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一种频率控制的电池自适应远距离高效无线充电系统
A Frequency-Controlled Battery Adaptive Long-Distance High-Efficiency Wireless Charging System
Jigang Wang · Weiwen Chen · Mengcheng Huang · Song Yu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
多中继无线功率传输（MR-WPT）系统在复杂空间内难以维护设备的远距离供电中具有显著优势。本文提出一种结构极简的电池负载自适应无线充电系统，设计了一种新颖的n线圈MR-WPT系统，可在不同频率下实现零相位角恒流（CC-ZPA）与恒压（CV-ZPA）输出。通过发射端感知电池状态的方法获取系统端口特性，并据此建立两种充电模式的切换判据。系统仅利用发射端电流信息判断电池状态并调节频率切换模式，无需通信与拓扑切换，结构最简。六线圈原型实验验证了系统最大谐振传输效率达97%。
解读: 该频率控制的MR-WPT技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其CC-ZPA/CV-ZPA自适应切换机制可直接应用于无线充电桩产品，实现无通信的电池状态感知与充电模式切换，简化系统架构。多中继线圈的远距离传输特性（97%谐振效率）可解决停车位偏差容忍度问题，提升用户体验。该技术的发射端电流...
系统强度约束下的构网型储能规划在可再生能源电力系统中的应用
System Strength Constrained Grid-Forming Energy Storage Planning in Renewable Power Systems
Yun Liu · Yue Chen · Huanhai Xin · Jingzhe Tu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
随着基于逆变器的可再生能源逐步替代同步发电机，现代电力系统的系统强度显著下降，可能引发小信号稳定性问题。构网型换流器储能系统虽在提升系统强度方面具有灵活性和有效性，但其规划阶段的经济性与系统强度支撑能力协同优化仍缺乏研究。本文提出一种考虑系统强度约束的构网型储能优化规划方法，以实现期望的小信号稳定裕度。基于广义短路比框架，量化储能容量与位置对系统强度的影响，并构建含特征值约束的选址定容优化模型。考虑有无候选站点数量限制两种场景，设计基于二次支撑函数的迭代优化算法求解。在改进的IEEE 39节点和...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制技术具有重要应用价值。文中提出的基于广义短路比的储能选址定容优化方法，可直接应用于阳光电源储能系统规划方案设计，通过量化储能容量与位置对系统强度的贡献，优化PowerTitan在弱电网场景下的配置策略。特征值约束的...
可解释性增强模糊集用于配电鲁棒最优调度中区域风电不确定性量化
Interpretable Augmented Ambiguity Set for Quantifying Regional Wind Power Uncertainty in Distributionally Robust Optimal Dispatch
Zhuo Li · Lin Ye · Ming Pei · Xuri Song 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
大规模风电并网给电力系统运行带来严峻的不确定性挑战。本文提出一种基于深度学习的可解释增强模糊集，用于分布鲁棒优化框架下的两阶段经济调度，以精确刻画区域风电不确定性。该模糊集融合各风电场细粒度误差模型及站点间交互依赖关系。首次提出多教师知识蒸馏-时间生成对抗网络（MKD-time GAN），通过级联学习机制构建单风电场预测误差的球形模糊集；进一步结合Nataf变换将多个模糊集映射为表征区域联合误差分布的增强模糊集，并推导出可 tractable 的两阶段调度求解算法。IEEE 118节点系统验证了...
解读: 该研究提出的深度学习增强模糊集方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。具体而言：1) 可应用于ST系列储能变流器的调度优化,提升大规模风储联合系统的经济性和可靠性；2) 其多教师知识蒸馏框架可优化PowerTitan储能系统的功率预测算法,提高调度精度；3) 研究的区域联合误差建模方法可用...
一种基于可调度区域引导的自适应模式切换调控方法用于可再生能源制氨虚拟电厂
A Dispatchable Region-Guided Adaptive Mode-Switching Regulation for Renewable Power to Ammonia Virtual Power Plants
Sirui Wu · Jiarong Li · Jin Lin · Feng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年6月
可再生能源制氨（RePtA）虚拟电厂（VPP）正受到全球关注。然而，可再生能源的波动性及预测误差的随机性给氢气与电力平衡带来挑战。若仅考虑合成氨反应器（ASR）在30%–100%负荷范围内的常规运行模式，将导致频繁购售电，降低经济性。为此，本文引入ASR的待机与过载两种临时运行模式以提升系统灵活性，并分析RePtA VPP的多阶段可调度区域（DR），提出DR引导的自适应模式切换调控策略。该策略有效降低电价成本并避免模式切换过度响应。基于中国东北实际项目的案例研究表明，相比无模式切换场景，购电量和...
解读: 该可再生能源制氨VPP的自适应调控技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的多阶段可调度区域分析方法可直接应用于储能系统的能量管理策略，通过引入待机和过载模式提升系统灵活性，与阳光电源储能系统的多模式运行控制理念高度契合。该策略有效减少59.8%购电量...
一种基于分数规划的100%可再生能源电-甲醇联产规划模型
A Novel Fractional Programming-based Planning Model for 100% Renewable Poly-generation of Electricity and Methanol
Zhipeng Yu · Yingtian Chi · Jin Lin · Feng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
与可再生能源发电商签订长期购电协议（PPA）是推动难减排行业脱碳的有效途径。然而，由于可再生能源出力的波动性与间歇性，发电商通常需过度装机以满足固定电量交付承诺，导致大量弃电和成本上升。电转甲醇（P2M）技术通过提供灵活的化学储能与需求，有助于大规模整合可再生能源。本研究提出一种兼顾刚性与柔性负荷的100%可再生能源电-甲醇联产统一规划框架，以最大化内部收益率（IRR）为目标，构建并高效求解混合整数线性分式规划（MILFP）模型。基于实际数据的验证结果表明，该方法显著提升IRR，降低可再生能源弃...
解读: 该分数规划模型对阳光电源PowerTitan储能系统与SG光伏逆变器的协同优化具有重要价值。研究提出的电-甲醇联产框架可启发阳光电源在工业园区场景中，将ST储能变流器与电解制氢/甲醇设备耦合，通过柔性化学负荷消纳光伏弃电，提升IRR指标。其MILFP优化算法可集成至iSolarCloud平台，实现P...
CuW触头在C4F7N/CO2气体混合物中烧蚀性能的实验研究
Experimental study on the ablation performance of CuW contacts in a C4F7N/CO2 gas mixture (2024)
Xueying Gao · Xin Lin · Yi Ding · Xinyu Tao 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年10月
铜钨合金（CuW）是高压断路器中最常用的触头材料，其抗烧蚀性能直接影响断路器寿命与电网安全。本文研究了四种不同钨含量（70、75、80、85 wt%）的CuW触头在SF6及9%C4F7N/91%CO2混合气体中的烧蚀特性，进行23 kA开断电流下的20次电弧烧蚀实验。通过分析烧蚀率、接触电阻及表面宏观形貌与截面微观结构的变化，比较不同气体环境下W含量对CuW触头抗烧蚀性能的影响。结果表明，在C4F7N/CO2混合气体中，随W含量增加，触头烧蚀率、表面裂纹和接触电阻均上升，抗烧蚀能力下降；CuW7...
解读: 该CuW触头烧蚀特性研究对阳光电源储能系统的高压开关设备选型具有重要参考价值。PowerTitan大型储能系统中1500V高压直流断路器和交流接触器需承受频繁开断操作，研究表明CuW70触头在环保气体C4F7N/CO2中具有最优烧蚀性能和接触电阻稳定性，可替代SF6方案应用于ST系列储能变流器的输入...
固体氧化物电解池堆塔的主动平衡：电路设计与控制策略
Active balance of a solid oxide electrolysis cell stack tower: Circuit design and control strategy
Yingtian Chi · Peiyang Lia · Zexin Zhaoa · Zhipeng Yua 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399
摘要 固体氧化物电解池（SOEC）技术具有高效率和可逆性的特点，但在规模化过程中面临显著挑战。一种常见的规模化方法是将多个电堆堆叠形成堆塔结构，以提高电压并降低电力转换器损耗。然而，随着电堆数量的增加，确保堆塔内部均匀性变得愈发困难。气体分布不均和电阻不一致等问题可能引发局部热点和反应物匮乏，从而加速性能衰退，凸显了对在线平衡方法的迫切需求。受电池系统中主动平衡技术的启发，本研究引入了一种主动平衡电路以增强SOEC堆塔的均匀性。针对该电路设计了电流跟踪控制器，实现对串联连接电堆的独立电流调控，S...
解读: 该SOEC堆栈主动均衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和EV充电桩产品具有重要借鉴价值。文中提出的串联单元独立电流控制方案(响应时间0.2s)与电压均衡策略,可直接应用于PowerTitan储能系统的电池簇管理,解决模组不一致性导致的热失控风险。其多物理场建模方法可优化阳光三电平拓扑的热管理设计,通...
一种无需位置反馈且免疫逆变器非线性的PMSM驱动电感估计方法
A Position-Feedback-Free and Inverter-Nonlinearity-Immune Inductance Estimation Method for PMSM Drives without Signal Injection
Yangwei Zhou · Ziling Nie · Li Peng · Xudong Zou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
准确的在线增量电感L<sub>d</sub>、L<sub>q</sub>映射对基于模型的控制、无传感器观测及实时故障诊断至关重要。现有方法依赖离线测试或信号注入，存在速度慢、扰动系统、依赖转子位置和难以补偿逆变器非线性等问题。本文提出一种无需信号注入与位置反馈的电感估计算法，通过重构电压矢量序列形成可抑制死区畸变与器件压降的虚拟电压矢量。结合分段多采样线性回归提取电流斜率，实现抗噪声与死区干扰的电感估计。该方法具备三重协同优势：虚拟电压矢量框架、多采样电流斜率估计及无信号注入的位置无关观测器。实...
解读: 该无位置传感器电感估计技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可实现PMSM飞轮储能系统的免传感器控制与在线参数自适应，提升系统可靠性并降低成本。对新能源汽车电机驱动产品，该方法可在全工况下实时更新Ld/Lq映射表，优化MTPA/弱磁控制精度，同时免疫SiC器件死区非线...
联合多阶段规划可再生能源、氢储能与氨储能以深度脱碳高比例可再生能源电力系统
Joint Multi-Stage Planning of Renewable Generation, HESS, and AESS for Deeply Decarbonizing Power Systems With High-Penetration Renewables
Zhipeng Yu · Jin Lin · Feng Liu · Jiarong Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
针对高比例可再生能源电力系统深度脱碳中面临的跨日间歇性与源荷季节性失衡问题，传统调节能力受限。本文提出引入氢储能系统（HESS）与氨储能系统（AESS）逐步替代火电，构建含碳排放约束的多阶段容量扩展规划模型，采用年际 hourly 数据刻画可再生能源波动特性。结合Dantzig-Wolfe分解的改进列生成法高效求解大规模模型。基于中国实际系统研究表明：所提方法在不同可再生能源渗透率下均能保障高供电可靠性，避免典型场景法在高渗透（≥30%）下的可靠性下降问题；HESS与AESS显著降低脱碳成本，在...
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的长周期储能规划具有重要价值。文章提出的HESS（氢储能）与AESS（氨储能）协同规划方法，为阳光电源拓展季节性储能解决方案提供理论支撑。研究验证的年际hourly数据建模方法可直接应用于iSolarCloud平台的容量配置优化模块，提...
用于支持快速动态运行的带DC/DC接口电解系统的功率控制器设计：基于模型与实验的研究
Power controller design for electrolysis systems with DC/DC interface supporting fast dynamic operation: A model-based and experimental study
Xiang Cheng · Jin Lin · Mingjun Zhang · Liandong Sh 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 由波动性与间歇性可再生能源供电的电解系统，若能快速且准确地跟踪功率指令信号，对于可再生电能制氢（ReP2H）工厂中的能量管理以及作为虚拟电厂（VPP）参与电网频率调节具有重要意义。然而，由于存在电双层（EDL）效应，电解堆功率的变化相对于电流变化存在显著滞后（数秒甚至超过20秒）。这一特性限制了电解系统作为电网灵活负荷的进一步应用。通过在直接连接电解堆的电力电子接口中设计合适的功率控制器以替代传统的电流控制器，有望提升电解堆功率的快速动态响应能力。本文提出了一种统一的碱性水电解（AWE）系...
解读: 该电解制氢功率控制器技术对阳光电源储能-制氢耦合系统具有重要价值。论文提出的功率控制器可将电堆响应时间缩短至0.2秒级,突破传统电流控制模式的双电层效应限制,这与阳光电源ST系列PCS的快速功率调节能力高度契合。技术可应用于:1)PowerTitan储能系统与电解槽的DC/DC接口优化,实现可再生能...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...