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具有恒功率输出和抗大偏移能力的电动汽车LCC-LCC补偿IPT系统电容调节
Capacitor Tuning of LCC-LCC Compensated IPT System With Constant-Power Output and Large Misalignments Tolerance for Electric Vehicles
Xian Zhang · Ruiguang Xue · Fengxian Wang · Fei Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于开关控制电容的LCC-LCC补偿网络，旨在提升电动汽车无线充电系统在偏移工况下的输出功率与效率。通过建立输出功率模型，实现了系统在负载波动及线圈偏移时的恒功率输出，有效增强了无线充电系统的鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着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LCC-LCC补偿拓扑及电容调节策略，能有效解决无线充电中常见的线圈偏移导致的功率波动问题。建议研发团队关注该拓扑在提升充电效率和兼容性方面的表现，将其作为未来高阶充电解决方案的技术储备...
一种具有低波动调节策略的区域耦合增强型全向无线电能传输系统
A Regional Coupling Enhanced Omnidirectional Wireless Power Transfer System With Low-Fluctuation Regulation Strategy
Musong Li · Xian Zhang · Zhixin Chen · Zhongyu Dai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
全向无线电能传输（OWPT）系统显著提升了接收端（RC）的充电自由度，但RC位置变化会导致输出波动，影响系统稳定性和效率。现有研究多关注磁耦合结构优化，且控制复杂度较高。本文提出一种区域耦合增强型OWPT系统，并配合低波动调节策略，在简化控制的同时有效抑制了输出波动。
解读: 该技术主要针对无线充电领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但无线充电技术代表了未来电动汽车充电的便捷化趋势。对于阳光电源的充电桩产品线而言，该研究中关于磁耦合结构优化和低波动控制的思路，可作为前瞻性技术储备。若未来市场对电动汽车无线充电需求增长，该类拓扑与控制策略...
高功率密度功率模块的均匀高效嵌入式微流体冷却
Uniform and Efficient Embedded Microfluidic Cooling for High-Power-Density Power Modules
Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
随着SiC功率模块功率密度的提升，传统封装在实现均匀高热通量散热方面面临挑战。本文开发了一种嵌入式微流体冷却SiC功率模块，通过集成微通道与纳米银烧结技术，实现了高效且均匀的散热，有效解决了高功率密度下的热管理瓶颈。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线（如PowerTitan液冷储能系统及大功率组串式逆变器）具有重要参考价值。随着SiC器件在逆变器和PCS中的普及，散热已成为提升功率密度的核心瓶颈。嵌入式微流体冷却技术可显著降低结温波动，提升模块可靠性，助力阳光电源实现更紧凑的系统设计。建议研发团队关注该技术在下...
无线电能传输系统多目标优化的分层约束模型预测控制
Hierarchical-Constraint Model Predictive Control for Multiobjective Optimization of WPT System
Hualei Zheng · Fei Xu · Xiaoning Li · Zhixin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对无线电能传输（WPT）系统在实现零电压开关（ZVS）、输出稳定性及效率优化方面存在的协同控制难题，本文提出了一种分层约束模型预测控制（HCMPC）方法。该方法通过将控制目标划分为优先级层级，有效实现了ZVS软开关、输出稳压及系统效率的最优平衡。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。随着大功率无线充电技术在电动汽车及工业自动化领域的潜在应用，HCMPC的分层约束控制策略可为充电桩内部的高频DC-DC变换器提供更优的效率与动态响应方案。建议研发团队关注该算法在提升变换器轻载效率及软开关范围...
基于有限现场数据驱动的水下无线电能传输
UWPT）系统快速精确在线参数辨识
Zhixin Chen · Fei Xu · Qingxin Yang · Xian Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对水下无线电能传输（UWPT）系统在复杂环境下面临的导电性强、谐波干扰及参数偏差等挑战，传统基于电路模型的辨识方法难以满足需求。本文提出一种数据驱动的在线参数辨识方法，利用有限的现场数据实现系统参数的快速、精确辨识，从而保障UWPT系统的高效稳定运行。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输的参数辨识，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及充电桩领域，尚未直接涉及水下无线充电，但其核心方法论——“基于有限数据的在线参数辨识”具有极高的技术迁移价值。在阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中，针对光伏电站或储能系统的复杂环境干扰，引入此类数据驱动的自适...
无线电能传输系统的数据驱动输出预测与效率优化控制
Data-Driven Output Prediction and Efficiency Optimization Control for Wireless Power Transfer Systems
Fei Xu · Xiquan Deng · Zhixin Chen · Xian Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对无线电能传输（WPT）系统模型复杂及控制精度低的问题，本文提出了一种基于数据驱动的效率优化控制方法。该方法利用多层感知器等机器学习技术，实现了对WPT系统输出的精准预测及效率的实时优化，有效提升了系统的控制性能。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源现有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以有线快充为主，但随着大功率无线充电技术的演进，该数据驱动的效率优化算法可作为未来无线充电产品研发的技术储备。此外，该方法中涉及的机器学习与数据驱动控制策略，也可迁移应用于阳光电源...
无线电能传输系统中ZVS与准ZPA的综合分析与宽范围运行
Comprehensive Analysis and Wide Range Operation of ZVS and Quasi-ZPA in Wireless Power Transfer System
Xian Zhang · Zhenlei Zhang · Fei Xu · Zhixin Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文针对无线电能传输（WPT）系统，深入探讨了零电压开关（ZVS）与零相位角（ZPA）技术。文章指出传统设计概念存在局限，缺乏严格的理论支撑，并提出了一种优化电路参数设计的方法，以降低开关损耗并减少回流功率，实现系统在宽范围负载下的高效运行。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（WPT）的软开关技术与参数优化，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。随着无线充电技术在电动汽车领域的研发储备需求增加，文中关于ZVS与ZPA的宽范围运行分析，可为公司下一代高效率、高功率密度无线充电模块的拓扑设计提供理论参考。虽然目前公司主营业务为有线充电...
具有增强近结热容和先进冷却能力的扩展安全工作区IGBT模块
Safe-Operation-Area Extended IGBT Module With Enhanced Near-Junction Thermal Capacitance and Advanced Cooling for Transient High-Current Operation
Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Weiyu Tang · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
随着可再生能源并网比例提升，并网变换器需具备类似同步发电机的过电流（OC）能力。本文提出了一种集成增强型近结热容（NJTC）与卓越冷却能力的功率模块。该模块采用铜块作为顶部互连，有效提升了瞬态高电流运行下的热管理性能，显著扩展了IGBT的安全工作区。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要意义。在电网故障或弱电网环境下，逆变器需具备更强的过流耐受能力以实现低电压穿越（LVRT）或构网型（GFM）控制。通过引入增强型近结热容和先进冷却技术，可显著提升功率模块在瞬态冲击下的可靠性，降低因过流导致的器件失效...
水下无线电能传输系统的机理与数据驱动混合联合参数辨识
Hybrid Mechanism- and Data-Driven Joint Parameter Identification for Underwater Wireless Power Transfer Systems
Zhixin Chen · Qingxin Yang · Xian Zhang · Fei Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
水下无线电能传输（UWPT）系统在闭环控制与稳定性方面面临挑战，主要源于缺乏通信及海水涡流引起的严重谐波畸变。本文提出了一种机理与数据驱动相结合的混合方法，用于实现系统关键参数的精确联合辨识，有效解决了复杂环境下的参数估计难题。
解读: 该研究提出的“机理+数据驱动”混合建模方法，在处理复杂环境下的参数辨识与状态估计方面具有前瞻性。虽然UWPT与阳光电源当前核心业务（光伏/储能）存在差异，但其核心逻辑可迁移至阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及储能系统（PowerTitan/PowerStack）中。建议研发团队借鉴该方法...
用于AUV无线充电系统的具有360°旋转失调容限的磁耦合结构新设计
Novel Designs of Magnetic Coupled Structure With 360° Rotation Misalignment Tolerance for AUVs’ Wireless Charging System
Zhixin Chen · Xian Zhang · Fei Xu · Qingxin Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对水下自主航行器（AUV）无线电能传输系统中的旋转失调问题，现有磁耦合结构（MCS）存在死区限制。本文提出了一种新型磁耦合结构设计，实现了360°全方位旋转失调容限，有效提升了水下无线充电系统的实用性和可靠性。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（WPT）的磁耦合结构优化，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及地面电动汽车充电桩，但该技术在特殊场景下的高容错性设计对未来拓展水下或极端环境下的无线充电解决方案具有前瞻性参考价值。建议关注其磁路设计方法论，可用于优化现有充电桩产品的电磁兼容性及线圈耦合效率，提升产品...
基于新型差分调节线圈的无线电能传输系统铁氧体磁芯磁热平衡设计
Ferrite Core Magnetothermal Equilibrium Design for Wireless Power Transfer Systems Using a Novel Differential Regulation Coil
Yize Wei · Xian Zhang · Zhixin Chen · Fei Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
随着无线电能传输功率等级的提升，铁氧体磁芯内部不均匀的磁热分布严重影响系统的安全运行与寿命。本文提出一种新型差分调节（DR）线圈，将其集成于磁耦合结构中，旨在实现磁芯内部磁热分布的均匀化，从而提升系统可靠性。
解读: 该研究关注磁性元件的热分布均匀性及可靠性优化，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。随着大功率无线充电技术的发展，磁芯损耗与热管理是提升充电效率和设备寿命的关键。建议研发团队关注该差分调节线圈技术，将其应用于高功率密度充电模块的磁性元件设计中，以改善散热性能。此外，该多物理场耦合分析方法也可推...
集成II型双馈变速抽水蓄能机组的电力系统频率响应降阶建模
Reduced-Order System Frequency Response Modeling for the Power Grid Integrated With the Type-II Doubly-Fed Variable Speed Pumped Storage Units
Yahong Chen · Wei Xu · Yi Liu · Essam M. Rashad 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
传统系统频率响应（SFR）模型难以准确描述含大规模变速抽水蓄能（VSPS）机组的现代电网频率特性。本文提出了一种改进的降阶SFR模型，专门用于分析集成大容量（单机可达500MW）II型双馈变速抽水蓄能机组后的电网频率响应，为高比例可再生能源电力系统的频率稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究关注大规模变速抽水蓄能与电网的频率交互，对阳光电源的电网侧储能业务（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着高比例新能源接入，电网对调频能力要求提升，该降阶模型可优化阳光电源构网型（GFM）储能变流器的控制策略，提升其在弱电网下的频率支撑能力。建议将该模型应用于大型储能电站的并网仿真...
分层约束模型预测控制在WPT系统多目标优化中的应用
Hierarchical-Constraint Model Predictive Control for Multi-Objective Optimization of WPT System
Hualei Zheng · Fei Xu · Xiaoning Li LiXN · Zhixin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
现有无线电能传输（WPT）系统的控制方法难以同时实现零电压开关（ZVS）、输出稳定和效率优化。为解决这一问题，本文通过将控制结构划分为具有优先级的层次，提出了一种分层约束模型预测控制（HCMPC）方法。HCMPC无需使用复杂的加权因子，即可同时实现零电压开关、输出调节和效率优化。实验结果表明，在30至80 Ω的宽负载范围内，HCMPC的输出电压误差低于0.5%，效率高于90%。在负载瞬变情况下，稳定时间分别为12 ms和15 ms。同时，WPT系统可确保在整个负载范围内所有开关均能实现零电压开关...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于无线电能传输（WPT）系统分层约束模型预测控制的研究具有重要的技术参考价值和潜在应用前景。 该论文提出的HCMPC方法通过分层优先级结构，同时实现了零电压开关（ZVS）、输出稳定性和效率优化的多目标控制，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、高可靠性目...
考虑负载与耦合系数大范围变化的LCC-LCC补偿WPT系统恒功率输出
Constant Power Output for LCC-LCC Compensated WPT Systems Considering Large Variations of Loads and Coupling Coefficients
Fei Xu · Yuxiang Ren · Ming Xue · Zhixin Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
无线电力传输（WPT）系统中常因负载变化和位置偏移导致输出功率波动。为此，本文提出一种新型控制策略，可在负载及耦合系数大幅变化时实现恒定功率（CP）输出。该系统采用双LCC（DLCC）补偿拓扑，副边补偿电感与半主动整流器（SAR）及开关控制电容（SCC）串联。通过提出的参数协同调节策略，调节副边等效负载阻抗，使系统始终工作于谐振状态并实现恒功率输出。所提控制方法还可确保所有开关器件实现零电压开关（ZVS），显著降低开关损耗，提升系统整体效率。实验样机结果表明，在负载与耦合系数变化超过50%时，输...
解读: 该LCC-LCC补偿WPT恒功率控制技术对阳光电源新能源汽车充电产品线具有重要应用价值。文中提出的副边半主动整流器（SAR）与开关控制电容（SCC）协同调节策略，可直接应用于无线充电桩产品开发，解决车辆停放偏移导致的耦合系数变化（±50%）及不同车型电池负载差异带来的功率波动问题。所提ZVS软开关技...
基于时域分析的LCC-LCC补偿感应式电力传输变换器不连续工作状态的精确建模
Accurate Modeling of Discontinuous Operating State for LCC–LCC Compensated Inductive-Power-Transfer Converters by Time-Domain Analysis
Xian Zhang · Hualei Zheng · Fei Xu · Zhixin Chen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
LCC-LCC补偿拓扑广泛应用于感应式电力传输（IPT）系统以实现恒流（CC）输出，适用于电池充电。然而，传统基于频域基波分析（FHA）建立的数学模型在负载电阻大于阈值RL > πωLfs/2时无法准确描述输出电流，因其忽略了整流器输入电流的不连续半正弦特性。本文首次提出一种精确的时域分析（TDA）方法，用于推导LCC-LCC补偿IPT系统的输出电流模型。结果表明，输出电流随负载电阻增大而减小，与FHA结论截然不同。仿真与实验验证了所提TDA模型的准确性，且与理论分析一致。该方法可为设计LCC-...
解读: 该LCC-LCC补偿IPT系统的时域精确建模技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。研究揭示的不连续工作状态建模方法可直接应用于电动汽车无线充电桩和储能系统无线充电模块设计。传统FHA方法在大负载电阻时的建模误差会导致恒流输出失准，影响电池充电安全性。所提TDA方法能准确预测整流器输入电流的不...
面向芯片级热流密度超过1000 W/cm²的高功率密度碳化硅功率模块的集成热管理
Integrated Thermal Management for a High-Power-Density Silicon Carbide Power Module With Die-Level Heat Flux Over 1000 W/cm²
Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
随着碳化硅（SiC）器件持续微型化，芯片级热流密度已达1 kW/cm²，高效的热管理对功率电子器件的载流能力与可靠性至关重要。本文提出一种集冷却策略，结合低热阻封装（纳米银烧结直连散热器）与集成对流冷却结构（歧管微通道，MMCs）。经数值优化后制备三种SiC模块原型，最终设计在2.16 L/min流量下实现9.85 mm²·kW⁻¹的超低热阻，成功散出超过1000 W/cm²热流密度（总功耗1500 W），体积紧凑（约30 cm³）。相比传统液冷模块，微通道冷却热阻和泵功分别降低80%和83%。...
解读: 该集成热管理技术对阳光电源高功率密度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，纳米银烧结+歧管微通道方案可将SiC模块热阻降低80%，支撑更高开关频率和电流密度，有效提升系统功率密度和可靠性。对于SG系列1500V光伏逆变器，该技术可在紧凑空间内实现超1000 ...
高功率密度功率模块的均匀高效嵌入式微流道冷却
Uniform and Efficient Embedded Microfluidic Cooling for High-Power-Density Power Modules
Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
碳化硅（SiC）功率模块功率密度的不断增加给实现均匀的高热通量热管理带来了重大挑战，而这往往受限于传统封装。为解决这一问题，本文开发了一种嵌入式微流体冷却碳化硅功率模块，将嵌入式微通道与纳米银烧结相结合，以实现高效且均匀的冷却。利用皮秒激光蚀刻技术，在直接键合铜基板的芯片下方直接加工出微通道，并在基板中集成了交叉双层歧管，以促进大面积液体分配。首先使用碳化硅热测试芯片（SiC TTC）验证了所提出设计的热性能和温度均匀性。结果表明，该设计的结到流体的热阻超低，仅为0.064 K/W，性能系数大于...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项嵌入式微流道冷却技术为我们在高功率密度产品开发上提供了重要的技术突破方向。当前，我们的光伏逆变器和储能变流器正朝着更高功率密度和更紧凑设计演进，SiC功率模块的散热问题已成为制约产品性能提升的关键瓶颈。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，0.064 K/W的超低热...
考虑自感和互感变化的感应电力传输系统位置偏移容限设计以实现最优恒流输出
Position Offset Tolerance Design Considering Variations of Both Self and Mutual Inductance of Inductive-Power-Transfer Systems for Optimal Constant Current Outputs
Fei Xu · Xian Zhang · Zhixin Chen · Junwei Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
当前感应电力传输IPT系统位置偏移容限设计研究主要关注如何保持互感稳定性。实际上发射器与接收器间的位置偏移不仅改变互感，也改变磁耦合结构的电感，这会恶化调谐谐振条件并进一步影响输出功率、系统效率和零电压开关ZVS。为实现最优效率的恒流CC充电，本文尝试为典型S-S补偿IPT系统设计同时考虑自感和互感变化的位置偏移容限控制。首先提出快速频率搜索方案以跟踪系统谐振频率并进一步识别磁耦合线圈的自感。然后基于识别参数重构IPT系统稳态数学模型。通过采样次级侧峰值电流进一步识别互感。可计算出具有ZVS和最...
解读: 该IPT位置偏移容限设计研究对阳光电源无线充电系统鲁棒性提升有重要参考价值。同时考虑自感和互感变化的全面建模方法与阳光新能源汽车OBC无线充电模块在实际应用中面临的复杂位置偏移场景高度契合。快速频率搜索和参数识别方案可应用于阳光iSolarCloud平台的无线充电智能控制，实现动态优化。实现ZVS和...