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一种变工况下并网电压源变换器
VSC）的近解耦导纳模型
Wei Liu · Xiaorong Xie · Jan Shair · Xuan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
阻抗/导纳模型（IM/AM）是分析变换器参与振荡问题的有效工具。针对黑盒/灰盒设备（如风电变流器）在宽工况下获取精确模型困难的问题，本文提出了一种近解耦导纳建模方法，旨在简化复杂系统稳定性分析，提高在多变电网环境下的系统稳定性评估精度。
解读: 该研究对于阳光电源的核心业务至关重要。随着光伏和储能系统在弱电网环境下的渗透率提升，振荡问题频发。该近解耦导纳模型可直接应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的并网控制策略优化，提升设备在复杂电网下的稳定性。此外，该建模方法有助于iSolarCloud平台进行更精...
基于逆变器小交流信号注入的电池阻抗在线辨识
Online Battery Impedance Identification Based on Small AC Signal Injection of Inverter
Hongyan Qu · Ding Luo · Dong Jiang · Min Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
电池阻抗在线辨识是一种用于电池状态评估和健康诊断的无损测量技术。传统方法成本高、耗时长且仅限于离线小电池。本文提出了一种透明且新颖的测量方法，首次利用可控正弦波扫描技术，通过逆变器注入小交流信号实现电池阻抗的在线辨识。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高的应用价值。通过复用储能变流器（PCS）的功率电路注入小信号，无需额外硬件即可实现电池阻抗的在线监测，能显著提升iSolarCloud平台的电池健康状态（SOH）评估精度，降低运维成本。建议研发团队将其...
一种低计算负担和低开关频率的永磁同步电机双矢量模型预测电流控制
A Novel Double-Vector Model-Predictive Current Control for PMSM With Low Computational Burden and Switching Frequency
Xuan Wu · Yuanlin Wang · Nanjiang Wang · Huiqi Xing 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对现有永磁同步电机（PMSM）双矢量模型预测控制（DV-MPC）计算量大及开关状态未优化的问题，本文提出了一种新型DV-MPC策略。该方法通过简化电压矢量组合选择过程，显著降低了成本函数的计算次数，并优化了相邻周期间的开关状态，在保证电流控制性能的同时，有效降低了计算负担与开关频率。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的控制优化，与阳光电源的电动汽车驱动及风电变流器业务具有技术同源性。在风电变流器中，电机侧控制性能直接影响风机效率；在充电桩及储能系统的功率模块设计中，降低计算负担和开关频率有助于提升控制器的响应速度并减少开关损耗。建议研发团队关注该算法在降低DSP算力需求方面...
四开关四桥臂逆变器的研究：调制、控制及其在IPMSM驱动中的应用
Investigation of a Four-Switch Four-Leg Inverter: Modulation, Control, and Application to an IPMSM Drive
Wei Li · Shengxiexian Xuan · Qiang Gao · Ling Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文研究了一种基于新型四开关逆变器的永磁同步电机（PMSM）驱动系统。该拓扑结构无需死区插入或补偿，避免了上下桥臂直通风险。文中开发了两种空间矢量脉宽调制（SVPWM）方法，有效抑制了零序电压和电流，提升了系统性能。
解读: 该研究提出的四开关逆变器拓扑通过取消死区时间，在理论上提升了逆变效率并降低了控制复杂性。对于阳光电源而言，该技术主要关联电动汽车充电桩及电机驱动相关的辅助电源系统。虽然阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能PCS）多采用标准的三相六开关或多电平拓扑以保证高功率密度和电能质量，但该研究中关于“无死区调制...
感应电能传输系统中宽偏移容限的多频补偿策略分析与设计
Analysis and Design of Multifrequency Compensation Strategy for Wide Misalignment Tolerance in Inductive Power Transfer Systems
Zirui Yao · Shiying Luo · Zhuhaobo Zhang · Guanxi Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对感应电能传输系统在偏移情况下输出功率不一致的问题，本文提出了一种基于原边失谐多频补偿电路的拓扑结构。通过在多个开关频率下实现功率与耦合系数曲线的交叉，该方案在宽偏移范围内保持了输出功率的稳定性。
解读: 该研究提出的多频补偿策略旨在解决无线充电系统在偏移条件下的功率波动问题，这对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主，但随着大功率无线充电技术的演进，该拓扑可提升充电桩在车辆停放位置偏差时的用户体验。建议研发团队关注该多频控制策略在提升功率密度和降低磁耦合敏感度...
用于感应电能传输系统优势的全失谐三线圈配置
All-Detuned Three-Coil Configuration for Advantages in Inductive Power Transfer Systems
Zirui Yao · Shiying Luo · Xuan Wei · Zhuhaobo Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文针对感应电能传输（IPT）系统在长气隙、高功率及空间受限场景下的性能衰减问题，提出了一种全失谐三线圈配置方案。通过优化线圈耦合机制，该设计有效提升了系统的整体耦合系数与传输效率，为复杂环境下的无线电能传输提供了新的拓扑优化思路。
解读: 该技术主要应用于无线充电领域，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连接为主，但随着大功率无线充电技术在电动汽车及工业自动导引车（AGV）领域的渗透，该“全失谐三线圈”拓扑可作为提升长距离、高功率无线充电效率的储备技术。建议研发团队关注该拓扑在提升系统抗偏移能力方...
一种用于驱动飞行微型机器人压电致动器的轻量化电力电子单元
A Low Mass Power Electronics Unit to Drive Piezoelectric Actuators for Flying Microrobots
Mario Lok · Elizabeth Farrell Helbling · Xuan Zhang · Robert Wood 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种针对RoboBee昆虫级扑翼机器人压电致动器的电力电子设计。该设计通过集成驱动级电路与新型高侧栅极驱动器，输出四路高压驱动信号，在节省芯片面积的同时，满足了微型机器人对轻量化和高效率的严苛要求。
解读: 该文献聚焦于微型机器人领域的超轻量化、高压驱动电路设计，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及充电桩等大功率电力电子产品线在应用场景、功率等级及设计目标上存在显著差异。阳光电源目前的产品线更侧重于高功率密度、高可靠性及系统级并网性能，而该技术属于微机电系统（MEMS）范畴。建议关注其高集成度栅极驱动...
1200V沟槽型SiC MOSFET重复雪崩应力下的失效机理研究
Investigation of Failure Mechanisms of 1200 V Rated Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Avalanche Stress
Xiaochuan Deng · Wei Huang · Xu Li · Xuan Li 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文通过实验研究了非对称沟槽（AT）和双沟槽（DT）结构碳化硅（SiC）MOSFET的重复雪崩耐受能力。研究揭示了不同结构的失效机理：AT-MOSFET主要表现为热诱导疲劳或场氧化层击穿，而DT-MOSFET则表现为电场诱导的栅氧化层退化或击穿。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS实现高功率密度和高效率的核心器件。1200V SiC器件在复杂工况下的雪崩耐受能力直接决定了系统的可靠性。本文揭示的AT与DT结构失效机理，对阳光电源在器件选型、驱动电路保护设计及功率模块封装优化具有重要指导意义。建议研发...
电容式电能传输中实现恒压输出、零相位角及最小耦合电压的电路设计方法
A Circuit Design Method for Constant Voltage Output With Zero Phase Angle and Minimum Coupler Voltages in Capacitive Power Transfer
Xuan Wei · Xiangwei Shen · Jiashu Song · Zirui Yao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文针对高功率、大空气间隙的电容式电能传输（CPT）应用，推导了实现负载无关恒压输出、零相位角（ZPA）及最小化耦合器电压应力的设计条件。研究旨在通过优化自由度，提升CPT系统的传输效率与可靠性。
解读: 该研究探讨的电容式电能传输（CPT）技术作为一种非接触式能量传输手段，在阳光电源的电动汽车充电桩业务中具有潜在的前瞻性应用价值。虽然目前主流充电桩以传导式为主，但CPT技术在未来无线充电领域可作为技术储备。此外，该文中关于最小化电压应力和恒压输出的电路设计方法，对于提升电力电子变换器的功率密度和可靠...
利用趋肤效应的双平行电流迹线宽带隧道磁阻电流传感器
Wideband Tunneling Magnetoresistance Current Sensor With Dual-Parallel Current Trace Utilizing the Skin Effect
Jieqiang Gao · Wei Su · Mengmeng Guan · Jiaming Liu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
在高集成度电力电子变换器中，非接触式宽带电流传感器对监测运行状态至关重要。本文针对高频下PCB走线趋肤效应对磁场分布的影响，提出了一种利用趋肤效应的双平行电流迹线隧道磁阻（TMR）电流传感器设计，旨在优化传感器的频率响应特性。
解读: 该研究针对电力电子变换器中的高频电流传感技术，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。随着功率密度提升和开关频率增加，电流检测的精度与带宽直接影响控制系统的动态响应及保护策略。该传感器方案有助于优化逆变器及PCS内部的电流采样布局，提升在高频工况下的监测准确性。建议研...
基于三矢量的双三相永磁同步电机模型预测转矩控制
Three-Vector-Based Model Predictive Torque Control for Dual Three-Phase PMSM With Torque and Flux Ripples Reduction
Yu Liu · Sheng Huang · Wu Liao · Ge Liang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对双三相永磁同步电机（DTP-PMSM）传统模型预测转矩控制（MPTC）存在的计算量大、电流谐波高及转矩磁链脉动大等问题，本文提出了一种新型基于三矢量的MPTC策略，有效提升了系统的动态性能与稳态精度。
解读: 该研究提出的三矢量模型预测控制算法，核心在于优化逆变器开关状态选择以降低脉动并提升控制精度。这对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器）具有参考价值。风电变流器在处理大型永磁发电机时，对转矩脉动和电流谐波控制要求极高，该算法可优化变流器的控制策略，提升发电机运行效率及电能质量。此外，该算法在多相电机...
基于功率平衡的ISOP型双有源桥变换器零共模调制
Zero-Common-Mode Modulation of ISOP-Based Dual-Active-Bridge Converter
Zhenyu Wang · Dong Jiang · Xuan Zhao · Wei Sun · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
零共模(ZCM)调制通过脉冲互补是抑制多模块系统共模(CM)电磁干扰(EMI)的有效技术。但严格脉冲时序要求阻碍其在输入串联输出并联(ISOP)双有源桥(DAB)变换器中应用。模块间功率和电压平衡导致脉冲时序不同步,难以有效抑制EMI。提出ISOP型DAB新型ZCM方案。推导脉冲时序与CM电压的理论关系,证明功率平衡下ZCM需要对称电感。分析表明在移相调制中扩展移相(EPS)调制是最优选择。提出控制方案综合设计流程。基于零电压开关(ZVS)和有源谐波抑制设计EPS移相比,在ZCM下进一步优化CM...
解读: 该零共模调制ISOP DAB技术对阳光电源多模块储能变流器EMC设计有重要应用价值。ZCM方案可应用于ST储能系统的模块化DC-DC变换器,降低共模干扰并提高系统可靠性。EPS调制优化技术对阳光电源DAB拓扑产品的ZVS范围扩展和谐波抑制有借鉴意义。该技术对PowerTitan大型储能系统的模块化并...
高功率应用中集成无源器件温度与平均功率承载能力的电磁-热耦合表征
Electromagnetic-thermal Coupling Characterization of Temperature and Average Power Handling Capability of Integrated Passive Devices (IPDs) for High-Power Applications
Dongyan Zhao · Hao-Xuan Zhang · Shi-Wei Guo · Yanning Chen 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年6月
本文提出了一种高保真电磁-热耦合方法，用于表征各种雷达和通信系统射频前端中集成无源器件的温升和平均功率处理能力。该方法采用了自主开发的有限元法求解器，能够纳入随温度变化的材料参数，并引入了电磁和热传导过程之间的非线性强耦合。为支持多尺度耦合问题的求解，实现了高效的迭代算法和定制预条件器。通过薄膜微带互连和输出匹配网络两个基准算例，将该方法与商业软件 COMSOL 和 HFSS 进行了验证。进一步在两种具有代表性的集成无源器件结构——常用于低噪声放大器和功率放大器的输入匹配网络和级间匹配网络——上...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项电磁-热耦合仿真技术对我们的核心产品具有重要的借鉴价值。在光伏逆变器和储能变流器的功率电路设计中，集成无源器件（IPD）的热管理一直是制约功率密度提升和可靠性保障的关键瓶颈。 该论文提出的温度相关材料参数建模方法，能够精确预测IPD在高功率条件下的温升特性和功率承载能...
基于灵敏度的可再生能源可用发电容量变化跟随滚动运行可靠性评估方法
A Sensitivity-Based Rolling Operational Reliability Evaluation Method Following the Changing Available Generation Capacity of Renewable Energies
Xuan Li · Kaigui Xie · Changzheng Shao · Bo Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
由于可靠性评估过程耗时，电力系统运行可靠性通常基于可再生能源出力的预测值提前进行。然而，在实际运行中，可再生能源预测值不断更新，需进行滚动评估以保持可靠性评估的准确性。本文提出一种基于系统可靠性对可再生能源可用出力灵敏度的日内滚动评估方法。该方法在可再生能源出力小幅波动时，通过修正前次评估结果快速获取可靠性指标。首先，结合输电线路状态字典法与负荷可行域（LFR）方法，构建基于LFR的蒙特卡洛可靠性评估模型；其次，提出一种负荷削减计算的近似距离法，建立负荷削减量与可再生能源可用出力之间的线性多项式...
解读: 该滚动可靠性评估方法对阳光电源储能系统与光伏逆变器产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，可集成该灵敏度模型实现日内实时可靠性评估，根据光伏出力预测更新动态调整储能充放电策略，提升系统应急响应能力。对于SG系列光伏逆变器，该方法可优化iSolarCloud云平...
利用聚光太阳能热能储存优化固体氧化物电解池：一种混合深度学习方法
Optimization of solid oxide electrolysis cells using concentrated solar-thermal energy storage: A hybrid deep learning approach
Hongwei Liua1 · Wei Shuaia1 · Zhen Yao · Jin Xuan 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 固体氧化物电解池（SOEC）是一种将CO2和H2O转化为合成气的前沿技术，具有显著的经济与环境效益。然而，该过程需要大量的高温热量输入，传统上依赖电能供给。本研究提出一种创新方法，利用聚光太阳辐射作为SOEC的可再生热源，并通过集成热能储存（TES）系统来应对太阳辐射固有的波动性挑战。我们构建了一种混合模型，将多物理场仿真与深度学习算法相结合，能够在实时直法向辐照度条件下快速优化电解过程。研究结果表明，在系统架构中引入TES后，SOEC入口处的温度变化率显著降低了53%，从而确保了运行的稳...
解读: 该研究将光热储能与固体氧化物电解耦合的深度学习优化方法,对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要借鉴价值。其热能存储系统可降低53%温度波动率的控制策略,可应用于我司储能系统的热管理优化;混合多物理场仿真与深度学习算法的实时优化框架,可增强iSolarCloud平台的预测性维护...
基于逆变器小交流信号注入的电池阻抗在线辨识
Online Battery Impedance Identification Based on Small AC Signal Injection of Inverter
Hongyan Qu · Ding Luo · Dong Jiang · Min Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
电池阻抗在线识别是一种用于电池状态评估和健康诊断的无损测量技术。然而，传统方法成本高、耗时长，且只能在离线的小电池上进行。受此推动，我们专注于开发一种透明且新颖的测量方法，该方法首次利用与电池相连的现有逆变器产生的可控正弦扫频扰动。在本文中，通过逆变器控制，由于功率流动，具有可控幅度和目标频率的小交流激励信号可以传输到电池。这种方法无需将电池从操作系统中断开或添加额外的激励电路，为电池阻抗在线识别提供了一种低成本、高可用性且实时的手段。一旦将其开发为广泛使用的电池 - 逆变器系统中的嵌入式功能，...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于逆变器小信号注入的在线电池阻抗识别技术具有重要的战略价值。该技术通过现有储能逆变器产生可控正弦扫频扰动来实现电池电化学阻抗谱（EIS）测试，无需额外硬件投入或系统离线，这与我们追求低成本、高可靠性的储能解决方案理念高度契合。 技术价值方面，该方法可直接嵌入阳...