Pooyan Alinaghi Hosseinabadi · Hemanshu Pota · Saad Mekhilef · Georgios Konstantinou 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

在三相比例积分（PI）锁相环（PLL）系统中，同时实现最优动态性能和有效滤波是一项重大挑战。为应对这一挑战，本文提出了一种新方法，即在基于同步参考系的锁相环中，用终端滑模（TSM）控制器取代PI控制器。三相锁相环系统采用基于正交信号发生器的二阶广义积分器，以利用其先进的滤波能力。定义了一种新的高级滑模面和控制律，其中包含多个设计参数，并确保控制信号平稳。该方法在不影响控制器鲁棒性和快速动态响应的前提下，有效减少了抖振。利用李雅普诺夫理论证明了TSM - PLL的稳定性，确保其具有有限时间收敛性。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于终端滑模控制的三相锁相环技术具有重要的应用价值。锁相环作为并网逆变器的核心控制模块，其性能直接影响光伏逆变器和储能系统的并网质量与稳定性。 该技术的核心创新在于用终端滑模控制器替代传统PI控制器，并结合二阶广义积分器的滤波能力，实现了动态性能与滤波效果的协同优化。...

Sign In or Purchase 4 Cites in Papers 466 Full Text Views - Alerts [Manage Content Alerts](https://ieeexplor · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

本文提出了一种新型的五电平功率变换器，以提高三相开关磁阻电机（SRM）驱动系统的输出性能。与传统的五电平变换器相比，该功率变换器大幅减少了开关管的数量，简化了驱动系统。结合新的工作模式，提出了一种改进的电流斩波控制（CCC）方法。此外，该变换器还实现了直接瞬时转矩控制（DITC），可降低转矩脉动。通过在不同工况下的实验验证，评估了所提出的拓扑结构和控制方法的有效性。结果表明，与传统的不对称半桥（AHB）功率变换器相比，所提出的变换器结构可使转矩脉动最多降低33.02%。此外，效率测试表明，系统效...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项五电平开关磁阻电机（SRM）变流器技术具有重要的战略参考价值。虽然该技术主要针对电机驱动系统，但其核心拓扑创新和控制策略与我司在光伏逆变器、储能变流器领域的多电平技术路线高度契合。 该技术的核心价值在于通过拓扑优化大幅减少开关器件数量，同时实现五电平输出，这与阳光电源...

Zhi Chen · You Zhou · Feifan Guo · Christopher H. T. Lee · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

为拓宽开放式绕组永磁同步电机（OEW - PMSM）驱动系统的调速范围并减少电力电子器件，本文采用了串联端绕组拓扑结构。提出了一种简化的调制策略。与空间矢量脉宽调制（SVPWM）相比，所提出的调制方法在ABC坐标系下计算四个桥臂的占空比。它避免了复杂的扇区识别和电压矢量分配计算，可简化控制器设计。串联端绕组拓扑结构的不对称性导致三相死区时间电压误差不对称。本文分析了死区时间的特性，并提出了一种新颖的死区时间补偿策略以消除电流谐波。采用自适应线性神经元（Adaline）神经网络（ANN）算法进行谐...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的串联端绕组三相逆变器改进调制技术具有重要的参考价值，特别是在电动汽车驱动系统和储能变流器领域的应用潜力值得关注。 该技术针对开端绕组永磁同步电机驱动系统，通过串联端绕组拓扑结构实现了速度范围扩展和功率器件简化。这与阳光电源在储能PCS（储能变流器）和电动汽车...

S. A. Saleh · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

本文提出一种基于优化分辨率级的小波调制方法，用于最小化变频感应电机驱动中的共模电压（CMV）。通过优化分辨率级，可调节小波调制生成的每个开关脉冲的持续时间与位置，显著降低定子电压谐波含量的能量，从而减小三相定子电压的瞬时不平衡。该方法无需额外滤波电路或修改功率变换器结构，即可有效抑制CMV及共模电流。实验在10马力感应电机驱动系统上验证，结果表明分辨率级优化对电机控制性能和直流母线电压影响甚微。

解读: 该小波调制优化技术对阳光电源电机驱动产品线具有重要应用价值。共模电压抑制是电动汽车驱动系统的核心痛点，直接影响电机轴承寿命和EMI性能。该方法通过优化分辨率级调节开关脉冲时序，无需额外硬件即可降低CMV，可直接应用于阳光电源车载电机控制器和充电桩产品。技术启发：1）可与现有SiC功率模块结合，在保持...

Ashraf Ali Khan · Daniel Afriyie · Mohammad Al Saaideh · Shehab Ahmed · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

本文介绍了一种新型的电动汽车（EV）集成充电器。与传统充电器不同，该充电器可无缝利用电机驱动系统的电机和逆变器进行充电，无需外部充电器以及额外的半导体元件或控制电路。这种创新方法不仅降低了成本，还能减小电动汽车的整体尺寸。与传统集成充电器不同，所提出的充电器无需接入电机中性点，也无需对电机绕组进行任何重新配置。此外，它在充电过程中不会产生转矩，这使其对电动汽车尤其具有吸引力，特别是在微出行应用中。而且，该充电器的元件数量较少，开关承受的电压应力较低，且不存在浪涌电流问题。本文还对所提出的充电器进...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项集成式车载充电技术展现出值得关注的创新价值，尤其在我们拓展电动汽车充电解决方案和微出行领域具有战略意义。 该技术的核心优势在于充电系统与电机驱动系统的深度集成，无需额外的半导体器件和控制电路，这与阳光电源在逆变器领域追求的系统集成化、小型化理念高度契合。论文提出的方案...

Zhigang Yao · Xinyu He · Muyang Liu · Jingrui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

通常，变开关频率方法用于使功率变换器工作在三角电流模式（TCM）或近临界导电模式（CRM），以实现零电压切换（ZVS）。然而，该方法存在电感峰值电流高、控制器设计复杂等问题。本文提出一种新颖的固定开关频率控制策略，采用梯形电流模式（TZCM），在近CRM下通过建模平均电感电流与双占空比的关系，调节并交替两个占空比，实现ZVS。该方法有效降低峰值电流，提升轻载效率，并适用于所有三电平DC-DC变换器。实验在2 kW样机上验证，最高效率达99.12%。

解读: 该固定频率ZVS控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的DC-DC环节具有直接应用价值。三电平拓扑是阳光电源中高压产品的核心架构，该技术通过梯形电流模式在固定频率下实现ZVS，可有效解决变频控制带来的EMI设计复杂性和磁性元件优化难题。相比传统TCM，峰值电流降低可减小功率器件应力，提...

Sung Jun Lee · Jonghun Choi · Gyu Cheol Lim · Sang Min Kim 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

电压源逆变器（VSIs）因其在电动机驱动系统中具有较高的控制性能和效率，而在电动汽车中得到了广泛应用。然而，逆变器在开关过程中的输出电压会产生轴承电流，从而导致轴承损坏。本文分析了轴承电流与轴承损坏之间的关系，并提出了一种降低轴承电流的新方法。首先，介绍了一种采用电流互感器的精确轴承电流测量系统。该系统验证了低速时轴承电流导致轴承损坏的现象，并通过对轴承音频信号进行傅里叶变换分析来证实这一现象。随后，提出了一种考虑内置式永磁同步电机（IPMSMs）凸极性的两相脉宽调制（PWM）方法以及一种电容滤...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对逆变器驱动系统轴承电流抑制技术的研究具有重要的跨领域应用价值。虽然该研究聚焦于电动汽车的永磁同步电机驱动系统，但其核心技术原理与我司光伏逆变器、储能变流器等产品面临的共性问题高度相关。 **技术价值分析：** 逆变器开关过程产生的共模电压和轴承电流问题同样困扰着大...

Om Prakash Jaga · Sumit GhatakChoudhuri · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

本文提出了一种适用于关键负载应用的单相并网太阳能转换 - 电池储能系统的智能控制策略。所提出的控制方案可确保即使在市电缺失的情况下，也能为关键负载提供不间断的电力供应。该系统分别适用于并网和孤岛运行模式。一种自主控制方案可确保在并网和孤岛运行模式之间实现无缝切换。提出了一种改进的指数双曲正弦自适应滤波器，用于计算负载电流的有功权重分量。这种滤波器还能确保加快权重收敛速度、最小化稳态误差并改善动态响应。所提出的基于自适应滤波器的恒定开关频率模型预测控制可调节电网电流，并允许与交流市电进行有功功率交...

解读: 从阳光电源光储一体化解决方案的业务视角看，该论文提出的单相光伏-储能系统无缝切换控制技术具有显著的应用价值。该技术聚焦于关键负载供电场景，通过智能控制策略实现并网与离网模式的平滑过渡，这与我司户用光储系统和C&I工商业储能产品的核心需求高度契合。 技术层面的三个创新点值得关注：首先，改进的指数双曲...

Xiaoqiang Guo · Hengyi Zhu · Han Zhang · Senyu Du 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

在可再生能源制氢系统中，过大的电流纹波会影响电解槽的使用寿命。传统三相有源桥移相策略仅有两个外部移相角，缺乏优化电流纹波的多余控制自由度。为解决该问题，本文提出一种适用于三有源桥（TAB）拓扑的电流纹波抑制策略。该策略在制氢端口设置一个内部移相角，增加了系统的控制自由度数量。通过计算得到最优移相角组合，可有效抑制制氢端口输出电流的电流纹波。

解读: 从阳光电源光伏制氢业务布局来看，这项三重有源桥（TAB）电流纹波抑制技术具有重要的战略价值。当前我们的光伏制氢系统面临的核心挑战之一，正是如何在功率变换环节有效降低电流纹波对电解槽寿命的影响。传统三相有源桥相移策略仅有两个外部相移角，控制自由度受限，难以实现电流质量的深度优化。 该论文提出的技术方...

Xiaoguang Zhang · Shujun Fang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

在一些特殊应用中，受运行条件限制，需要采用较低的开关频率（LSF）以降低开关动作带来的功率损耗。然而，在低开关频率下，电机电流的总谐波畸变率（THD）会升高。因此，为减少因开关频率降低而导致的电流谐波增加，本文提出了一种基于低开关频率下谐波电流提取的永磁同步电机（PMSM）驱动简单模型预测电流控制方法（LSF - HCE - MPCC）。首先，该方法设计了一种结构简单的电流谐波分离器；然后，通过简单计算可得到预测电流谐波分量表达式。最后，将其引入代价函数以平衡电流谐波对整个系统的影响。实验验证了...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于谐波电流提取的永磁同步电机模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术针对低开关频率场景下的电流谐波抑制问题，与我司在光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统等核心产品线的技术需求高度契合。 在光伏逆变器和储能PCS领域，降低开关频率是提升系统效率、减少功率器...

Yan Li · Xibo Yuan · Yonglei Zhang · Kai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

为确保并联功率模块之间的电流均衡分配，可采用有源栅极驱动器（AGD）动态调节电流。然而，在碳化硅（SiC）器件极快的开关速度（例如小于100纳秒）下，AGD要实现有效、灵活且精确的动态电流调节颇具挑战。因此，本文提出了一种用于并联碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）功率模块的AGD在线统一开通/关断延时及电流变化率调节方案。该方案的优势在于，它能对延时调节和电流变化率调节实现独立的闭环控制，即电流变化率的调节不会影响已调好的延时补偿。此外，所提出的基于仅含两个推挽驱动通...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对并联SiC功率模块的主动栅极驱动器（AGD）电流均衡技术具有重要的应用价值。在我们的大功率光伏逆变器和储能变流器产品中，多模块并联已成为提升系统容量和可靠性的核心架构，而SiC器件的广泛应用正在推动产品向更高功率密度和效率演进。 该技术的核心创新在于实现了延迟调节...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

无电解电容驱动逆变器采用体积更小的薄膜电容器替代体积较大的电解电容器。由于缺少储能环节，这会导致直流母线电压产生波动。然而，当电压波动时，电机电流难以控制。结果，由于电流失控，电压变得不稳定。此外，电网侧电感与直流母线电容之间存在电压谐振。为提高电压稳定性，有必要通过逆变器控制来抑制电压中的波动分量。本文提出一种电容功率调节（CPR）方法来降低振荡电压。将电容功率误差转换为q轴补偿电流。此外，还提出了复系数电流控制器（CCT），以提高在直流母线电压波动且不足的情况下的电流跟踪能力。与传统电流控制...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对内置式永磁同步电机（IPMSM）无电解电容驱动技术的研究具有重要的参考价值，尤其在我们的储能变流器、光储充一体化系统及电动汽车驱动领域。 该论文提出的复系数电流控制器（CCT）和电容功率调节（CPR）方法，核心解决了用薄膜电容替代电解电容后直流母线电压波动的控制难...

Kiyohiro Iwama · Yutaro Hiyoshi · Toshihiko Noguchi · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

本文提出了一种用于可调磁场永磁同步电机（PMSM）的双逆变器系统。可调磁场永磁同步电机可控制磁场磁通，以实现更广泛的驱动范围。然而，除了直轴（d轴）和交轴（q轴）电流外，磁场控制还需要一个新的电流。另一方面，双逆变器具有独特的特性，即通过在两个直流母线之间创建电流路径来控制直流零序电流。因此，将直流零序电流用作磁场控制电流，就有可能实现一种结合了双逆变器和可调磁场永磁同步电机两者优势的电机驱动方式。在本文中，制作了一台实际的可调磁场永磁同步电机，并通过仿真和实验验证了所提出的电机驱动系统的有效性...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项双逆变器驱动可调磁场永磁同步电机技术具有重要的战略参考价值。该技术通过创新性地利用直流零序电流实现磁场调节，避免了传统方案中额外DC/DC变换器的需求，这与我司在逆变器拓扑优化方面的技术路线高度契合。 在储能系统应用层面，该技术展现出显著优势。双逆变器结构能够输出低T...

Sameer Kumar Behera · Anup Kumar Panda · Venkata Ramana Naik N · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

本文针对集成到三相并网虚拟同步发电机（TPGTVSG）系统的光伏发电机（PVG），提出了一种增强型自适应集成控制策略（EAICS），以抑制电网电流中的谐波，并抑制因光伏发电机动态特性而产生的功率振荡。所提出的控制策略在虚拟同步发电机（VSG）技术中采用了具有自适应功率控制的改进型比例谐振电流（MPRC）控制器。此外，在电网电压畸变的情况下，采用相位校正参考电流（PCRC）发生器抑制注入电网电流中的谐波，该发生器还能在电网电压骤升和骤降时抑制功率和频率振荡。因此，EAICS控制中三种控制技术协同作...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，该论文提出的增强型自适应集成控制策略（EAICS）对我司光伏并网逆变器和储能系统产品具有重要的技术参考价值。 该技术的核心创新在于将改进型比例谐振电流控制器、自适应功率控制与虚拟同步发电机（VSG）技术深度融合，在电网电压畸变工况下有效抑制并网电流谐振，并通过相位校正参考...

Houxuan Liu · Liangzong He · Bing Cheng · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

逆变器对于无线电能传输（WPT）系统至关重要，其损耗不容忽视。对于WPT系统中的宽输出电压调节，在不使用直流 - 直流转换器的情况下，常采用移相（PS）控制，这会导致逆变器硬开关。为解决这一问题，在实际应用中，针对基于PS调制的WPT系统提出了无功分数阶电容（P - FOC），其能够自适应地实现阶数为1或 - 1的可变电容。该系统可在使谐振槽路电流最小化的同时，保持较宽的零电压开关（ZVS）区域。同时，逆变器能够实现软开关。因此，与传统PS控制相比，系统效率得到显著提高，尤其是在轻载情况下。与传...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无功分数阶电容器（P-FOC）的无线电能传输技术具有重要的参考价值，特别是在储能系统和电动汽车充电领域的应用潜力值得关注。 该技术的核心创新在于通过P-FOC实现自适应可变电容，配合移相控制在宽输出电压范围内保持零电压开关（ZVS），有效解决了传统方案中逆变器硬开...

Kehan Luo · Dehong Zhou · Zhao Zhang · Jianxiao Zou 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

单级多端口逆变器（SSMI）是混合动力电动汽车的一种有吸引力的解决方案。然而，为SSMI设计调制方案颇具挑战性，因为需要同时实现直流侧电源之间的灵活功率分配以及交流侧令人满意的定子电流控制。为此，本文提出了一种基于三维矢量多映射（3DVM）的功率分配策略，以在不平衡直流母线条件下实现灵活的功率分配，同时保证定子电流调节。在所提出的3DVM方案中，将不对称的三维矢量空间划分为两个对称子空间，以简化不平衡直流母线条件下的调制方案设计，并且参考矢量分解过程通过调节分解因子为功率分配提供了额外的自由度。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单级多端口逆变器的三维矢量多映射功率分配技术具有重要的战略价值。虽然该研究聚焦于混合动力汽车的电机驱动应用，但其核心技术原理与我们在光储一体化系统和多能源接入场景中面临的挑战高度契合。 该技术的核心创新在于解决了多直流源与交流侧负载之间的灵活功率分配问题，这恰好对应我...

Masoud Davari · Jianguo Zhao · Chunyu Yang · Weinan Gao 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

电网现代化进程中交直流系统的稳定性和性能在很大程度上依赖于并网电压源换流器（GC - VSC）的整流模式。作为系统的核心，其影响十分显著。基于脉宽调制方法的级联控制的电流控制型GC - VSC在智能电网范式中应用广泛。本文探讨了在现代交直流电网中，此类GC - VSC控制结构所引发的动态特性如何被视为奇异摄动系统。为此，本文借助自适应（或近似）动态规划方法和奇异摄动理论（SPT），提出了一种基于强化学习（RL）的、针对具有不确定动态特性的电压控制问题的新型最优控制策略。首先，利用SPT将原最优控...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于强化学习和奇异摄动理论的并网变流器控制技术具有重要的战略价值。该技术直接针对当前级联控制结构中的多时间尺度动态问题，这与我司光伏逆变器和储能变流器面临的核心技术挑战高度契合。 在技术价值层面，该方法通过奇异摄动理论将复杂的全阶系统分解为快慢子系统，有效规避了数值刚...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

构网型（GFM）逆变器在弱电网中具有电压和频率支撑的优势。然而，与跟网型逆变器不同，GFM 逆变器在不对称电压骤降期间面临更具挑战性的情况。电压控制型虚拟同步发电机（VVSG）是 GFM 逆变器的典型控制方法。然而，需要仔细考虑大涌流、响应速度慢以及负序电流控制等问题。在现有的低电压穿越（LVRT）控制策略中，在维持电网支撑能力的同时，无法妥善应对这些问题。在这种情况下，可能会出现系统不稳定和电能质量恶化的情况。为克服这些局限性，本文提出一种不对称 LVRT 控制策略。首先，建立正序和负序模型并...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性控制（PBC）和虚拟电压补偿的不对称低电压穿越技术具有重要的战略价值。随着高比例新能源接入电网，构网型（GFM）逆变器正成为弱电网支撑的核心技术，这与我们在大型光伏电站和储能系统中面临的实际挑战高度契合。 该技术针对电压控制型虚拟同步发电机（VVSG）在不对...

Quansen Rong · Pengfei Hu · Yanxue Yu · Dong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

并网逆变器（GCC）的阻抗对于可再生能源系统的小信号稳定性分析至关重要。传统上，电力电子装置的阻抗是通过一次侧扰动法进行测量的，该方法需在主电路中接入实际的扰动源，成本高且操作复杂。因此，无需实际扰动源、将扰动注入控制回路的二次侧扰动阻抗测量方法受到了更多关注。本文提出了一种基于虚拟外部扰动的并网逆变器阻抗测量方法，将扰动注入公共连接点（PCC）的电压和电流采样值中。考虑到电网阻抗的影响，建立了并网逆变器的等效计算模型，并可通过并网逆变器的扰动响应来计算其阻抗。此外，比较了一次侧和二次侧扰动法的...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项虚拟外部扰动阻抗测量技术具有显著的工程应用价值。在大规模光伏电站和储能系统并网运行中，准确获取变流器阻抗特性是保障系统小信号稳定性的关键前提，直接关系到我们产品在弱电网环境下的并网性能和可靠性。 该技术的核心创新在于通过在PCC点的电压电流采样值中注入扰动，实现了无需...

Zhiyong Chen · Bin Li · Boyi Wang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

工程师常常将比例谐振（PR）控制器简化为更简单的比例控制器，而忽略了中频处的相位滞后。这种简化可能会导致错误的假设，即当电感 - 电容 - 电感（LCL）谐振频率（ωr）低于临界频率（ωcrit），即当 ωr ≤ ωcrit 时，采用网侧电流反馈的单环控制逆变器会失稳。相反，我们发现 PR 控制器能够在中频处提供足够的相位滞后。在 ωr ≤ ωcrit 的条件下，通过调整控制器参数来增大该相位滞后，无需额外的阻尼即可使逆变器稳定。我们的研究提出了一种稳健的稳定性设计流程，该流程包括调整 PR 控...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于比例谐振控制器相位滞后的鲁棒稳定性设计研究具有重要的工程应用价值。该技术直接针对光伏逆变器和储能变流器中广泛应用的LCL滤波器控制难题，突破了传统设计中"谐振频率低于临界频率必然失稳"的认知局限。 对于阳光电源的产品线而言，这项技术的核心价值体现在三个层面：首先，...