Yifan Zhao · Yifan Jiang · Ziyang Xu · Haoyu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年7月

本文致力于提高感应电能传输（IPT）系统的耦合不敏感性。与以往专注于在初级侧建立稳定电源（例如通过全桥逆变器）的研究不同，本文利用单开关谐振逆变器的负载敏感特性，使系统在耦合条件变化时实现更高的稳定性。此外，本文并非将逆变器和补偿耦合器分开设计，而是将整个系统视为一个超高阶谐振变换器。通过简化，对现有的逆变器解析模型进行修改，以充分挖掘实现与耦合无关的零电压开关以及在参数变化时具备高鲁棒性的设计潜力。修改后的模型还填补了单开关IPT系统整体建模方面的空白。在实验中，设计了一个60 W的样机，当耦...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于单开关逆变器的耦合不敏感无线电能传输技术具有重要的战略价值。该技术通过创新性地利用单开关谐振逆变器的负载敏感特性，在耦合系数变化一倍的情况下仍能将输出功率波动控制在12%以内，这为我们在储能系统和电动汽车充电领域的产品创新提供了新思路。 在储能系统应用方面，该技术...

Jianing Wang · Ruiyuan Wang · Zhicheng Gao · Feishuang Sun 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

传统的变流器设计遵循顺序流程，通常包括拓扑设计、调制设计、元件设计、性能设计及其内部迭代。这种方法严重依赖人工经验且耗时较长，尤其是对于采用宽禁带器件所强调的多目标设计而言，宽禁带器件的使用加剧了设计目标之间的冲突。计算机辅助虚拟样机方法，简称为建模与优化，仍然受到建模过程中数值计算耗时较长的阻碍，并且在优化过程中无法响应设计要求的变化。为应对这些挑战，本文提出了一种基于机器学习的电力变流器自动设计的高级概念，将基于人工神经网络（ANN）的建模与基于深度强化学习（DRL）的优化相结合。所提出的方...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于机器学习的有源中点钳位（ANPC）逆变器多目标自动设计技术具有重要的战略价值。该技术突破了传统逆变器设计中拓扑-调制-器件-性能的串行迭代模式，通过结合人工神经网络建模和深度强化学习优化，能够在效率、体积、成本、电流纹波和共模噪声等多维目标间实现智能权衡，这正契合阳...

Xin Qi · Jiashi Ren · Yi Deng · Joachim Holtz 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

尽管多电平逆变器和宽带隙开关取得了进展，但让高功率逆变器在低开关频率下运行以降低开关损耗仍然非常有益，开关损耗对于提高系统效率和延长系统寿命至关重要。关于在低开关频率下控制电力驱动的问题已经开展了大量研究，尤其是预测方法提供了非常好的解决方案。本文探讨了一种经典的预测电流控制方法，即边界圆预测方案，并提出了改进措施，使开关频率接近预定水平。这通过控制边界电路的半径来实现。在从边界圆与开关频率之间的非线性相互作用中推导出线性关系后，所提出的方案动态调整边界圆，使逆变器运行接近预设的低频，从而在最大...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项预测电流控制技术对我们在大功率光伏逆变器和储能变流器领域具有重要的应用价值。当前我们的MW级集中式逆变器和储能PCS系统面临着功率密度提升与开关损耗控制的矛盾，该技术通过边界圆预测控制方案在低开关频率下实现精确电流控制，为解决这一核心问题提供了新思路。 技术价值方面，...

Hongyan Zhou · Liangzong He · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

差分升压逆变器（DBI）由两个相同的直流 - 直流升压转换器组成，已广泛应用于燃料电池和电池等低压直流电源的直流 - 交流转换系统中。然而，一个严重的问题是电源电流中存在显著的低频电流纹波（LFCR），这会导致系统不稳定、系统效率降低以及新能源电源的使用寿命缩短。DBI 可以双模式运行，兼具差模（DM）和共模（CM）功能。因此，DBI 可解耦为一个直流 - 直流转换器和一个逆变器。在差模下，交流输出电压能得到良好调节。在共模下，本文提出了一种基于分数阶虚拟阻抗（FOVI）的控制策略来降低低频电流...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于分数阶虚拟阻抗的低频电流纹波抑制技术具有重要的应用价值。差分升压逆变器（DBI）作为连接低压直流源（如燃料电池、储能电池）与交流负载的关键拓扑，其低频电流纹波（LFCR）问题一直是制约系统性能的瓶颈。该技术对我司储能系统、氢能电源转换以及低压光伏并网等产品线具有直接...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11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...

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...

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...

Dehong Zhou · Yinghua Mao · Jianxiao Zou · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

单级多端口逆变器（SSMI）由于其在无需中间直流 - 直流转换器的情况下实现单级功率转换的显著优势，是混合动力电动汽车（HEV）颇具前景的功率转换解决方案。然而，为单级多端口逆变器设计调制方案颇具挑战，因为该方案不仅决定定子电流控制，还决定各电源之间的功率分配。鉴于此，本文为单级多端口逆变器提出了一种双零序电压注入（DZSVI）方案，该方案可实现电机驱动控制与功率分配控制的解耦，且定子电流的控制性能不受功率分配控制的影响。通过双零序电压注入，首次零序电压（ZSV）注入将调制信号从交流形式转换为直...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单级多端口逆变器（SSMI）技术为新能源汽车动力系统提供了创新的电力转换方案，与我司在储能变流器和多能互补系统领域的技术积累存在显著的协同价值。 该论文提出的双零序电压注入（DZSVI）调制策略解决了SSMI在混合动力汽车应用中的核心难题——电机驱动控制与多源功率分配...

Hanbin Zhou · Jian Yang · Xiaojiao Chen · Liansheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

针对有低开关频率要求的高功率并联三相三电平逆变器，本文提出了一种基于逐个单元（CBCB）的新型有限控制集模型预测控制算法。首先，CBCB架构包含两个控制时序交错半个周期的独立逆变器。其次，在CBCB架构内，阐述了一种估计误差更小的延迟补偿方案。此外，为每个独立逆变器设计了一种新型代价函数，使等效控制频率提高一倍。第三，为提高计算效率，在相电压跃变约束和低相环流（PCC）要求下预选候选电压矢量。与传统的分散式有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）算法和现有的优化算法相比，所提算法在低平均开关...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的"逐单元"有限集模型预测控制算法对我司大功率光伏逆变器和储能系统产品线具有重要应用价值。 在技术层面，该算法针对并联三相三电平逆变器的控制难题提出了创新性解决方案。通过错开半个周期的交错控制时序设计，使等效控制频率提升一倍，这对我司1500V大功率光伏逆变器和...

Zuohang Hu · Xiangyang Xing · Hongliang Zhang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

不连续脉冲宽度调制（DPWM）方法已应用于带有改进型 LCL（ILCL）滤波器的三电平 T 型逆变器中以提高效率。然而，DPWM 方法存在中性点（NP）纹波大的特点。此外，在实际应用中，为节省成本，直流侧电容值较小。因此，直流侧的中性点电压纹波较大，这会导致输出电流中出现低频谐波。另外，这些低频谐波会与 ILCL 滤波器相互耦合。在这种情况下，传统的低频谐波抑制方法并不适用。为解决这些问题，建立了中性点电压纹波模型，该模型表明中性点电压纹波会导致输出电流中出现五次和七次谐波。然后，引入比例积分谐...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平T型逆变器低次谐波建模与抑制的研究具有重要的工程应用价值。该技术直接切中了当前光伏和储能逆变器设计中的核心矛盾：在追求高效率的同时如何控制成本并保证电能质量。 论文所研究的小电容值直流侧设计方案与阳光电源降本增效的战略高度契合。采用DPWM调制技术可提升逆变...

Chuhan Peng · Mingde Zhou · Minfan Fu · Yifan Wu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73

针对户用光伏微逆变器依赖大体积电解电容导致可靠性低的问题，提出一种基于虚拟母线的自适应双有源桥（DAB）拓扑，采用准单级结构与有源功率解耦技术，结合GaN器件实现200W/600kHz高密度设计，峰值效率92.67%。

解读: 该研究对阳光电源户用光伏微逆及组串式逆变器的薄膜电容替代、高功率密度设计具有直接参考价值，尤其可支撑SG3.0/5.0K-D系列等户用机型向无电解电容化演进；其虚拟母线+APD架构亦可迁移至ST系列PCS的直流侧功率缓冲优化中，建议在下一代户用微逆预研中评估GaN DAB拓扑与iSolarCloud...