找到 12 条结果 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
采用PWM控制开关电容的多接收器WPT交叉耦合补偿多变量优化
Multivariate Optimization Using PWM-Controlled Switched Capacitors for Cross-Coupling Compensation in Multiple Receiver WPT
Yuyang Jiang · Xinbo Ruan · Fei Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
多接收器无线电力传输系统中交叉耦合导致输出功率偏差和效率降低。提出采用PWM控制开关电容的多变量优化方法实现交叉耦合补偿。通过动态调节开关电容值补偿不同接收器间互感影响，提升系统整体效率和输出功率一致性。实验结果验证所提方法有效性。
解读: 该PWM开关电容交叉耦合补偿研究对阳光电源多接收器无线充电系统优化有参考价值。动态补偿技术可应用于阳光iSolarCloud平台智能充电管理，提高多负载场景充电效率。...
利用优化的无源RC延迟缓解并联SiC MOSFET的阈值电压和电流分配失配
Mitigating Threshold Voltage and Current Sharing Mismatch in Paralleled SiC MOSFETs Using Optimized Passive RC Delays
Nitish Jolly · Ayan Mallik · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
在航空航天与工业应用中，基于SiC MOSFET的H桥衍生变换器常因器件间阈值电压（V<sub>TH</sub>）差异导致动态电流分配不均，引发热应力增加与效率下降。本文提出一种针对模块化非反相升降压（NIBB）变换器中并联SiC MOSFET的瞬态电流均衡优化方法。通过建立包含V<sub>TH</sub>失配与寄生参数的栅源电压（V<sub>GS</sub>）动态多变量模型，设计了在开通与关断路径上的优化RC滤波网络，以同步不同阈值电压器件的开关行为。LTspice仿真表明瞬态电流失配降低42...
解读: 该RC延迟优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器的SiC并联设计具有直接应用价值。当前PowerTitan等大型储能系统广泛采用SiC MOSFET并联以提升功率等级，但阈值电压失配导致的动态电流不均衡会降低系统可靠性。该研究提出的栅极RC滤波网络优化方法可直接应用于阳光电源...
一种用于太阳能功率优化器的多层控制系统：集成I-V曲线扫描与过压保护
A Multi-Layer Control System for Solar Power Optimizers: Integrated I-V Curve Scanning and Overvoltage Protection
Ali Akbar Shalbaf · Amir Hossein Riyahi · Mohammad Hemati · Amir Hossein Jabbarpoor Shahrezaei 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
太阳能功率优化器（SPOs）通过解决组件失配与局部遮挡问题，显著提升光伏系统性能。本文提出一种面向串联SPOs的创新性多层控制系统，结合诊断与保护功能。基于四开关Buck-Boost拓扑，系统实现多模块I-V曲线扫描与过压保护。研究设计两种独立过压控制器，分别应对I-V扫描与遮阴工况，并引入无线通信协议实现模块间高效数据交互。实验验证表明，该系统在不同工况下可有效维持最大功率点跟踪、准确提取I-V曲线并抑制电压应力，提升系统稳定性与可靠性。
解读: 该多层控制系统对阳光电源SG系列组串式逆变器及分布式MPPT方案具有重要应用价值。四开关Buck-Boost拓扑与多模块I-V扫描技术可直接应用于SG110CX等高功率组串逆变器的多路MPPT优化，提升局部遮挡场景下的发电效率。集成过压保护机制可增强1500V高压系统的安全性，与阳光电源现有MPPT...
非线性自抗扰控制在降压和升压DC/DC变换器中的应用
Non-linear active disturbance rejection control for buck and boost DC/DC converters
Asimenia Korompili · Oemer Ekin · Veit Hagenmeyer · Antonello Monti · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
直流电源系统有助于高效集成基于变换器的分布式能源。本文提出一种用于降压和升压DC/DC变换器的电压控制器，采用非线性自抗扰控制（NL-ADRC）模型，包含增广滑模观测器、自适应参考轨迹生成器和李雅普诺夫反馈控制器。该模型基于广义ADRC框架，适用于非最小相位系统及匹配与不匹配扰动。通过估计扰动生成平滑状态参考轨迹，提升抗扰鲁棒性。相比传统L-ADRC，所提方法在控制自由度和动态性能上更具优势，并结合频域与时域分析揭示小信号与大信号扰动下的设计权衡。仿真与实验验证了其优于PID和L-ADRC的性能...
解读: 该非线性自抗扰控制技术对阳光电源DC/DC变换器产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，NL-ADRC可显著提升DC/DC级联环节的电压调节性能，增强对电池侧电压波动和负载突变的抗扰能力，优于传统PID控制。在PowerTitan大型储能系统中，该技术可改善多模块并联时的动态响应和稳定性。对于...
一种采用CLLC变换器和可重构开关阵列的超级电容器单元均衡电路
A Cell Balancing Circuit With a CLLC Converter and Reconfigurable Switch Banks for Supercapacitors
Haoyue Yang · Hengzhao Yang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
本文提出一种基于CLLC变换器和可重构开关阵列的超级电容器单元均衡电路。通过四单元样机验证了静态与动态均衡方案。研究了两种串对串及一种单元对单元场景，表明该电路可灵活分组物理位置分离的超级电容器，并实现双向功率流动以平衡两组电容。动态均衡实验验证了充电与放电过程中的均衡能力。对比研究表明，所提电路在均衡速度、磁性元件数量和可扩展性方面具有优势，但硬件与控制复杂度相对较高。
解读: 该CLLC谐振均衡技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，超级电容器常作为功率缓冲单元应对频繁充放电工况，该电路的可重构开关阵列设计可灵活适配ST系列储能变流器的模块化架构，实现物理分离电容组的双向均衡。CLLC拓扑的软开关特性与阳光现有SiC器件应用高度契合...
数字孪生驱动的高可靠性电力电子系统特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on Digital Twin Driven High-Reliability Power Electronic Systems
Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
为满足全球零排放可持续能源发展需求，交通和公用电力等行业正经历快速变革，电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视，特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测，数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品，可准确预测和反映物理系统的实时健康状况，通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...
解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...
具有连续输入输出电流的永磁同步电机交流驱动系统用于直流微电网的Buck-Boost功率传输
Buck-Boost Power Transmission for DC Microgrid Using PMSM AC Motor Drive With Continuous Input and Output Currents
Ao Zhang · Jingfeng Wang · Yihua Hu · Jiadong Lu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
将交流电机驱动系统重构为三相并联双向Buck/Boost变换器是直流微电网中广泛应用的再利用方案。然而，该拓扑存在电流不连续、需提取永磁同步电机中性点及端口电压受限等问题。本文提出一种新型重构拓扑，具备连续输入输出电流、Buck-Boost输出能力且无需连接电机中性点，仅需少量附加元件，成本增加较小。针对DC-DC变换模式下因功率不平衡导致的中间电容电压波动问题，提出功率补偿控制方法以提升系统响应速度并稳定电容电压，同时可减小电容容量以进一步降低成本。实验结果验证了所提拓扑与控制策略在多种工况下...
解读: 该PMSM驱动系统重构为Buck-Boost变换器的技术对阳光电源车载动力系统和储能产品具有重要应用价值。在新能源汽车产品线，可将电机驱动系统在停车或轻载工况下复用为双向DC-DC变换器，实现V2G/V2L功能，提升OBC产品集成度并降低成本。连续输入输出电流特性可减小滤波器体积，Buck-Boos...
基于高增益微分器的优化神经自适应三阶滑模控制提升光伏系统性能：仿真与实验验证
Optimized Neuro-Adaptive Third-Order Sliding Mode Control with High-Gain Differentiator for Enhanced Photovoltaic System Performance: Simulation and Experimental Validation
Ameen Ullah · Safeer Ullah · Umair Hussan · Baheej Alghamdi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
针对光照强度和温度快速变化下光伏系统性能优化难题，本文提出一种新型神经自适应三阶滑模控制（NATOSMC）策略。该方法结合径向基函数神经网络生成参考信号，利用高增益微分器基于微分平坦理论估计系统状态，并通过灰狼优化器实时整定自适应律参数。李雅普诺夫分析严格保证系统稳定性。仿真与实验结果表明，所提控制器在跟踪精度、动态响应和鲁棒性方面优于传统方法，实现0.014 s调节时间、0.012 s上升时间、0.05%超调及98.71%跟踪效率，显著提升光伏系统的控制性能与可靠性。
解读: 该神经自适应三阶滑模控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要应用价值。其0.014s调节时间和98.71%跟踪效率可显著提升光伏逆变器在光照突变工况下的最大功率点跟踪性能，优于传统扰动观察法。高增益微分器结合微分平坦理论的状态估计方法，可应用于ST储能变流器的电流环控制，提升动...
一种具有宽电压转换比的新型双向改进型Zeta变换器
A Novel Bidirectional Modified Zeta Converter With Wide Voltage Conversion Ratio
Sunil Mandal · Prajof Prabhakaran · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
高增益、非隔离型双向DC-DC变换器（BDC）在储能系统与微电网及电动汽车（EV）的接口中发挥着关键作用。然而，现有拓扑常受限于窄占空比范围，且器件数量多、电压应力高。本文提出一种新型非耦合高增益BDC，基于改进型Zeta拓扑，正向功率流时高效工作于升压模式，反向时工作于降压模式。该结构简化了电路与控制策略，器件数量少，可在宽占空比范围内实现高电压增益，并显著降低多数开关管的电压应力。实验研制了200 W样机，采用SiC MOSFET使峰值效率达96%。结果验证了其在开环与闭环控制下的适用性，展...
解读: 该新型双向Zeta变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和车载OBC充电机具有重要应用价值。其宽电压转换比特性可优化PowerTitan储能系统中电池侧与直流母线的接口设计，特别适用于低压电池组（48V/96V）与高压直流母线（400V/800V）的双向能量管理。文中采用的SiC MOSFET方案与...
基于非反相升降压变换器的组串级电弧故障检测能力研究
DC Series Arc Fault Detection Capability with Non-Inverting Buck-Boost Converter for Module-Level Power Electronics Applications
SeungJin Chang · Daeseok Cha · Jeongsik Choi · Jung-Hoon Ahn 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
组件级电力电子设备可优化每块光伏面板的发电效率，但增加了其与DC-DC变换器间发生直流串联电弧故障的风险。连接器损坏或松动易引发电弧故障。传统方法多采用傅里叶变换或小波变换等频域分析技术进行检测，但其效果受系统配置影响较大。本文通过分析电弧电阻特性，结合功率调制与信号处理实现电弧故障的检测与熄灭。针对非反相升降压（NIBB）变换器的控制自由度，设计了适用于电弧与光伏特性的占空比调制策略。提出一种基于时域分析的混合算法，可有效区分正常与电弧故障状态，并在正常工况下最大化发电效率。800W样机实验验...
解读: 该非反相升降压变换器的直流电弧故障检测技术对阳光电源组件级电力电子产品具有重要应用价值。针对SG系列光伏逆变器的组串优化器和功率优化器模块，该时域混合检测算法可有效替代传统频域方法，降低系统配置依赖性，提升电弧故障识别准确率。所提占空比调制策略可集成至阳光现有MPPT算法框架，在保障安全的同时最大化...
新型双向三开关单级单相AC-DC升降压变换器
Novel Bidirectional Three-Switch Single-Stage Single-Phase AC–DC Buck-Boost Converter With Ground-Referenced Output
Rahel Herzog · David Menzi · Michael Leibl · Luc Imperiali 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
针对功率在数千瓦以内的电机驱动、电池及光伏阵列等直流负载或电源，通常需采用具备功率因数校正功能的双向AC-DC变换器接入单相电网。当要求输出电压范围宽于电网电压幅值时，需具备升降压能力。本文提出一种仅含三个功率开关管的新型单级单相双向AC-DC升降压变换器，通过系统化方法推导其拓扑结构。该变换器负直流输出端接地，无共模电压。提出一种先进的调制策略，可降低33%以上开关损耗并减小器件应力。实验搭建3.3 kW样机，接入230 V单相交流电网，输出电压范围为300–450 V。实验结果表明，采用先进...
解读: 该三开关单级AC-DC升降压拓扑对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可简化双向PFC电路设计，相比传统四开关方案减少25%功率器件，降低系统成本；300-450V宽电压输出范围适配磷酸铁锂电池组动态工况。在车载OBC充电机领域，负端接地特性消除共模电压，满足车规EMC...
基于耦合电感的宽增益四开关DAB DC-DC变换器
Coupled Inductor-Based Wide Gain Four-Switch DAB DC–DC Converter
Guo Xu · Ye Liu · Junyi Huang · Li Jiang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
本文提出一种基于耦合电感的宽增益四开关双有源桥（DAB）DC-DC变换器。该变换器通过并联变压器（含漏感）将两个Buck-Boost电感耦合，将两个直流电感、一个变压器和一个漏感集成于单一耦合电感中，减少磁性元件数量。采用脉宽调制加移相（PPS）控制实现全负载范围所有开关管的零电压开关（ZVS），并通过电压匹配控制调节桥臂电压，确保等效漏感两端电压平衡。详细分析了工作原理与ZVS实现条件，合理设计两个直流电感参数以兼顾结电容影响，实现全负载ZVS。同时对磁集成与参数设计进行了深入分析。实验研制8...
解读: 该四开关DAB变换器的磁集成技术对阳光电源储能与充电产品具有重要价值。在ST储能变流器的DC-DC环节，耦合电感方案可减少磁性元件数量，降低体积和成本；PPS控制实现的全负载ZVS特性可提升PowerTitan系统的轻载效率。在车载OBC充电机中，宽增益特性适配动力电池宽电压范围（200-450V）...