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面向储能电池热管理的拓扑优化设计三材料液冷板
Topology optimization-devised tri-material liquid cooling plate for energy storage battery thermal management
Xiang-Wei Lin · Menglin Yu · Xin-Yi Lin · Zhi-Jun Li 等6人 · Energy Conversion and Management · 2026年4月 · Vol.354
本文提出一种基于拓扑优化的三材料液冷板设计方法，提升储能电池包的温度均匀性与散热效率，通过多目标优化平衡压降、热阻和制造约束，结合实验验证其在高倍率充放电下的热管理性能。
解读: 该研究直接支撑阳光电源PowerTitan和ST系列PCS配套的液冷储能系统热设计升级。三材料液冷板可集成于PowerTitan标准舱体，显著改善电芯温差（<2℃），延长循环寿命，适配高功率充放电场景。建议在下一代ST-3450K-H/ST-5000K-H PCS中嵌入该冷却结构，并与iSolarC...
谐振变换器通用多频小信号模型
General Multi-Frequency Small-Signal Model for Resonant Converters
Xin Li · Yiming Zhang · Shuxin Chen · Xin Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
谐振变换器作为周期性时变系统，具有显著的边带效应。当注入小信号扰动时，会产生一系列边带频率分量。研究表明，开关频率附近的两个边带分量决定了谐振槽路的小信号响应，该模型为分析谐振变换器的动态特性提供了通用理论框架。
解读: 该研究针对谐振变换器（如LLC拓扑）的小信号建模，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要指导意义。LLC拓扑常用于光储一体机中的DC-DC级，精确的小信号模型能显著提升控制环路的带宽与稳定性，优化瞬态响应性能。建议研发团队利用该模型优化控制算法，以提升产品在复杂电网环境下的动态调节能力...
基于脉宽调制器的变频控制半桥和全桥变换器传递函数测量方法
Pulsewidth-Modulator-Based Transfer Function Measurement Method for Variable Frequency-Controlled Half- and Full-Bridge Converters
Xin Li · Yiming Zhang · Shuxin Chen · Xin Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
变频控制广泛应用于半桥和全桥变换器中。测量开关频率到输出电压的传递函数对于验证模型及指导闭环参数设计至关重要。本文提出了一种基于脉宽调制器的测量方法，解决了现有基于压控振荡器（VCO）的方法在电路实现上的复杂性问题，并提高了测量精度。
解读: 该研究提出的传递函数测量方法对于优化阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（如PowerTitan系列）中的DC-DC变换级具有重要意义。在变频控制（如LLC谐振变换器）的应用场景下，精确的传递函数模型能显著提升闭环控制的动态响应速度和稳定性。建议研发团队将该方法集成至iSolarCloud智能运维平台...
考虑不同占空比控制方案的谐振变换器小信号模型
Small-Signal Models of Resonant Converter With Consideration of Different Duty-Cycle Control Schemes
Xin Li · Yiming Zhang · Shuxin Chen · Xin Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文针对占空比控制的谐振变换器，指出现有模型与仿真及实验结果存在偏差。研究发现，该偏差源于忽略了占空比扰动引起的逆变桥输出电压相位变化。文章通过修正模型，提升了对谐振变换器动态特性的预测精度。
解读: 谐振变换器（如LLC）是阳光电源储能PCS及户用光伏逆变器中DC-DC级提升效率的核心拓扑。该研究揭示了占空比控制下的小信号模型偏差，对于优化PCS在宽电压范围下的动态响应至关重要。在PowerTitan等大型储能系统及户用储能产品中，更精确的小信号模型能有效提升控制环路的带宽与稳定性，改善系统在电...
移相控制双有源桥谐振变换器的多频模型
Multifrequency Model of Dual Active Bridge Resonant Converters With Phase-Shift Control
Xin Li · Pengfei Yao · Jianing Li · Peili Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
双有源桥（DAB）谐振变换器是一类高效的双向DC-DC变换器。在多元件谐振变换器中，获取控制到输出的传递函数解析表达式通常具有挑战性。本文采用多频建模技术，推导了DAB谐振变换器的通用小信号模型，为分析其动态特性提供了理论基础。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS核心功率变换单元的关键拓扑。该文提出的多频建模技术能够更精确地描述DAB在移相控制下的动态响应，有助于优化PCS的控制环路设计，提升系统在电网调频、调峰等动态工况下的响应速度与稳定性。建议研发团队将此模型应用于...
电力机车车辆段低频振荡：综合综述
Low-Frequency Oscillation in Electric Railway Depot: A Comprehensive Review
Haitao Hu · Yi Zhou · Xin Li · Ke Lei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
新型电力机车的广泛应用引发了多尺度频率不稳定性问题，其中低频振荡（LFO）在世界各地的机车车辆段频繁出现。本文综述了LFO的成因、机理及研究现状，探讨了多机并联运行下的系统稳定性挑战，为电力电子系统并网稳定性分析提供了参考。
解读: 该文章探讨的低频振荡（LFO）本质上是电力电子设备在弱电网或多机并联场景下的阻抗匹配与交互稳定性问题。对于阳光电源而言，这与公司在大型光伏电站及储能系统（如PowerTitan系列）并网时的稳定性控制高度相关。在弱电网环境下，逆变器或PCS的控制策略（如锁相环PLL设计、阻抗重塑）是抑制振荡的关键。...
具有固定开关频率和相位的交错变换器滞环电流控制器
Hysteresis Current Controller With Fixed Switching Frequency and Phase for Interleaved Converters
Deshuo Yu · Hao Yi · Fang Zhuo · Yuguo Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对滞环电流控制（HCC）变换器开关频率变化导致滤波器设计困难及电磁干扰（EMI）严重的问题，本文提出了一种双环控制策略。该方法实现了交错并联变换器的固定开关频率和相位控制，有效解决了随机电流纹波无法交错的问题，提升了高功率变换系统的EMI性能并降低了滤波难度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的工程价值。在PowerTitan等大功率储能变流器（PCS）及组串式光伏逆变器中，多模块并联是主流拓扑。传统的滞环控制虽响应快，但变频特性不利于滤波器优化。本文提出的固定频率交错控制技术，能显著降低输出电流纹波，减小磁性元件体积，从而提升整机功率密度并优化EMI...
关于构网型变流器故障恢复阶段暂态过流机制的研究
On the Transient Overcurrent Mechanism of Grid Forming Converter in Fault Recovery Stage
Boxin Liu · Xin Xiang · Yonghao Li · Yi Long 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文研究了构网型（GFM）变流器在故障恢复阶段因暂态功角摆动导致的过流现象。相比故障期间，恢复阶段的电流峰值可能更高，从而威胁功率器件的安全。文章通过电流功率角平面分析了电流轨迹，揭示了该过流机制，为提升变流器故障穿越能力提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型技术布局。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对电网支撑能力要求的提高，GFM技术已成为核心竞争力。研究揭示的故障恢复阶段暂态过流机制，对于优化阳光电源逆变器及PCS的控制算法（如VSG控制策略）至关重要。通过改进电流限制策略和暂态稳定性控制，可有效降低功...
一种基于电网电流检测的多并联有源电力滤波器
APF）新型分散式下垂控制方案
Zhilong Zhang · Hao Yi · Yuguo Li · Xin Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
随着可再生能源的发展，单台有源电力滤波器（APF）难以满足大功率谐波补偿需求。多台APF并联可提升容量，但通常依赖中央控制器或通信线路进行负载分配，存在通信延迟和单点故障风险。本文提出一种基于电网电流检测的新型分散式下垂控制方案，无需通信即可实现多并联APF间的谐波电流精确分配，增强了系统的可靠性与灵活性。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。在大型光伏电站或工商业微电网场景中，多台逆变器并联运行时，谐波治理和负载均衡是提升电能质量的关键。该分散式下垂控制方案无需通信线，能有效降低系统复杂度和故障率，提升并网稳定性。建议研发团队将其应用于PowerTitan等大...
考虑非线性负载动态特性的有源电力滤波器
APF）系统分析与稳定性研究
Yuguo Li · Hao Yi · Fang Zhuo · Xin Jiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
有源电力滤波器（APF）是抑制谐波的有效手段，但在特定源荷条件下可能引发谐波振荡。本文分析了APF的谐波振荡机理及其稳定性，重点考虑了现有研究常忽略的APF电流控制动态特性及非线性负载的频率耦合效应，并提出了相应的稳定控制策略。
解读: 该研究对阳光电源的并网技术具有重要参考价值。APF的谐波抑制与稳定性分析直接关联到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）在弱电网或复杂负载环境下的电能质量表现。随着分布式能源渗透率提升，电网谐波环境日益复杂，该文提出的频率耦合分析方法可优化PCS的电流环...
用于电池均衡的准谐振零电压开关隔离双向DC-DC变换器
Isolated Bidirectional DC–DC Converter With Quasi-Resonant Zero-Voltage Switching for Battery Charge Equalization
Junlong Lu · Yi Wang · Xin Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
针对串联电池组的电荷均衡问题，本文提出了一种用于集中式均衡系统的隔离型双向DC-DC变换器。该变换器通过准谐振技术，在升压和降压模式下均能实现零电压开关（ZVS），有效降低了开关损耗，提升了能量转换效率，对延长电池组使用寿命具有重要意义。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。在大型储能系统中，电池簇的电荷均衡直接影响系统的可用容量与循环寿命。该拓扑实现的准谐振ZVS技术可显著提升DC-DC变换效率，降低热损耗，有助于优化PCS内部功率模块的散热设计与功率密度。建议研发团队评估...
电力电子系统中功率半导体模块的热网络研究综述
Thermal Networks for Power Semiconductor Modules in Power Electronic Systems: A Review
Xiang Li · Yi Zhang · Haoze Luo · Xin Yang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文综述了功率半导体模块热网络模型的发展。随着电力电子应用对功率密度、开关频率、运行温度及可靠性要求的不断提高，功率模块的设计面临严峻挑战。文章重点探讨了热网络建模技术，旨在通过精确的热管理提升系统整体性能与可靠性。
解读: 热管理是阳光电源提升逆变器与储能系统功率密度的核心技术。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，功率模块（IGBT/SiC）的热设计直接决定了产品的可靠性与寿命。本文提到的热网络模型可深度集成至iSolarCloud智能运维平台，用于实时监测核心功率器件的结温状态，...
通过多功能单片保护电路提高GaN功率HEMT的稳定性
Stability Improvement of GaN Power HEMT by a Multifunctional Monolithic Protection Circuit
Qihao Song · Xin Yang · Bixuan Wang · Everest Litchford 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种与GaN功率HEMT单片集成的栅极静电放电（ESD）保护电路。该多功能电路不仅增强了栅极的ESD鲁棒性，还在功率HEMT正常开关操作期间提高了导通电阻（RON）和阈值电压（VTH）的稳定性。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在提升功率密度和开关频率方面具有显著优势。该研究提出的单片集成保护电路有效解决了GaN器件在实际应用中常见的ESD脆弱性及动态导通电阻漂移问题，这对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。通过提升器件级的可靠性，可进一步缩小逆变器体积并提升转换效率。建议研...
用于分布式储能系统的高变比隔离型双向DC-DC变换器
High-Conversion-Ratio Isolated Bidirectional DC–DC Converter for Distributed Energy Storage Systems
Junlong Lu · Yi Wang · Xin Li · Changliang Du · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种用于分布式储能系统的新型高变比隔离型双向DC-DC变换器。在降压模式下，该变换器等效为隔离型Buck-Boost与Buck变换器的级联，实现了高降压比；在升压模式下，其结构同样具有级联特性，适用于宽电压范围的储能应用场景。
解读: 该拓扑结构通过级联设计实现了高变比转换，能够有效解决储能系统中电池组电压与直流母线电压不匹配的问题，特别适用于PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统。在分布式储能场景中，该技术有助于提升PCS的功率密度和转换效率，降低系统损耗。建议研发团队评估该拓扑在宽电压范围下的软开关特性，以...
基于相位补偿直流母线电压同步的构网型STATCOM低频振荡阻尼
Low-Frequency Oscillation Damping of Grid-Forming STATCOMs With Phase-Compensated DC-Link Voltage Synchronization
Xin Jiang · Hao Yi · Yuguo Li · Fang Zhuo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
直流母线电压同步（DCVS）技术可使构网型STATCOM在实现直流电压调节的同时与电网同步。然而，DCVS可能引发低频振荡（LFO）。本文通过建立构网型STATCOM的小信号模型，深入分析了LFO的产生机理，并提出了相位补偿控制策略以抑制振荡，提升系统并网稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等构网型储能系统。随着高比例可再生能源接入，电网强度降低，构网型技术（GFM）是核心竞争力。DCVS技术在提升系统惯量支撑和黑启动能力方面具有重要价值，但其带来的低频振荡风险是产品稳定性的关键挑战。本文提出的相位补偿策略可直接优化阳光...
具有AlGaN应变补偿层的InGaN激光光伏电池在450 nm激光照射下的性能提升
Performance Enhancement of InGaN Laser Photovoltaic Cell With AlGaN Strain Compensation Layer Irradiated by 450 nm Laser
Heng-Sheng Shan · Yi-Xin Wang · Cheng-Ke Li · Ning Wang 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月
通过在（0001）取向的图案化蓝宝石衬底（PSS）上生长铝镓氮（AlGaN）应变补偿层（SCL），研制出一种高效的氮化铟镓（InGaN）激光光伏电池（LPVC），其光电转换效率（η）达到了23.09%。光致发光光谱证实，插入AlGaN SCL后，峰值分裂现象减少，表明铟（In）分布更加均匀。此外，样品的半高宽变窄，这表明插入AlGaN SCL后晶体质量得到了改善。X射线衍射分析显示，AlGaN SCL能有效调节InGaN材料中的应变弛豫，与未采用AlGaN SCL的材料相比，有源区中阱与垒之间的...
解读: 该InGaN激光光伏技术对阳光电源的功率器件研发具有重要参考价值。研究中AlGaN应变补偿层降低缺陷密度的设计思路，可借鉴至SiC/GaN功率器件的异质外延优化，改善SG系列逆变器和ST储能变流器中GaN器件的晶格失配问题，提升器件可靠性。23.09%的光电转换效率验证了应变工程在III-V族半导体...
电压源变换器与电网间低频动态交互的现场特征值稳定性评估方法
An In-Field Eigenvalue-Based Stability Assessment Method for Low-Frequency Dynamic Interaction Between Voltage Source Converters and the Grid
Yuguo Li · Hao Yi · Fang Zhuo · Xin Jiang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
电压源变换器VSC对可再生能源至关重要。然而由于交互复杂性和未知系统细节，VSC与电网间动态交互产生的振荡行为是一个挑战性问题。将VSC引入电力系统后通常需要稳定性评估。扰动阻抗测量+Middlebrook准则是众所周知的方法，但由于需要扰动设备PD而很少采用。本文提出一种稳定性评估方法以获取系统特征值图谱。该方法不需要PD因此具有现场自适应性。特征值图谱通过矢量拟合VF从闭环频率响应FR评估，FR由VSC自身测量。为在理论上支持该方法，推导了VSC-电网系统的模块化模型。该模型指示VSC的每个...
解读: 该VSC-电网稳定性评估研究对阳光电源并网逆变器技术优化有重要参考价值。无需扰动设备的现场自适应特征值评估方法可应用于阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网稳定性在线监测。利用VSC自身测量FR获取特征值图谱的技术为阳光iSolarCloud平台的智能诊断功能提供了算法支持。多FR加权组合...
电磁感应加热陶瓷颗粒装置的实验研究
Experimental study of electromagnetic induction heating ceramic particles device (EIHCPD)
Tengyue Wang · Fengwu Bai · Pan Yao · Xin Yi Li 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.345
高效快速电热转换技术的发展是消纳光伏与风能等不稳定电源发电的重要途径。结合电磁感应加热原理与陶瓷颗粒耐高温的特性，提出一种高温电磁感应加热陶瓷颗粒装置（EIHCPD）。在石英管内部自由堆叠铁磁性小球，形成多孔通道结构，电磁感应加热线圈缠绕于石英管外壁。铁磁性小球在电磁感应作用下可实现快速升温，陶瓷颗粒流经多孔通道时与铁磁性小球进行热交换，从而实现高温加热。研究表明，相较于泡沫铁结构，堆叠式铁磁性颗粒的电磁感应加热具有更优的温度均匀性。在输入电功率为2049 W、陶瓷颗粒质量流量为5.0 g/s的...
解读: 该电磁感应加热陶瓷颗粒技术为阳光电源储能系统提供了新型热储能方案思路。其97.6%的高效电热转换效率和快速响应特性,可与ST系列PCS结合,将光伏/风电不稳定电力转化为高温热能存储。技术中的电磁感应加热原理与功率电子变换技术高度契合,可借鉴其多孔介质传热结构优化PowerTitan储能系统的热管理设...
液态金属实现的热-电耦合电流传输性能分析
Performance analysis of coupled thermal-electric current transmission by liquid metal
Chuan-Ke Liu · Mao-Lin Li · Shun Ma · Xin-Yi Liu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327
摘要 高功率直流快充（DC-HPC）有望推动电动汽车（EV）向高能效与低碳可持续方向发展，但在极端高温冲击下存在热失控风险。传统的冷却方法将电流传输与散热过程分离，在超大充电电流条件下难以实现高效的热管理与结构灵活性。本文提出一种基于液态金属（LM）的热-电耦合电流传输策略，构建了用于电动汽车超充的柔性协同供电线（FSPL），即使在超过1000 A的电流下仍可稳定工作。该液态金属基FSPL（LM-FSPL）兼具载流导通与主动冷却散热的协同功能，能够快速消除超高充电电流所产生的超高热流密度，从而促...
解读: 该液态金属热电耦合传输技术对阳光电源充电桩产品线具有重要价值。针对1000A+超大功率直流快充场景,液态金属同步实现载流与主动冷却,可显著提升充电站热管理效率。技术启示:1)可优化现有DC充电模块的热设计,突破功率密度瓶颈;2)柔性可弯曲特性适配充电枪线缆轻量化需求;3)62.7%的散热能力提升可降...