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电力电子变换器多层器件级电热实时仿真与多用途硬件在环测试
Multilayer Device-Level Electro-Thermal Real-Time Simulation and Multipurpose HIL Testing of Power Electronics Converters
Hao Bai · Xinyang Li · Jiaxin Tang · Zhen Yao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种多层器件级电热实时仿真方法，旨在解决现代电力电子变换器在全生命周期中面临的计算限制问题。该方法能够同时处理电热耦合效应与半导体开关特性，为电力电子系统的实时仿真与硬件在环（HIL）测试提供了高效的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。在产品研发阶段，通过高精度的电热耦合实时仿真，可更准确地评估功率模块（IGBT/SiC）在极端工况下的热应力，从而优化散热设计并提升产品可靠性。此外，该方法能显著缩短HIL测试周期，加速iSolarCloud智...
基于谐振扩张状态观测器的混合燃料电池系统鲁棒电压控制
Robust Voltage Control With Resonant Extended State Observer for Hybrid Fuel Cell System
Shengrong Zhuo · Shudan Jin · Xinyu Liu · Hao Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
混合燃料电池系统的母线电压调节至关重要。然而，系统中存在诸如电化学阻抗谱测试引入的励磁电流等多种扰动，导致电压波动。为此，本文提出了一种基于谐振扩张状态观测器（RESO）的鲁棒电压控制器，以有效抑制扰动并提升系统稳定性。
解读: 该研究提出的RESO控制策略在抑制复杂扰动、提升母线电压稳定性方面具有显著优势。对于阳光电源的氢能业务（如电解槽电源系统）及储能变流器（PCS）产品线，该算法可有效应对电网侧或负载侧的动态扰动，提升系统在复杂工况下的鲁棒性。建议研发团队关注该观测器在PowerTitan等大型储能系统直流侧电压控制中...
一种用于物联网应用的具有超低静态电流和快速瞬态响应的TM-APSM SIMO Buck变换器
A TM-APSM SIMO Buck Converter With Ultralow Quiescent Current and Fast-Transient Response for IoT Applications
Zhuo Gao · Hongjian Tan · Tianze Ma · Yong Lian 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种用于物联网（IoT）应用的单电感多输出（SIMO）Buck变换器，采用时间复用自适应脉冲跳跃调制（TM-APSM）技术。该变换器可从2.4–4.2V电池输入产生0.8V、1.2V和1.8V的独立电源电压。所提出的逐次逼近频率调制器（SAFM）在不增加静态电流的前提下，显著提升了瞬态响应速度。
解读: 该技术主要针对低功耗物联网（IoT）芯片供电，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存在一定差异。然而，其核心的SIMO（单电感多输出）拓扑和超低静态电流控制策略，对于阳光电源iSolarCloud智能运维平台中的传感器节点、无线通信模块及微型控制单元的电源管理具有参考价...
基于滑模观测器的储能系统双向交错变换器鲁棒开关故障诊断
Sliding Mode Observer-Based Robust Switch Fault Diagnosis of Bidirectional Interleaved Converters for Energy Storage System
Shengrong Zhuo · Yuqi Ma · Ruixin Zhang · Yigeng Huangfu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
针对储能系统DC-DC变换器，本文提出了一种基于滑模观测器的鲁棒开关开路故障诊断方法，并将其应用于双向交错Buck/Boost变换器中，有效提升了储能系统在关键任务应用中的运行可靠性。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的核心储能业务。阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统广泛采用双向DC-DC变换器架构，开关管的可靠性直接影响系统寿命与运维成本。该基于滑模观测器的故障诊断方法无需额外传感器，具备较强的鲁棒性，能够实现对功率器件开路故障的快速定位与预警。建议研发团队...
基于扩张状态观测器的燃料电池DC-DC变换器控制
Extended State Observer-Based Control of DC–DC Converters for Fuel Cell Application
Shengrong Zhuo · Arnaud Gaillard · Liangcai Xu · Damien Paire 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
针对燃料电池（FC）堆非线性伏安特性，本文提出了一种用于交错并联Boost变换器的扩张状态观测器（ESO）鲁棒控制策略，旨在实现直流母线电压的稳定调节，并与传统PI控制进行了对比分析。
解读: 该研究关注燃料电池系统的DC-DC变换控制，与阳光电源氢能业务（电解槽电源及燃料电池配套变换器）高度契合。ESO控制策略能有效处理燃料电池输出的非线性扰动，提升系统动态响应速度和鲁棒性。建议研发团队将其应用于大功率电解槽电源的控制算法优化中，以提升系统在复杂工况下的稳定性，并可探索该控制方案在阳光电...
考虑开关故障的浮动交错式DC-DC升压变换器自抗扰电压控制
Active Disturbance Rejection Voltage Control of a Floating Interleaved DC–DC Boost Converter With Switch Fault Consideration
Shengrong Zhuo · Arnaud Gaillard · Liang Guo · Liangcai Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
为提升浮动交错式DC-DC升压变换器（FIBC）的鲁棒性并应对开关故障不确定性，本文提出了一种自适应自抗扰控制（ADRC）策略。通过数字滤波器实时获取系统输入控制增益，实现对控制器参数b0的自适应调节，有效提升了系统在故障工况下的控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。FIBC拓扑常用于光伏升压及储能双向变换环节，引入自抗扰控制（ADRC）能显著提升系统在复杂工况下的动态响应能力。特别是针对开关故障的容错控制研究，可直接优化阳光电源PowerTitan等储能系统的可靠性设计，通过算法层面的鲁棒性增强，...
基于滑模观测器的储能系统双向交错变换器鲁棒开关故障诊断
Sliding Mode Observer-Based Robust Switch Fault Diagnosis of Bidirectional Interleaved Converters for Energy Storage System
Shengrong Zhuo · Yuqi Ma · Ruixin Zhang · Yigeng Huangfu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
与储能系统相连的直流 - 直流功率变换器的可靠运行对于许多关键任务应用至关重要，而可靠的故障诊断在此类应用中必不可少。本文提出了一种基于滑模观测器的鲁棒开关开路故障诊断方法，并将其应用于储能系统的双向交错式降压/升压变换器。该方法利用滑模观测器生成残差，然后将残差发送至评估模块以做出故障决策。由于滑模控制算法具有鲁棒性，所生成的残差将开关故障与不确定性和干扰解耦。因此，该方法对电路参数不确定性和负载干扰具有很强的抗干扰能力。此外，由于作为诊断变量的电感电流处于闭环控制系统内，无需额外的传感器。仿...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于滑模观测器的开关故障诊断技术具有显著的应用价值。该技术针对双向交错式Buck/Boost变换器的开路故障诊断问题，与我司储能变流器（PCS）的核心拓扑结构高度契合，可直接应用于大规模储能电站的功率变换单元。 该技术的核心优势在于三个方面：首先，滑模控制算法的...
基于优化非对称占空比调制策略的DAB储能系统综合优化方法及软开关特性分析
Integrated Optimization Method Under Optimized Asymmetrical Duty Modulation Scheme for DAB-Based Energy Storage System With Comprehensive Soft-Switching Characteristics Analysis
Jiachen Tian · Chaoran Zhuo · Feng Wang · Pengyu Gao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
针对双有源桥（DAB）变换器，提出一种优化的非对称占空比调制策略（OAS），以拓宽软开关范围并降低电流应力。系统分析了不同OAS模式下的工作原理、功率与电流特性，并建模研究了死区时间与结电容对软开关的影响，结合能量平衡原理推导出实现零电压开通的最小电流条件。进一步，基于多目标粒子群优化算法，提出综合优化方法，同步优化均方根电流、峰值电流与软开关范围。实验验证了所提方法的有效性，相比现有调制策略，具有更低的电流应力与更宽的软开关区间。
解读: 该DAB优化调制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有直接应用价值。OAS调制策略可优化DC/DC隔离级设计，通过拓宽软开关范围降低开关损耗，结合SiC器件应用可进一步提升系统效率。多目标优化方法可同步降低电流应力与热损耗，提升功率密度，对大型储能系统热管理设计具有指导意...