Yiming Zhang · Yicheng Zhou · Yingyao Zheng · Ronghuan Xie 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

不同的电动汽车采用恒流（CC）充电、恒压（CV）充电或具有不同恒流、恒压水平的多阶段恒流充电方式。对于无线电能传输（WPT）系统而言，实现多种输出水平颇具挑战。此外，在实际应用中，需要在发生偏移时仍能保持高效率和输出稳定性。为满足上述要求，本文提出了一种带有可重构串并联开关（RSPS）的双通道无线电能传输系统。通过在两个功率通道的输入和输出端口均连接可重构串并联开关，恒压或恒流输出范围可提升至原来的四倍。所提出的系统兼容全桥和半桥开关，可提供更多的输出水平。混合拓扑结构使系统具备较强的抗偏移能力...

解读: 从阳光电源新能源业务布局来看，该双通道无线电能传输技术具有显著的战略价值。论文提出的可重构串并联开关架构能够实现四倍范围的恒压/恒流输出调节，这与我们在电动汽车充电和储能系统领域的技术需求高度契合。 在电动汽车充电业务方面，该技术的多级恒流/恒压输出能力可直接应对不同车型、不同电池系统的充电协议差...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

本信函介绍了一种专为无人机（UAV）量身定制的光伏（PV）-电池无线充电器，可实现无缝自动充电。共享谐振槽在提高效率的同时减少了所需谐振组件的数量。采用桥式转换器可实现多种调制方式，便于实现包括输出调节、最大功率点跟踪和零电压开关等多种功能。实验验证中搭建了一个200瓦的原型，该三端口转换器的峰值效率达到92.6%，并支持四种不同的充电模式。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项PV-电池三端口无线充电技术为我们在新能源应用场景的拓展提供了重要参考价值。该技术将光伏发电、储能和无线充电深度集成，与我们在光储一体化领域的战略布局高度契合。 技术层面，论文提出的共享谐振腔设计理念值得关注。通过减少谐振元件数量来提升系统效率，这与我们在逆变器和储能...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

本文提出了一种利用所设计的降阶区间观测器诊断感应电动机（IM）驱动器中开关断开（OS）故障和电流传感器（CS）故障的新方法。首先，该方法利用系统增广和分解技术将 OS 故障从原始 IM 驱动系统中解耦。随后，创新性地引入降阶区间观测器，以同时估计状态和 CS 故障。此外，借助区间观测器，提出了故障检测和识别方法，以有效诊断并区分 OS 故障和 CS 故障。该方法的主要优点在于，无需复杂的分类算法即可同时诊断 IM 驱动器中的这两种故障，并且能够实现鲁棒性和快速故障诊断。文章给出了实验结果和对比分...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于降阶区间观测器的逆变器故障诊断技术具有显著的应用价值。该技术能够同时诊断开关器件开路故障和电流传感器故障，这两类故障是光伏逆变器和储能变流器运行中最常见的失效模式，直接影响系统可靠性和发电效率。 对于阳光电源的核心产品线，该技术的应用前景广阔。在集中式和组串式光伏...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

在电力电子研究领域，用神经网络模型近似模型预测控制（MPC）算法作为一种实现计算成本高昂方法实时应用的有效工具，已受到广泛关注。训练机器学习模型以模仿MPC算法通常遵循传统的监督学习流程，其静态训练数据集通过均匀采样或仿真生成。使用均匀分布的数据进行训练可使模型在整个运行空间保持一致的性能，但非常小的模型可能无法在对应预期运行的区域取得令人满意的结果。相反，使用仿真数据进行训练可以得到能够精确跟踪某些轨迹的模型，但在数据代表性不足的区域无法获得足够好的性能。本文提出了一种结合这两种方法优势的方法...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于重要性加权的模型预测控制（MPC）模仿学习技术具有重要的应用价值。该技术针对电力电子系统中MPC算法计算复杂度高、难以实时实现的痛点，通过神经网络模型近似MPC算法，并创新性地采用核密度估计对训练数据进行重要性加权，实现了模型性能的显著提升。 对于阳光电源的核心产...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

全向无线电能传输（OWPT）系统广泛应用于消费电子产品（CEP）、工业机器人、无人探测设备等领域。然而，无定向的电磁能量传输会降低系统传输效率，并增加自由工作空间中的磁场泄漏。此外，现有的控制策略难以同时保证系统的简易性和效率，从而增加了系统的开发和运行成本。本文首先提出了一种具有高效率和低漏磁的新型发射端结构，该结构由三个正交放置的方形线圈组成。此外，一种自解耦重构方法可以进一步挖掘发射端的潜力，并且所提出的最优效率策略可以使空间电磁场均匀化。搭建了一个 100 V/100 kHz 的 OWP...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项全向无线电力传输（OWPT）技术具有重要的战略价值，特别是在储能系统和新能源应用场景中的潜在应用。 该技术的核心创新在于通过三正交线圈结构实现高效率（75-87%）和低漏磁的全向传输，这与我司在储能系统和电动汽车充电领域的技术需求高度契合。具体而言，在工商业储能系统的...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

在孤岛交流微电网发生短路故障时，形成电网的功率逆变器会激活电阻性虚拟阻抗以保护自身免受过电流影响，而馈入电网的功率逆变器则负责提供电压支撑。在这种情况下，负责电压支撑的序阻抗会根据虚拟阻抗和短路阻抗的值呈现出显著的变化。现有控制方案并未考虑这种变化，导致电压支撑效果有待提升。本文提出了一种针对馈入电网逆变器的控制方案，旨在改善不平衡短路故障期间的电压支撑。该方案基于对序阻抗的在线测量，并利用测量得到的阻抗值选择最合适的电流注入技术来进行电压支撑。文中还进行了理论分析，以验证采用所提出控制策略的微...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于孤岛微电网不平衡短路故障电压支撑的研究具有重要的工程应用价值。该技术针对孤岛模式下构网型和跟网型逆变器的协同控制问题，提出了基于序阻抗在线测量的自适应电流注入策略，这与我司在光伏储能一体化系统和微电网解决方案的技术发展方向高度契合。 从产品层面分析，该技术可直接应...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

在48 V数据中心电源系统的两级架构中，前端中间总线转换器（IBC）需要同时适应48 V的标称输入电压和备用电池的宽输入电压范围（通常为40 V - 60 V）。为应对这一设计挑战，我们提出了一种基于移相调节谐振开关电容的IBC。在标称输入下，它通过一个 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">n</i>:1的变压器实现4<italic xm...

解读: 从阳光电源储能系统和数据中心能源解决方案的业务视角来看，这项相移调节谐振开关电容中间母线变换器技术具有重要的应用价值和借鉴意义。 该技术针对48V数据中心电源系统的宽输入电压范围（40V-60V）设计挑战，提出了创新的相移调节方案。这与阳光电源在储能系统中面临的电池电压波动问题高度契合。在我们的模...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

近年来，开关暂态响应法在监测逆变器供电电机（IFMs）定子绝缘方面受到广泛关注。该方法能够检测出早期绝缘劣化情况，从而避免严重的绝缘故障。然而，在匝间绝缘监测方面，相电流中的暂态响应与匝间绝缘劣化之间的关系尚不明确。本文提出了一种基于开关暂态电流响应监测逆变器供电电机定子匝间绝缘的新方法。建立了定子绕组的集总参数模型，并分析了基于该模型进行绝缘状态监测的绕组阻抗谱划分。然后，验证了匝间绝缘劣化对绕组阻抗谱不同区域的影响，并基于阻抗谱划分从暂态电流响应中提取了一个匝间绝缘监测指标（IIMI）。还分...

解读: 从阳光电源业务视角来看，这项基于阻抗谱分段的定子匝间绝缘监测技术具有重要的应用价值。该技术针对逆变器驱动电机的绝缘退化早期检测问题，与我们在光伏逆变器、储能变流器及新能源车电驱系统中的核心痛点高度契合。 在技术价值层面，该方法通过分析PWM开关暂态电流响应来监测匝间绝缘状态，提出的绝缘监测指标（I...

Qingle Sun · Zifan Lin · Zhifu Wang · Herbert Ho Ching Iu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

摘要：为提高有限集模型预测控制（FS - MPC）的系统性能，研究了离散空间矢量调制（DSVM）和权重因子消除方法。然而，现有的基于DSVM且无权重因子的三电平逆变器FS - MPC存在计算负担重、算法灵活性低以及工作范围大幅缩小等问题。为解决这些问题，本文提出了一种基于虚拟中压矢量（MVV）的新型基于DSVM的FS - MPC方法，该方法大大降低了电流谐波和计算负担，实现了DSVM中时间间隔数量的灵活调整，消除了权重因子，同时在全工作频率范围和负载条件下确保了中性点电压（NPV）的平衡。引入的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平中点钳位型（3L-NPC）逆变器的有限集模型预测控制技术具有重要的应用价值。3L-NPC拓扑是我司中高功率光伏逆变器和储能变流器的核心架构，该技术通过引入虚拟中电压矢量和消除权重因子，直接解决了当前产品面临的关键技术痛点。 技术价值方面，该算法显著降低了电流...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

通过应用基于载波的脉冲宽度调制（CB - PWM）技术实现并联功率变换器的交错运行是一种获得高质量输出波形的常用方法。然而，对于为了将功率损耗控制在可接受范围内而需要低开关频率运行的大功率变换器而言，某些谐波可能会超出并网标准所规定的单个限值。为解决这一问题，本文提出采用基本的预编程方法原理来修改传统的CB - PWM脉冲模式。所提出的方法不仅能够对电网公共连接点（PCC）处的谐波特性进行整形，还能降低负载侧和逆变器侧电流的总谐波畸变率。为兼顾所有这些目标，定义了一个高阶多项式代价函数。所提出的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项双移相PWM优化技术具有重要的战略价值。当前我司在大型集中式光伏逆变器和储能变流器领域，普遍采用并联NPC拓扑以实现更高功率等级和更优输出性能。然而在兆瓦级以上应用中，为控制开关损耗必须降低开关频率，这导致某些特定次谐波可能超出IEEE 519等并网标准限值，成为制约产...

Yihao Wan · Qianwen Xu · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

强化学习（RL）因其处理非线性和自学习能力而在电力电子领域受到关注。合理配置下，RL智能体可通过与变换器系统交互自主学习最优控制策略。类似于传统的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC），RL可学习最优开关策略并实现良好控制性能。然而，RL控制器改变闭环动态特性，给系统稳定性保障与评估带来挑战。为此，本文提出构造李雅普诺夫函数以引导智能体在提升控制性能的同时确保闭环稳定性，并通过推导电压控制误差收敛的紧致集量化系统的实用稳定域。最后，在实验平台上验证了所提方法的有效性，仿真与实验结果均表明该方法...

解读: 该李雅普诺夫引导的强化学习控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。相比传统FCS-MPC，该方法通过李雅普诺夫函数保障闭环稳定性，同时利用RL自学习能力优化开关策略，可显著提升储能变流器在复杂工况下的动态响应和鲁棒性。技术可直接应用于构网型GFM控制器...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

在电机驱动系统中，相绕组开路（OCFOPW）故障与功率开关两种开路（OCFTOPS）故障类型具有相同的故障特征。然而，目前尚无针对OCFOPW和OCFTOPS两者的诊断方法。为解决这一问题，本文提出一种基于桥臂中点电压的双凸极电磁电机（DSEM）逆变器及相绕组故障诊断方法。首先，基于二极管的单向导通特性和反电动势（EMF）的变化特征，通过在反并联二极管上构建正向电压来实现故障诊断。然后，设置电压阈值以消除器件导通压降导致的误诊断，并改变励磁电流变化率，以确保在反电动势小于电压阈值的情况下实现有效...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的基于桥臂中点电压的逆变器及相绕组故障诊断方法具有重要的技术参考价值。该方法针对双凸极电磁电机驱动系统，创新性地解决了相绕组开路故障与功率开关开路故障特征相似而难以区分的诊断难题，这一技术思路对我司光伏逆变器和储能变流器的可靠性提升具有借鉴意义。 在技术价值层...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1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...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

将混合储能系统（HESS）集成到波浪能转换器（WEC）中，若采用有效的能量管理策略（EMS），有助于实现更平稳的功率输出。本文提出了一种基于快速非线性模型预测控制（NMPC）的能量管理策略，该策略在平衡多个目标的同时，能将计算负担控制在可接受范围内。首先，构建了一个多目标成本函数，以优化系统效率、延长电池使用寿命和调节超级电容器电压。将有约束最优控制问题（OCP）的数值解限定在自适应允许控制集内。为有效求解该最优控制问题，设计了一种快速前向动态规划（FDP）算法。采用模型预测（MB）策略和状态空...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对波浪能转换器混合储能系统的非线性模型预测控制技术具有显著的跨领域应用价值。尽管研究场景聚焦于波浪能，但其核心技术——电池-超级电容混合储能能量管理策略，与我司在光伏、风电等波动性新能源场景面临的技术挑战高度契合。 该研究的多目标优化框架特别值得关注。通过同步...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

摘要：功率变换器中单个组件（如半导体功率开关和电感器）的在电路阻抗可能会偏离其离线阻抗，从而影响电磁干扰（EMI）估算。现有方法在提取这些组件的在电路阻抗方面存在挑战。为克服这一局限，本文提出了一种基于电容耦合夹具适配器（CFA）的方法，其中紧凑型CFA作为矢量网络分析仪（VNA）与功率变换器被测节点之间的互连。与传统的电容耦合方法不同，CFA由五级结构组成，包括柔性端部（FE）、同轴电缆、直流阻断器、保护器和衰减器；并且便于在运行中的功率变换器中进行配置。此外，FE可以配置成反射、并联直通和串...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于电容耦合夹具适配器的在路阻抗提取技术具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率半导体器件和电感元件的实际工作阻抗特性直接影响传导电磁干扰（EMI）水平，而传统离线测试方法无法准确反映元件在真实工作状态下的阻抗特性，导致EMI仿真与实测存在显著...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

本文提出了一种基于集成磁耦合有源滤波器（MCAF）的软开关三相逆变器，该逆变器可为功率开关提供软开关运行条件，并能降低输出电流纹波。所提出的MCAF主动将开关电压施加在耦合辅助电感上，产生互感电压以抵消网侧电感上的开关电压，从而在任何开关频率下降低输出支路的开关电流纹波。MCAF的开关频率不敏感特性使其非常适合变频运行，可提供全范围的软开关条件。所提出的集成MCAF复用了逆变器自身的开关，仅需一个三相对称磁芯和三个电容器，因而体积小巧。此外，基于磁路分析得到了纹波消除条件与磁芯结构参数之间的映射...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于集成磁耦合有源滤波器的软开关三相逆变技术具有显著的应用价值。该技术通过磁耦合机制主动抵消开关电压，实现全开关频率范围内的低输出电流纹波，这与我司在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、高功率密度目标高度契合。 技术优势方面，软开关特性可有效降低开关损耗和EMI干...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

本文提出了一种用于提高基于氮化镓（GaN）的直流 - 直流转换器效率和功率密度的优化策略，该策略适用于具有宽输入电压范围调节需求的不同应用场景。该优化方案采用空心电感，并实施可变开关频率调制方法，以使氮化镓晶体管实现零电压开关导通，从而在频率调整方面提供更大的灵活性，并改善热管理。此外，针对基于交错式升降压氮化镓晶体管的直流 - 直流转换器，引入了一个专门的热模型，该模型考虑了自然对流散热器的存在。最后，通过对实验室原型进行测试，将理论探讨转化为实际应用。该原型实现了高效率（约 99%），在配备...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN器件的DC-DC变换器优化技术具有显著的战略价值。该技术实现的99%高效率和17.5kW/L功率密度指标，直接契合我们在光伏逆变器和储能系统领域对高功率密度、高效率的核心追求。 在光伏应用场景中，该技术的宽输入电压范围（110-450V）特性尤为关键。这可有...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

摘要：并联交错式多电平逆变器（PIMIs）在高功率应用中具有巨大潜力，但其固有的环流问题会导致电流应力增加和系统效率降低。本文聚焦于PIMIs中的相环流（PCC）抑制。首先，提出了一种PCC预测模型，该模型考虑了应用非对称规则采样（ARS）规则时存在的一个控制周期延迟。通过使用该模型，选择合适的冗余矢量，可使PCC降低约50%。然后，开发了另一个考虑两个控制周期延迟的PCC预测模型。利用该模型，提出了一种基于ARS的可变开关频率脉宽调制（VSFPWM）方法，以精确控制PCC的峰值，并给出了一种确...

解读: 从阳光电源大功率逆变器产品线视角来看，这项针对并联交错多电平逆变器（PIMI）环流抑制的研究具有重要的工程应用价值。在我们的集中式光伏逆变器、储能变流器以及风电变流器等大功率应用场景中，并联技术是实现兆瓦级以上容量的关键路径，而相环流（PCC）问题一直制约着系统效率和可靠性的提升。 该论文提出的非...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

电感参数对于实现并网逆变器（GCI）的高精度模型预测控制（MPC）至关重要，而传统的电感估计方法对电网频率偏差较为敏感，且在有功功率为零时无法正常工作。为解决这些问题，本文提出一种基于全阶滑模电压观测器（FSMVO）的新型电感在线估计方法。首先，分析了传统基于FSMVO的电感估计方法的缺点。其次，提出了一种新的电感估计方法，该方法利用观测到的电网电压与经过滤波器后的实际电网电压之间的误差，该滤波器的传递函数与FSMVO的传递函数相同。因此，这种新的电感估计方法不受电网频率偏差的影响。此外，本文还...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于全阶滑模电压观测器的电感在线估计技术对我们的并网逆变器产品具有重要应用价值。该技术直接解决了模型预测控制（MPC）中的核心痛点——电感参数精确估计问题，这对提升我们光伏逆变器和储能变流器的并网性能至关重要。 该技术的创新性在于克服了传统方法的两大局限：一是对电网频...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

无刷双馈磁阻电机（BDFRM）相较于单端口电机具有诸多优势，因为它仅需部分额定功率的变流器，维护成本较低，且运行时无需使用永磁体。传统的BDFRM设计方法会考虑其两个绕组的电负荷相等，且转矩角为<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$\textbf{90}^{\textb...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于无刷双馈磁阻电机（BDFRM）优化设计的研究具有重要的战略参考价值。该技术通过突破传统90°转矩角设计约束，优化至117°并采用不等电负载配置，实现了84%的转矩密度提升，这与我们在风电变流器和储能系统中追求的高功率密度目标高度契合。 该技术的核心价值在于仅需部分...