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客座社论：电力电子快报专刊：高功率密度与高频无源元件的制造与设计
Guest Editorial: Special Section on Power Electronics Letters: Fabrication and Design of High-Power Density and High-Frequency Passive Components
Maeve Duffy · Teng Long · Ziwei Ouyang · Zhichao Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文为IEEE电力电子汇刊专刊社论，重点探讨了高功率密度与高频电力电子系统中无源元件（如电感、电容、变压器）的先进制造工艺与设计方法。文章强调了在追求系统小型化与高效化过程中，无源元件在热管理、电磁兼容及材料特性方面的关键挑战与创新解决方案。
解读: 高功率密度与高频化是阳光电源产品迭代的核心趋势。在组串式逆变器和PowerTitan系列储能变流器中，无源元件（电感、变压器）的体积与损耗直接决定了整机功率密度。该研究涉及的先进制造与设计方法，有助于优化磁性元件设计，降低高频开关下的寄生参数影响，提升整机效率。建议研发团队关注文中提及的新型磁性材料...
纳米晶薄带在高频磁芯中的特性研究
Characterization of Nanocrystalline Flake Ribbon for High Frequency Magnetic Cores
Zhichao Luo · Xinru Li · Chaoqiang Jiang · Teng Long · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文研究了一种新型纳米晶薄带（NFR）软磁材料。通过与N87、N27铁氧体材料在不同温度、频率及峰值磁通密度下的对比分析，实验证明NFR材料具有更低的损耗密度、更高的饱和磁通密度以及更优的温度稳定性。
解读: 磁性元件是逆变器及储能PCS中体积占比大、损耗高的核心部件。该研究提出的NFR材料在高频下表现出的低损耗和高饱和磁通密度特性，对于阳光电源提升组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器的功率密度具有重要意义。应用建议：研发团队可评估该材料在兆瓦级储能PCS高频磁性元件中的应用...
一种用于紧凑型无线电能传输系统的集成电感-电容纳米晶磁芯
An Integrated Inductive–Capacitive Nanocrystalline Core for Compact Inductive Power Transfer Systems
Zhihuang Liang · Zhichao Luo · Bo Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
纳米晶磁芯因高饱和磁通密度和轻量化优势在无线电能传输（IPT）中应用广泛，但其高导电性带来的涡流损耗限制了高频应用。本文提出了一种集成电感-电容纳米晶磁芯的新概念，旨在优化磁性元件设计，提升高频下的功率密度与效率。
解读: 该研究关注磁性材料在高频功率变换中的损耗优化，对阳光电源的电动汽车充电桩（尤其是无线充电技术储备）及储能系统（PowerTitan/PowerStack）中高频磁性元件的选型与设计具有参考价值。纳米晶材料的涡流损耗抑制技术有助于提升PCS模块的功率密度，减小体积。建议研发团队关注该集成电感-电容结构...
定制化高频磁性元件中的磁导率可调纳米晶薄片带
Permeability-Adjustable Nanocrystalline Flake Ribbon in Customized High-Frequency Magnetic Components
Zhichao Luo · Xinru Li · Chaoqiang Jiang · Zongzhen Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
铁基纳米晶带材因低磁滞损耗和高饱和磁感应强度，成为高频磁芯的理想选择。然而，其高导电性限制了应用。本文提出将均匀带材粉碎重构为纳米晶薄片带（NFR），在降低涡流损耗的同时保持优异的磁性能，为高频磁性元件设计提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线具有重要意义。随着组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向高频化、小型化发展，磁性元件的损耗与体积成为瓶颈。NFR技术通过优化磁芯材料，能有效降低高频下的涡流损耗，提升系统转换效率。建议研发团队关注该材料在PCS高频变压器及电感中的应用，以...
用于电动汽车双逆变器驱动的集成式无线充电接收器
Integrated Wireless Charging Receiver for Electric Vehicles With Dual Inverter Drives
Sepehr Semsar · Zhichao Luo · Shuang Nie · Peter W. Lehn · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
电动汽车无线充电提升了充电的安全性和便利性，但车载额外组件增加了成本与重量。本文提出一种集成式无线充电接收方案，通过复用电动汽车的双逆变器驱动系统，减少了车载电力电子设备和接收线圈的额外需求，有效降低了系统复杂度和整车成本。
解读: 该技术通过复用驱动逆变器实现无线充电，体现了电力电子集成化趋势。对于阳光电源的充电桩业务，虽然目前主流为有线快充，但该方案提出的‘功率级复用’思路对未来车载充电系统（OBC）与驱动系统的深度集成具有参考价值。建议研发团队关注该拓扑在降低车载端成本方面的潜力，并评估其在阳光电源电动汽车充电桩产品生态中...
一种具有增强偏移容忍度和降低电磁辐射的二维磁场定向无线电能传输系统
A 2-D Magnetic-Field-Orientated WPT System With Enhanced Misalignment Tolerance and Reduced EMF Emission
Zhichao Luo · Zhewen Lu · Bo Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
针对无线电能传输（WPT）中侧向偏移容忍度不足的问题，本文提出了一种采用激励器-三极-中继器发射线圈结构的WPT系统。该系统通过中心激励线圈与三个正交中继线圈的组合，实现了二维偏移下的高效能量传输，并有效降低了磁通泄漏与电磁辐射。
解读: 该技术主要针对无线充电领域，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主，但随着大功率无线充电技术在乘用车及商用车领域的潜在应用，该研究提出的多线圈结构及抗偏移设计可作为未来研发无线充电桩产品的技术储备。建议关注其在降低电磁干扰（EMF）方面的设计...
具有均匀磁通密度分布的磁导率梯度纳米晶环形磁芯的热增强研究
Thermal Enhancement of Permeability-Gradient Nanocrystalline Toroidal Core With Uniform Magnetic Flux Density Distribution
Chen Chen · C. Q. Jiang · Sheng Ren · Weisheng Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
电感是电力电子设备的核心元件，但环形磁芯中非均匀的磁通密度分布会导致过早饱和及材料利用率下降。本文提出了一种沿径向具有磁导率梯度的纳米晶环形磁芯，通过优化磁通分布，改善了磁芯的热性能和材料利用效率。
解读: 该研究针对磁性元件的磁通分布优化，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的高频电感设计具有重要参考价值。通过采用磁导率梯度技术，可以有效降低电感磁芯的局部过热，提升功率密度，并减少磁性材料损耗。建议研发团队在下一代高功率密度PCS及逆变器磁性元件选...
电动汽车感应式电能传输双D型线圈的多目标优化
Multiobjective Optimization of Inductive Power Transfer Double-D Pads for Electric Vehicles
Zhichao Luo · Xuezhe Wei · Matthew Geoffrey Seymour Pearce · Grant Anthony Covic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种用于感应式电能传输系统的初级双D型线圈多目标优化方法。首先通过参数扫描分析确定关键设计参数，随后利用非支配排序遗传算法II（NSGA-II），在保证良好耦合系数的同时，对双D型线圈结构进行多目标优化设计。
解读: 该研究聚焦于无线充电（IPT）技术的线圈结构优化，属于电动汽车充电基础设施的前沿领域。阳光电源目前在充电桩业务领域已有成熟的产品布局，虽然目前主流仍以有线充电为主，但无线充电代表了未来自动驾驶及便捷补能的发展方向。该多目标优化方法可为阳光电源研发下一代高效率、高功率密度的无线充电模块提供理论支撑，特...
用于中频变压器多物理场分析的铁基软磁材料建模
Modeling of Fe-Based Soft Magnetic Materials for Multiphysical Analysis of Medium-Frequency Transformers
Yang Li · Zhichao Luo · Yongjian Li · Jianguo Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
铁基软磁材料（如非晶或纳米晶合金）因高磁导率和高饱和磁感应强度，成为中频变压器（MFT）磁芯的理想选择。然而，在考虑非线性磁滞B-H回线的情况下，精确的磁芯损耗建模仍是实现高功率密度MFT设计的主要挑战。
解读: 中频变压器（MFT）是阳光电源PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器中实现电气隔离与电压变换的核心磁性元件。随着产品向高功率密度和高效率演进，传统的铁氧体材料已逐渐达到瓶颈。本文提出的铁基软磁材料多物理场建模方法，能够更精确地预测磁芯损耗及热分布，对优化PowerStack及PowerT...
采用纳米晶片状带材的无气隙变压器设计
Gapless Transformer Design by Using Nanocrystalline Flake Ribbon
Xinru Li · Xufu Ren · Zhichao Luo · Borong Hu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年7月
在功率磁元件中，气隙可防止磁芯饱和，但离散气隙会加剧边缘效应，增加绕组与铁芯损耗。高功率应用中因材料电磁性能限制，难以实现无气隙设计。本文采用新型纳米晶片状带材（NFR）构建高频变压器的无气隙磁芯，在数百kHz下兼具适宜的磁导率与饱和磁密，显著提升功率密度。实验在5.5 kW、100 kHz双有源桥变换器中对比了铁氧体与传统纳米晶变压器，NFR变压器效率最高，绕组损耗分别降低33.2%和67.1%，总损耗测量误差小于6.1%。
解读: 该纳米晶片状带材无气隙变压器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频隔离变压器设计具有重要价值。在100kHz开关频率下，NFR材料可实现无气隙设计，绕组损耗降低33-67%，直接提升PowerTitan储能系统和1500V光伏系统的功率密度与效率。该技术特别适用于双有源桥DAB拓...
锂离子电池建模研究综述与展望：当前研究的深入分析与未来发展方向
A comprehensive review of lithium-ion battery modelling research and prospects: in-depth analysis of current research and future directions
Bowen Zheng · Zhichao Dengd · Zhenhao Luo · Shuoyuan Mao 等14人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
摘要 随着全球能源转型与低碳技术的快速发展，锂离子电池作为核心储能单元，其性能提升与安全管理高度依赖于精确的电池建模。电池建模经历了从机理驱动到数据驱动、从单尺度到多尺度融合的发展过程，形成了三大主流技术体系：其一，基于Thevenin框架的等效电路模型（ECM），利用RC网络拟合电池外部特性，通过引入迟滞模块并结合遗传算法优化，可在电池管理系统（BMS）实时控制中实现毫秒级响应，展现出显著的工程应用优势；然而，其建模逻辑局限于端口特性，缺乏对深层物理机制的解释能力。其二，基于多孔电极理论和偏微...
解读: 该锂电池建模综述对阳光电源储能系统具有重要指导意义。等效电路模型可直接应用于ST系列PCS的BMS实时控制,实现毫秒级SOC估算;物理场模型支撑PowerTitan电池包热管理优化和材料选型;数据驱动模型可融入iSolarCloud平台,提升储能电站全生命周期预测性维护能力。多尺度混合建模思路为阳光...
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...