Amol Ishwarrao Gedam · K. Ramachandra Sekhar · Nikhil Kumar · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

电压源逆变器（VSI）通过瞬时开关电压矢量生成平均输出电压，二者之差产生误差电压，导致直流侧电压和电流纹波。本文针对三相两电平VSI提出了一种新型最小直流电压纹波脉宽调制（PWM）选择算法。基于误差电压矢量法，建立了直流电容电流、电压纹波及电源电流纹波的数学模型，对比分析了连续PWM（CPWM）与不连续PWM（DPWM）在不同调制指数（ma）和负载角（δ）下的纹波特性，确定了最小纹波区域。据此提出自适应切换PWM选择策略，确保全工况下最小直流电压纹波。实验基于DSP C2000 TMS320F2...

解读: 该最小直流电压纹波PWM算法对阳光电源多条产品线具有直接应用价值。在ST系列储能变流器中，可显著降低直流侧电容电压纹波，延长电容寿命并提升系统可靠性，这对PowerTitan大型储能系统的长期稳定运行至关重要。在SG系列光伏逆变器中，该算法可减少直流母线电压波动，优化MPPT跟踪精度，提升发电效率。...

Yujie Zhai · Yang Li · Qingxin Yang · Lihua Zhu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

由于无线电力传输WPT系统中电磁场在大规模空间内的快速衰减特性，难以实现空间尺度跨越以满足当前物联网和自动仓库等无人室内场景中多负载电子设备供电的紧迫需求。为解决该问题，本文提出一种具有有源中继线圈的新型发射结构，用于实现大规模3D空间内任意位置和数量负载的功率传输。首先确保发射器在空间天花板和地板上相邻平面线圈的绕组方向不同以增加磁场密度，同时保证空间区域同侧磁场纵向方向相同以扩展磁通路径和空间传输尺度。通过实验研究，在1.8×1.4×2.0米空间内分散在不同位置的12个负载灯泡全部点亮，总效...

解读: 该大规模空间WPT发射器研究对阳光电源拓展无线供电应用场景有重要参考价值。有源中继线圈实现1.8×1.4×2.0米大空间覆盖和12个负载80%总效率的性能可应用于阳光电源在智能仓储、智能工厂和智能家居等物联网场景的无线供电解决方案。天花板和地板线圈配合设计增强磁场密度和扩展传输尺度的技术思路可借鉴用...

Yonglu Liu · Chaoyang Zhang · Weiquan Feng · Jianheng Lin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

提出集成逆变器实现电压升压和漏电流抑制。该逆变器仅通过在现有双模逆变器上添加两个二极管获得。有源开关复用通过调节占空比调节电网电流并通过改变开关频率实现电压升压。首先介绍逆变器拓扑演化过程。然后分析逆变器不连续导通模式(DCM)工作原理。为每个模式分别设计控制器,每个控制器包含电流环和电压环。此外推导电压增益等稳态特性。构建300W样机进行实验验证。

解读: 该单级集成升压逆变器技术对阳光电源光伏和储能逆变器拓扑优化有参考价值。双二极管集成升压方案可应用于户用光伏系统,简化拓扑并降低成本。开关复用和DCM运行技术对阳光电源单级逆变器产品的功率密度提升有借鉴意义。漏电流抑制特性对户用储能系统的安全性和EMC性能有优化潜力,可满足更严格的电网接入标准。...

Shuai Wang · Jianyong Su · Guijie Yang · Guodong Sun · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

针对双余度永磁同步电机（DR-PMSM）存在两套绕组间强耦合导致控制复杂，以及开路故障（OCF）发生后切除前产生较大转矩脉动的问题，本文分析了DR-PMSM的谐波分布与耦合特性，指出现有方法的局限性；提出一种改进解耦控制策略，利用电机固有耦合抑制OCF影响，并对比验证了新旧解耦控制的差异；进一步设计基于冗余结构的故障后处理流程，消除OCF效应。最终构建了包含解耦控制、故障抑制与消除的完整容错控制方案。

解读: 该双余度电机解耦控制与容错技术对阳光电源新能源汽车驱动系统及大型储能飞轮储能应用具有重要价值。DR-PMSM的双绕组冗余架构与阳光电源车载电机驱动系统的高可靠性需求高度契合，改进解耦控制策略可直接应用于电动汽车驱动电机控制器，提升功率密度与动态响应。开路故障抑制技术为PowerTitan储能系统的飞...

Yong Li · Junyang Bao · Bangyin Liu · Shanxu Duan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

矩阵变压器因高效率和均流特性广泛用于各类隔离DC/DC变换器。四脚矩阵变压器以2x2排列将四个变压器单元集成到四脚磁芯中,降低磁芯损耗同时有效提高功率密度。然而应用于户用储能系统(ESS)、数据中心电源等48V母线应用时,低压侧绕组需串联降低磁通密度,导致各绕组感应电压振荡显著增加磁芯损耗。建立改进的四脚矩阵变压器杂散电容模型揭示不对称杂散电容导致感应电压振荡。基于分析提出两种平衡绕组消除振荡。3.5kW 400/48V LLC变换器样机验证,采用平衡绕组消除振荡,全负载效率提升,特别是轻载提升...

解读: 该矩阵变压器振荡消除技术对阳光电源户用储能和数据中心电源产品有重要优化价值。平衡绕组设计可应用于ST储能系统48V DC-DC模块的LLC变压器设计,降低磁芯损耗并提高轻载效率。该技术对户用光伏储能系统功率密度提升有参考意义。0.5%轻载效率改善对PowerTitan储能系统和数据中心UPS的待机损...

Junhao Zhang · Hao Li · Dawei Xiang · Xing Lei · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

高效的故障检测对电压源逆变器（VSI）的安全与可靠性至关重要，尤其在动态工况下实现开路故障（OCF）的快速鲁棒检测。本文提出一种新颖的OCF检测方法，通过在传统霍尔电流传感器中嵌入高频（HF）传感单元，捕获功率器件开关动作引发的高频振荡电流。分析了开关动作与高频振荡事件之间的因果关系，设计了集成化高频电流传感器，无需门极信号即可通过开关振荡信号完整性实现故障检测。在IGBT与碳化硅（SiC）MOSFET平台上的实验验证表明，该方法可在1–2个开关周期内完成OCF的检测与定位，且在动态工况下具备强...

解读: 该集成高频传感器的OCF快速检测技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。当前阳光电源大量采用SiC MOSFET和IGBT功率器件，该方法通过嵌入式高频传感单元在1-2个开关周期内实现故障检测与定位，相比传统门极信号监测方案具有非侵入性优势，可直接集成到现有霍尔电流传感...

Huan Guo · Qi Xiong · Chen Li · Mingyu Zhou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

在电动汽车充电站中集成电池储能可有效降低对电网的影响并提升充电能力。本文提出一种集成电池储能的混合变压器方案，具备部分功率处理、变流单元复用及与交流电网协调运行的特点，适用于超快速充电站。文中介绍了电路结构与工作原理，讨论了参数设计与性能分析。相比传统配置，所提方案显著降低了实现特定充电容量所需的总变流器容量，同时因部分功率处理效应和简洁结构提升了整体效率。实验、仿真与计算结果验证了该方案的优越性，200 kW样机最高效率达98.2%，总变流容量仅396 kW即可实现380 kW最大功率转换，且...

解读: 该混合变压器集成储能技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。其部分功率处理架构可使变流器容量需求降低至传统方案的52%（396kW实现380kW功率），直接适用于阳光电源超充桩产品优化，显著降低功率模块成本。98.2%的系统效率与交流侧功率波动抑制特性，可增强ST系列储能变流器在充电场景的...

Cheng Zhao · Laili Wang · Junhui Yang · Shijie Wu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

在桥臂结构中，虚假栅源电压（串扰电压）可能导致一个开关在其互补开关开通期间误触发。现有研究多将开关视为单芯片，但在大电流SiC功率模块中，每个开关由多个并联SiC MOSFET（PSMs）构成，其串扰特性与单管存在差异。本文通过理论分析与实验研究发现，电源网络失配引起的不平衡电压会在PSMs的串扰电压中引入额外的差模振荡分量，该分量无法被有源密勒钳位（AMC）有效抑制。为此提出两种抑制方法：一是在驱动回路中集成小型共模电感（CM），二是在PSMs两端并联额外SiC肖特基二极管（SBD）。通过基准...

解读: 该研究针对SiC桥臂功率模块的串扰抑制技术，对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率模块设计具有重要价值。文中提出的共模电感集成和SBD并联方案，可直接应用于PowerTitan大型储能系统中多芯片并联SiC模块的桥臂设计，有效抑制电源网络失配导致的差模振荡，降低误触发风险。该技术可提...

Yucheng Du · Bin Cai · Shaomin Yan · Weiyu Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

提出一种基于深度强化学习（DRL）的新型控制方案，以提升采用Vienna整流器的永磁同步发电机（PMSG）在风力发电系统中的运行性能。针对PMSG定子电流谐波及Vienna整流器中点电压波动问题，设计了基于风速、具有变权重系数的奖励函数，并构建以风速为首要观测状态的快速响应Agent模型，以降低外部环境干扰。通过构建多样化的随机训练环境，增强系统对不同风速变化场景的适应能力。采用双延迟深度确定性策略梯度（TD3）算法进行离线训练。仿真与实验结果表明，该方案在不同风速下控制误差小，显著提升了电能质...

解读: 该研究提出的基于DRL的Vienna整流器控制方案对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品线具有重要参考价值。特别是其针对电流谐波和中点电压波动的优化思路，可应用于ST系列储能变流器的三电平拓扑控制。研究中基于风速的变权重奖励函数设计方法，对改进公司产品在复杂工况下的控制性能具有启发意义。该方案通过T...

Wei Wang · Abdul Rahim Junejo · Irfan Ahmed Shaikh · Yue Tang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

为实现卷盘式喷灌机电动驱动系统的高精度控制，针对系统存在的非线性摩擦、外部扰动及参数失配问题，提出一种基于先进滑模趋近律（ASMRL）与新型滑模观测器（NSMO）的滑模速度控制方法。通过建立考虑转动惯量与时变负载的数学模型，改进传统终端滑模趋近律，采用幂次分段函数替代符号函数，并引入指数与幂项，加快趋近速度并抑制抖振。理论分析表明ASMRL具有更快收敛性与更强抖振抑制能力。设计NSMO精确估计总扰动并在控制中补偿。实验结果表明，相较传统PI与TSMC方法，ASMC+NSMO将稳态误差分别降低88...

解读: 该先进滑模控制技术对阳光电源电机驱动类产品具有重要应用价值。ASMRL+NSMO方案可直接应用于：1）新能源汽车电机控制器，提升电驱系统在负载突变、参数漂移工况下的速度响应精度与抗扰性能；2）储能系统PCS中的风机/水泵电机控制，降低88%稳态误差可显著提升散热系统效率；3）光伏跟踪支架驱动电机，增...

Zhenjie Li · Yingkai Liu · Pengfei Xue · Yuhong Bai 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

由于元件容差和老化导致的谐振槽路失谐会影响无线充电系统的工作性能。本文提出一种基于可控磁通原理的动态调谐电路（DTC），可恢复系统谐振状态，具备连续电容调节能力、高精度、低电压/电流应力及优良的参数主动抗扰能力。深入分析了DTC的结构、工作原理及其核心部件——可控磁通电感（CMFI），并研究了参数设计方法与灵敏度特性。给出了闭环控制策略、谐振状态判据及动态调谐单元的实现电路。仿真验证了DTC的可行性，实验结果表明，在负载变化及原边谐振元件参数偏移时，采用DTC可显著提升输出功率，效率略有下降，实...

解读: 该动态调谐技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。可控磁通电感（CMFI）实现的连续电容调节能力，可直接应用于新能源汽车OBC充电机和无线充电桩产品，解决谐振槽路因元件老化和温度漂移导致的失谐问题。98.5%的调节精度和低电压应力特性，可提升充电系统在宽负载范围内的功率传输稳定性。该技术的参数...

Shengjun Zhao · Tong An · Fei Qin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

键合界面开裂是绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块长期运行中的主要失效模式。本文提出一种有效表征功率循环条件下IGBT模块键合界面疲劳裂纹扩展的数值模拟方法。通过功率循环试验与键合线拉力测试，获取不同循环次数后的力-位移（F-δ）曲线；建立考虑界面损伤累积效应的有限元-疲劳内聚力模型（FE-FCZM），结合敏感性分析确定关键参数，并利用机器学习模型实现由F-δ曲线反演FCZM参数。仿真与实验结果对比验证了该方法在界面损伤程度预测上的准确性，且在寿命预测中相比传统模型具有最小误差，为IGBT模块可靠...

解读: 该IGBT模块键合界面疲劳损伤预测技术对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要价值。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的IGBT模块在频繁功率循环下面临键合线脱落风险，该研究提出的FE-FCZM与机器学习结合的方法可精准预测界面裂纹扩展，为产品设计阶段的寿命评估提供量化工具。特别适用于PowerTi...

Shunfeng Yang · Yudong Guan · Jie Gong · Zhi Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

采用矩阵构造技术减少电压传感器数量的模块化多电平变换器（MMC）可显著降低硬件成本，但可能因开关矩阵奇异及子模块电容电压估测不准而影响系统性能。本文分析了奇异矩阵的生成机理并计算其发生概率，评估关键参数对方法适用性的影响，提出补偿功率器件导通压降与采样偏差以提高估测精度，并给出组内子模块数目的选取准则。通过闭环电压控制验证了该方法在多种工况下的可行性，实验结果证明了所提策略的有效性。

解读: 该MMC电压传感器缩减技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过矩阵构造方法减少传感器数量可直接降低硬件成本，提升系统可靠性。文中提出的奇异矩阵规避策略、功率器件压降补偿方法及组内子模块数优化准则，可应用于阳光电源多电平储能变流器的传感器配置优化，在保证...

Zeliang Zhang · Guangzhao Luo · Xinyu Li · Yuxuan Du 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

针对经典三相半桥电机驱动在开路故障下的无传感器控制难题，提出一种利用IGBT开路相中反电动势与二极管导通残流相关性的方法。首先建立残流模型，并设计适用于不同转速的统一采样策略。基于该统一模型构建相位反电动势观测器，实现故障后转子速度与位置的精确估计。实验验证表明，该方法在稳态下估计误差为0.3 rad，加减速过程中为0.5 rad，具有良好的动态与稳态性能。

解读: 该IGBT开路故障下的无传感器容错控制技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要应用价值。研究提出的二极管导通残流统一模型可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动系统，通过反电动势观测器实现故障后的位置估计，避免增加冗余传感器成本。该方法在稳态0.3rad、动态0.5rad的估计精度可保障ST系列储能变...

Zekun Li · Bing Ji · Kun Tan · Puzhen Yu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

尽管碳化硅（SiC）MOSFET性能优越，但其热容量小、开关速度快，对短路保护提出了更高要求。本文提出一种基于漏源电压（V_DS）摆动的快速可靠短路保护方法，可在器件达到临界损伤前迅速检测并关断。该方法在150 ns和24 ns内分别实现Type-I与Type-II短路的超快检测；利用现有RC缓冲电路实现短路检测与主电路保护的集成，不改变其原有功能；结合低成本数字栅极驱动器中的新型采样保持（S/H）电路，提升工况适应性。实验平台验证了该方案的有效性与重复性。

解读: 该SiC MOSFET快速短路检测技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其150ns超快检测响应可显著提升功率模块可靠性，特别适用于PowerTitan大型储能系统中高频开关场景的器件保护。基于Vds摆动的检测方法与现有RC缓冲电路集成，无需额外硬件成本，可直接应用于...

Xu Wang · Yanjie Guo · Fei Xu · Ming Xue 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

互感和负载变化影响无线电力传输（WPT）系统性能，准确识别这些参数对系统控制与状态监测具有重要意义。现有方法多基于电路模型，易受参数误差影响。本文提出一种融合电路模型与数据驱动模型的互感和负载识别方法，兼具数据驱动模型抗参数误差能力强和电路模型物理意义明确的优点，仅需WPT系统的直流输入电流和一个电压有效值即可实现精确识别，无需无线通信。采用支持向量回归（SVR）建立数据驱动模型，并结合考虑整流器等效输入阻抗的电路模型推导参数关系，进而提出负载识别方法。实验结果表明，互感、负载电阻和负载电压的最...

解读: 该互感与负载识别技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。在新能源汽车充电桩业务中，可应用于无线充电系统的实时参数监测与自适应控制，通过融合SVR数据驱动模型与等效电路模型，仅需直流输入电流和电压有效值即可实现互感、负载的高精度识别（误差<5%），无需无线通信降低系统成本。该方法可增强阳光电源无...

Wei Zhang · Kailong Yao · Xin Yin · Jishuang Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

轴向磁场磁通切换永磁电机（AFFSPMM）因低速大转矩和空间利用率高而适用于新能源汽车。然而，其显著的谐波含量在提升输出转矩的同时增加了损耗，因此需研究效率优化控制方法以满足节能需求。本文建立了基于解析与实验方法的铜耗、铁耗及永磁体涡流损耗模型，并采用带遗忘因子的递推最小二乘法在线辨识电感、电阻和磁链参数，提高损耗模型精度。在此基础上，通过重新分配d轴和q轴电流实现损耗最小化，从而提升电机运行效率。实验结果表明，所提方法相比id=0、最大转矩每安培（MTPA）和损耗最小化控制（LMC）具有更优的...

解读: 该AFFSPMM效率优化控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文中提出的多损耗模型（铜耗、铁耗、永磁体涡流损耗）建模方法及递推最小二乘在线参数辨识策略，可应用于阳光电源电机驱动控制器和OBC充电机的效率优化。相比传统id=0和MTPA控制，该损耗最小化控制（LMC）通过动态重分配d-q...