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中压电力电子系统中的寄生电容耦合：综述
Parasitic Capacitive Couplings in Medium Voltage Power Electronic Systems: An Overview
Benjamin Futtrup Kjærsgaard · Gao Liu · Morten Rahr Nielsen · Rui Wang 等14人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
随着中压宽禁带半导体器件的发展，高功率转换效率需求日益增长。然而，高dv/dt带来的寄生电容耦合问题对系统电磁兼容性及绝缘可靠性提出了严峻挑战。本文综述了寄生耦合机制及其对电力电子系统的负面影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源在高压大功率电力电子设备中的核心技术挑战。随着PowerTitan系列储能系统及集中式光伏逆变器向更高电压等级（如1500V及以上）和更高开关频率演进，SiC等宽禁带器件的应用使得dv/dt效应愈发显著。寄生电容耦合分析对于优化功率模块布局、降低EMI干扰、提升绝缘可靠性至关重...
用于中压SiC MOSFET的低耦合电容恒压栅极驱动电源
Gate Driver Power Supply With Low-Capacitance-Coupling and Constant Output Voltage for Medium-Voltage SiC MOSFETs
Zhixing Yan · Gao Liu · Shaokang Luan · Yuan Gao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
随着宽禁带器件的发展，10-15 kV电压等级的碳化硅（SiC）器件在中压系统展现出巨大潜力。为确保其可靠运行，栅极驱动电源需满足高压隔离、低耦合电容、抗电压波动干扰等严苛要求。本文提出了一种新型驱动电源拓扑，旨在提升中压SiC MOSFET在高速开关过程中的驱动稳定性与抗干扰能力。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，SiC器件的应用日益广泛。该文提出的低耦合电容驱动电源方案，能有效抑制高频开关带来的共模噪声干扰，提升功率模块的电磁兼容性（EMC）与可靠性。建议研发团队关注该拓...
用于宽频谐波不稳定性识别的多分辨率动态模态分解
Multiresolution Dynamic Mode Decomposition for Wideband Harmonic Instability Identification
Rui Kong · Subham Sahoo · Yubo Song · Yi Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对电力电子化电网中谐波不稳定性识别难题，本文提出一种多分辨率动态模态分解方法。该方法能有效处理复杂振荡分量及非特征瞬态变化，实现对振荡信号的鲁棒性识别，为电力系统的稳定性评估及阻尼控制提供关键技术支撑。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统在弱电网环境下的广泛应用，宽频振荡已成为影响系统并网稳定性的关键挑战。该研究提出的多分辨率动态模态分解技术，可深度集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对电网谐波不稳定性及振荡模式的实时监测与预警。对于构网型（GFM）逆变器产品，该算法有...
用于并网变换器快速稳定性评估的数据轻量化振荡模式识别
Data-Light Oscillation Mode Identification for Fast Stability Assessment of Grid-Tied Converters
Rui Kong · Subham Sahoo · Shuyu Ou · Xiangyu Meng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
动态模态分解（DMD）是识别并网变换器失稳的有效数据驱动方法，但计算耗时且参数设置依赖经验，限制了其在快速稳定性评估中的应用。本文提出了数据轻量化动态模态分解（DL-DMD），通过优化算法提升了计算效率，实现了对并网系统振荡模式的快速识别。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。随着全球电网弱网化趋势加剧，逆变器在复杂电网环境下的振荡抑制成为核心竞争力。DL-DMD算法能够显著提升iSolarCloud平台及现场运维终端对系统小干扰稳定性的实时监测能...
电力变换器实时仿真中抖振的抑制
Suppression of Chattering in the Real-Time Simulation of the Power Converter
Chen Liu · Hao Bai · Rui Ma · Yaoqiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文针对高开关频率电力变换器，探讨了基于FPGA的实时仿真技术。重点解决了在非连续导通模式（DCM）下，仿真步长低于500ns时出现的抖振问题，提升了电力电子系统实时仿真的精度与稳定性，对高频变换器的开发与测试具有重要意义。
解读: 该研究对于阳光电源的高频电力电子产品研发至关重要。随着组串式逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）向更高开关频率和更高功率密度演进，基于FPGA的实时仿真技术能显著缩短产品开发周期，提升控制算法验证的准确性。特别是在处理DCM模式下的抖振抑制，有助于优化逆变器在轻载或复杂工况下的并网性能，...
海水介质中无线电能传输谐振频率特性研究
Research on Resonant Frequency Characteristics of Wireless Power Transfer in Seawater Medium
Yujie Zhai · Yang Li · Qingxin Yang · Lihua Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
无线电能传输（WPT）技术可解决海洋能源设备的供电难题。然而，磁耦合WPT系统在海水中运行时，受谐振频率影响会产生涡流损耗（ECL），进而改变系统的谐振频率特性。本文研究了海水介质中WPT系统的谐振频率特性及其对传输效率的影响。
解读: 该研究关注复杂介质环境下的电磁耦合与损耗特性，主要应用于海洋能源领域。阳光电源目前的业务核心聚焦于光伏、储能及风电变流器，与该文研究的海洋无线充电技术关联度较低。但文中涉及的涡流损耗分析及多物理场耦合仿真方法，可为阳光电源在极端环境（如高湿、高盐雾）下逆变器及储能系统（PowerTitan/Powe...
电力电子变换器多层器件级电热实时仿真与多用途硬件在环测试
Multilayer Device-Level Electro-Thermal Real-Time Simulation and Multipurpose HIL Testing of Power Electronics Converters
Hao Bai · Xinyang Li · Jiaxin Tang · Zhen Yao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种多层器件级电热实时仿真方法，旨在解决现代电力电子变换器在全生命周期中面临的计算限制问题。该方法能够同时处理电热耦合效应与半导体开关特性，为电力电子系统的实时仿真与硬件在环（HIL）测试提供了高效的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。在产品研发阶段，通过高精度的电热耦合实时仿真，可更准确地评估功率模块（IGBT/SiC）在极端工况下的热应力，从而优化散热设计并提升产品可靠性。此外，该方法能显著缩短HIL测试周期，加速iSolarCloud智...
基于级联H桥变换器的梯次利用电池储能系统模块化功率控制
Differentiation Power Control of Modules in Second-Life Battery Energy Storage System Based on Cascaded H-Bridge Converter
Chang Liu · Ning Gao · Xu Cai · Rui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文研究了将梯次利用动力电池直接应用于级联H桥变换器（CHBC）直流侧的可行性。该方案无需复杂的拆解与筛选，通过级联H桥拓扑实现对不同性能电池模块的差异化功率控制，有效提升了梯次利用电池在固定式储能场景下的应用价值与经济性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack系列储能系统具有重要参考意义。随着梯次利用电池市场的扩大，利用级联H桥（CHBC）拓扑实现电池模块的差异化功率控制，能够有效解决梯次电池容量不一致导致的“短板效应”，提升系统整体利用率。建议研发团队关注该拓扑在大型储能电站中的应用，通过优化...
重新思考电感寄生电容建模的基本假设
Rethinking Basic Assumptions for Modeling Parasitic Capacitance in Inductors
Hongbo Zhao · Shaokang Luan · Zhan Shen · Alex J. Hanson 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文重新审视了电感寄生电容解析建模中的常用假设，重点分析了集总电容网络法和能量守恒法。研究指出集总电容网络法在计算等效寄生电容时存在局限性，并对相关物理建模方法进行了修正与优化，旨在提升高频功率变换器中电感设计的准确性。
解读: 电感是阳光电源光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）的核心磁性元件。随着功率密度提升和开关频率增加，寄生电容对EMI性能及高频损耗的影响愈发显著。本文提出的建模优化方法有助于研发团队在设计阶段更精确地预测磁性元件的高频行为，减少样机调试迭代次数。建议在iS...
一种用于IPT系统在互感和负载变化下实现恒流输出的阻抗匹配网络调节方法
An Impedance Matching Network Tuning Method for Constant Current Output Under Mutual Inductance and Load Variation of IPT System
Kehan Zhang · Wei Gao · Rui Shi · Zhengchao Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种双侧电感-电容-电容-电容矩阵（D-LC-CCM）阻抗匹配网络，旨在消除负载波动和互感变化对感应电能传输（IPT）系统的影响。通过严谨的数学分析，文章提出了一种控制策略，确保在负载和互感变化时实现恒流输出。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（IPT），与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前主流充电桩以有线为主，但随着大功率无线充电技术的演进，该研究中提出的D-LC-CCM阻抗匹配网络及恒流控制策略，可为未来无线充电桩产品的抗干扰能力和效率优化提供理论支撑。此外，该拓扑的阻抗匹配思想也可借鉴...
适用于中压SiC MOSFET的低电容耦合恒定输出电压栅极驱动电源
Gate Driver Power Supply With Low-Capacitance-Coupling and Constant Output Voltage for Medium-Voltage SiC MOSFETs
Zhixing Yan · Gao Liu · Shaokang Luan · Yuan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
摘要：随着宽禁带器件的发展，10 - 15 kV 电压等级的碳化硅（SiC）半导体器件在中压（MV）系统中展现出应用潜力。为确保这些中压 SiC 器件可靠运行，栅极驱动电源必须满足特定要求：具备中压隔离能力、低耦合电容、在电压电位波动时性能稳定以及便于组装。本文提出了一种定制的栅极驱动电源解决方案。所提出的磁芯串联耦合平面变压器满足上述特定要求，通过磁芯串联显著降低了共模电容，同时保持了制造的简便性。此外，开环电压调节器电路模型通过考虑绕组电阻和励磁电感，确保了精确的输出电压。本文展示了一款中压...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对中压SiC MOSFET栅极驱动电源的技术创新具有重要的战略价值。随着公司在1500V光伏系统和中压储能变流器领域的持续拓展，10-15kV级SiC器件的应用将成为突破传统硅基器件限制的关键路径。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，0.42pF的超低耦合电容设...
多分辨率动态模态分解在宽频谐波不稳定识别中的应用
Multiresolution Dynamic Mode Decomposition for Wideband Harmonic Instability Identification
Rui Kong · Subham Sahoo · Yubo Song · Yi Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
现代电力电子主导电网中谐波不稳定的模态识别有助于振荡检测、稳定性评估以及进一步的阻尼控制。然而，信号中复杂的振荡成分和可能出现的非特征性瞬态变化，给振荡信号的稳健且准确的模态识别带来了挑战。本文利用基于多分辨率动态模态分解（MR - DMD）算法的识别方法，在多个频率分解层次和时间子集上提取具有时频信息的主导系统模态，从而提高处理缺失数据时的稳健性。此外，定义并推导了关键算法参数，以揭示其对算法性能的影响，同时进一步构建了参数设计框架以优化识别结果。利用实验条件下的实际测量数据，在多种振荡场景中...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的多分辨率动态模态分解（MR-DMD）技术对我们在电力电子主导型电网中的谐波不稳定性识别具有重要应用价值。 在光伏逆变器和储能系统的实际运行中，宽频谐波振荡问题日益突出，特别是在高渗透率新能源电网场景下。该技术通过多频率分解层级和时间子集提取系统主导模态，能够...
基于无源性理论的LCL滤波型选择性谐波电阻-有源功率滤波器控制器设计
Passivity-Based Controller Design of LCL-Filtered Selective-Harmonic Resistive-Active Power Filter
Chao Gao · Shan He · Rui Kong · Ka Nang Leung 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
并网变流器输出导纳的无源特性被广泛认为有利于系统稳定性。然而，有源电力滤波器（APF）的导纳取决于所接入的非线性负载（NLL）。因此，基于无源特性的 APF 设计也依赖于特定的非线性负载。为解决这一问题，本文建议用电阻型有源电力滤波器（RAPF）替代 APF，其导纳与非线性负载无关。本文研究了虚拟阻抗或虚拟导纳控制方案，结果表明这些方案均不稳定。随后，本文提出了一种新的控制方案，该方案可在选定频率下模拟期望的虚拟阻抗/导纳。接着，针对所提出的 RAPF 进行了基于无源特性的控制器设计。同时，提出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于LCL滤波选择性谐波电阻型有源滤波器的无源性控制设计论文具有重要的工程应用价值。 在光伏逆变器和储能变流器领域，系统稳定性一直是核心技术挑战。传统有源滤波器（APF）的导纳特性依赖于非线性负载，这导致在复杂电网环境下难以保证系统的鲁棒性。论文提出的电阻型有源滤波器...
基于改进长短期记忆网络与数据驱动预测控制的电动汽车能量管理
Energy management of electric vehicles based on improved long short term memory network and data-enabled predictive control
Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384
摘要 作为混合储能系统（HESS）电动汽车中一种流行的能量管理策略（EMS），模型预测控制（MPC）易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆（LSTM）网络进行轨迹预测，从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层，针对HESS提出了一种数据驱动预测控制（DeePC）方法，以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配，并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同，DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...
解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...
具有有源中继线圈的大规模空间无线电力传输新型发射器
A Novel Type of Transmitter With A-R Coil for Large-Scale Spatial Wireless Power Transfer
Yujie Zhai · Yang Li · Qingxin Yang · Lihua Zhu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
由于无线电力传输WPT系统中电磁场在大规模空间内的快速衰减特性，难以实现空间尺度跨越以满足当前物联网和自动仓库等无人室内场景中多负载电子设备供电的紧迫需求。为解决该问题，本文提出一种具有有源中继线圈的新型发射结构，用于实现大规模3D空间内任意位置和数量负载的功率传输。首先确保发射器在空间天花板和地板上相邻平面线圈的绕组方向不同以增加磁场密度，同时保证空间区域同侧磁场纵向方向相同以扩展磁通路径和空间传输尺度。通过实验研究，在1.8×1.4×2.0米空间内分散在不同位置的12个负载灯泡全部点亮，总效...
解读: 该大规模空间WPT发射器研究对阳光电源拓展无线供电应用场景有重要参考价值。有源中继线圈实现1.8×1.4×2.0米大空间覆盖和12个负载80%总效率的性能可应用于阳光电源在智能仓储、智能工厂和智能家居等物联网场景的无线供电解决方案。天花板和地板线圈配合设计增强磁场密度和扩展传输尺度的技术思路可借鉴用...
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...