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一种具有固有解耦功率流的多有源桥变换器
A Multiactive Bridge Converter With Inherently Decoupled Power Flows
Soumya Bandyopadhyay · Pavel Purgat · Zian Qin · Pavol Bauer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
多有源桥（MAB）变换器是集成多种可再生能源、储能及负载的理想方案。通过连接多个直流端口，该拓扑能有效降低功率变换应力，提升系统效率与功率密度。本文重点研究了MAB变换器中各端口间复杂的功率流耦合问题，提出了一种实现功率流固有解耦的新型控制策略，旨在优化多端口能源系统的运行性能。
解读: 该研究提出的多端口解耦控制技术对阳光电源的储能业务具有极高价值。目前PowerTitan和PowerStack系列储能系统正向高集成度演进，多端口变换器是实现光储一体化及多源直流耦合的核心。通过实现功率流的固有解耦，可简化多端口PCS的控制逻辑，降低多源协同运行时的控制复杂度，显著提升系统动态响应速...
基于梯度下降优化的电动汽车充电器灰箱阻抗建模
A Gradient-Descent Optimization Assisted Gray-Box Impedance Modeling of EV Chargers
Lu Wang · Zian Qin · Pavol Bauer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
针对电动汽车充电器输入阻抗建模中，白箱法受限于参数保密性、黑箱法受限于测量噪声的问题，本文提出了一种基于梯度下降（GD）优化的灰箱建模方法。通过敏感性分析，该方法能有效提取充电器阻抗特性，提升了在复杂电网环境下的建模精度与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要意义。通过灰箱建模方法，公司可以更精准地评估充电桩在不同电网环境下的阻抗特性，从而优化控制策略，有效抑制充电桩与电网之间的谐波交互及潜在的振荡风险。这不仅能提升充电桩的并网稳定性，还能为iSolarCloud智能运维平台提供更深层的设备健康状态评估依据。建...
一种改进的电感寄生电容模型
An Improved Stray Capacitance Model for Inductors
Zhan Shen · Huai Wang · Yanfeng Shen · Zian Qin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种改进的电感寄生电容解析模型。该模型综合考虑了绕组与磁芯中心柱、侧柱及磁轭之间的电容。随着磁芯窗口利用率的提高，后两者在总电容中占比显著增加。文中推导了浮空磁芯/屏蔽层的电位，为高频磁性元件设计提供了理论支撑。
解读: 电感是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能变流器中的核心磁性元件。随着功率密度提升和开关频率增加，寄生电容导致的EMI问题及高频损耗日益突出。该模型能更精确地预测电感寄生参数，有助于优化磁性元件设计，减少高频振荡，提升逆变器与PCS的电磁兼容性（EMC）表现。建议研发...
三端口有源桥
TAB）变换器的零电压开关
Pavel Purgat · Soumya Bandyopadhyay · Zian Qin · Pavol Bauer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
三端口有源桥（TAB）作为一种隔离式多端口变换器，在智能电网和电动汽车领域具有广阔应用前景。本文旨在推导并分析TAB的零电压开关（ZVS）区域，通过闭式解准则优化开关损耗并降低电磁干扰。
解读: TAB变换器是实现光储充一体化及多端口能量管理的核心拓扑。该研究对ZVS区域的精确推导，能直接优化阳光电源PowerTitan、PowerStack系列储能PCS以及电动汽车充电桩的功率模块设计。通过提升软开关范围，可显著降低开关损耗，提高变换效率，并优化散热设计，从而提升产品功率密度。建议研发团队...
一种改进的基于二阶广义积分器的正交信号发生器
An Improved Second-Order Generalized Integrator Based Quadrature Signal Generator
Zhen Xin · Xiongfei Wang · Zian Qin · Minghui Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年12月
基于二阶广义积分器的正交信号发生器（SOGI-QSG）广泛应用于频率估计、电网同步及谐波提取。然而，传统SOGI-QSG对直流分量及未知频率的谐波（如间谐波）较为敏感。本文提出了一种改进方法，旨在提升其在复杂电网环境下的信号处理鲁棒性与精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。在光伏逆变器（组串式、集中式）及储能变流器（PCS）中，SOGI-QSG是实现锁相环（PLL）和电网同步的关键算法。随着电网环境日益复杂，弱电网下的谐波干扰和间谐波问题频发，该改进算法能显著提升阳光电源产品在复杂电网下的并网稳定性与电能质量。建议将此改进型SOGI...
具有改进热性能的九开关功率转换系统应用准则
Application Criteria for Nine-Switch Power Conversion Systems with Improved Thermal Performance
Zian Qin · Poh Chiang Loh · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
九开关变换器作为传统12开关背靠背变换器的简化版本，在降低开关数量的同时面临运行约束。本文探讨了其在特定工况下相比传统拓扑的效率优势，并分析了其热性能表现，为该拓扑在功率转换系统中的应用提供了设计准则。
解读: 九开关变换器通过减少开关器件数量，有望在紧凑型光伏逆变器或小型储能变流器（PCS）设计中实现更高的功率密度和成本优化。该研究提出的热性能改进准则，对于阳光电源优化组串式逆变器及PowerStack储能系统的散热设计具有重要参考价值。建议研发团队评估该拓扑在空间受限场景下的应用潜力，重点关注其在不同负...
一种适用于宽电压增益范围的双向谐振DC-DC变换器
A Bidirectional Resonant DC–DC Converter Suitable for Wide Voltage Gain Range
Yanfeng Shen · Huai Wang · Ahmed Al-Durra · Zian Qin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种适用于宽电压增益范围（如储能系统）的新型双向谐振DC-DC变换器。该变换器解决了传统谐振变换器电压增益范围窄的问题，并在宽工作电压范围内实现了高效率。通过配置全桥模式和半桥模式实现该功能。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。储能电池组在充放电过程中电压波动较大，传统的DAB或LLC变换器在宽电压范围内往往难以兼顾效率与增益。该拓扑通过全桥/半桥模式切换，能显著提升PCS在电池全电压范围内的转换效率，降低散热压力，提升系统功率...
一种具有功率解耦功能的单相PWM变换器双电压控制策略
A Dual Voltage Control Strategy for Single-Phase PWM Converters With Power Decoupling Function
Yi Tang · Zian Qin · Frede Blaabjerg · Poh Chiang Loh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
单相系统中固有的二倍频功率波动限制了变换器的性能，导致需使用大容量电解电容以保证寿命，且限制了电压控制带宽。本文提出了一种基于对称半桥电路的有源变换器拓扑，用于解耦纹波功率，从而提升系统性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品线具有重要参考价值。单相系统中的二倍频功率波动是影响电解电容寿命和并网电流质量的关键瓶颈。通过引入有源功率解耦拓扑和双电压控制策略，可以在不增加大容量电解电容的前提下，显著提升逆变器的功率密度和使用寿命，有效降低户用机型的体积与成本。建议研发团队评...
不平衡条件下采用双同步旋转坐标系电流控制的三相逆变器阻抗建模
Impedance Modeling for Three-Phase Inverters With Double Synchronous Reference Frame Current Controller in the Presence of Imbalance
Lucia Beloqui Larumbe · Zian Qin · Lu Wang · Pavol Bauer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文针对风电应用中典型的双同步旋转坐标系（DSRF）电流控制结构，建立了电力电子变换器的小信号阻抗模型。研究重点分析了电网电压与电流不平衡对变换器频率耦合特性的影响，揭示了负序分量在非理想电网环境下对系统稳定性的作用机制。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式光伏逆变器和风电变流器在复杂电网环境下的稳定性设计具有重要参考价值。在弱电网或电网电压不平衡场景下，传统的控制策略易引发谐振或失稳。通过引入DSRF阻抗建模方法，研发团队可优化逆变器在不平衡工况下的电流环控制参数，提升产品在恶劣电网环境下的并网适应性。建议将该建模方法集成至...
用于单相AC-DC-AC减开关变换器的增强型开关热分布调制策略
Modulation Schemes With Enhanced Switch Thermal Distribution for Single-Phase AC–DC–AC Reduced-Switch Converters
Zian Qin · Poh Chiang Loh · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文研究了单相AC-DC-AC减开关变换器的调制策略。针对单相系统研究相对较少的问题，文章提出了两种改进的调制方案，旨在优化变换器稳态运行时的开关热分布，从而提升系统的可靠性与功率密度。
解读: 该研究关注单相AC-DC-AC变换器的调制优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）具有直接参考价值。通过优化开关热分布，可以在不增加硬件成本的前提下，有效降低功率器件的结温波动，从而提升户用设备在严苛环境下的可靠性与使用寿命。建议研发团队在户用逆变器及小型储能产品的控制算法中引入此...
一种用于直流微电网有功功率共享的带分布式储能的部分额定功率互联变换器
A Partially Rated Interlinking Converter With Distributed Energy Storage for Active Power Sharing in DC Microgrids
Hanwen Zhang · Haoyuan Yu · Pingyang Sun · Xiangchen Zhu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种带分布式储能的部分额定功率互联变换器，旨在解决直流微电网中可再生能源的间歇性问题。通过集成储能单元，该变换器实现了直流微电网间的高增益功率调节与有功功率共享，有效提升了系统的灵活性与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。通过采用部分额定功率互联变换器架构，可以在直流侧实现更高效的功率分配，降低变换器成本并提升系统整体效率。对于阳光电源在微电网及工商业储能的应用场景，该方案有助于优化多储能单元的协同控制，提升系统在弱电网或离网模...
电动汽车锂离子电池过放电的数据驱动故障诊断
Data-Driven Fault Diagnosis of Lithium-Ion Battery Overdischarge in Electric Vehicles
Naifeng Gan · Zhenyu Sun · Zhaosheng Zhang · Shiqi Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
过放电会严重缩短锂离子电池寿命。本文提出一种数据驱动方法，旨在检测电池电压低于截止电压的过放电状态，从而预防电池损坏。该研究对于提升电池管理系统（BMS）的安全性与可靠性具有重要意义。
解读: 该研究对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有极高的应用价值。过放电保护是BMS的核心功能，通过引入数据驱动的故障诊断算法，可以显著提升系统在极端工况下的安全性，延长电池组使用寿命。建议将此类机器学习算法集成至iSolarCloud智能运维平台，通过云...
电动汽车电池在线数据驱动故障诊断与热失控预警
An Online Data-Driven Fault Diagnosis and Thermal Runaway Early Warning for Electric Vehicle Batteries
Zhenyu Sun · Zhenpo Wang · Peng Liu · Zian Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
电池故障诊断对电动汽车的安全运行至关重要，特别是热失控预警。本文提出了一种锂离子电池实时早期故障诊断方案，旨在通过数据驱动方法实现早期失效检测，降低高能量密度锂电池的安全风险，应对行业面临的重大挑战。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。虽然文章侧重于电动汽车，但其核心的“在线数据驱动故障诊断”与“热失控预警”算法可直接迁移至大型储能电站的BMS系统。通过在iSolarCloud平台集成此类深度学习算法，可提升储能电芯状态监测的精度，实现从...
通过直流阻断电容电压控制实现宽高效范围的双有源桥变换器
A Dual Active Bridge Converter With an Extended High-Efficiency Range by DC Blocking Capacitor Voltage Control
Zian Qin · Yanfeng Shen · Poh Chiang Loh · Huai Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
双有源桥（DAB）变换器在输入输出电压相等时效率最优，但电压失配会导致硬开关和循环功率增加，从而降低效率。本文提出了一种新的调制方案，通过控制直流阻断电容电压，有效拓宽了DAB变换器的高效运行范围，解决了电压波动下的效率下降问题。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储一体化方案中的核心拓扑。该研究提出的通过直流阻断电容电压控制来优化DAB效率的方法，对于提升储能变流器（PCS）在宽电压范围下的转换效率具有直接参考价值。特别是在电池组电压随SOC变化较大的应用场景中，该...
特刊主编寄语：电力电子在未来可再生能源和Power-to-X系统中的作用
Guest Editorial: Special Issue on Power Electronics Role in Future Renewables and Power-to-X Systems
Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。
解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...