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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...
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...
一种在可选占空比下实现电流纹波抵消的非隔离双向DC-DC变换器
A Non-isolated Bidirectional DC--DC Converter With Current Ripple Cancellation at a Selectable Duty Ratio
Rahul Kumar Garg · Mummadi Veerachary · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
本文提出了一种非隔离型双向直流 - 直流变换器。该变换器的设计旨在确保低压（<i>LV</i>）侧的两个电感中的电流纹波相互抵消，从而使变换器低压侧的电流平稳且无纹波。与此同时，变换器高压（<i>HV</i>）侧的电流连续且纹波含量低。文献中报道的单向拓扑结构主要通过同步开关实现电流纹波消除，呈现出升降压电压增益特性。然而，所提出的变换器在正向模式下具有升压特性，在反向模式下具有降压特性。该变换器的一些显著特点包括：开关和电容上的电压应力较低，低压侧端口和高压侧端口之间共地。为了分别研究变换器的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项非隔离双向DC-DC变换器技术在储能系统和光储一体化应用中具有显著的实用价值。该技术通过低压侧双电感纹波互相抵消的创新设计，实现了电流的平滑输出，这对于延长电池储能系统寿命、提升系统可靠性具有重要意义。 该拓扑的核心优势与我司业务需求高度契合。首先，正向升压、反向降压...
An Isolated SEPIC-Based AC-AC Converter for Voltage Sag/Swell Mitigation
An Isolated SEPIC-Based AC-AC Converter for Voltage Sag/Swell Mitigation
Iman Abdoli · Alireza Lahooti Eshkevari · Hafiz Furqan Ahmed · Mohammad Arasteh · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18
This paper proposes a high-frequency isolated buck-boost AC-AC converter based on the single-ended-primary-inductance-converter (SEPIC) topology and its extension circuit with bipolar output. The proposed converters can achieve a wide range of voltag...
用于电池接口系统的BCBB变换器电流与电压检测方法
Current and Voltage Sensing Methods of BCBB Converter Used in Battery Interfacing System
Pengwei Li · Hasnain Nisar · Ali Bazzi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
摘要：随着可再生能源不仅在电力系统中得到广泛应用，还在微电网和自供电设备中得到广泛使用，相应地，一种电池接口解决方案对于光伏或小型风力发电机的能源管理和功率流控制至关重要。由于双向级联升降压（BCBB）拓扑具有较宽的输入 - 输出电压范围，因此它被广泛应用于电池充电产品和可再生能源接口系统中。然而，要实现高性能的闭环控制需要精确的电流和电压测量，这会导致传感器使用量增加和产品体积增大。为了用最少数量的传感器优化整体性能，本文在先前关于 BCBB 变换器控制的研究[32]基础上，提出了两种符合数字...
解读: 该BCBB变换器传感技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。精准的电流电压检测是电池管理系统（BMS）的核心，直接影响储能系统的安全性和效率。文中综述的集成化传感方案可优化阳光电源储能产品的成本结构，提升响应速度以支持更快的功率调节。在微电网应用场景中，高...
PCB寄生电容对采用TO-247封装SiC器件的斩波与半桥电路开关瞬态的影响
Impact of PCB Parasitic Capacitance on Switching Transients in Chopper and Half-Bridge Configurations Utilizing TO-247 SiC Devices
Abdul Basit Mirza · Andrew Castiblanco · Abdul Muneeb · Yang Xie 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
采用TO - 247封装的碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）和肖特基二极管是斩波器（降压/升压）和半桥电路配置的经济选择，而斩波器和半桥电路是各种功率变换器拓扑的基本组成部分。然而，碳化硅器件的快速开关意味着较高的 $\text{d}\boldsymbol{v}/\text{d}\boldsymbol{t}$ 和 $\text{d}\boldsymbol{i}/\text{d}\boldsymbol{t}$，这对功率回路电感的印刷电路板（PCB）部分提出了限制，以在关断...
解读: 该PCB寄生电容优化技术对阳光电源SiC器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，TO-247封装SiC MOSFET已广泛应用于三电平拓扑和半桥电路。研究揭示的PCB布局优化方法可直接应用于功率模块设计，通过减小关键路径寄生电容降低电压过冲和EMI，提升系统在高频开关下的可...
一种用于低功率开关磁阻电机驱动的无桥整流器及其改进的电能质量
A Bridgeless Rectifier With Improved Power Quality for Low Power SRM Drive
Vipin Kumar Singh · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
电能质量（PQ）问题在采用传统二极管桥式整流器（DBR）构建直流母线电压的并网型低功率开关磁阻电机（SRM）驱动系统的设计初期就已存在。其主要原因是供电电流存在低功率因数（LPF）和过高总谐波畸变率（THD）的问题。本文的主要重点是应对与低功率因数和高总谐波畸变率的供电电流相关的挑战。这是通过集成前端高功率因数变换器（HPFC）来实现的。此外，本文探索了一种适用于低功率驱动系统的经济高效的解决方案，即采用一台四相开关磁阻电机（SRM），并借助中点变换器（MPC）。这种方法需要双输出平衡的直流母线...
解读: 该无桥整流技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文章提出的无桥整流拓扑可减少导通损耗、提升功率因数并降低THD，这与阳光电源车载OBC充电机和电机驱动系统的技术需求高度契合。在小功率SRM驱动场景中，省去传统整流桥可降低成本并提升效率，该方案可借鉴应用于充电桩AC-DC整流级设计，优化ST...
基于荷电状态的锂离子电池组有源双向均衡器及其功率分配控制策略
An active bidirectional balancer with power distribution control strategy based on state of charge for Lithium-ion battery pack
Yi-Feng Luoa · Guan-Jhu Chenb · Chun-Liang Liuc · Ya-Shuo Chend 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 绿色能源的发展推动了储能系统（ESS）和电动汽车（EV）的进步，这两者均可显著减少环境污染。然而，电池组中多个电池单体的使用可能导致单体之间出现容量或电压不均衡的现象。为缓解这一问题，有必要采用电池均衡器来维持电池组内各单体之间的平衡。本文提出了一种由四组有源双向Buck-Boost型DC-DC变换器构成的均衡装置，当电池单体间的容量差异超过设定阈值时，该装置将启动均衡机制。该均衡机制基于电池的荷电状态（SOC），确保在放电过程中负载功率能够有效分配，在充电过程中充电电流能够合理分配。所提...
解读: 该主动双向均衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。基于SOC的功率分配策略可优化我司储能系统的电池管理算法,将均衡时间缩短25-32%,显著提升系统可用容量和循环寿命。双向Buck-Boost拓扑与我司三电平技术结合,可增强电池包一致性管理能力。该方法在充电模...
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...
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