Sudipto Mondal · Shuvra Prokash Biswas · Md. Rabiul Islam · Rakibuzzaman Shah 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

在用于并网光伏系统的各类无变压器多电平逆变器（MLI）中，基于单相开关电容（SC）的多电平逆变器在近几十年受到了广泛关注，因为它们仅需一个电源，电容器具有固有的自电压平衡能力，且电磁干扰（EMI）较低。然而，这些变换器面临一些挑战，例如需使用多个开关电容才能实现仅五电平的输出电压、半导体元件数量众多以及总谐波失真（THD）较高。本文提出了一种适用于单相应用的更高效多电平无变压器逆变器（MLTI）设计，该设计采用单个开关电容、六个开关和一个二极管，可输出五电平电压。所提出的多电平无变压器逆变器具有...

解读: 该紧凑型开关电容多电平逆变器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。其电容自均衡特性可简化现有多电平拓扑的控制复杂度，改进的单载波PWM方案可直接集成到阳光电源现有DSP控制平台。共模漏电流抑制特性契合无变压器光伏并网的安全需求，可优化SG110CX等组串式逆变器设计。高电...

Pratyush Pandey · Harikrishnan P. · Kamalesh Hatua · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

本文提出一种脉冲宽度调制（PWM）技术，用于降低电流源逆变器（CSI）供电的中压大功率（MV - HP）感应电动机驱动系统中的转矩脉动。该驱动系统采用基于可控硅整流器（SCR）的电流源逆变器拓扑结构，因其可靠性高、成本效益好且具备高功率处理能力。然而，基于可控硅整流器的电流源逆变器所提供的准方波电流会引入显著的低次电流谐波。这些电流谐波会产生低次转矩脉动，从而降低电机性能，特别是在驱动系统启动和低速运行期间。因此，降低驱动系统中的低次谐波转矩脉动，尤其是在启动和低速运行期间，至关重要。本文针对1...

解读: 该SCR-CSI的PWM转矩脉动抑制技术对阳光电源中压驱动产品具有重要参考价值。文中的电流源型拓扑与调制优化方案可应用于：1）ST系列储能变流器的中压直挂场景，通过优化PWM策略降低输出电流谐波，提升并网电能质量；2）新能源汽车电机驱动系统，借鉴其转矩脉动抑制算法改善驱动平顺性；3）大功率充电桩的功...

Rohit Kumar · Bhim Singh · Kripa Tiwari · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

经过数十年的技术发展，多电平、多脉冲变流器对于中压驱动系统而言已变得极为重要。然而，降低多电平变流器的电路复杂度仍然颇具挑战。因此，本文提出了一种五电平多电平变流器。所提出的功率逆变器是电平生成单元与 H 桥串联的组合结构。该多电平变流器每相可产生五阶梯电压，在电机端子处可产生九电平阶梯电压。在现有的变流器中，为实现高效运行，所提出的变流器将功率开关的数量从 24 个减少到了 21 个。在所提出的逆变器中，电平生成单元开关采用脉宽调制（PWM）技术运行，而桥开关则以基波开关频率运行，这降低了系统...

解读: 该中压功率变换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在储能系统方面，多电平拓扑设计可直接应用于PowerTitan大型储能系统的中压并网变流器，降低系统复杂性并提升功率密度；谐波抑制技术可优化ST系列储能变流器的电能质量。在新能源汽车领域，电机驱动控制策略与器件选型经验可迁移至车载电机控制器和...

Mohammad Anas Anees · Saad Mekhilef · Marif Daula Siddique · Marizan Mubin 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

本文提出了一种可配置的十五电平双电源中性点钳位逆变器拓扑结构，该拓扑对电源故障和开关故障具有可靠的应对能力。该拓扑有两个直流电源、四个电容，总共包含六个单向开关和四个双向开关。采用电平移相脉宽调制（PWM）来生成所需数量的电平。所提出的拓扑即使在出现电源故障和开关故障时，也能够令人满意地生成多电平输出波形。在PLECS中进行了功率损耗分析，以证明所提出的多电平逆变器（MLI）具有较高的效率。通过获取开关故障率，表明该MLI的可靠性得到了提高。此外，针对不同的故障情况进行了开关故障分析，以展示系统...

解读: 该可配置双源逆变器拓扑对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其开关电容多电平技术可应用于ST系列储能变流器，通过冗余路径设计提升系统容错能力，在功率模块故障时维持降额运行，契合PowerTitan大型储能系统的高可靠性需求。双源架构适配光储融合场景，可优化ESS集成方案中的直流母线管理。十五电...

Giuseppe Bossi · Concettina Buccella · Carlo Cecati · Francesco Simonetti 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

在全电飞机中，基于化石燃料的辅助动力装置（APU）被配备电池或燃料电池的储能系统所取代。本文针对轻型全电飞机5千瓦的辅助动力装置，提出了一种新型的115Vrms、400赫兹的直流/交流转换器。所提出的直流/交流转换器采用由三有源桥（TAB）供电的五电平级联H桥（5 - LCHB）。三有源桥允许在连接到单个电化学电池组时对其两个输出端口进行独立控制。三绕组高频变压器提供电气隔离，赋予转换系统可靠性。本文对三有源桥输出端口之间建立的固有解耦条件进行了建模，并通过在PLECS和Matlab/Simul...

解读: 该新型双向DC-DC变换器与多端口架构技术对阳光电源储能与车载产品线具有重要借鉴价值。在ST系列储能变流器中，可借鉴其多端口拓扑实现电池簇级联管理，提升PowerTitan系统的模块化冗余设计和动态响应能力。其高功率密度与热管理优化方案可直接应用于车载OBC充电机的轻量化设计，满足新能源汽车对体积和...

Jean Torelli Cardoso · Cursino B. Jacobina · Alan S. Felinto · Ademar A. dos Santos Júnior 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

本文提出了一种基于三桥臂和备用变流器的无变压器单相 - 单相统一电能质量调节器（UPQC）。该系统由一个两桥臂模块与一个三桥臂模块串联组成。所提出的控制系统可提供并联和串联补偿，并且设计为在额定条件和电压骤降事件下以高调制指数运行。此外，还提出了低备用功耗以及一种利用两桥臂模块补偿电压骤升的新型解耦方法。与传统解决方案相比，所提出的变流器具有更低的半导体损耗和更小的波形谐波失真，同时保持了相当或更优的运行特性，包括电压骤升补偿能力以及消除了环流和工频变压器。本文讨论了系统模型、标量脉宽调制（PW...

解读: 该三桥臂无变压器UPQC技术对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其无变压器拓扑与三桥臂结构可直接借鉴至储能PCS设计，降低系统体积与损耗，提升功率密度。串并联协调控制策略可增强PowerTitan储能系统的电能质量治理能力，实现电压暂降补偿与谐波抑制功能。备用变换器冗余...

Chenbo Wang · Zhiqiang Wu · Chaofan Ren · Zhonglin An 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

双馈感应电机（DFIMs）因其具有灵活调节的能力，在风力发电机和变速水电厂中得到了广泛应用。然而，转子侧变流器产生的高频谐波所引发的电磁振动，仍然对其在工业领域的应用构成挑战。本研究考虑转子侧变流器产生的谐波，对双馈感应电机的电磁力（EMF）特性进行了研究。在考虑开槽和饱和效应的情况下，提出了一种解析模型，用于分析谐波磁场及相关电磁力的特性，如空间阶次、频率和幅值。同时，还预测了这些电磁力对双馈感应电机振动的影响。采用有限元法（FEM）对一台30千瓦、6极双馈感应电机的谐波磁场和振动响应进行了分...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于双馈感应电机电磁力特性的研究具有重要的技术参考价值。双馈电机广泛应用于风电和抽水蓄能领域，而阳光电源在风电变流器和储能系统领域均有深度布局，该研究揭示的转子侧变流器谐波引发的电磁振动问题，正是我们在实际工程中需要重点关注的技术痛点。 该研究的核心价值在于建立了考虑...

Xing Fan · Wei Li · Qiaoqiao Ke · Jiangfan Xue 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

脉冲宽度调制（PWM）技术常用于电压源逆变器驱动电机，但该技术的应用会使电机的电压和电流中引入大量谐波，导致铁损增加。本文基于软磁材料的磁滞特性，揭示了PWM谐波导致铁损增加的内在机制。提出了一种将先进磁滞模型与策略 - 电路 - 场仿真相结合的铁损计算方法。该方法考虑了电机与逆变器的相互作用，以获取PWM引起的电流谐波的畸变和分布情况。通过材料的磁滞性能，直接建立了谐波分量与铁损之间的直观关联。从电机铁芯的点、线到面，全面深入地探究并揭示了PWM谐波导致铁损增加的机制。此外，还综合分析了PWM...

解读: 该研究对阳光电源的电机驱动类产品具有重要参考价值。PWM谐波引起的铁损分析可直接应用于新能源汽车OBC及电机驱动系统的优化设计，特别是在高频PWM控制下的损耗控制方面。研究成果也可延伸到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的磁性元件设计，通过优化PWM调制策略和磁路结构降低高频损耗。这对提升产品效...

Feng Guo · Yuan Gao · Tao Yang · Serhiy Bozhko 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

三电平中性点箝位（3L - NPC）逆变器是一种成熟的拓扑结构，在电动汽车（EV）等大功率牵引应用中往往是不错的选择。然而，越野场景下较宽的运行范围不可避免地会导致高调制指数和较小的负载角，这会影响3L - NPC逆变器的中性点（NP）电压不平衡。为解决这一缺点，由于在所有负载条件范围内中性点电流平均值为零，现有技术中的虚拟空间矢量脉宽调制（VSVPWM）策略得到了研究。然而，由于复杂的子扇区划分和作用时间确定，该解决方案增加了执行成本。为此，本文利用六分仪坐标系提出了一种新型的人工神经网络（A...

解读: 该ANN辅助VSVPWM策略对阳光电源三电平产品线具有重要应用价值。在**新能源汽车驱动系统**中，可直接应用于电机控制器的PWM优化，降低谐波畸变并提升扭矩响应；在**ST系列储能变流器**和**SG大功率光伏逆变器**中，三电平NPC拓扑的中点电位平衡问题一直是技术难点，该策略通过坐标映射简化矢...

Meera Khalid · Nithin Raj · Binojkumar A.C. · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

与传统的空间矢量脉宽调制（PWM）相比，母线钳位PWM（BCPWM）方法可降低逆变器的开关损耗。传统的BCPWM技术应用于交流驱动时会导致频谱集中，进而引发振动和声学噪声。本文提出一种基于可变开关频率的不连续PWM（DPWM）技术，并结合改进的逆变器拓扑结构，以实现永磁同步电机驱动中谐波能量频谱的分散，同时降低定子电流畸变。为了制定开关逻辑，本文对传统母线钳位序列的电流纹波模式进行了全面分析。所提出的逻辑采用梯形变化的子周期采样周期来分散定子电流频谱。与传统的母线钳位PWM相比，该策略在低速运行...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的变频DPWM技术与改进型逆变器拓扑结合方案具有重要的借鉴价值。尽管研究聚焦于永磁同步电机驱动，但其核心技术理念可延伸至光伏逆变器和储能变流器领域。 该技术的核心价值在于通过梯形变化的子周期采样实现谐波能量频谱扩散，同时显著降低电流THD（32%）和主导谐波（4...

S V S Phani Kumar Ch · Venu Sonti · Sachin Jain · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

电子变极/变模式（E - PC）机制通过使感应电机驱动（IMD）以不同的极相组合/模式运行，实现了较宽的灵活速度 - 转矩范围。为了在感应电机驱动中实现不同的极相组合，需要采用多种脉宽调制（PWM）策略的逆变器。这些不同的脉宽调制策略会在逆变器处产生共模电压（CMV）。逆变器的共模电压会在感应电机定子周边产生空间谐波。空间谐波归因于逆变器共模电压产生的共模电流。因此，在感应电机中通过逆变器驱动的电子变极运行，会存在明显的转矩脉动，特别是在高极模式期间。此外，由于在变极过程中定子铁芯磁化和退磁不当...

解读: 该多相直流解耦逆变器拓扑对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要应用价值。其独立相控制与直流解耦设计可直接应用于车载电机驱动系统，提升宽速域运行效率与动态响应。降低共模电压的特性有助于减少电机轴承电流和EMI问题，延长驱动系统寿命。该拓扑的模块化解耦思想可借鉴至ST储能变流器的多模块并联控制，增强系统容...

André Mendonça Alzamora · Caio Eduardo Silva · Marco Tulio Alves Êvo · Hélder de Paula · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

在采矿过程的不同阶段，通常会使用由脉冲宽度调制（PWM）转换器供电的交流（AC）电机，且这些电机一般通过长电缆连接。虽然这些驱动装置带来了显著优势，但也引发了与高频问题相关的挑战，进而缩短了系统组件的使用寿命。现成的解决方案通常涉及采用无源滤波器，这往往会对系统的成本和效率产生不利影响，因此有必要研究新的替代方案。近期有一项提议提出了一种独特的方法，即将变频器分为整流器和逆变器单元。整流器保持原位，而逆变器则靠近负载放置。这样一来，驱动系统采用直流（DC）进行电力传输。这种创新拓扑结构不仅消除了...

解读: 该直流输电评估工具对阳光电源长距离电力传输场景具有重要参考价值。在大型地面光伏电站中，SG系列逆变器阵列与升压站间距可达数公里，采用直流汇集方案可显著降低电缆成本；PowerTitan储能系统在矿山、工业园区等分布式部署时，直流母线架构可减少AC/DC转换损耗与线缆投资。该工具的技术经济分析方法可应...

Caio Eduardo Silva · Gabriela Lígia Reis · André Mendonça Alzamora · Hélder de Paula · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

脉宽调制电压源逆变器（PWM-VSI）广泛应用于 adjustable speed drives（ASD）中以控制感应电机。在重工业应用中，ASD与电机之间的长电缆会引发高频问题。一种创新方案是将逆变桥和直流母线电容移至电机侧，利用长电缆作为直流输电线路以缓解该问题。然而，逆变器在恶劣环境下的可靠性面临新挑战。本文基于失效物理（PoF）与可靠性设计方法，针对IGBT模块开展可靠性分析，优化设计并降低成本。结果表明，采用两种PWM策略及400 A–6.5 kV IGBT的三电平有源中点钳位（3L-...

解读: 该IGBT模块可靠性分析技术对阳光电源多条产品线具有重要价值。针对恶劣环境的PoF可靠性设计方法可直接应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的功率模块优化，特别是沙漠、高原等极端工况下的PowerTitan储能系统。三电平ANPC拓扑与PWM策略优化可提升1500V光伏系统和大功率储能PCS的效率与寿...

Sheik M. Mohiuddin · Wei Du · Xue Lyu · Jinho Kim 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

本文针对直接下垂控制的电网形成（GFM）逆变器提出了一种具备故障穿越能力的两阶段限流控制策略。所提出的两阶段方法包括第一阶段和第二阶段的两个限流控制。在故障期间，第一阶段限流控制借助滞环控制，通过封锁绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的开关脉冲，立即将逆变器输出电流幅值钳位至其最大暂态限值。第二阶段限流控制利用有功和无功限流控制回路调节调制波形的幅值和角频率，从而将逆变器输出电流幅值限制在其稳态限值内。通过分两个阶段实施限流动作，该方法能够在故障发生后的几个脉宽调制（PWM）周期内有效限制过电流，并...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的两阶段电流限制策略对我们的构网型（GFM）逆变器产品线具有重要的技术参考价值。随着高比例新能源接入电网，构网型逆变器因其主动支撑电网的能力，正成为我们储能系统和光伏并网解决方案的核心技术方向。 该技术的创新点在于双重保护机制的协同设计：第一阶段通过滞环控制在...

Mohamed G. Hussien · Lingling Cao · Junping He · Muhammed B. Shafik 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

本研究旨在利用颇具前景的分裂源逆变器（SSI）配置，为感应电动机（IM）构建一种高效的速度估计方法和无传感器矢量控制系统。详细推导了一种基于电机相轴关系跟踪转子速度信号的更简便方法，并采用调节型改进空间矢量脉宽调制（RMSPWM）技术进行处理。对所采用的基于SSI的无传感器控制系统进行了全面分析，以确保其可观测性，研究结果通过标准功能测试结果和参数调整得到了验证。此外，还对所设计的SSI原型的实验实现进行了讨论和研究。结果表明，所提出的速度估计方法结合针对SSI的RMSPWM方案是有效的，与传统...

解读: 该无编码器感应电机控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。分裂源逆变器拓扑与改进观测器结合的转速估计算法，可应用于电机驱动系统，省去机械传感器降低成本并提升可靠性。其宽速域精确控制特性适合车载OBC和电机驱动器产品优化。此外，该无传感器矢量控制思路可迁移至ST储能变流器的风机冷却系统、充...

Saif Ahmad · Ryan P. C. de Souza · Pauline Kergus · Zohra Kader 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

本文针对直流 - 直流升压转换器提出了一种鲁棒切换控制设计技术。该技术允许转换器在因输入和负载参数扰动而产生的不确定平衡条件下运行。设计了一个参数估计器，用于实时更新切换控制器的平衡点。为了缓解与所设计的参数估计器相关的噪声放大问题，对估计误差注入项进行滤波，以在最终的估计值集合中实现所需的噪声抑制水平。为验证所提出方案的有效性，在仿真和实验平台上对所提出的控制设计进行了验证，并将其与基于脉宽调制（PWM）且带有积分作用的状态反馈控制进行了比较。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于估计的鲁棒开关控制技术对我们的核心产品线具有显著的应用价值。DC-DC变换器是光伏逆变器和储能系统中的关键功率变换单元，其控制性能直接影响系统效率和可靠性。 该技术的核心优势在于通过实时参数估计应对不确定性工况。在实际应用场景中，光伏输入电压随光照强度波动，储能系...

EunWoo Lee · June-Hee Lee · Do-Hyeon Kim · Dongho Choi 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月

本文提出了一种用于驱动双感应电机（IMs）的五桥臂逆变器（FLI）的扩展不连续脉宽调制（DPWM）方法。传统上，已提出一种基于旋转载波的不连续脉宽调制（RCB - DPWM）方法来提高五桥臂逆变器的效率。该方法在相同的速度和转矩条件下，能类似地降低两台电机的开关损耗。然而，当条件不同时，RCB - DPWM方法无法使开关损耗最小化。因此，本文利用输出电流的绝对值来在不同的速度和转矩条件下使开关损耗最小化。由于开关损耗与输出电流的大小成正比，因此基于电流值计算偏移电压。将偏移电压添加到参考电压上，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对五桥臂逆变器驱动双电机系统的扩展DPWM技术具有重要的参考价值和潜在应用前景。 该技术的核心创新在于基于输出电流绝对值动态优化开关损耗，突破了传统RCB-DPWM方法仅适用于双电机同工况的局限性。这一技术思路与阳光电源在多电机驱动场景中的实际需求高度契合。在光伏水...

Jean Torelli Cardoso · Cursino Brandão Jacobina · Alan Santana Felinto · Maurício Beltrão de Rossiter Corrêa · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月

本文提出并研究了一种基于九桥臂变流器和四线并联变流器的三相无变压器统一电能质量调节器（UPQC）。该系统可确保电网功率因数补偿且谐波含量低，并为负载提供正弦波形的供电。并联变流器以低开关频率运行，提供平衡电流，这使得九桥臂变流器能够在补偿谐波含量的同时，应对大范围的不平衡负载。此外，通过最小化共享桥臂电流，降低了功率损耗。与传统无变压器UPQC相比，所提出的变流器在严重不平衡负载下实现了更低的总体半导体损耗。此外，与传统变流器相比，它还能够减小直流母线电容的尺寸。本文讨论了系统模型、脉宽调制（P...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于九桥臂变流器的三相四线无变压器统一电能质量调节器（UPQC）技术具有显著的应用价值。该技术方案与公司在光伏逆变器和储能系统领域的核心能力高度契合，特别是在分布式光伏并网和工商业储能场景中的电能质量治理需求。 该技术的核心价值体现在三个层面：首先，无变压器拓扑结构与...

Gabriel V. Ramos · Dener A. de L. Brandao · Thiago M. Parreiras · Sidelmo M. Silva 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月

在孤岛微电网中，形成电网的变流器面临电能质量问题，这是由干扰性负载以及多个电子接口系统可能引发的谐振问题导致的。此外，形成电网的变流器需要复杂的控制、滤波器或拓扑结构。鉴于零谐波失真变流器（ZHD）具有固有的正弦电压源特性，且无需会对成本、效率、尺寸产生负面影响并可能引发谐振条件的电容滤波元件，本研究提出将其用作形成电网的变流器。这些特性是通过三绕组变压器中的谐波抵消以及采用选择性谐波消除脉宽调制（SHE PWM）进行谐波消除来实现的。仿真、硬件在环和实验结果表明，即使存在非线性负载，ZHD 变...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项零谐波畸变（ZHD）构网型变流器技术对我们在中压孤岛微电网领域的产品布局具有重要参考价值。该技术通过三绕组变压器的谐波抵消机制和选择性谐波消除脉宽调制（SHE PWM）技术，在无需传统电容滤波器的情况下实现本质正弦电压输出，这与我们在储能系统和微电网解决方案中追求的高功...

Yu-Chen Su · Po-Tai Cheng · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62

本文基于移相脉宽调制（PSPWM）分析混合级联变换器（HCC）的频谱特性，指出传统PSPWM无法抑制低次谐波，导致输出波形畸变；提出改进型MPSPWM，在不增加总损耗前提下提升输出质量，并通过实验验证。对比两种HCC拓扑，揭示其在多数工况下输出性能差异。

解读: 该MPSPWM算法可直接优化阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan大型储能系统的多电平级联拓扑输出谐波性能，尤其适用于高压大容量场景下的并网电能质量提升。建议在下一代ST5000/6300系列PCS固件升级中集成该调制策略，并结合iSolarCloud平台进行谐波在线辨识与自适应...