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一种具有改进动态性能的CLLC变换器恒流控制方法
A Constant Current Control Method With Improved Dynamic Performance for CLLC Converters
Huan Chen · Kai Sun · Languang Lu · Shuoqi Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
CLLC变换器是氢能、电池储能及电动汽车充电等双向功率转换应用中的理想拓扑。针对这些应用对高动态恒流控制的需求，本文提出了一种新型恒流控制方法，旨在提升变换器的动态响应速度和控制精度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。CLLC拓扑是公司PowerTitan、PowerStack储能系统及电动汽车充电桩中双向DC-DC变换器的关键技术。通过优化恒流控制算法，可显著提升储能系统在调频、调峰等快速响应场景下的动态性能，并改善充电桩对电池充电过程的电流控制精度。建议研发团队关注该控制方...
CLLC变换器中无传感器同步整流的开关延迟策略
A Switching Delay Strategy for Sensorless Synchronous Rectification in CLLC Converters
Huan Chen · Leheng Wang · Kai Sun · Languang Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文针对CLLC变换器中无传感器同步整流（SR）技术进行研究。传统方法因输出电容Coss的存在，导致二次侧开关在硬开关条件下导通，影响效率。本文提出一种开关延迟策略，旨在优化同步整流控制，提升变换器整体效率，降低系统成本。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及电动汽车充电桩业务具有重要意义。CLLC拓扑是实现双向DC-DC变换的核心，广泛应用于储能系统和直流快充模块。通过优化无传感器同步整流策略，可有效降低开关损耗，提升系统在宽电压范围下的转换效率，并减少对电流传感器的依赖...
一种基于三端口变换器的分布式直流并网光伏系统及其自主输出电压均压控制
A Three-Port Converter Based Distributed DC Grid Connected PV System With Autonomous Output Voltage Sharing Control
Yangjun Lu · Kai Sun · Hongfei Wu · Xiaofeng Dong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种基于混合连接三端口变换器（TPCs）的分布式直流并网光伏发电系统及其控制策略。该配置实现了分布式最大功率点跟踪（MPPT）和自主输出电压均压控制。系统由多个模块化脉宽调制单元组成，有效提升了光伏系统的灵活性与功率处理效率。
解读: 该研究提出的三端口变换器拓扑及分布式控制策略，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏解决方案具有重要的参考价值。通过引入多端口变换技术，可进一步优化光伏组件级的功率处理能力，提升复杂光照条件下的系统效率。建议研发团队关注该拓扑在模块化光伏系统中的应用，特别是其在iSolarCloud平台下的分布式协同控...
一种用于混合模块化多电平变换器的改进移相载波调制方案
An Improved Phase-Shifted Carrier Modulation Scheme for a Hybrid Modular Multilevel Converter
Sizhao Lu · Liqiang Yuan · Kai Li · Zhengming Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种针对由半桥子模块（HBSM）和全桥子模块（FBSM）组成的混合模块化多电平变换器（MMC）的改进型移相载波脉宽调制（PSC-PWM）方案。研究指出，将传统的HBSM或FBSM调制方案直接应用于混合MMC时，会导致桥臂电压出现脉冲失配问题，该方案有效解决了这一技术难题。
解读: 该研究针对混合MMC拓扑的调制优化，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型地面光伏电站的集中式逆变器技术具有重要参考价值。混合MMC结合了半桥与全桥子模块的优势，能有效提升系统故障穿越能力及直流侧故障清除能力。建议研发团队关注该调制策略在降低开关损耗及提升输出波形质量方面...
五相永磁同步电机两相绝缘故障容错控制下的中性点电压建模与处理方法
Neutral Voltage Modeling and Handling Approach for Five-Phase PMSMs Under Two-Phase Insulation Fault-Tolerant Control
Bing Tian · Runze Lu · Jiadan Wei · Marta Molinas 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文针对五相永磁同步电机在两相匝间短路（ITF）和相间短路（IPF）等绝缘故障下的不平衡运行问题，提出了中性点电压建模与处理方法。通过分析故障特征，优化容错控制策略，旨在提升关键安全应用场景下电机的运行可靠性与稳定性。
解读: 该文献聚焦于多相电机在极端绝缘故障下的容错控制算法，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器领域，但在风电变流器（尤其是大功率直驱风电系统）中，电机侧变流器的故障诊断与容错控制是提升系统可靠性的关键。该研究中关于故障建模与中性点电压处理的算法思路，可为阳光电源风电变流器产品...
基于半有源整流器的高输出电压隔离型Buck-Boost变换器系列
A Family of Isolated Buck-Boost Converters Based on Semiactive Rectifiers for High-Output Voltage Applications
Yangjun Lu · Hongfei Wu · Kai Sun · Yan Xing · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文提出了一种开发隔离型Buck-Boost（IBB）变换器的系统方法，实现了单级功率转换、软开关运行及高效率性能。该系列变换器基于非隔离双开关Buck-Boost拓扑，通过替换直流Buck单元和Boost单元构建而成，特别适用于高输出电压应用场景。
解读: 该拓扑结构在实现高效率和高输出电压方面具有显著优势，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式逆变器中的DC-DC变换级具有重要的参考价值。通过引入软开关技术和半有源整流，可有效降低变换器损耗，提升系统功率密度，这对于追求极致效率的储能变流器（PCS）设计至关重...
基于新型回归模型的IPMSM无传感器控制非线性磁链观测器
Nonlinear Flux Observer for Sensorless Control of IPMSM Based on a Novel Regression Model
Kai Zhang · Jien Ma · Junyong Lu · Yingquan Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
非线性磁链观测器是实现电机无传感器控制的有效方法。针对内置式永磁同步电机（IPMSM），本文建立了一种由已知向量与未知向量乘积构成的新型回归模型。基于该模型及梯度下降法，提出了一种改进的非线性有源磁链观测器，旨在提升电机在宽转速范围内的位置估计精度与动态响应性能。
解读: 该技术主要针对IPMSM（内置式永磁同步电机）的无传感器控制，虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器与储能系统，但该算法在电动汽车充电桩的功率模块电机驱动控制，以及未来可能涉及的储能系统辅助电机控制（如冷却系统风机、泵类驱动）中具有潜在应用价值。通过引入新型回归模型优化磁链观测，有助于提升电机驱动系...
混合交直流微电网中双向接口变换器的并联运行研究
Parallel Operation of Bidirectional Interfacing Converters in a Hybrid AC/DC Microgrid Under Unbalanced Grid Voltage Conditions
Kai Sun · Xiaosheng Wang · Yun Wei Li · Farzam Nejabatkhah 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文探讨了混合交直流微电网中双向接口变换器（IFC）的并联运行问题。随着可再生能源规模的扩大，IFC作为交直流子系统间的关键互联设备，在电网电压不平衡故障下的稳定控制至关重要。研究旨在提升系统在复杂电网环境下的运行可靠性与功率分配效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案。在交直流混合微电网中，储能变流器（PCS）常作为核心接口设备。针对电网电压不平衡工况的控制策略优化，能显著提升阳光电源产品在复杂电网环境下的并网稳定性与抗干扰能力。建议研发团队借鉴该文的并联控制算法，优...
基于载波移相调制的MMC热备用子模块容错控制
Fault-Tolerant Control of MMC With Hot Reserved Submodules Based on Carrier Phase Shift Modulation
Kai Li · Liqiang Yuan · Zhengming Zhao · Sizhao Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
模块化多电平变换器（MMC）由大量子模块组成，可靠性是其核心挑战。本文提出了一种基于载波移相调制的MMC热备用子模块容错控制策略，通过利用预留的冗余子模块，有效提升了系统的运行可靠性。
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）的核心拓扑方向。随着电站规模的扩大，系统可靠性成为客户关注的焦点。该文提出的热备用子模块容错策略，能够显著降低因单个器件故障导致整机停机的风险，提升系统的可用率（Availability）。建议研发团队评估该算法在...
面向光伏并网应用的串联模块化集成逆变器分布式功率控制
A Distributed Power Control of Series-Connected Module-Integrated Inverters for PV Grid-Tied Applications
Li Zhang · Kai Sun · Yun Wei Li · Xiaonan Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种基于串联模块化集成逆变器（SC-MII）的光伏并网系统，旨在提升分布式发电系统的冗余度与可靠性。系统中每个光伏组件均配备独立的MII，通过各自的MPPT功能实现最大功率点跟踪，从而最大化能量捕获效率。
解读: 该研究探讨的模块化集成逆变器（MII）架构与阳光电源的组串式逆变器（String Inverter）技术路线在分布式发电领域具有高度相关性。通过串联架构实现冗余设计，可有效提升系统在复杂阴影或组件失配情况下的发电效率。对于阳光电源而言，该分布式控制策略可为户用及工商业光伏产品线提供技术参考，特别是在...
一种用于分布式串联型并网逆变器的低通信负担混合电压/电流控制方案
A Hybrid Voltage/Current Control Scheme With Low-Communication Burden for Grid-Connected Series-Type Inverters in Decentralized Manner
Xiaochao Hou · Kai Sun · Xin Zhang · Yao Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种针对串联型逆变器的低通信负担混合电压/电流控制方案。该方案采用去中心化控制，各逆变单元仅依赖本地控制器，无需实时全局通信。其中，部分逆变器作为电流控制型（CCI）调节电网电流，其余单元协同工作，实现了高效的并网控制。
解读: 该研究提出的去中心化控制方案对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站并网技术具有重要参考价值。在大型光伏电站中，通过减少对实时全局通信的依赖，该方案能有效降低系统复杂度和通信延迟带来的不稳定性，提升电站并网的鲁棒性。建议研发团队关注该方案在多机并联或串联场景下的动态响应表现，探索其在阳光电源iSola...
基于三相四桥臂全桥模块化多电平变换器的多端口电力电子变压器
A Multiport Power Electronic Transformer Based on Three-Phase Four-Arm Full-Bridge Modular Multilevel Converter
Sizhao Lu · Jian Deng · Siqi Li · Yumeng Shao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种基于三相四桥臂全桥模块化多电平变换器（MMC）的多端口电力电子变压器（PET）。该拓扑适用于混合交直流配电网，可提供中压交直流及低压交直流四个端口。相比传统的三相六桥臂MMC PET，该方案在结构和控制上具有显著优势。
解读: 该研究提出的多端口电力电子变压器（PET）拓扑，在未来智能电网及复杂配电场景中具有应用潜力。对于阳光电源而言，该技术可为中压储能系统（如PowerTitan系列）或大型光储融合电站的直流接入提供技术储备。其多端口特性有助于实现光伏、储能与电网的高效耦合，减少变换级数。建议研发团队关注该拓扑在提升系统...
通过优化屏蔽设计降低SiC半桥模块的近场磁辐射与寄生电感
Reducing Near-Field Magnetic Radiation and Parasitic Inductance in SiC Half-Bridge Modules via Optimized Shielding Design
Yi Du · Kai Lu · Boyi Zhang · Atif Iqbal 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
近场辐射和寄生电感是SiC MOSFET应用中的主要挑战。现有降低电感的方法多侧重于减小换流回路面积，但往往导致布局和制造工艺复杂化。本文基于电感由磁能积分决定的物理原理，提出了一种通过优化屏蔽设计来降低SiC半桥模块寄生电感和近场辐射的新方法，在简化工艺的同时提升了模块性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高开关频率和更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为核心竞争力。该屏蔽设计方法能有效抑制高频开关下的电磁干扰（EMI）并降低寄生电感，有助于优化逆变器及PCS的功率模块封装设计，...
具有宽范围软开关特性的有源钳位三电平整流器
AC-TLR）隔离型Buck-Boost变换器
Hongfei Wu · Yangjun Lu · Kai Sun · Yan Xing · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种基于二极管钳位三电平逆变器演变而来的有源钳位三电平整流器（AC-TLR）。通过该拓扑开发的新型隔离型Buck-Boost变换器，实现了单级功率转换，并在宽运行范围内保持软开关特性，有效提升了变换效率与功率密度。
解读: 该拓扑在提升功率密度和转换效率方面的优势，对阳光电源的储能变流器（PCS）及组串式逆变器研发具有重要参考价值。AC-TLR拓扑能够有效降低开关损耗，特别适用于PowerTitan等大功率储能系统中的DC-DC级设计，有助于在宽电压输入范围内优化系统效率。建议研发团队评估该拓扑在复杂工况下的控制复杂度...
用于高功率密度LLC谐振变换器的分数匝平面变压器设计与实现
Design and Implementation of a Planar Transformer With Fractional Turns for High Power Density LLC Resonant Converters
Yu-Chen Liu · Chen Chen · Kai-De Chen · Yong-Long Syu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种兆赫兹级开关频率的隔离型LLC谐振变换器，可在全负载范围内实现零电压开关（ZVS）。通过采用氮化镓（GaN）宽禁带器件替代传统硅器件以降低开关损耗，并设计了一种次级绕组长度缩短的平面变压器结构，有效提升了变换器的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。随着户用市场对设备体积和功率密度要求的不断提高，兆赫兹级LLC拓扑结合GaN器件是实现小型化的关键路径。文中提出的分数匝平面变压器设计方案，可优化高频下的磁性元件损耗与散热，建议研发团队在下一代高功率密度户用逆变器及微型逆变器产品...
高压平面变压器绕组损耗的建模与评估
Modeling and Evaluation of Winding Loss for High-Voltage Planar Transformer
Hanyu Liu · Kai Sun · Zheyuan Yi · Guoen Cao 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
精确评估绕组损耗对平面变压器的优化设计至关重要。本文提出一种改进的一维模型，以解决高压绝缘条件下平面变压器损耗计算误差问题。该增强型一维模型可准确计算横向电流分布及绕组损耗，并通过有限元分析（FEA）验证其准确性。基于该模型，进一步评估平面绕组损耗并实现高压平面变压器的优化设计。采用部分交错和不等宽PCB绕组等特殊结构以最大化PCB绝缘能力。实验样机功率密度达14 kW/L，绝缘电压为10 kV，绕组损耗降低41%，验证了所提模型指导下优化设计的有效性。
解读: 该高压平面变压器绕组损耗建模技术对阳光电源高频隔离型产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，高压隔离变压器是DC/DC变换环节的核心部件，该改进型一维模型可精确计算部分交错和不等宽绕组结构的损耗分布，指导平面变压器优化设计，实现功率密度提升和效率优化。对于1500V光伏系统的SG逆变器和车载O...
一种基于主动阴影的光伏系统故障检测与定位新方法
A Novel Active Shadow-Based Fault Detection and Localization Method for Photovoltaic Systems
Zhoucheng Xu · Kai Yang · Zexin Nie · Yalun Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
光伏系统故障检测对运行安全至关重要。传统方法在正常运行条件下难以准确识别和定位故障，且依赖复杂传感器配置。本文提出一种基于主动阴影（AS）的故障检测方法，通过在光伏组件上引入主动遮蔽装置并按特定序列施加阴影，分析阵列输出功率变化，实现无需中断正常运行的快速故障检测与精确定位。构建基于串联子串的多层级高精度仿真模型，并定义识别系数（IC）评估算法性能，验证了该方法在复杂部分遮阴及短路、开路故障下适用于不同规模光伏阵列的故障定位能力。实际光伏阵列实验进一步证实了该方法的可行性与鲁棒性。
解读: 该主动阴影故障检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。通过主动遮蔽装置引入可控阴影序列，结合功率变化分析实现组件级故障精确定位，可集成至阳光电源现有MPPT算法框架，增强SG逆变器的智能诊断能力。该方法无需额外传感器配置，适合大规模光伏阵列快速巡检，...
圆柱形锂离子电池串联电弧的演化规律及诱发失效研究
Study on the evolution laws and induced failure of series arcs in cylindrical lithium-ion batteries
Wenqiang Xu · Kai Zhou · Yalun Li · Bin Gao 等10人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.377
摘要 随着储能与动力电池系统电压等级的提升，电池系统的电气安全问题受到广泛关注。电池系统中因连接松动等电气故障引发的串联电弧问题日益严重。然而，目前针对电池系统中串联电弧的研究仍处于初级阶段。因此，为探究电池相关的电弧灾害问题，本研究搭建了模拟串联电弧故障的实验平台。以正极接线端电弧为重点研究对象，探讨了不同条件下电池相关电弧的演化规律，并分析了其对电池造成的危害效应。结果表明，当系统电压为200 V、电路电流为2C时，不同荷电状态（SOC）的电池均可产生稳定的电弧。同时，电弧可熔穿电池外壳形成...
解读: 该研究揭示的200V系统串联电弧演化规律对阳光电源储能系统安全设计具有重要参考价值。针对ST系列PCS及PowerTitan储能系统,建议在电池簇连接处集成电弧检测算法,通过监测电流波动特征实现早期预警。研究中电弧导致的电池壳体熔穿、电解液泄漏等失效模式,可指导iSolarCloud平台开发基于温升...
面向低温环境的双电池便携式储能系统实用建模与运行优化
Practical modeling and operation optimization of dual-battery portable energy storage systems for low temperatures
Haohui Ding · Xi Lu · Qinran Hu · Zaijun Wu 等5人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.390
摘要 在寒冷地区，低温和强降雪常常导致停电。这些地区对便携式储能系统（PESS）有很高的需求，以缓解断电带来的不利影响。然而，电池在低温下的效率会下降，且其容量会显著衰减。现有的离网电池热管理方法通常基于单一类型电池的使用，在极低温度（–30 ∘C）下可能因电池本身的局限性而失效。因此，本研究设计了一种适用于低温环境的双电池PESS（PESSLT），并制造了原型样机。所提出的PESSLT结合了电池热管理方法与混合储能方法，以在极低温条件下实现高充放电效率和低容量衰减。为实现对PESSLT的精确能...
解读: 该双电池低温储能技术对阳光电源PowerTitan及ST系列储能系统在高寒地区应用具有重要参考价值。研究提出的温度-功率耦合电池模型可优化我司PCS的BMS协同控制策略,提升-30°C极端工况下充放电效率从39%至67%。双电池混合配置思路可应用于户外储能柜及移动储能产品,结合iSolarCloud...
用于全天持续发电的自动切换SH TEG/PCM装置实验研究
Experimental investigation of an Auto-Switching SH TEG/PCM unit for consistent All-Day electric power generation
Jinglong Wang · Lin Lu · Kai Jiao · Miao Han · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327
摘要 在追求可持续能源解决方案的过程中，将热电发电机（TEG）与由太阳能驱动的相变材料（PCM）相结合，在实现持续发电（EG）方面展现出良好前景。尽管针对太阳能加热TEG/PCM系统已有大量研究，但直接利用太阳光的研究仍十分缺乏，现有研究通常采用加热器作为替代热源，从而忽略了太阳辐射光谱和强度的影响。本研究在模拟太阳辐照条件下，考察了一种自动切换式SH TEG/PCM装置的性能，并提出了用于系统分析的实验装置与理论模型。结果表明，24小时内总发电量主要取决于光照运行阶段（LOP）的发电量。当铝盒...
解读: 该TEG/PCM全天候发电技术为阳光电源储能系统提供创新思路。研究中的相变材料储热与温差发电结合,可启发ST系列PCS在光储一体化场景的热管理优化。24小时持续发电特性与PowerTitan储能系统的全天候运行需求契合,温差发电原理可应用于逆变器散热余热回收,提升SG系列光伏逆变器系统效率。该技术验...