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用于飞轮储能系统主动磁轴承的宽带宽氮化镓开关功率放大器
A Wide Bandwidth GaN Switching Power Amplifier of Active Magnetic Bearing for a Flywheel Energy Storage System
Hong-Jin Hu · Kun Liu · Haoze Wang · Jing-Bo Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
开关功率放大器（SPA）为主动磁轴承（AMB）提供驱动电流以实现磁悬浮控制。电流带宽和纹波是SPA设计的关键。提高直流母线电压虽能提升带宽，但会增加电流纹波。本文探讨了利用氮化镓（GaN）器件实现宽带宽SPA的方案，以优化飞轮储能系统中的磁悬浮性能。
解读: 该技术主要涉及高频功率变换与磁悬浮控制，虽非阳光电源核心的光伏或电化学储能产品，但对公司未来探索物理储能（如飞轮储能）及高端工业驱动领域具有参考价值。GaN器件在高频、高带宽应用中的优势，可为阳光电源在提升逆变器功率密度、优化小功率辅助电源或精密控制系统方面提供技术储备。建议关注GaN在高速电机驱动...
用于无线大功率传输阻抗匹配的锁相环结合链式触发模式
Phase-Locked Loop Combined With Chained Trigger Mode Used for Impedance Matching in Wireless High Power Transfer
Yongbin Jiang · Laili Wang · Yue Wang · Min Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
在无线电能传输系统（WPTS）中，有源整流器的控制技术对提升谐振网络传输效率、拓宽负载范围及提高功率密度至关重要。本文提出了一种结合锁相环与链式触发模式的控制方法，旨在实现对谐振电流的精确可靠锁相，克服了传统方法在复杂工况下的局限性。
解读: 该文献探讨的无线电能传输（WPT）及有源整流控制技术，目前主要应用于电动汽车无线充电领域。虽然阳光电源在电动汽车充电桩业务中已有布局，但目前主流仍以有线直流快充为主。该技术中的高效率整流与锁相控制逻辑，可作为阳光电源在未来无线充电技术储备或高频电力电子变换器控制算法优化的参考，有助于提升现有充电桩模...
基于扩展卡尔曼滤波与马尔可夫链的感应电机转速与磁链观测器
A Speed and Flux Observer of Induction Motor Based on Extended Kalman Filter and Markov Chain
Zhonggang Yin · Guoyin Li · Yanqing Zhang · Jing Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种基于多模型扩展卡尔曼滤波（EKF）与马尔可夫链的感应电机（IM）无传感器转速与磁链估计方法。通过建立多模型EKF架构，利用马尔可夫链实现模型间的平滑切换，有效提升了感应电机驱动系统的估计精度与动态性能。
解读: 该技术主要针对感应电机（IM）的无传感器控制，虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器，但其核心控制算法（如EKF、状态观测器）在风电变流器及储能系统电机驱动控制中具有借鉴意义。特别是对于风电变流器中发电机侧的控制优化，该算法提供的多模型切换思路可提升复杂工况下的鲁棒...
基于动态惯性权重自适应粒子群算法的感应电机自抗扰控制参数自整定研究
Research on Active Disturbance Rejection Control With Parameter Autotune Mechanism for Induction Motors Based on Adaptive Particle Swarm Optimization Algorithm With Dynamic Inertia Weight
Chao Du · Zhonggang Yin · Yanping Zhang · Jing Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种基于自适应粒子群优化（APSO）算法的感应电机自抗扰控制（ADRC）方法，旨在实现感应电机的精确解耦与扰动补偿。该方法利用APSO作为ADRC控制器的自动整定机制，根据电机反馈信息实时优化控制参数，提升了系统的动态性能与鲁棒性。
解读: 该研究提出的自抗扰控制（ADRC）及参数自整定机制，在电机控制领域具有通用性。对于阳光电源而言，该算法可应用于风电变流器中的发电机侧控制，通过提升对复杂工况下扰动的抑制能力，增强风电机组的电能质量与运行稳定性。此外，该自整定机制对于提升iSolarCloud智能运维平台中电机驱动类设备的故障诊断与自...
基于串并联混合开关控制电容网络的变增益LLC变换器
Variable-Gain LLC Converter With Series–Parallel Hybrid Switch-Controlled Capacitor Network
Li Gao · Kan Liu · Yongdan Chen · Haozhe Luan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种采用串并联混合开关控制电容网络的变增益LLC变换器。通过调节两个受控开关的占空比，可实现谐振电容的动态调节，从而微调谐振槽路参数。此外，新增开关在谐振电流过零点导通，有效保证了软开关特性。
解读: 该技术通过调节谐振网络实现变增益，能够显著拓宽LLC变换器在宽电压输入范围下的高效率工作区间。这对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack系列）具有重要参考价值。在光伏或电池电压波动较大的应用场景中，该拓扑无需复杂的变频控制即可实现增益调节，有助于优化轻载效率并减小磁性元件体积。建...
一种具有可变电压比的多模式谐振开关电容DC/DC变换器
A Multiple-Modes Resonant Switched Capacitor DC/DC Converter With Variable Voltage Ratios
Jingjing Qi · Xuezhi Wu · Long Jing · Wenzheng Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种新型谐振开关电容DC/DC变换器，旨在满足数据中心、直流配电网及混合动力汽车对高降压比、高效率和高功率密度的需求。该变换器支持多模式运行以实现多种电压比，通过灵活分配占空比，有效提升了系统在不同工况下的转换效率与灵活性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在储能PCS中，高效率的DC/DC变换级是提升系统整体能效的关键，该多模式谐振拓扑有助于在电池电压波动较大的场景下保持高效转换。此外，在充电桩产品中，该方案的高降压比特性可优化功率模块设计...
一种具有空间节省耦合结构的新型混合无线电能传输系统设计与分析
Design and Analysis of a New Hybrid Wireless Power Transfer System With a Space-Saving Coupler Structure
Xingran Gao · Chunhua Liu · Hong Zhou · Wenshan Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种新型混合无线电能传输（HWPT）系统，通过将感应式（IPT）线圈嵌入金属框架内，将电容耦合板简化为单框架结构，实现了紧凑的耦合器设计，有效节省了空间并提升了功率传输密度。
解读: 该技术通过集成化设计提升了无线电能传输的功率密度，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着大功率无线充电技术的演进，这种紧凑型耦合器结构有助于优化充电桩的体积与成本。建议研发团队关注该拓扑在未来高功率密度充电模块中的应用潜力，特别是针对电动汽车无线充电场景，探索其与现有充电桩产品线在功...
一种基于自适应同步旋转坐标变换的谐波抑制策略，用于提高小电容无传感器驱动器的估计精度
A Harmonic Suppression Strategy Based on Adaptive Synchronous Rotating Frame Transformation for Improving the Estimation Accuracy of Sensorless Drivers With Small Capacitors
Yuehan Li · Zhonggang Yin · Yanping Zhang · Yixuan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
小电容驱动器采用薄膜电容替代电解电容，显著提升了驱动系统的寿命与可靠性。然而，直流母线电压的剧烈波动会在扩展反电动势中引入特定谐波，降低无传感器控制的估计精度。本文提出一种基于自适应同步旋转坐标变换的谐波抑制策略，有效消除了这些谐波干扰，提升了驱动系统的鲁棒性。
解读: 该技术主要针对电动汽车驱动领域，通过优化直流母线电容配置提升系统可靠性，这与阳光电源电动汽车充电桩及电机驱动相关业务具有技术同源性。在阳光电源的充电桩产品中，减小直流侧电容容量可提升功率密度并延长设备寿命，但需解决由此带来的电压纹波对控制精度的影响。建议研发团队关注该自适应谐波抑制算法，将其应用于充...
一种用于燃料电池汽车的宽输入范围高电压增益DC-DC升压变换器
DC–DC Boost Converter With a Wide Input Range and High Voltage Gain for Fuel Cell Vehicles
Yun Zhang · Heyu Liu · Jing Li · Mark Sumner 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
针对燃料电池汽车中燃料电池输出电压低且随电流增加显著下降的问题，本文提出了一种新型宽输入范围、高电压增益DC-DC升压变换器，旨在有效匹配燃料电池输出与直流母线电压，提升系统整体转换效率与稳定性。
解读: 该研究聚焦于燃料电池直流变换技术，与阳光电源氢能事业部（阳光氢能）的电解槽电源及燃料电池系统配套DCDC变换器业务高度契合。高增益、宽范围的拓扑设计有助于优化氢能系统在不同负载下的转换效率。建议研发团队关注该拓扑在阳光氢能电解槽电源及车载燃料电池DC-DC模块中的应用潜力，特别是在提升系统功率密度和...
一种改进的双相移脉宽调制策略用于并联三电平逆变器抑制环流
A Modified DPS PWM Strategy for Parallel Three-Level Inverters to Suppress Circulating Current
Cunyu Fang · Mengmeng Jing · Haiyang Wang · Chang Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种改进的双相移脉宽调制（MDPS-PWM）策略，旨在抑制并联三电平逆变器中的环流。与传统双相移PWM不同，该方法引入了特定设计的相移角以抑制环流，通过降低共模电压差值的幅值有效减小环流幅值，同时不损害输出电流质量。此外，采用基于锯齿载波的调制策略简化了实现过程。仿真与实验结果验证了所提MDPS-PWM方法的有效性与优越性。
解读: 该改进的双相移PWM策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。并联三电平拓扑是阳光电源大功率储能系统的核心架构，环流抑制直接影响系统效率和可靠性。该MDPS-PWM方法通过优化相移角设计降低共模电压差，可有效减小并联模块间环流损耗，提升系统效率1-2%。基于...
一种用于模块化多电平矩阵变换器的新型谐波状态空间建模方法及耦合分析
A Novel Harmonic State-space Modelling Method on the Modular Multilevel Matrix Converter and Coupling Analysis
Jing Li1Boyang Zhao1Shenquan Liu2Jie Li2Xiuli Wang1Xifan Wang1 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
分数频率输电系统是远距离风电并网的新兴技术，模块化多电平矩阵变换器（M3C）为其核心装备。由于M3C直接连接不同频率的交流电网，其内外部谐波具有复杂的耦合关系及独特的双基频谱特性，但因缺乏有效建模方法而研究不足。本文提出一种新型谐波状态空间建模方法，基于二维傅里叶变换原理，实现双基频谐波分解，并通过频域双重卷积建模时域变量间的乘性耦合。给出了方法的通用表达式，构建了模块化矩阵结构，易于扩展以满足不同截断需求。进一步建立了计及闭环控制的M3C谐波状态空间模型，揭示了系统侧与低频侧之间的全景谐波耦合...
解读: 该谐波状态空间建模方法对阳光电源的储能与风电变流产品具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的多电平拓扑设计与控制优化提供了新思路。通过双基频谐波分解和频域耦合分析，可以优化储能双向变流器的谐波控制性能，提升电网适应性。该方法的模块化建模框架也可用于SG系列光伏...
用于微型传感和能量收集器件的三维柔性结构
Three-dimensional flexible structures for miniature sensing and energy-harvesting devices
Weixin Dou · Haoyu Wang · Jing Liu · Mengdi Han 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 微型发电机的开发对于推动可穿戴设备和便携式设备的发展至关重要。摩擦纳米发电机已作为一种有前景的解决方案出现，但其微型化和宽频带能量收集仍面临挑战。为应对这一挑战，本研究采用可控的机械屈曲工艺，开发出具有三维结构的多功能器件。我们设计并实现了将平面前驱体结构转化为目标三维结构，用于微型纳米发电机，且无需使用额外的连接部件。通过改变三维结构的拓扑构型和尺寸，拓展了器件的功能性和适应性。该紧凑型器件在传感和发电方面均表现出优异的循环稳定性和宽频带能量转换能力。聚偏氟乙烯（PVDF）在电荷生成方面...
解读: 该三维柔性纳米发电技术为阳光电源储能系统和智能运维提供创新思路。其宽频能量采集和微型化传感特性可应用于ST系列储能PCS的分布式传感网络,实现电池模组的自供电状态监测。三维结构的机械屈曲设计理念可启发PowerTitan储能系统的模块化拓扑优化。PVDF压电与PI电荷存储的协同机制,对提升储能变流器...
基于多重特征因素的电压暂降频率估计方法
Estimation of Voltage Sag Frequency Based on the Multiple Characteristic Factors
Fangwei Xu · Kai Guo · Chuan Wang · Jing Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
现有电压暂降频率（VSF）估计方法未充分考虑污秽等级、雷电等级、风区等级和鸟害等级等多种线路特征因素对短路故障的影响，导致估算结果与实际存在较大偏差。实际上，电压暂降主要源于输电线路的瞬时短路故障，而此类故障同时受环境特征因素（如雷电、风区等级）和线路固有特征因素（如线路长度、运行年限）共同影响。为此，本文提出一种融合多特征因素的线路故障模型以提高VSF估计精度。该方法包括三步：首先采用随机森林算法计算线路故障概率，其次基于自适应核密度估计（AKDE）确定故障位置分布，最后利用故障点法估算VSF...
解读: 该电压暂降频率估计方法对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。通过融合多重环境特征因素的故障预测模型,可提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电网适应性。具体应用包括:(1)优化储能PCS的电网故障穿越(LVRT)控制策略;(2)提高光伏逆变器的电网故障预判能力,实现主动防护;(3)为i...
基于两级螺杆驱动的谐振式直线压电平台研制：实现纳米级分辨率与高输出力
Development of a Resonant Linear Piezoelectric Platform Driven by Two-Staged Screws With Nanometer Resolution and High Output Force
Jianhua Sun · Jie Deng · Shijing Zhang · Jing Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
高性能直线压电平台是微纳操作与超精密制造的核心装置。本文提出一种尺寸为Φ60 mm × 76.5 mm的新型谐振式直线压电平台（RLPP），其特点在于采用两级螺杆机构实现双向直线运动，兼具纳米级分辨率、高输出力及断电自锁功能。该平台由悬臂梁结构的弯曲型混合压电执行器（BHPA）驱动，可在两种弯曲振动模式下工作，并通过双行波驱动显著提升输出力。理论分析与有限元仿真验证了两种工作模式及双行波驱动机制。实验结果表明，在300 V<sub>p-p</sub>电压和24.2 kHz频率下，样机最大输出力达...
解读: 该纳米级压电驱动技术对阳光电源功率器件封装与精密制造环节具有重要应用价值。在SiC/GaN功率模块生产中，两级螺杆压电平台的40nm分辨率可用于芯片键合、引线焊接等超精密装配工艺，72N高输出力满足压接需求，断电自锁功能确保工艺稳定性。在ST储能变流器与SG逆变器的母排焊接、散热器装配等环节，该平台...
通过将相变材料封装为红细胞形状提升储热罐性能的研究
Study on the performance improvement of thermal storage tank by encapsulating PCM in the shape of red blood cells
Wei Li · Zihan Gao · Shida Liu · Jing Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388
摘要 能源存储因其在平衡能源供需、减少可再生能源不稳定性以及提高能源效率方面的潜力而受到越来越多的关注。相变材料（PCM）被用于增强储热罐的热性能。然而，传统的PCM应用面临传热效率低的问题。红细胞（RBC）形状的封装PCM可能克服这一缺陷。本文采用实验与数值模拟相结合的方法，对RBC形状封装PCM储热罐和球形封装PCM储热罐在蓄热与放热时间、有效放热量、温度分层、理查德森数（Richardson number）以及能量效率等方面进行了研究。结果表明，RBC形状封装PCM储热罐的平均完全熔化时间...
解读: 该红血球型相变材料封装技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究显示RBC型PCM相比球形封装熔化时间缩短44.73%,热传递效率显著提升,可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化。通过改进相变材料封装形态,能提升ST系列PCS温控性能,增强温度分层效果,提高能量利用率7.5%。该技术...
狄拉克源场效应晶体管中的耗散输运与自加热效应
Dissipative Transport and Self-Heating Effects in Dirac-Source FETs
Zeyu Zhang · Yunxiang Yang · Jing Guo · Fei Liu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
狄拉克源场效应晶体管（DSFET）被认为是未来低功耗电子器件的一个有前景的候选方案。然而，电子 - 声子（e - ph）散射效应和自热效应（SHE）对亚阈值摆幅（SS）和电子电流的影响尚未得到全面研究。在本文中，我们使用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了DSFET中的e - ph散射效应和SHE。我们模拟了一种以二硫化钼（MoS₂）作为沟道和漏极材料的特定DSFET。结果表明，在偏置电压 ${V} _{\text {d}}=0.5$ V时，e - ph散射使DSFET的亚阈值摆幅从48 mV/...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于Dirac源场效应晶体管（DSFET）的研究揭示了未来低功耗电子器件的重要技术路径，对我们在光伏逆变器和储能系统的功率半导体应用具有前瞻性参考价值。 该研究深入分析了电子-声子散射和自热效应对DSFET性能的影响，发现其亚阈值摆幅（SS）仅为58 mV/decad...
基于有限网络与监测数据的中低压规则化电动汽车充电控制
MV-LV Rule-Based Control of EV Charging Using Limited Network and Monitoring Data
Jing Zhu · Arthur Gonçalves Givisiez · Michael Z. Liu · William J. Nacmanson 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月
电动汽车的大规模接入将加剧中压（MV）和低压（LV）配电网的峰值负荷，影响设备安全与用户电压质量。实时调控电动汽车充电是替代昂贵扩容的有效方案，但多数研究依赖详细的网络模型与实时智能电表数据，实际应用受限。本文提出一种适用于不平衡、大规模MV-LV网络的分层规则化充电控制方法，仅利用设备关联关系及来自变压器与充电点的有限监测数据，即可在全网范围内合理设定电动汽车充电功率，有效应对高渗透率场景。基于澳大利亚真实网络（含3300余户）的仿真表明，在高电动汽车与光伏渗透下，该方法可像线性化交流最优潮流...
解读: 该分层规则化充电控制技术对阳光电源新能源汽车业务线具有重要应用价值。研究提出的基于有限监测数据的充电控制方法，可直接应用于阳光电源交直流充电桩产品，通过变压器与充电点的简化数据即可实现动态功率调节，无需昂贵的全网智能电表部署。该技术与阳光电源iSolarCloud云平台结合，可构建轻量级充电管理系统...
AM-MFF：一种基于注意力机制的多特征融合框架用于鲁棒且可解释的锂离子电池健康状态估计
AM-MFF: A multi-feature fusion framework based on attention mechanism for robust and interpretable lithium-ion battery state of health estimation
Si-Zhe Chen · Jing Liu · Haoliang Yuan · Yibin Tao 等6人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381
健康状态（SOH）是电池管理系统（BMS）中的一个关键参数。利用多种数据源可有效提升端到端SOH估计的性能。然而，现有的基于多维特征的方法未能充分挖掘不同数据源之间的内在关联。同时，大多数方法缺乏可解释性，并忽视了噪声带来的不利影响。本研究提出了一种基于注意力机制的多特征融合框架（AM-MFF），以实现鲁棒且可解释的SOH估计。AM-MFF结合了卷积神经网络（CNN）和注意力机制（AM）的优势，能够高效提取并融合健康特征，从而全面感知电池老化信息。该框架将两个运行阶段的数据作为输入，并通过两个独...
解读: 该AM-MFF锂电池SOH估算框架对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其多特征融合与注意力机制可直接集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS中,提升电池健康状态预测精度和抗噪性能。多输入容错设计确保单传感器故障时系统仍可靠运行,符合大规模储能安全需求。注意力分数的可解释性有助于iS...
集成液冷与翅片增强相变材料的混合系统在大容量储能电池包中的热管理性能及优化
Thermal management performance and optimization of a hybrid system integrating liquid cooling and fin-enhanced phase change material for large-capacity energy storage battery pack
Xiang-Wei Lin · Zhifu Zhou · Maochang Liu · Bin Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年7月 · Vol.336
摘要 电池储能系统在应对可再生能源间歇性方面正变得日益重要，但其广泛应用仍受到热管理问题的制约。然而，单一的热管理策略难以保障储能电池系统的整体性能。本研究针对280 Ah锂离子电池包，提出了一种结合拓扑翅片结构、相变材料与主动液冷的混合热管理策略。建立了流-热-相变耦合的数值模型，并通过实验验证了其准确性。同时，定义了一种新的综合评价参数，用于表征热管理系统整体性能。基于此，开展了对比研究，评估了三种冷却策略的效率。尽管混合设计带来了额外质量，但拓扑翅片结构不仅在相变材料中构建了高效的导热通路...
解读: 该混合热管理技术对阳光电源PowerTitan等大容量储能系统具有重要应用价值。研究中的拓扑翅片-相变材料-液冷三重耦合方案,可直接应用于ST系列PCS配套的280Ah电芯模组热管理优化。其综合评价参数降低0.2-0.273的性能提升,为iSolarCloud平台的预测性维护提供热模型支撑。代理模型...
用于提升波浪能转换器能量捕获性能的多自由度解耦机构
Multi-degree-of-freedom decoupled mechanism for improving energy harvesting performance of wave energy converter
Yongxing Zhang · Zhicong Huang · Jing Bian · Junwei Liu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.334
摘要 多自由度波浪能转换器（MDWEC）因其高效捕获波浪能的潜力而受到广泛关注。然而，现有的MDWEC设计很少考虑浮体与动力输出装置（PTO）之间的耦合运动，导致能量捕获效率下降。为弥补这一研究空白，本文探讨了应用于MDWEC能量捕获场景中的主动驱动机械结构的解耦机制。该解耦机制使PTO的工作轴能够与浮体的运动自由度（DOF）一一对应，从而克服由耦合运动引起的MDWEC能量捕获效率受限的问题。为验证该理念，本文根据实际海况提出了一种新型多自由度解耦波浪能转换器（MDD-WEC）。建立了多物理场数...
解读: 该多自由度解耦机制对阳光电源电驱动系统具有重要借鉴价值。论文提出的PTO与运动自由度一对一对齐的解耦思想,可应用于电动汽车多电机驱动系统优化,通过独立控制各电机PTO参数,提升能量转换效率。其多物理域建模方法与阳光电源SiC驱动器的三电平拓扑控制策略相契合,可优化电机驱动的扭矩解耦控制。实验验证的参...
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