找到 16 条结果 · IEEE Transactions on Industry Applications
基于反步法的非线性控制器在磁耦合DC-DC变换器中的应用
Nonlinear Backstepping Controller for Magnetic Linked DC-DC Converter
Md. Rezaur Rahman Shipon Shipon · Md. Rashidul Islam · Md. Shahan Sarker · Md. Ashib Rahman 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
本文为磁耦合直流 - 直流转换器提出了一种先进的非线性反步控制器，旨在实现零稳态误差、最短调节时间和减少抖振效应的稳定电压调节。该控制器的性能在各种运行条件下进行了评估，包括参考信号的阶跃变化以及负载和输入电压的变化。所提出的控制器仅具有一个可调增益参数，这简化了整体设计过程。将该控制器的性能与传统的比例积分控制器以及其他非线性滑模控制器（如双重积分滑模控制器和无积分滑模控制器）进行了比较。MATLAB/Simulink 仿真结果表明，在超调、稳态误差和调节时间方面，反步控制器的性能优于现有控制...
解读: 该反步法非线性控制技术对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在储能系统方面，可应用于ST系列储能变流器的DC-DC级联环节，提升电池侧电压调节精度与动态响应速度，增强系统在电网波动下的鲁棒性。在新能源汽车领域，可优化车载OBC充电机的功率因数校正与宽范围电压输出性能，改善负载突变时的瞬态特...
利用开关控制电容与双相移控制提升双向感应功率传输的输出稳定性
Enhancing Output Stability in Bidirectional Inductive Power Transfer Using Switching Controlled Capacitors and Dual-Phase-Shift Control
Seungjin Jo · Seungmin Kim · Junchen Xie · Guangyao Li 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
双向感应电能传输（BIPT）系统可为电动汽车及其他应用提供高效的非接触式电能传输。然而，停车未对准、电池荷电状态（SoC）变化以及SAE J2954标准所施加的限制等实际挑战限制了其可靠性，尤其是在车辆到电网运行期间。现有方法主要侧重于单向充电，且常假设理想对准情况，忽略了其在实际运行中的适用性。本文提出一种将开关控制电容器（SCC）与双相移（DPS）控制相结合的新型BIPT系统，以应对这些挑战。SCC通过谐振参数调谐来补偿电抗变化，而DPS则实现宽输入 - 输出增益控制，以适应SoC变化。这种...
解读: 该双向感应功率传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。开关控制电容与双相移控制的协同策略可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩产品，通过动态调节补偿电容实现宽负载范围的输出稳定性，解决传统接触式充电的磨损问题。该技术的双向功率传输特性与阳光电源V2G（车网互动）战略高度契合，可增强电动...
基于扩展移相控制的DAB变换器改进谐振死区模型
An Improved Resonant Dead-Time Model of DAB Converter Based on Extended-Phase-Shift Control
Shanshan Gao · Yixue Zhang · Jianxing Liu · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
双有源桥（DAB）变换器具有双向功率传输和易于实现软开关的优点。对于DAB变换器而言，死区时间是避免短路和实现零电压开关（ZVS）所必需的。随着变换器对高功率密度的需求不断增加，开关频率越来越高，死区时间所占的比例也越来越大。因此，包括电磁干扰加剧和功率传输模型偏差在内的死区时间效应不容忽视。本文详细分析了基于扩展移相控制的DAB变换器的死区时间效应。提出了一种考虑寄生电容和励磁电感的改进分析模型，用以解释谐振死区时间效应并完善以往的理论。为验证理论分析的正确性，搭建了一台额定输出功率为250W...
解读: 该改进谐振死区模型对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。DAB拓扑广泛应用于ST储能变流器的DC-DC级联、车载OBC充电机的隔离变换以及光储充一体化系统的双向功率接口。精确的死区建模可优化ZVS软开关设计，降低开关损耗5-8%，提升SiC/GaN器件应用效益。扩展移相控制策略可改进Pow...
基于双向变换器的部分功率转换与串联电压补偿法抑制二阶纹波功率
Bidirectional Converter-Based Second-order Ripple Power Suppression With Partial Power Conversion and Series Voltage Compensation Method
Fan Yang · Zuoqian Zhang · Xiaowen Jiang · Heqi Liang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
针对单相交直流电力系统，提出了一种基于串联电压补偿和部分功率变换双向直流/直流变换器的二阶纹波功率抑制电路。串联电压补偿结构由一个无源电容和一个基于双向直流/直流变换器的有源电容组成。有源电容和无源电容的电压均在宽范围内波动，以抑制二阶纹波功率，同时减小解耦电容的体积和尺寸。有源电容对无源电容的电压波动进行补偿，从而使交直流变换器的总输出电压实现低纹波。由于基于双向直流/直流变换器的有源电容仅处理部分纹波功率，因此降低了双向变换器的额定功率和损耗。为补偿双向变换器的功率损耗，在功率因数校正变换器...
解读: 该二阶纹波抑制技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，单相并网场景下的二阶纹波（100/120Hz）会增大直流侧电容应力，该方案通过部分功率转换和串联补偿可显著降低电容容量需求，提升PowerTitan系统功率密度。对于SG系列单相光伏逆变器，该技术可减小直流母线电容体...
用于燃料电池电驱动系统的多电平交错GaN DC-DC变换器数字控制
Digital Control of Multilevel Interleaved GaN DC-DC Converter for Fuel Cell Electric Powertrains
Stefano Savio · Simone Giuffrida · Fabio Mandrile · Fausto Stella 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
燃料电池正日益被视为电动汽车中传统电池组的可行替代方案，尤其适用于对减轻重量和增加续航里程有要求的长途运输。尽管燃料电池具有诸多优势，但其电池堆输出电压较低且随负载变化（通常低于200 V），因此需要使用高效升压直流 - 直流转换器，以达到电动动力系统所需的电压（400 - 800 V）。在此背景下，氮化镓（GaN）技术可实现超过100 kHz的开关频率，使其成为高功率、高密度直流 - 直流转换器的首选技术。本文的主要重点是开发并实施一种先进的数字控制解决方案，该方案适用于以100 kHz开关频...
解读: 该多电平交错GaN DC-DC变换器技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其数字控制策略可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动系统的DC-DC变换环节，通过多电平交错拓扑降低电流纹波，提升功率密度。GaN器件的高频开关特性与阳光电源现有SiC/GaN功率器件应用经验高度契合，可优化电驱动系...
计算鲁棒且广义的光伏电池全局参数估计方法——无需依赖数据表信息
Computationally Robust and Generalized PV-Cell Global Parameter Estimation with Non-Dependence on the Datasheet Information
Vaskar Sarkar · Sadhana Anantha · Vinay Kumar Kolakaluri · Chanukya Sura 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
准确分析光伏（PV）面板的电流 - 电压特性对于许多基于模型的控制和规划应用至关重要。本文致力于为光伏面板组成电池的全局参数估计开发一个稳健的框架，以便能够针对任意环境条件解析得出面板特性。所提出的全局参数估计仅通过使用实验数据进行，并考虑光伏电池等效电路中任意数量的二极管。完全避免使用数据表信息，因为由于面板容量随时间下降，从长远来看，面板数据表可能会失效。同时，不使用任何启发式/元启发式技术，而是设计了一个纯粹的确定性优化程序，通过最小二乘误差曲线拟合方法来获取光伏电池的全局参数。为了增强参...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项光伏电池全局参数估计技术具有显著的工程应用价值。该技术的核心创新在于摆脱了对数据手册的依赖，仅通过实验数据即可实现光伏电池参数的精确估计，这直接契合了阳光电源在光伏逆变器和智能运维领域的实际需求。 对于阳光电源的产品线而言，这项技术可在多个层面创造价值。首先，在光伏逆...
基于链轨的斜坡重力储能系统关键参数设计以实现最优效率
Key Parameters Design of Chain-Rail Based Slope Gravity Energy Storage System for Optimal Efficiency
Zufan Wang · Xun Yu · Linlin Dong · Tian Gao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
基于链轨的斜坡重力储能系统（SGESS）凭借高效可靠的运行性能，在山区和丘陵地区具有显著优势。然而，设计SGESS需要平衡多个结构和运行参数。鉴于电气和机械部件相互依存的约束关系，选择关键参数并对其进行优化以实现系统综合效率最大化，仍是工业应用中的一大挑战。为解决这一问题，本研究建立了电气和机械部件的依存约束关系，并选定了SGESS的关键参数。然后，针对基于链轨的SGESS各组件建立了完整的损耗分析数学模型，研究了关键参数对系统综合效率的影响。以系统效率为目标函数，提出了一种基于非线性规划的关键...
解读: 该斜坡重力储能系统研究对阳光电源储能产品线具有重要参考价值。其关键参数优化方法可借鉴至PowerTitan储能系统的能量管理策略：1）动力学建模与效率分析思路可应用于ST系列储能变流器的往返效率优化，特别是充放电曲线设计；2）多目标优化算法可用于iSolarCloud平台的储能系统参数自适应调优，针...
基于推挽结构的光伏并网微型逆变器
Push-Pull Based Grid-Tied Micro-Inverter for Photovoltaic Applications
Preenu Paul · Babita R. Jose · Shahana T. K · Chikku Abraham 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
本文介绍了一种基于太阳能光伏（PV）的两级并网微型逆变器的设计、建模与控制。所提出的系统由一个隔离型高增益直流 - 直流（DC - DC）变换器和一个单相并网逆变器组成。高增益变换器采用准开关升压、开关电容（qSB - SC）拓扑结构和推挽电路实现。该变换器中的高频变压器提高了增益。此外，它还在第一级光伏电路和电网连接之间提供了电气隔离，解决了安全问题。DC - DC 变换器的控制通过实现最大功率点跟踪（MPPT）算法与单周期控制（OCC）相结合的方式来实现。第二级采用带有 LCL 滤波器的 H...
解读: 该推挽式微型逆变器技术对阳光电源SG系列组件级逆变器产品具有重要参考价值。推挽拓扑的高升压比特性可优化低压光伏组件的直流侧设计，减少MPPT级数，降低系统成本；其固有的电气隔离特性符合分布式光伏安全标准要求。双闭环控制策略与阳光电源现有GFL跟网控制技术兼容，可直接移植到微型逆变器产品线。该拓扑的低...
基于部分功率变换器的电力系统接地故障诊断方法
Ground Fault Diagnosis Method for Partial Power Converter-Based Electric Systems
José M. Guerrero · Jon Anzola · Carlos A. Platero · Iosu Aizpuru 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
摘要：部分功率变换器（PPC）已被证明是降低电气应力的高效、高功率密度解决方案。然而，由于其技术尚不成熟，仍需对其可靠性进行广泛分析。尽管PPC与电力变压器类似，能够改变其端子间的电压水平，但它无法在两侧提供电气隔离。因此，一旦发生接地故障，整个系统将面临高风险。为此，本文提出了一种基于PPC解决方案的接地故障检测方法。该方法借助一个接地电阻，通过三个不同的开关依次连接到直流系统的正、负和中点端子。本文详细阐述了该诊断方法的原理及所需组件。给出了在MATLAB - Simulink中进行的仿真设...
解读: 该接地故障诊断方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。部分功率变换器（PPC）拓扑与阳光电源储能系统中的DC-DC变换环节技术路线相似，其无需额外传感器的故障诊断机制可直接集成至现有PCS控制系统。该方法基于电压电流特征的残差生成技术，可增强iSolarC...
一种基于指数滑模交流电压与电流控制器的自适应分数阶电压MPPT方法
An Adaptive Fractional Voltage MPPT With the Exponential Sliding AC Voltage and Current Controllers for Enhanced Power Processing Integrity
Aashish Kumar · Baibhav Kumar Gupta · A. Surya Kiran · K. Ramachandra Sekhar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
在本研究中，为并网逆变器设计了一种新颖的自适应分数开路电压（AFOCV）最大功率点跟踪（MPPT）算法，旨在在光照强度和温度波动的情况下优化功率处理的完整性并提高能量产量。所提出的算法引入了自适应太阳常数更新，以应对环境的不确定性。此外，为电压和电流控制器引入了一种新颖的控制机制，以提高注入电网的电流质量，同时将直流侧的电压偏差降至最低。该机制采用改进的指数趋近律来逼近所提出的滑模面。改进后的控制方法基于所设计的滑模面跟踪电压和电流误差，以实现稳态电压和电流参考值。所提出的滑模面还增强了内外环之...
解读: 从阳光电源光伏逆变器和并网系统业务视角来看，这项自适应分数电压MPPT技术结合改进型指数滑模控制器的研究，为提升产品竞争力提供了重要的技术参考价值。 该技术的核心创新在于通过自适应太阳能常数更新机制来应对环境不确定性，这与阳光电源在复杂气候条件下的应用场景高度契合。相比传统分数开路电压法的固定系数...
基于滑模方法的不平衡与弱电网下并网逆变器有限时间鲁棒控制器
Finite-Time Robust Controller Using Sliding Mode Approach for Grid-Connected Inverters Under Unbalanced and Weak Grids
Pooyan Alinaghi Hosseinabadi · Saad Mekhilef · Hemanshu Pota · Mostefa Kermadi 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文提出并通过实验验证了一种用于并网三相逆变器的新型无抖振有限时间滑模控制器，旨在提高注入电网的电流质量。所提出的控制器应用于电流控制环和锁相环（PLL）。该控制器融入了有限时间稳定性概念，确保在特定的调节时间内实现稳定，并且与传统的渐近稳定性相比，响应速度更快。其设计特点是在滑模面和控制律中引入了具有多个可调设计参数的新型非线性项。此外，通过对符号函数进行时间积分来平滑控制信号。这种方法在设计参数选择上提供了更大的灵活性，能够有效平衡快速响应、鲁棒性和抖振消除。针对趋近阶段和滑模阶段，对闭环系...
解读: 从阳光电源的业务角度分析，这项基于有限时间滑模控制的并网逆变器技术具有显著的应用价值。该技术直接针对弱电网和不平衡电压等非正常工况，这正是我们光伏逆变器和储能系统在实际应用中面临的核心挑战，尤其在电网基础设施薄弱的新兴市场和高比例新能源接入场景。 技术层面，该方案通过在电流控制环和锁相环同时应用有...
双馈并网风力发电机在电压型次同步振荡下的功率稳定策略
Power Stabilization Strategy for Grid-Connected Doubly-Fed Wind Turbines Under Voltage-Type Sub-Synchronous Oscillation
Dongyang Sun · Jun Cao · Zijie Qian · Lu Gao · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
随着可再生能源渗透率的提高，并网系统中次同步振荡（SSO）的风险上升，其成因也日益复杂。当发生次同步振荡时，迫切需要一种有效的抑制策略来维持风电场中双馈感应发电机（DFIG）的输出功率稳定。本文首先研究了英国霍恩西海上风电场的次同步振荡案例，分析了电压振荡对输出功率波动的影响，并指出在电压型次同步振荡下仅抑制电流振荡的局限性。为了在次同步振荡特性变化的情况下提高双馈感应发电机输出功率的稳定性，提出了一种将直接功率控制与增强型线性自抗扰控制（ELADRC）相结合的抑制策略。最后，利用仿真模型和实验...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对双馈风电机组次同步振荡（SSO）抑制的研究具有重要的技术借鉴价值。随着新能源渗透率持续攀升，电网稳定性问题日益凸显，这不仅是风电领域面临的挑战，也是光伏、储能系统并网运行中的共性难题。 论文提出的基于直接功率控制与增强线性自抗扰控制（ELADRC）的功率稳定策略...
基于牵制控制的交流微电网群中构网型逆变器的网络化安全全局运行
Cyber-Secure Global Operation of Grid Forming Inverters in Pinning-Based AC Microgrid Clusters
Satabdy Jena · Ankit Mishra · Narayana Prasad Padhy · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年7月
本文深入探讨了网络攻击者对基于牵制的交流微电网（MG）集群中电网形成逆变器（GFMIs）的全球功率共享、频率同步和电压调节的影响。文献中先前报道的技术将其网络攻击检测范围局限于二次控制层。然而，本文证明这些技术不足以防止网络攻击在更高级别的控制辅助联网微电网集群中传播。因此，在分布式分层控制的每个层级都提出了一个基于偏差的安全框架，该框架由状态重构功能进行协调。此外，所提出的针对电网形成逆变器的方法在包含电网跟随逆变器控制的异构环境中进行了测试。最后，在MATLAB/SimPowerSystem...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文针对构网型逆变器（GFMI）在微电网集群中的网络安全问题提出了创新性解决方案，对我司储能系统和微电网业务具有重要参考价值。 论文揭示了一个关键技术盲区：传统网络安全防护仅关注二次控制层，无法有效防御针对高层级控制的网络攻击。这与我司在全球范围内部署的大规模储能和微...
用于左心室辅助装置的耦合双轴向磁通永磁电机设计与性能分析
Design and Performance Analysis of Coupled Dual Axial Flux PM Machines for Left Ventricular Assist Devices
Yiğit Karabulut · Erkan Meşe · Murat Ayaz · Serkan Aktaş · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
本研究旨在为左心室辅助装置（LVAD）泵设计一款小型嵌入式轴向磁通永磁同步电机（AFPMSM）。AFPMSM 结构的单位体积功率密度远高于传统径向磁通永磁电机，因此它更适合泵结构的几何形状。为进一步提高转矩密度和可靠性，双电机已成功集成到泵结构中。首先对 AFPMSM 进行解析分析以缩小设计空间，然后采用有限元分析（FEA）方法确定电机的最终形状。通过测量原型 AFPMSM 的反电动势、转矩、效率和损耗值进行了实验验证。测得的转矩常数为 9.58 mNm/Arms，这确保了当两台电机同时运行时，...
解读: 该LVAD用轴向磁通永磁电机的高功率密度设计理念对阳光电源新能源汽车驱动系统具有借鉴价值。其优化的磁路结构和有限元仿真方法可应用于电机驱动产品的小型化设计，提升功率密度与效率。轴向磁通拓扑的高转矩密度特性可启发SG系列光伏逆变器中冷却风扇电机的优化，降低系统体积与能耗。此外，该研究对热稳定性与连续运...
高速磁通切换永磁电机风摩损耗的评估与抑制
Evaluation and Suppression of Windage Loss for High-Speed Flux-Switching Permanent Magnet Machine
Wenfei Yu · Zhongze Wu · Zhiheng Zhang · Wei Hua · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文针对6定子槽/4转子极（6/4）高速磁通切换永磁（HS - FSPM）电机凸极转子导致的风摩损耗过高问题展开研究，分别从设计和制造工艺两方面提出了多种风摩损耗抑制方法。首先，基于流体动力学方法，建立了计算HS - FSPM电机转子风摩损耗的解析模型，并评估了转子齿槽整形的影响。其次，分析了影响风摩损耗的敏感因素，如定子槽形状、转子外框尺寸和形状等，量化了各因素对风摩损耗的影响。对这些影响风摩损耗的敏感因素进行分类，并提出了针对性的风摩损耗抑制方法。采用计算流体动力学方法进行验证。然后，为验证...
解读: 该高速磁通切换永磁电机风摩损耗抑制技术对阳光电源储能与新能源汽车产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，高速电机常用于飞轮储能或液冷系统驱动，风摩损耗直接影响系统效率；该研究提出的三维流体动力学建模方法可用于优化ST系列储能变流器配套的冷却风机设计，降低辅助损耗。在新能源汽车领...
具有自然均流与相位卸载的多相LLC谐振变换器
Multiphase LLC Resonant Converter With Natural Current Sharing and Phase-Shedding
Ubaid Ahmad · Roberto Giral · Carlos Olalla · Ariya Sangwongwanich 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
多相 LLC 转换器常用于高功率和高降压应用。然而，谐振槽路参数的容差会导致电流分配不均，降低系统可靠性。此外，通过关断部分相位，相位切除技术可在部分负载下提高转换器效率。本文提出了一种具有公共电感 - 电容支路的多相输入并联输出并联 LLC 谐振转换器，旨在同时实现出色的电流分配和相位切除功能。得益于该公共支路，电流能够自然分配，且在实现相位切除时不会影响工作点。与现有解决方案相比，该设计所需的无源元件更少，相位连接简单，具有低成本、高功率密度以及提高轻载效率的优点。详细分析表明，与以往方法相...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项多相LLC谐振变换器技术对我们在光伏逆变器和储能系统领域的产品升级具有重要参考价值。该技术通过共享电感电容支路实现了自然均流和相脱落功能，直接解决了我们在大功率DC-DC变换环节面临的两个核心痛点。 在光伏储能系统中，DC-DC变换器需要处理宽范围的功率波动。传统多相...