Zibo Sun · Hongzhi Yang · Haoran Wang · Yipei Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对由有源中点钳位（ANPC）三电平逆变器驱动的永磁同步电机（PMSM）因参数失配导致控制精度下降的问题，提出一种基于超螺旋积分滑模观测器的无模型预测电流控制策略（MFPCC-STISMO）。构建与参数无关的一阶超局部模型替代传统PMSM数学模型，并设计具有积分滑模面的STISMO以估计集总扰动，抑制参数失配对控制性能的影响。同时，为避免传统三电平模型预测电流控制中中点电压平衡依赖权重因子的问题，提出一种无需权重因子的平衡策略，通过合理分配正负小矢量作用时间，利用其产生幅值相等、方向相反的中点电...

解读: 该MFPCC-STISMO技术对阳光电源ST系列储能变流器和新能源汽车驱动系统具有重要应用价值。其无模型预测控制策略可有效解决ANPC三电平拓扑中因温度漂移、老化导致的参数失配问题，提升PowerTitan储能系统在宽工况下的电流控制精度。超螺旋滑模观测器的强抗扰特性可增强储能变流器在电网扰动下的鲁...

Hao Zhou · Xuewei Xiang · Hui Li · Bin Yuan 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

针对T型三电平逆变器驱动的双三相永磁同步电机在单相开路故障下控制自由度降低、谐波转矩冲突及电流谐波增大的问题，提出一种抑制谐波与共模电压的容错模型预测控制策略。该方法采用降阶空间矢量解耦变换重构故障后电机模型，结合双矢量合成技术生成零谐波电压的虚拟矢量，并动态调整序列以抑制电流谐波。通过分类选取低共模电压的大矢量并交替使用，实现全速域共模电压主动抑制。设计的无权重混合代价函数协同优化开关频率与中点电压平衡。实验验证了该策略的有效性。

解读: 该容错MPC技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要应用价值。T型三电平拓扑的单相开路容错控制可直接应用于车载电机驱动系统，提升系统可靠性。其谐波抑制与共模电压抑制技术可借鉴至ST系列储能变流器，降低EMI滤波器成本并改善电网侧电能质量。双矢量合成的零谐波电压虚拟矢量技术与阳光现有MPPT算法优化思...

Qiang Yi · Ningrui Yang · Ying Pang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

为充分发挥LC耦合混合有源电力滤波器（LC-HAPF）的性能，模型预测控制（MPC）因其优良动态响应被广泛应用，但存在参数依赖性强与稳态误差大的问题。本文提出一种具备强参数鲁棒性和低计算复杂度的三维四矢量模型预测控制（FV-MPC）方法。通过构建超局部模型并结合简单非线性扰动观测器（NDO）估计和补偿集总扰动，在无需交流电容传感器的情况下提升参数鲁棒性。引入等效开关函数与占空比转换机制，显著减少电压矢量组合及计算负担。基于解析法求解最优占空比，进一步提升控制性能。实验结果表明，该方法在电感±60...

解读: 该三维四矢量MPC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。其参数鲁棒性设计可应对储能系统中LC滤波器参数漂移问题，在电感±60%摄动下仍保持低电流误差，显著提升系统可靠性。低复杂度算法使CPU负载降低30%，可为储能变流器预留更多计算资源用于高层级功能如虚...

Zhuoxin Li · Shu Cheng · Ruirui Zhou · Yusong Hu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

本文提出一种用于单相Buck功率解耦AC/DC系统的无模型控制方法，解决单相整流器（SPR）与降压解耦电路（BDC）间因纹波电流耦合导致的性能下降问题。基于系统数学模型和直流母线纹波电流关系，分析了二者耦合机理，并建立了一种新颖的超局部模型（ULM）。在此基础上，分别为SPR设计了无模型预测电流控制（MFPCC）策略，为BDC设计了无模型功率解耦控制（MFPDC）策略。同时设计扩展滑模观测器（ESMO）以估计ULM中的未知部分，补偿系统动态变化引起的误差。实验结果验证了所提方法的有效性。

解读: 该无模型功率解耦控制技术对阳光电源储能变流器和车载OBC产品具有重要应用价值。针对单相AC/DC系统中二倍频纹波导致的耦合问题，所提MFPCC和MFPDC策略可直接应用于ST系列储能变流器的单相并网场景，减小直流母线电容需求，提升功率密度。扩展滑模观测器的无模型特性降低了对精确参数的依赖，增强系统鲁...

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...

Xianglin Li · Yicen Tian · Wenbo Dai · Jun Dai · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

多相游标永磁电机（VPMM）因高转矩密度和优良的容错能力受到广泛关注。为充分释放其容错潜力，并避免故障诊断误差、延迟及重构复杂性，本文提出一种基于三相解耦空间矢量脉宽调制（TPD-SVPWM）的自然容错控制（NFTC）策略，实现对称六相VPMM在开相故障下平滑过渡至容错运行。通过TPD-SVPWM技术，将六相电压源逆变器的电压矢量分解为两个三相系统，降低矢量数量，并借助SVPWM减小输出电压矢量与参考矢量的偏差，相较模型预测电流控制（MPCC）更有效抑制转矩脉动。结果表明，所提方法显著改善稳态与...

解读: 该六相电机容错控制技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。TPD-SVPWM解耦控制策略可直接应用于ST系列储能变流器的多相并联拓扑，在单相故障时无需复杂重构即可平滑切换，提升系统可靠性。自然容错控制理念可借鉴至PowerTitan大型储能系统的模块化冗余设计，避免故障诊断延迟导致的系统停机。...

Yiren Zhu · Xinyang Hao · Tao Yang · Zhenyu Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

在多电飞机(MEA)直流配电系统中,双有源桥(DAB)变换器用于管理不同直流母线间或储能设备(如电池)的功率传输。但因低压(LV)H桥电流变化率较高和电流幅值大,LV板与变压器间互联电感不可忽略,其在变压器次级侧引入明显电压降,可能导致功率控制不准确。为解决该问题,开发DAB变换器综合数学模型用于移动离散控制集模型预测控制(MDCS-MPC)方法以最小化稳态误差。该模型明确包含互联电感影响并进一步研究传输功率与LV侧电压降间关系。1000W DAB样机实验验证了模型和MDCS-MPC方法有效性,...

解读: 该考虑互联电感的DAB模型预测控制技术对阳光电源高变比变换器设计有重要参考价值。互联电感建模方法可应用于ST储能变流器的大功率DAB模块,提高功率控制精度。MDCS-MPC算法对阳光电源航空和特种电源领域的高可靠性要求有借鉴意义。该技术对PowerTitan储能系统的宽电压范围DC-DC变换和动态响...

Qingsong Wang · Songhao Chen · Fujin Deng · Ming Cheng 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

随着电力系统可再生能源比例增长,电网稳定性需要专用能量消纳技术。电弹簧(ES)是新型电力电子装置,通过将用户负荷分为关键负荷(CL)和可调节非关键负荷(NCL),将CL功率波动转移至NCL解决功率波动问题。研究典型电压源型ES拓扑,提出ES系统无差拍预测功率控制策略,通过应用计算的ES参考电压到逆变器分别控制系统有功和无功功率,具有良好动态性能、无稳态误差、无需参数整定和无需锁相环(PLL)。为解决基于模型控制的参数敏感性问题,实现基于递归最小二乘(RLS)的集成在线参数辨识方法。仿真和实验验证...

解读: 该电弹簧无差拍预测功率控制技术对阳光电源储能系统的电网友好型控制有创新启发。无PLL有功无功独立控制方法可应用于ST储能变流器的功率波动平抑功能,提高动态响应速度和控制精度。在线参数辨识技术对阳光电源逆变器的鲁棒性提升有借鉴价值。该技术对PowerTitan储能系统参与电网调峰调频和可再生能源消纳有...

Mostefa Kermadi · Aissa Rebai · Saad Mekhilef · Lotfi Baghli 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

本文提出一种面向并网两电平逆变器的新型无模型死beat预测电流控制方法（MF-DBPC），适用于含阻感（R–L）滤波器的系统。该方法仅依赖电流与电压测量数据构建数据驱动模型，无需精确系统参数。核心在于采用带外生输入的自回归（ARX）模型结合递归最小二乘（RLS）算法实现参数在线辨识，显著提升动态适应性与抗参数失配能力。通过与滚动优化策略对比，仿真表明所提死beat控制方案在更低采样频率下仍可获得更优电流波形质量。实验验证了其在稳态与动态工况下的有效性及对滤波电感偏差的强鲁棒性。

解读: 该无模型死拍预测电流控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。基于ARX-RLS的数据驱动方法可显著提升产品对滤波参数偏差的鲁棒性，解决大规模生产中电感容差导致的控制性能差异问题。相比传统模型预测控制，该方法在较低采样频率下仍能保证电流质量，可降低DSP/FPGA算力...

Shuo Han · Yongjun Zhang · Xiong Xiao · Qiang Guo · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

电推进技术已成为飞机动力系统电气化的重要方向。然而，电机驱动运行中产生的谐波易引发振动、部件老化等问题，影响飞行姿态甚至导致螺旋桨损伤。本文提出一种结合自适应谐波消除（AHE）策略的模型预测电流控制（MPCC）方法，通过调节自适应滤波器权重，依据代价函数剔除输入信号中的有害频率成分，生成理想的逆变器参考电压。实验结果表明，该方法在保持系统响应速度的同时有效抑制了死区效应引起的谐波，相较于死区补偿和谐波提取算法，总谐波失真率分别降低约47.36%和15.64%，显著提升了电推进系统的稳定性。

解读: 该自适应谐波消除模型预测控制技术对阳光电源电机驱动产品线具有重要借鉴价值。其核心的AHE-MPCC算法可直接应用于新能源汽车电机控制器和充电桩功率模块，通过自适应滤波器实时抑制死区效应谐波，相比传统死区补偿方案THD降低47.36%，可显著提升电机驱动系统的转矩平稳性和效率。该方法与阳光电源现有MP...

Zheng Yin · Fujin Deng · Sahar S. Kaddah · Abdelhady Ghanem 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

在LC滤波电压源逆变器（VSIs）中，参数失配会影响传统最优开关序列模型预测控制（MPC-OSS）下的电容电压性能，导致预测误差和总谐波畸变率增加。为提升传统MPC-OSS的参数鲁棒性，本文提出一种耐电压噪声的无模型预测控制结合最优开关序列（VNT-MFPC-OSS）策略。该策略不仅建立并在线更新LC滤波VSI的数据模型，还通过引入噪声容忍系数抑制电压噪声影响。所提方法有效消除参数变化对传统MPC-OSS的影响，并抑制电压噪声对无模型预测控制（MFPC-OSS）的干扰。实验平台验证了VNT-MF...

解读: 该VNT-MFPC-OSS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。针对LC滤波器参数漂移导致的电压THD恶化问题，所提无模型预测控制策略可显著提升PowerTitan储能系统在长期运行中的电能质量稳定性。噪声容忍系数设计可增强控制算法对电容老化、温度变化等工况的鲁棒性，...

Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。

解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...

Mohammad Anas Anees · Saad Mekhilef · Marizan Mubin · Mostefa Kermadi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

提出带LCL滤波器并网逆变器的改进减传感器最优开关序列模型预测电流控制(OSS-MPCC)算法,仅需并网电流测量。OSS-MPCC算法利用四类信号:虚拟磁链观测器获得的估计电网电压对称分量、全状态Luenberger观测器获得的状态估计、基于SOGI-QSG对称电压估计获得的正序并网电流参考、逆变器开关状态,实现并网运行预测电流跟踪。该算法同时提供多项优势:成功限制逆变器电压开关频率频谱、传感器数量从9个减至3个、即使电压不平衡情况下电网电流总谐波畸变(THD)仍低于2.5%、对滤波器参数失配展...

解读: 该减传感器最优开关序列MPC技术对阳光电源并网逆变器控制优化有重要应用价值。传感器数量减少67%可应用于SG光伏逆变器和ST储能变流器,降低成本并提高可靠性。虚拟磁链和全状态观测器技术对阳光电源并网控制算法的无传感器化有借鉴意义。2.5%低THD和参数鲁棒性对户用和工商业并网系统的电能质量和适应性有...

Xuesong Wu · Cheng Xue · Bowei Li · Yunwei Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

并联双逆变器馈电驱动系统中降低直流母线电容均方根(RMS)电流极具挑战性,因直流母线电流受环流和工作点严重影响。提出改进的有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)方案,在估计直流母线纹波电流时在线考虑环流和功率分配,确保广泛工作条件下性能一致。在扩展预测时域内评估直流母线性能,更准确表示直流母线纹波电流围绕平均值的波动。引入多速率混合结构缓解大量开关状态的计算需求,在灵活子集内预测直流母线电流保持计算负担适度。相比先进方法直流母线RMS电流降低13.5%至41.3%。

解读: 该改进MPC直流母线电流优化技术对阳光电源并联驱动系统有重要应用价值。该方案可应用于新能源汽车双电机驱动系统的母线电容优化,延长电容寿命并提高系统可靠性。13.5%-41.3%的RMS电流降低对ST储能系统并联模块的电容设计优化有参考意义。多速率混合结构对阳光电源高性能电机控制器的实时MPC实现有借...

Yuri O. Cota · Jefferson S. Costa · Angelo Lunardi · Igor Oliani 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

模型预测控制（MPC）因其固定开关频率和多变量控制能力，广泛应用于电力系统特别是可再生能源发电中。在双馈感应发电机（DFIG）系统中的应用可有效抑制转矩与电流振荡，提升动态稳定性。然而，MPC加权因子的设计对成本函数具有直接影响，不当选择将恶化系统性能。本文提出一种基于根轨迹法（RLM）的加权因子设计方法，通过确保闭环特征值稳定，优化功率调节与电能质量性能，并构建性能图谱分析加权因子与预测时域对系统动态的影响。最后通过实验平台验证所提MPC控制策略在调节DFIG转子电流、保障并网能量稳定性与性能...

解读: 该研究的CCS-MPC加权因子设计方法对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品具有重要参考价值。特别是在ST系列储能变流器和大型储能系统中,该方法可优化并网控制性能,提升系统动态响应能力。通过根轨迹法设计加权因子,能够有效改善功率调节精度和电能质量,这对构建高性能的GFL/GFM控制系统具有重要指导意...

Harish Karneddi · Deepak Ronanki · Jose Rodriguez · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

提出模块化可重构车外充电器,在宽输出电压范围内为现有和下一代电动汽车(EV)充电提供增强性能。充电器利用功率电子构建块(PEBB),根据电池电压配置为星形或三角形连接以优化不同输出电压范围性能。每个PEBB包含无桥宽电压范围前端变换器(FEC)和隔离DC-DC变换器。通过有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)实现的分布式控制架构促进固有平滑模式转换并保持模块间一致性能。通过MATLAB/Simulink中150kW模型综合仿真、3.3kW PEBB实验室样机实验研究和150kW充电器实时研究验...

解读: 该模块化可重构充电器技术对阳光电源电动汽车充电桩产品有重要创新价值。PEBB模块化设计可应用于大功率直流充电桩,实现宽电压范围适应并降低成本。FCS-MPC分布式控制策略对阳光电源充电桩的模式平滑转换和多模块协调有借鉴意义。120-900V宽电压范围对阳光电源充电桩产品兼容各类电动汽车有实用价值,可...

Zhan Liu · Quangen Li · Jiawei Fu · Hua Zhou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

模块化多电平变换器-电池储能系统（MMC-BESS）有助于提升电网可靠性，但其模型预测控制（MPC）面临计算量大、输出电流质量不佳及权重因子选取困难等问题。本文提出一种扩展电平MPC方法，在负载MPC阶段直接计算输出电压参考值，并通过逐步优化确定输出电平，采用优化电流误差面积的代价函数以降低电流总谐波畸变（THD）。每控制周期计算复杂度恒为5，与子模块数量无关。针对环流控制设计两种策略，并采用独立代价函数避免权重因子整定，将荷电状态（SoC）平衡反馈引入环流参考实现相间与桥臂间SoC均衡。仿真与...

解读: 该扩展电平MPC方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其核心优势在于：1）计算复杂度恒定为5且与子模块数量无关，可显著降低控制器成本，适合大规模MMC-BESS部署；2）通过优化电流误差面积降低THD，可提升ST储能变流器并网电能质量，满足严格的电网谐波...

Mahyar Hassanifar · Milad Shamouei-Milan · Kourosh Khalaj Monfared · Yousef Neyshabouri 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

五电平嵌套中点钳位（5L-NNPC）变换器在可再生能源转换、并网系统及电机驱动中具有广泛应用前景。然而，任一开关发生开路故障（OCF）将导致逆变器停机。为此，本文提出一种包含故障检测、诊断与容错运行的综合容错策略。采用基于模型的双层方法实现故障开关的准确识别，并结合模型预测控制（MPC）与开关状态重构，实现故障后部分功率输出。针对故障后开关状态减少及相电压不平衡问题，自动调节多目标代价函数的权重因子，有效平衡飞跨电容电压。仿真与实验结果验证了所提方法在故障检测准确性及容错运行能力方面的有效性。

解读: 该五电平NNPC变换器容错技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，所提出的基于MPC的故障诊断与容错策略可显著提升系统可靠性，实现IGBT开路故障后的降额运行，避免整机停机造成的经济损失。对于SG系列大功率光伏逆变器，五电平拓扑的容错能力可保障电站持续并网发电。在电动汽车驱...

Catalina González-Castaño · Margarita Norambuena · Alex Navas-Fonseca · Freddy Flores-Bahamonde 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

多电平变换器已成为中高压大功率应用的重要解决方案，其中五电平T型嵌套中点箝位（5L-T-NNPC）结构因硬件需求少、电压适用范围广而备受关注。传统有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）虽动态响应快，但依赖精确的系统模型，参数失配易导致性能下降。为此，本文提出一种新型无模型预测控制（MF-PC），无需精确建模，仅利用变换器运行数据通过最小二乘法辨识自回归外生（ARX）模型参数，具有良好的参数鲁棒性。仿真与实验结果表明，所提MF-PC在5L-T-NNPC变换器上的控制性能优于传统FCS-MPC。

解读: 该无模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG大功率光伏逆变器具有重要应用价值。五电平T-NNPC拓扑的硬件精简特性契合阳光电源PowerTitan大型储能系统的成本优化需求，其宽电压范围适配1500V高压系统。MF-PC方法通过在线ARX参数辨识，可显著提升产品在温度漂移、器件老化等工况下...

Hongwei Tao · Yunquan Song · Zhen Huang · Yunjun Yu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

针对牵引系统中两电平逆变器常见的开路故障，提出一种基于有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）的无阈值故障诊断方法。通过分析正常与故障工况下的代价函数估计值生成残差序列，遍历该序列获取最小残差以定位故障，并引入残差变化率进行故障结果的二次确认。该方法无需设定阈值，也无需额外硬件。实验结果表明，该方法在参数失配情况下具有较强鲁棒性，可在八分之一个电周期内准确诊断开路故障，验证了其有效性和可行性。

解读: 该无阈值开路故障诊断技术对阳光电源储能变流器和新能源汽车产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan系统，该方法可在八分之一电周期内快速诊断IGBT开路故障，无需额外传感器即可提升系统可靠性，降低硬件成本。对于车载OBC和电机驱动产品，基于FCS-MPC的诊断方法与现有控制策...