性能。
解读: 该研究聚焦于感应电能传输（ICPT）的鲁棒控制，虽然目前阳光电源的主流业务集中在光伏逆变器和储能系统，但其在电动汽车充电桩领域有深厚布局。无线充电技术（ICPT）是充电桩未来的重要演进方向，该文中提出的H∞鲁棒控制策略可优化无线充电系统在耦合系数变化、负载波动等参数扰动下的稳定性。建议研发团队关注此...
一种基于集成功率变换器的无刷直流电机驱动系统
An Integrated Power Converter-Based Brushless DC Motor Drive System
Jun Cai · Xin Zhang · Wan Zhang · Yu Zeng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种具有直流母线升压能力的集成式功率变换器，用于驱动无刷直流电机。该拓扑通过一个公共的三开关桥臂，将双向Buck/Boost DC-DC变换器与三相电压源逆变器（TVSI）集成。与传统的前端BBD加TVSI架构相比，该方案有效减少了功率开关数量，提升了系统集成度与功率密度。
解读: 该研究提出的集成式拓扑核心在于通过共用桥臂实现DC-DC与逆变级的集成，旨在提升功率密度并降低器件成本。虽然该论文针对的是电机驱动应用，但其“多级变换器集成”的设计思路对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有参考价值。在追求极致轻量化和高功率密度的户用储能/逆变一体机设计中，此类集成拓扑...
解耦多频多相无线开关磁阻电机驱动系统的优化设计与控制
Optimal Design and Control of a Decoupled Multifrequency Multiphase Wireless Switched Reluctance Motor Drive System
Jun Cai · Bin Li · Adrian David Cheok · Ying Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种解耦多频多相无线开关磁阻电机（SRM）驱动系统的优化设计与控制方法。通过改变逆变器的工作频率，可实现对SRM单相或双相绕组的选择性励磁，从而优化系统拓扑结构并确保稳定运行。
解读: 该研究聚焦于开关磁阻电机驱动及无线功率传输技术，虽然与阳光电源核心的光伏逆变器和储能PCS业务存在差异，但其多频控制和拓扑解耦思想对提升电力电子变换器的功率密度和控制灵活性具有参考价值。在阳光电源的电动汽车充电桩业务中，无线充电技术是未来潜在的技术演进方向，该文提出的多频励磁控制策略可为未来高效率、...
基于交叉支路电流传感器连接的开关磁阻电机驱动功率开关短路故障诊断
Power Switch Short-Circuit Fault Diagnosis for SRM Drives With Cross-Branch Current Sensors Connection
Jun Cai · Yuzheng Wang · Adrian David Cheok · Ying Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种针对开关磁阻电机（SRM）驱动系统功率变换器的短路故障诊断方案。通过引入交叉支路电流传感器连接结构及电流重构方案，有效提取了电流波形及短路故障特征，实现了对功率开关短路故障的快速诊断与分类。
解读: 该研究关注电力电子变换器功率器件的故障诊断技术，对提升电力电子设备的可靠性具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，而非开关磁阻电机驱动，但其提出的“交叉支路电流传感器连接”及“电流重构”思路，可借鉴应用于阳光电源大功率组串式逆变器或PowerTitan储能变流器...
感应电能传输系统全桥逆变器零电压开关调节策略与输出特性解耦研究
Zero-Voltage Switching Regulation Strategy of Full-Bridge Inverter of Inductive Power Transfer System Decoupled From Output Characteristics
Jin Cai · Xusheng Wu · Pan Sun · Qijun Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文针对感应电能传输（IPT）系统，提出了一种全桥逆变器零电压开关（ZVS）调节策略。该策略解决了实现软开关技术往往会改变系统恒压或恒流输出特性的问题，实现了ZVS软开关与输出特性的解耦，有效降低了开关损耗和电磁干扰，提升了功率变换效率。
解读: 该文献探讨的软开关与输出特性解耦技术，对阳光电源的电力电子变换器设计具有参考价值。虽然IPT系统主要应用于无线充电，但其核心的“软开关控制策略”可迁移至阳光电源的组串式光伏逆变器及双向DC-DC变换器（如PowerStack储能变流器）中。通过优化PWM控制算法，在不影响输出电压/电流调节精度的前提...
变耦合条件下双侧LCC感应电能传输系统恒压恒流输出模式设计
Design of Constant-Voltage and Constant-Current Output Modes of Double-Sided LCC Inductive Power Transfer System for Variable Coupling Conditions
Jin Cai · Xusheng Wu · Pan Sun · Qijun Deng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文针对感应电能传输（IPT）系统在负载变化及线圈耦合偏移下的输出稳定性问题，提出了一种双侧LCC补偿拓扑。通过参数优化设计，实现了系统在不同耦合条件下的恒压与恒流输出模式，有效解决了电动汽车无线充电场景下的复杂工况挑战。
解读: 该研究涉及的无线电能传输（IPT）技术与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术相关性。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主，但随着大功率无线充电技术在乘用车及商用车领域的商业化进程，该LCC拓扑的恒压恒流控制策略可作为未来无线充电产品研发的技术储备。建议研发团队关注该拓扑在提升系统抗偏移能力和传输效率...
基于三相四桥臂逆变器的开关磁阻电机有限控制集模型预测转矩控制
Finite Control Set Model Predictive Torque Control of Switched Reluctance Motor Based on Three-Phase Four-Leg Inverter
Dexu Lv · Wen Ding · Yangfan Wang · Kai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
本文提出一种基于三相四桥臂逆变器的有限控制集模型预测转矩控制（FCS MPTC）方案，以抑制转矩脉动并减少换相区域初始阶段的电流急剧下降。首先，分析了三相四桥臂拓扑的工作模式，并根据开关磁阻电机（SRM）在该拓扑上的运行情况进行扇区划分。然后，利用勒-于伊（Le - Huy）模型和候选电压矢量推导了单相导通区域的电流和转矩预测模型。所提出的FCS MPTC方案利用换相阶段两相电流相等的特性，解决了换相区域相电压预测困难的问题，实现了全周期FCS MPTC。此外，为在确保抑制转矩脉动的同时减轻计算...
解读: 从阳光电源业务视角来看，这项基于三相四桥臂逆变器的开关磁阻电机有限集模型预测转矩控制技术具有重要的战略参考价值。该技术通过优化控制策略实现转矩脉动抑制和换相区电流控制，其核心思路与我司在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、低谐波控制目标高度契合。 从技术迁移角度分析，该论文提出的预测控制算法和...
基于深度Q网络并考虑充放电次数的电池储能系统控制策略
Deep Q-network based battery energy storage system control strategy with charging/discharging times considered
Jun Cai · Maowen Fua · Ying Yana · Zhong Chenb 等5人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.398
摘要 电池储能系统（BESS）在维持用户侧电力供需平衡中发挥着关键作用。本文提出了一种基于深度Q网络（DQN）算法的BESS能量管理系统（EMS），该系统充分考虑了电池的充放电次数限制。首先，建立了EMS的数学模型；随后，将EMS的最优决策过程建模为马尔可夫决策过程（MDP），并在此基础上设计了相应的MDP公式与DQN算法，以根据负荷情况制定合理的充放电调度计划。最后，基于中国贵州省遵义市某线路的实际负荷数据开展了实验研究。测试结果表明，本研究所提出的优化方法可将电网功率波动的最大方差降低至原始...
解读: 该DQN深度强化学习储能控制策略对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过MDP建模优化充放电决策,可将电网波动方差降至49%,充放电次数减少50-67%,显著延缓电池老化。该算法可集成至iSolarCloud平台,结合阳光电源三电平拓扑和GFM控制技术,提升用户侧...
一种基于神经网络的高效图像处理方法用于透明质子交换膜燃料电池中的水量化
An efficient neural-network-based image processing method for water quantification in a transparent proton exchange membrane fuel cell
Sai-Jie Cai · Mu-Chen Wang1 · Jun-Hong Chen · Zhuo Zhang 等6人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382
水管理和热管理对质子交换膜燃料电池的性能至关重要。本文设计了一种活性面积为25 cm²的透明单电池，用于在不同工况下表征水分布特性。在电池的设计与组装过程中，该方案克服了电池密封方面的技术挑战。通过神经网络对不同运行条件下录制的视频进行逐帧分析，实现了液态水的量化。为了进行对比分析，采用了阈值处理方法，并详细讨论了其优缺点。利用基于阈值处理结果生成的包含137帧的高质量训练集对神经网络进行训练。本研究探讨了温度、电压以及流场结构设计对水积累的影响。基于神经网络的语义分割方法在复杂工况下表现出优异...
解读: 该神经网络图像处理技术对阳光电源储能系统热管理具有重要借鉴价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统运行中的温度监测与水汽管理是关键挑战,文中基于语义分割的实时监测方法可应用于电池簇热失控预警。透明化设计理念启发iSolarCloud平台开发视觉诊断模块,通过热成像与AI识别实现储能柜内异常...
基于新型扇形板脉动热管散热器的高倍聚光光伏模块热性能实验研究
Experimental investigation on the thermal performance of high-concentrated photovoltaic module utilizing the thermal sink of a novel Fan-shaped plate pulsating heat pipe
Wei-Wei Wangac1 · Teng Liub1 · Jun-Zhe Guo · Bin Li 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 高强度太阳光聚集在光伏电池上会导致半导体温度显著升高，从而降低光电转换效率并可能引发光伏组件的不可逆故障。为此，在热设计中创新性地提出了一种超薄扇形板脉动热管（FS-PPHP），通过优化传统平行流道结构，实现对小尺度HCPV电池的高效冷却。本文全面分析和讨论了充液率、倾斜角度、工质种类以及加热功率对FS-PPHP传热性能的影响。结果表明，蒸发段与冷凝段的变直径设计有助于工质回流至加热区域，并增大相邻流道间的压力差势，从而确保FS-PPHP在不同工况下更平稳地启动。在充液率为57%、倾斜角为...
解读: 该扇形板脉动热管技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在SG系列大功率光伏逆变器中,功率器件散热是关键瓶颈,该超薄热管结构可优化IGBT/SiC模块的温度管理,降低热阻23%意味着可提升功率密度或延长器件寿命。对于PowerTitan储能系统,该技术可改进电池簇温控方案,解决高倍率充放电时的...