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无线行波超声波电机的设计、分析与实现
Design, Analysis, and Implementation of Wireless Traveling-Wave Ultrasonic Motors
Zhiwei Xue · Kwok Tong Chau · Wei Liu · Tze Wood Ching · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种高鲁棒性的无线行波超声波电机（USM），通过将电容式功率传输技术与超声波电机巧妙结合，解决了传统无线电机易受磁场干扰、鲁棒性不足及功率开关数量过多的问题，实现了高效的能量传输与驱动控制。
解读: 该文章探讨的电容式功率传输（CPT）技术是一种前沿的非接触式能量传输方案。虽然目前阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、充电桩）主要依赖高功率密度的磁耦合或直接电气连接，但CPT技术在未来特定场景下具有潜在应用价值。例如，在iSolarCloud智能运维平台配套的微型传感器供电、或电动汽车充电桩...
基于几何约束的双永磁同步电机系统预测位置同步控制
Predictive Position Synchronization Control of Dual Permanent Magnet Synchronous Motor System Based on Geometric Constraints
Xiuyun Zhang · Zhiwei Sun · Jianyu Chen · Zhibiao Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
针对传统多电机系统中同步误差累积、动态响应不匹配及精度与计算复杂度之间的权衡问题，本文提出了一种基于几何约束的双永磁同步电机预测位置同步控制策略。该方法有效解决了模型预测控制（MPC）中受约束数值求解带来的计算挑战，提升了多电机系统的同步控制性能。
解读: 该文献聚焦于电机控制算法的优化，特别是针对多电机协同控制中的计算复杂度与同步精度问题。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，而非直接的工业伺服电机控制，但该研究中的“模型预测控制（MPC）”及“计算复杂度优化”思路对阳光电源的功率变换控制具有参考价值。在风电变流器或未来大型...
基于多电平脉冲幅度调制
MPM）的无线电能传输系统电流振荡分析与抑制
Zhiwei Xue · K. T. Chau · Wei Liu · Jian Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
脉冲密度调制（PDM）虽能实现无线电能传输（WPT）系统的连续功率调节与零电压开关（ZVS），但其固有的电压突变会引发严重电流振荡，威胁系统稳定性。本文系统分析了电流振荡的理论机制，并提出多电平脉冲幅度调制（MPM）方法以抑制振荡，提升系统运行安全性。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电桩，尚未大规模布局WPT技术，但其提出的多电平脉冲幅度调制（MPM）及对电流振荡的抑制策略，在电力电子变换器的控制算法优化上具有参考价值。特别是在电动汽车充电桩产品线中，若未来涉及无线充电技术...
用于生物医学应用的高鲁棒性无磁无线自驱动电机系统
Magnetic-Free Wireless Self-Direct Drive Motor System for Biomedical Applications With High-Robustness
Zhiwei Xue · Kwok Tong Chau · Wei Liu · Zhichao Hua · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
针对强磁场环境下传统电磁伺服电机存在的安全隐患，本文提出并实现了一种适用于MRI环境的无磁无线自驱动电机系统。该系统通过创新的驱动拓扑设计，有效解决了高精度机器人与核磁共振成像系统兼容性问题，提升了MRI引导手术的精度与安全性。
解读: 该文章探讨的无磁驱动技术主要针对特殊电磁环境下的高精度控制，与阳光电源现有的光伏、储能及充电桩业务在应用场景上差异较大。然而，其核心涉及的“强磁场环境下的功率电子驱动”及“高鲁棒性控制”技术，对阳光电源在极端环境下的电力电子设备可靠性设计具有一定的参考价值。建议关注其在特殊工业场景下的驱动拓扑优化思...
基于MHz TCM的单相逆变器差模EMI噪声预测
Output DM EMI Noise Prediction for MHz TCM-Based Single Phase Inverter
Teng Liu · Yi Zhang · Zhiwei Wang · Cai Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
传统FFT分析在三角电流模式（TCM）变换器的传导电磁干扰（EMI）预测中存在局限。现有基于EMI接收器建模的预测方法频率范围低于1MHz，无法满足MHz级变换器的EMI预测需求。本文针对MHz TCM单相逆变器，提出了改进的差模（DM）EMI噪声预测方法，以应对高频开关带来的电磁兼容挑战。
解读: 随着阳光电源户用及工商业光伏逆变器向高功率密度和高开关频率（MHz级）演进，TCM控制技术与宽禁带半导体（如GaN/SiC）的应用成为提升效率的关键。该研究提出的高频EMI预测方法，能有效指导阳光电源在产品研发阶段的滤波器设计与PCB布局优化，降低EMI测试失败风险，缩短研发周期。建议将该预测模型集...
一种用于降低电气化铁路容量的前驱动独立功率因数部分补偿方法
A Front-Driven Independent Power Factor Partial Compensation for Decreasing Capacity in Electrified Railway
Thomas Xinzhang Wu · Zhiwei Li · Minchen Wang · Shenwang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种电气化铁路部分补偿（PC）模式下的功率调节器，旨在通过独立功率因数部分补偿模式（IPFPCM）有效降低补偿电流容量。该方法在处理无功功率和负序电流方面表现出色，并针对电压不平衡率（VUR）的保守限制进行了优化，为电力电子变换器的容量优化提供了新的控制策略。
解读: 该研究提出的部分补偿（PC）技术与独立功率因数控制策略，对于阳光电源的电能质量治理产品（如SVG、APF）以及大功率工业电网接入方案具有参考价值。虽然该文聚焦于电气化铁路，但其核心的容量优化算法和负序电流抑制策略，可迁移至阳光电源的电网侧储能（PowerTitan系列）或大型光伏并网系统中，以提升在...
永磁同步电机的新型代价函数鲁棒预测电流控制
Robust Predictive Current Control of Permanent-Magnet Synchronous Motors With Newly Designed Cost Function
Xicai Liu · Libing Zhou · Jin Wang · Xiaonan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文针对模型预测控制（MPC）中因参数失配和模型不确定性导致的稳态误差问题，提出了一种改进的有限控制集模型预测电流控制策略。通过设计新型代价函数，有效提升了系统的鲁棒性，改善了控制性能。
解读: 该研究提出的鲁棒预测电流控制策略对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器中的发电机侧控制、电动汽车充电桩内部的功率模块风扇控制或未来潜在的电机驱动应用）具有参考价值。虽然阳光电源核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS的并网控制，但MPC算法在提升功率变换器动态响应和抗扰动能力方面具有通用性。建议研发团...
一种带有串联二极管整流器的四极接收线圈，用于非极化和极化发射线圈的互操作性
A Quadrupole Receiving Coil With Series-Connected Diode Rectifiers for Interoperability of Nonpolarized and Polarized Transmitting Coils
Yiming Zhang · Zhiwei Shen · Chao Liu · Xingkui Mao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
针对电动汽车无线充电系统中非极化和极化线圈在中心位置解耦导致的互操作性难题，本文提出了一种新型解耦方法及带有串联二极管整流器的四极接收线圈结构。该方案有效解决了不同类型发射线圈的兼容性问题，提升了无线充电系统的灵活性与传输效率。
解读: 该研究聚焦于电动汽车无线充电技术的兼容性与拓扑优化，与阳光电源现有的充电桩产品线（如直流快充桩）具有一定的技术关联。虽然目前阳光电源充电桩业务以有线充电为主，但随着无线充电技术的标准化与商业化进程，该研究中涉及的线圈解耦与整流拓扑可为公司未来布局无线充电领域提供技术储备。建议研发团队关注该类多线圈解...
采用数字刻蚀技术实现单片集成的E/D模式三栅AlGaN/GaN MIS-HEMT稳定高温工作
Stable high-temperature operation of E/D-mode tri-gate AlGaN/GaN MIS-HEMTs with digital recess technique for monolithic integration
Weisheng Wang · United Kingdom · Zhangjiang Laboratory · Ang Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文报道了一种基于数字刻蚀技术的E/D模式三栅AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT），实现了稳定的高温工作性能。该器件通过精确控制栅下势垒层的数字刻蚀深度，有效调节阈值电压，兼容单片集成工艺。实验结果表明，在250°C高温环境下，器件仍保持良好的开关特性与电流稳定性，漏电流抑制显著，栅极可靠性优异。该技术为高温、高密度GaN基集成电路的单片集成提供了可行方案。
解读: 该E/D模式GaN MIS-HEMT高温稳定技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。数字刻蚀技术实现的阈值电压精确调控和单片集成能力，可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的GaN功率模块设计，通过E/D模式混合集成提升驱动电路集成度，减少外围器件。250°C高温稳定运行特性满足PowerT...
用于三相逆变器相电流重构的非对称空间矢量脉宽调制
Asymmetric Space Vector Pulse Width Modulation for the Phase Current Reconstruction in Three-Phase Inverters
Yongpeng Shen · Zhiwei Chen · Hongyuan Huang · Qiancheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
直流母线单电流传感器技术（SCST）因能降低成本和体积，在电机驱动系统中备受关注。然而，在传统空间矢量脉宽调制（SVPWM）下，该技术在扇区边界和低调制区域的电流重构精度较差。本文提出一种非对称SVPWM策略，旨在解决上述区域的电流采样与重构难题，提升系统控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。通过采用单电流传感器技术，可以在保证控制精度的前提下，进一步优化逆变器内部的硬件布局，降低传感器成本并减小体积，从而提升产品的市场竞争力。特别是在户用逆变器等对成本敏感且空间受限的场景中，该非对称SVPWM算法能有效解决低调制比下的电流...
T型三电平逆变器电流重构的非对称SVPWM及误差抑制方法
Asymmetric SVPWM and Error Suppression Method for Current Reconstruction of T-Type Three-Level Inverter
Yongpeng Shen · Yang Liu · Shuaibing Wang · Zhiwei Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对T型三电平逆变器（TThLI）中电流重构存在的不可观测区域（UAs）问题，本文提出了一种非对称空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略及误差抑制方法。该方法有效解决了传统SVPWM在采样时间限制下的电流重构难题，提高了闭环控制的精度与系统监测的可靠性。
解读: T型三电平拓扑是阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及部分大功率储能变流器（PCS）的核心技术方案。该文献提出的非对称SVPWM及电流重构误差抑制技术，能够有效解决在窄脉冲工况下的电流采样难题，显著提升逆变器在低调制比或高频运行时的电流控制精度。建议研发团队将其应用于新一代组串式逆变器及PowerTi...
一种基于双极对称移相调制策略的高效率高功率密度集成两级DC-DC变换器
A High Efficiency and High Power Density Integrated Two-Stage DC-DC Converter Based on Bipolar Symmetric Phase Shift Modulation Strategy
Zhiwei Wang · Zongheng Wu · Teng Liu · Cai Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种集成两级Buck-Boost-LLC隔离型DC-DC变换器，适用于宽电压调节范围、高频及高效率应用场景。针对传统调制策略下Buck-Boost级电感电流注入LLC级导致的谐振电流非正弦化及次级电流不对称问题，文章提出了双极对称移相调制策略，有效优化了变换器性能。
解读: 该拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。储能变流器（PCS）通常面临宽电池电压范围与高效率的双重挑战，该集成两级变换器方案能有效提升功率密度并优化变换效率。建议研发团队关注其双极对称移相调制策略，以解决多级变换中的电流谐波与不对称...
一种具有宽输入范围的高效率高功率密度部分功率调节拓扑
High Efficiency and High Power Density Partial Power Regulation Topology With Wide Input Range
Zongheng Wu · Zhiwei Wang · Teng Liu · Wenzhe Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对数据中心对高效率、高功率密度及宽输入范围DC-DC变换器的需求，本文提出了一种新型部分功率调节拓扑。该拓扑通过基于三端口LLC的直流变压器进行调节，有效克服了传统单级LLC及两级变换方案的局限性，实现了功率的高效传输与灵活调节。
解读: 该拓扑通过部分功率调节技术提升了DC-DC变换器的效率与功率密度，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏组串式逆变器具有重要参考价值。在储能PCS设计中，宽输入范围是应对电池电压波动及实现高效率的关键，该方案可优化DC-DC变换级架构，减少功率损耗，提升系统整体能...
一种高效率高功率密度交错集成Buck-Boost-LLC变换器及其综合优化设计方法
A High-Efficiency and High-Power-Density Interleaved Integrated Buck-Boost-LLC Converter and Its Comprehensive Optimal Design Method
Zhiwei Wang · Zongheng Wu · Teng Liu · Cai Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
集成式Buck-Boost-LLC（IBBL）直流变换器是实现高效率与高功率密度的有效方案。针对现有研究中桥臂集成导致的零电压开关（ZVS）过程不对称及次级电流不对称问题，本文提出了一种综合优化设计方法，通过高品质因数或对称移相调制策略，有效改善了重载下的电流不对称现象，提升了变换器的整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用光伏储能产品线具有重要参考价值。储能变流器（PCS）的核心在于DC-DC环节的效率与功率密度，该交错集成拓扑能有效减小磁性元件体积，提升系统功率密度，符合阳光电源追求极致效率的研发方向。建议研发团队关注其对称移相控制策略...
一种具有400V和800V电池兼容性及强抗偏移能力的电动汽车无线充电系统
An Electric Vehicle Wireless Charging System With 400-V and 800-V Battery Tolerance and Strong Offset Resistance
Zhiwei Shen · Ronghuan Xie · Chao Liu · Xingpeng Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对当前电动汽车400V与800V电压平台并存的现状，本文提出了一种基于可重构耦合器的无线充电系统。该系统通过优化耦合结构，有效解决了不同电压平台的兼容性问题，并显著提升了在充电线圈发生偏移时的输出稳定性，为无线充电技术的商业化应用提供了技术支撑。
解读: 该研究聚焦于高压快充及多电压平台兼容性，与阳光电源电动汽车充电桩业务高度契合。随着800V高压平台成为行业趋势，该技术方案中关于宽电压范围输出及抗偏移耦合设计，可为阳光电源下一代大功率直流充电桩及无线充电前瞻性研发提供参考。建议研发团队关注可重构耦合器在提升充电效率与用户体验方面的潜力，并探索其与现...
一种基于新型双极性线圈的抗偏移混合可重构无线充电系统，实现恒压与恒流输出
A Misalignment-Insensitive Hybrid Reconfigurable Wireless Charging System for Constant-Voltage and Constant-Current Outputs Based on a Novel Bipolar Coil Symmetrical to Two Perpendicular Directions
Zhiwei Shen · Chao Liu · Hongmin Tang · Xiaoying Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种新型可重构混合无线充电系统，旨在解决电动汽车锂电池充电过程中宽偏移范围下的恒流（CC）与恒压（CV）输出需求。通过采用双极性线圈结构及输入并联-输出串联等重构策略，有效提升了系统在对准偏差下的传输效率与稳定性。
解读: 该研究关注无线充电技术的抗偏移能力及CC/CV输出控制，这对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主，但随着无线充电技术在乘用车及自动驾驶领域的渗透，该拓扑结构可为未来研发高效率、高容错的无线充电模块提供技术储备。建议研发团队关注该类双极性线圈设计在提...
变短路比下GFM与GFL逆变器混合系统的功率振荡分析及双互阻尼控制
Power Oscillation Analysis and Dual Mutual Damping Control for Hybrid System with GFM and GFL Inverters Under Varying Short Circuit Ratio
Xiaoke Liu · Yandong Chen · Zili Wang · Cong Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
具备构网型（GFM）和跟网型（GFL）逆变器的混合并网系统中的有功功率振荡会威胁其安全运行。本文考虑了GFM和GFL逆变器之间的耦合，建立了该异构系统的小信号模型。基于该模型，定性和定量地揭示了在不同短路比（SCR）下控制参数对功率振荡的影响机制。特别地，与其他参数相比，GFM逆变器的阻尼起主导作用。因此，将包含角频率和有功功率互阻尼的双互阻尼控制（DMDC）集成到GFM逆变器中以增强系统阻尼。文中还给出了其稳定性分析和关键参数设计。最后，实验结果验证了DMDC的有效性，表明在强电网和弱电网条件...
解读: 该双互阻尼控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在弱电网场景下，阳光电源储能系统常采用GFM构网模式支撑电网，而光伏SG系列逆变器多为GFL跟网模式，两者混合并网时易产生低频功率振荡。该研究揭示的GFM-GFL动态交互机理可指导阳光电源优化混合系统控...
超声波电机的无线供电、驱动与数据传输
Wireless Power, Drive, and Data Transfer for Ultrasonic Motors
Zhiwei Xue · K.T. Chau · Wei Liu · Ying Fan 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
无线电机在安装灵活性和无电缆特性方面具有显著优势，但要实现无线运动，接收端不可避免地需要多个功率半导体和电子元件。此外，由于在实现无线无速度传感器通信方面存在技术障碍，电机速度信息难以获取。为解决这些问题，本文新提出了一种具有高度集成的无线电能、驱动和数据传输（WPD²T）功能的新型无线超声波电机（USM）系统。创新之处在于，所提出的WPD²T系统利用USM固有的电容特性，仅通过带有串联电感的高度集成磁耦合器（IMC）同时实现无线电能传输、无线驱动控制和无传感器速度信息通信，从而大大简化了系统结...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无线超声波电机的集成化功率、驱动与数据传输技术（WPD²T）虽然主要面向生物医疗微型机器人等小型化应用场景，但其核心创新理念对我们在新能源领域的技术演进具有重要启示价值。 该技术的核心亮点在于利用超声波电机的固有电容特性，通过高度集成的磁耦合器实现无线功率传输、驱动控...
用于三相逆变器相电流重构的非对称空间矢量脉宽调制
Asymmetric Space Vector Pulse Width Modulation for the Phase Current Reconstruction in Three-Phase Inverters
Yongpeng Shen · Zhiwei Chen · Hongyuan Huang · Qiancheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
摘要：直流母线单电流传感器技术（SCST）因能降低成本和体积，在电机驱动系统中受到了广泛关注。然而，当直流母线单电流传感器技术与传统空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略结合使用时，扇区边界和低调制区域不可观测区域的电流重构会降低采样数据的准确性。本文针对三相两电平电压源逆变器提出了一种新型不对称空间矢量脉宽调制（ASVPWM）方法，该方法具有计算开销低、电流重构准确和采样频率恒定的特点。通过在不可观测区域随机移动逆变器的开关状态脉冲，应用该不对称空间矢量脉宽调制方法实现了完整的电流重构。此外，该方...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项非对称空间矢量脉宽调制（ASVPWM）技术在直流母线单电流传感器相电流重构方面的创新，对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有显著的降本增效价值。 该技术通过单电流传感器替代传统三相电流传感器方案，可直接降低硬件成本约15-20%，同时减小系统体积，这对我们追求高功率...
T型三电平逆变器相电流重构的相位延迟误差补偿方法
Phase Delay Error Compensation Method for Phase Current Reconstruction of T-type Three-Level Inverter
Yongpeng Shen · Haidong Guo · Keyi Guo · Pu Liu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
针对T型三电平逆变器中性点电流传感器相电流重构方法存在的不可观测区域及相位延迟误差问题，分析了基本电压矢量对应的三相电流斜率及相位延迟误差产生机理。基于伏秒平衡与合成零矢量原则，优化开关序列以获得充足采样窗口，消除中性点电流不可观测区域；通过引入第三次电流采样并结合动态电流双采样机制构建误差分量，在载波周期内实时补偿重构电流，实现相位延迟误差补偿。实验结果表明，该方法有效解决了不可观测区域与相位延迟误差问题，重构误差最低达2.85%，具有相位延迟小、重构精度高、无额外开关损耗等优点。
解读: 该相电流重构技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过优化开关序列消除不可观测区域，结合动态双采样机制实现相位延迟补偿，可将重构误差降至2.85%，直接提升三电平拓扑产品的电流检测精度。该方法无需增加硬件传感器，仅用中性点电流即可重构三相电流，降低成本的同时提高系统可...
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