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磁电复合材料设计的柔性薄膜电容器介电储能
Magnetoelectric composite engineered dielectric energy storage in flexible film capacitor devices
Yueshun Zhao · Tian Qin · Yongquan Chen · Guixin He · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文研究了基于磁电复合材料的柔性薄膜电容器中介电能量存储性能的优化设计。通过调控复合介质的界面特性与微观结构，显著提升了器件的介电常数、击穿强度及能量密度。实验结果表明，引入功能性磁电填料可有效改善极化响应并抑制漏电流，在柔性基底上实现了高充放电效率与循环稳定性。该策略为高性能柔性储能器件的开发提供了新思路。
解读: 该磁电复合柔性薄膜电容技术对阳光电源储能与功率变换产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan系统中，高能量密度柔性电容可优化直流母线支撑与滤波环节，提升功率密度并降低系统体积。磁电复合材料的高介电常数与击穿强度特性，可改善SiC/GaN功率模块的吸收电路设计，抑制开关尖峰并提升...
基于图论的共地无变压器单相逆变器拓扑派生方法
Topology Derivation Method of Common-Ground Transformerless Single-Phase Inverters Based on Graph Theory
Zhilei Yao · Qin Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
针对光伏发电系统中无变压器逆变器漏电流问题，本文提出了一种基于图论的共地单相逆变器拓扑派生通用方法。该方法系统性地推导了共地拓扑结构，有效解决了传统设计缺乏理论指导的难题，为提升光伏逆变器的效率与安全性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接针对光伏逆变器核心技术，特别是针对户用及组串式逆变器中至关重要的漏电流抑制问题。阳光电源在户用光伏（Residential PV）和工商业组串式逆变器领域拥有领先地位，该图论派生方法可辅助研发团队系统性地挖掘新型高效率、低漏电流拓扑，优化产品体积与成本。建议将此方法应用于下一代高功率密度组...
用于直流固态断路器应用的电子MOV电压钳位电路
Electronic MOV-Based Voltage Clamping Circuit for DC Solid-State Circuit Breaker Applications
Lakshmi Ravi · Di Zhang · Dehao Qin · Zheyu Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
传统基于金属氧化物压敏电阻（MOV）的电压钳位电路在固态断路器中会降低系统效率，原因在于MOV的材料特性导致其钳位电压通常为其最大持续直流电压额定值的两倍以上，从而给主固态器件带来高电压应力。本文提出了一种电子MOV电压钳位电路，旨在优化这一电压负担。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流侧保护方案具有重要参考价值。在直流侧，固态断路器（SSCB）是实现快速故障隔离的关键，而MOV的钳位电压限制了系统整体的耐压裕度。采用该电子钳位技术，可有效降低主功率器件（如IGBT或SiC模块）的电压应力，从而提升储能...
一种具有有源钳位功能的宽负载范围ZVS推挽式DC/DC变换器
A Wide Load Range ZVS Push–Pull DC/DC Converter With Active Clamped
Qunfang Wu · Qin Wang · Jialin Xu · Lan Xiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种新型有源钳位零电压开关（ZVS）推挽式变换器。通过在变压器原边增加辅助开关Q3和钳位电容Ca，该拓扑能够回收漏感能量并抑制电压尖峰。该设计在全负载范围内实现了所有开关管的ZVS，显著提升了变换效率。
解读: 该拓扑通过有源钳位技术解决了推挽电路中常见的电压尖峰问题，并实现了宽负载范围下的ZVS，这对阳光电源的低压侧功率变换产品具有重要参考价值。在户用光伏逆变器及小型储能PCS（如ST系列）中，该技术可有效提升小功率段的转换效率，减小磁性元件体积，从而优化整机功率密度。此外，在电动汽车充电桩的DC/DC模...
电动汽车锂离子电池过放电的数据驱动故障诊断
Data-Driven Fault Diagnosis of Lithium-Ion Battery Overdischarge in Electric Vehicles
Naifeng Gan · Zhenyu Sun · Zhaosheng Zhang · Shiqi Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
过放电会严重缩短锂离子电池寿命。本文提出一种数据驱动方法，旨在检测电池电压低于截止电压的过放电状态，从而预防电池损坏。该研究对于提升电池管理系统（BMS）的安全性与可靠性具有重要意义。
解读: 该研究对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有极高的应用价值。过放电保护是BMS的核心功能，通过引入数据驱动的故障诊断算法，可以显著提升系统在极端工况下的安全性，延长电池组使用寿命。建议将此类机器学习算法集成至iSolarCloud智能运维平台，通过云...
峰值电流模式控制SIDO Buck LED驱动器的小信号建模与瞬态交叉调节分析
Small Signal Modeling and Transient Cross-Regulation Analysis of Peak-Current-Mode-Controlled SIDO Buck LED Driver
Yao Wang · Jianping Xu · Zhangyong Chen · Fuban Qin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
单电感双输出（SIDO）DC-DC变换器凭借体积小、成本低的优势被应用于LED驱动。本文研究了峰值电流模式（PCM）控制的SIDO Buck LED驱动器，旨在实现独立调光并消除稳态交叉调节效应，通过小信号建模分析了其瞬态性能。
解读: 该文献探讨的SIDO（单电感双输出）拓扑及峰值电流控制技术，主要应用于高集成度、低成本的LED驱动场景。虽然阳光电源的核心业务聚焦于大型光伏逆变器、储能系统及充电桩，但在户用光伏逆变器或小型化辅助电源设计中，追求高功率密度和多路输出控制是技术趋势。该研究中的交叉调节抑制方法和建模思路，可为公司研发团...
一种用于四电平π型逆变器死区效应消除的双调制波准虚拟DPWM
A Double-Modulation-Wave Quasi-Virtual DPWM for Dead-Time-Effect Elimination in Four-Level π-Type Inverters
Qingzeng Yan · Yanyan Qin · Hailiang Xu · Xibo Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对四电平π型逆变器中直流侧电压不平衡及死区效应问题，本文提出了一种新型双调制波准虚拟DPWM策略。该方法有效解决了现有死区补偿策略难以与直流侧电压平衡控制兼容的难题，提升了逆变器的输出波形质量与系统运行稳定性。
解读: 该研究针对四电平π型拓扑的控制优化，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。随着光伏系统向更高电压等级和更高效率演进，多电平拓扑的应用日益广泛。该文提出的死区补偿与电压平衡协同控制策略，有助于提升阳光电源逆变器在全功率范围内的谐波性能和转换效率。建议研发团队评估该调制策...
混合钳位三电平全桥LLC谐振变换器的开关器件热平衡调制
Thermal Balance Modulation of Switching Devices for Hybrid-Clamped Three-Level Full-Bridge LLC Resonant Converter
Junjie Qin · Zongjian Li · Zhixing He · Zhijie Weng 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
混合钳位三电平全桥LLC谐振变换器因软开关特性和低电压应力，广泛应用于轨道交通及船舶电力系统。然而，现有的宽电压范围调制模式会导致开关器件热分布不均，限制了其应用潜力。本文提出了一种热平衡调制策略，旨在优化变换器在宽电压范围下的热性能。
解读: 该研究针对三电平LLC拓扑的热平衡优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、高功率密度发展，三电平拓扑的应用日益广泛。该文提出的热平衡调制策略可有效解决高功率密度下功率模块局部过热问题，提升变换器在宽电压范...
一种用于PFC变换器的电压尖峰限制与效率提升的实时可变关断电流策略
A Real-Time Variable Turn-Off Current Strategy for a PFC Converter With Voltage Spike Limitation and Efficiency Improvement
Qunfang Wu · Qin Wang · Jialin Xu · Lan Xiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文针对PFC变换器中传统电压源驱动（VSD）电路固定驱动电流无法优化开关损耗及关断电压尖峰的问题，提出了一种实时可变关断电流策略。该方法通过动态调节驱动电流，在限制功率开关关断电压尖峰的同时，有效提升了变换器的整体效率。
解读: 该研究直接优化了PFC变换器的核心驱动控制，对阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能PCS产品具有重要参考价值。在追求更高功率密度和效率的趋势下，该实时可变关断电流策略可有效抑制宽禁带半导体（如SiC/GaN）在高频开关下的电压尖峰，降低EMI干扰，同时提升轻载及满载效率。建议研发团队在下一代高频化逆...
一种用于PCB平面电感的新型金字塔绕组，具有更少的铜层和更低的交流铜损
A Novel Pyramid Winding for PCB Planar Inductors With Fewer Copper Layers and Lower AC Copper Loss
Zheyuan Yu · Xu Yang · Gaohao Wei · Yongxing Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
PCB电感因其体积小、可控性好及一致性高等优势被广泛应用，但降低铜损仍是关键挑战。本文针对现有研究对邻近效应关注不足的问题，提出了一种新型金字塔绕组结构，旨在通过优化绕组布局，在减少PCB层数的同时有效降低交流铜损，提升功率密度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的功率变换产品具有显著的工程价值。在组串式逆变器、PowerStack储能系统及充电桩模块中，磁性元件的体积与损耗直接决定了整机的功率密度与散热设计。采用金字塔绕组结构可有效降低高频下的邻近效应损耗，减少PCB层数，从而降低制造成本并缩小磁性元件体积。建议研发团队在下一代高功率密度P...
基于高纯度4H-SiC光导半导体开关的低导通电阻与高峰值电压传输效率研究
Low ON-Resistance and High Peak Voltage Transmission Efficiency Based on High-Purity 4H-SiC Photoconductive Semiconductor Switch
Xun Sun · Longfei Xiao · Chongbiao Luan · Zhuoyun Feng 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
碳化硅（SiC）作为宽禁带半导体，在高性能高压器件领域具有显著优势。本文制备了沟道长度为0.5mm的平面结构4H-SiC光导半导体开关（PCSS），通过线性工作模式验证了其在微波产生及高压功率传输中的可行性与卓越性能，为下一代高功率电子器件提供了技术参考。
解读: 该研究聚焦于4H-SiC材料在高压开关领域的应用，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS向更高电压等级（如1500V及以上）和更高功率密度演进，SiC器件已成为提升系统效率的关键。PCSS技术虽目前多用于脉冲功率领域，但其对SiC材料特性的深度挖掘，有助于阳光电源在下一代高...
基于虚拟电容的连续控制集模型预测控制DC-DC变换器噪声容忍策略
Noise Tolerance Strategy Based on Virtual Capacitor for DC–DC Converters With Continuous Control Set Model Predictive Control
Zheng Dong · Qian Chen · Jiawang Qin · Zhenbin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）在DC-DC变换器应用中易受噪声干扰导致性能下降的问题，本文提出了一种基于虚拟电容的噪声容忍方法。该方法结构简单且有效，能够显著提升CCS-MPC在实际电力电子变换器中的鲁棒性与控制精度。
解读: 该研究直接针对DC-DC变换器的控制算法优化，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级具有重要参考价值。CCS-MPC算法在高性能变换器中应用广泛，但噪声敏感性一直是工程落地的痛点。引入“虚拟电容”策略可有效提升系统在复杂电磁环境下...
在高比例逆变型电源配电系统恢复中施加细粒度合成频率响应速率约束
Imposing Fine-Grained Synthetic Frequency Response Rate Constraints for IBR-Rich Distribution System Restoration
Chongyu Wang · Yunjian Xu · Kaiyuan Pang · Mohammad Shahidehpour 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
在同步发电机主导的配电系统恢复过程中，通常施加频率响应速率（FRR）约束以防止负荷投入引起的过大频率跌落。然而，随着各类逆变型电源（IBR）渗透率不断提高，FRR演变为合成FRR（SFRR），其约束难以融入恢复优化模型。本文首次提出一种可无损引入细粒度SFRR约束的建模方法，适用于高比例IBR的配电系统恢复优化。仿真结果表明，该方法通过简洁的线性化约束，精确保障各孤岛微电网的合成频率安全响应，无需降阶频率传递函数或分段近似频率谷值。
解读: 该细粒度合成频率响应速率（SFRR）约束建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在高比例IBR配电网黑启动场景中，该方法可直接集成到阳光电源储能系统的构网型GFM控制策略中，通过线性化约束精确保障孤岛微电网频率安全，避免负荷投入时的频率跌落。相比传统降...
基于图论的共地无变压器单相逆变器拓扑推导方法
Topology Derivation Method of Common-Ground Transformerless Single-Phase Inverters Based on Graph Theory
Zhilei Yao · Qin Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
共地型无变压器单相逆变器由于不存在共模漏电流，在光伏发电系统中得到了广泛应用，但目前尚无关于其拓扑推导的系统理论。因此，本文提出了一种基于图论的双接地单相逆变器通用拓扑推导方法。通过确定共地拓扑的特性，并分别在无向图中插入开关、电感和电容，可推导出共地拓扑。以具有四个节点、四个开关、三个电感和三个电容的拓扑为例，说明了该推导方法。以推导得到的其中一种拓扑为例，阐述了该逆变器的工作原理，该逆变器具有较高的电压增益。该系统为单级系统，因此可以提高系统效率。对参考电压表达式进行简化，以减少数字信号处理...
解读: 从阳光电源光伏逆变器业务角度分析，该论文提出的基于图论的共地型无变压器单相逆变器拓扑推导方法具有重要的技术价值和应用前景。 在产品价值层面，共地型拓扑能够从根本上消除光伏系统中的共模漏电流问题，这对于阳光电源的户用和小型商用逆变器产品线尤为关键。当前市场对系统安全性和可靠性要求日益严格，共模漏电流...
PMSM直驱伺服系统低速控制性能改进
Control Performance Improvement of PMSM Direct-Drive Servo System at Low Speeds
Zhenyuan Xu · Feifei Bu · Haihong Qin · Zhaopeng Dong 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
为改善永磁同步电机直驱伺服系统在低速运行下的速度控制性能,提出基于转子位置跟踪控制和无差拍预测电流控制的复合控制策略。转子位置跟踪控制将速度指令转换为实时转子位置轨迹以平滑跟踪,有效消除速度计算误差,在低速条件下表现出良好的速度跟随性能和抗干扰能力。基于两步预测的无差拍预测电流控制补偿控制延迟影响,有效改善电流环动态性能。
解读: 该伺服控制技术可应用于阳光电源跟踪支架系统的电机控制优化。通过先进的复合控制策略,提升跟踪支架在低速精确定位时的控制性能,降低抖动和误差,提高光伏跟踪精度,增加发电量,为大型地面光伏电站提供高性能跟踪解决方案。...
一种用于最大化无人机辅助移动边缘计算中计算速率的动态优化框架
A Dynamic Optimization Framework for Computation Rate Maximization in UAV-Assisted Mobile Edge Computing
Yang Chen · Dechang Pi · Shengxiang Yang · Yue Xu 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2025年3月
移动边缘计算（MEC）显著提升了物联网（IoT）设备的计算能力并降低了其能耗，是云计算的重要补充。将无人机（UAV）应用于MEC系统可有效缓解偏远地区通信设施不足或损坏的问题，进一步拓展MEC的应用范围。本文针对动态环境下的无人机辅助无线供能MEC系统提出了一个系统模型，目标是最大化用户设备的计算速率。由于动态环境下优化目标的复杂性，我们提出了一种基于群体智能的优化框架，并配备应对环境变化的机制，旨在增强静态和动态环境下的种群多样性，以克服过早收敛问题。我们将粒子群优化算法和和声搜索算法集成到所...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无人机辅助移动边缘计算（UAV-MEC）技术为分布式新能源系统的智能化管理提供了创新思路。当前，阳光电源在光伏电站、储能系统及综合能源解决方案中面临着偏远地区通信基础设施不足、实时数据处理能力受限等挑战，该技术恰好针对这些痛点提供了解决方案。 该论文提出的动态优化框架...
一种具有更高精度和通用性的九桥臂模块化多电平变换器改进稳态分析模型
An Improved Steady-state Analysis Model for Nine-arm Modular Multilevel Converter with Higher Accuracy and Versatility
Futian Qin · Feng Gao · Jingyang Fang · Tao Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
九桥臂模块化多电平变换器（9A-MMC）作为一种具有两组交流端口的新型高压大功率多电平拓扑，通过复用中间桥臂可有效减小系统体积、重量与成本。其稳态分析对电路参数设计、器件选型及性能评估至关重要，但现有模型过于简化，仅能实现定性分析。本文提出一种改进的稳态分析模型，采用更精确的调制参考信号并考虑桥臂电流中的环流分量。基于基尔霍夫定律建立基本电路方程，结合内部电气参量的循环耦合路径推导数学关系，并依据动态功率平衡构建求解调制信号与桥臂电流未知量的方程组，从而精确获取所有电气参数。仿真与实验结果验证了...
解读: 该九桥臂MMC稳态分析模型对阳光电源储能与充电桩产品具有重要应用价值。9A-MMC拓扑通过复用中间桥臂实现双端口AC输出，与阳光电源PowerTitan储能系统的双向变流需求高度契合，可优化PCS拓扑设计，降低系统体积与成本。改进模型考虑环流分量与动态功率平衡，可精确指导ST系列储能变流器的桥臂电流...
特刊主编寄语：电力电子在未来可再生能源和Power-to-X系统中的作用
Guest Editorial: Special Issue on Power Electronics Role in Future Renewables and Power-to-X Systems
Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。
解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...