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...

Xinyue Zhang · Jiacheng Sun · Zhongzheng Zhou · Zhen Kang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

随着光伏（PV）系统部署数量的不断增加，LCL 型并网逆变器因其卓越的谐波衰减能力而变得十分普遍。然而，传统的可靠性评估往往忽略了由控制回路不稳定或参数漂移引起的谐振电流的影响，而这种谐振电流会显著加速关键组件的老化。本文提出了一个全面的 LCL 型光伏逆变器可靠性评估框架，该框架能更好地反映实际运行条件。开发了一个电热模型，该模型考虑了与温度相关的功率损耗、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）热耦合以及电容器老化。采用蒙特卡罗模拟和威布尔分布来推导逆变器在年度任务剖面下的使用寿命。实验验证证实，谐振...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的可靠性设计具有重要价值。LCL滤波器谐振电流导致的IGBT热应力问题直接关联功率模块寿命，研究提出的电热耦合模型与雨流计数疲劳分析方法可应用于：1）SG系列逆变器功率模块热设计优化，通过主动阻尼控制抑制谐振电流，降低结温波动；2）ST储能变流器在频...

Vipin Kumar Singh · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

本文设计了一种非隔离式混合无桥双输出（NHBLDO）变换器，用于电机驱动，并提升单相电网供电的开关磁阻电机（SRM）的电能质量。根据中点变换器（MPC）辅助的开关磁阻电机驱动需求，通过集成Zeta变换器和规范开关单元（CSC）变换器，开发了一种带中点的NHBLDO前端变换器。该变换器设计为在不连续电流模式（DCM）下运行，适用于低功率、低成本应用。此外，单电压控制器中使用的单个电压传感器足以满足要求，且易于在低成本、低功率电器中实现。开发了具有双输出的非隔离式混合无桥变换器（NHB变换器），以补...

解读: 该非隔离式双输出混合变换器技术对阳光电源新能源汽车驱动产品线具有直接应用价值。其集成PFC功能实现单位功率因数与低THD的特性，可应用于车载OBC充电机输入级设计，提升充电系统电能质量与电网兼容性。电压控制策略与宽负载高效运行特性，可借鉴至电机驱动控制器优化，提升动力系统效率。此外，该拓扑的功率因数...

Shohei Funatsu · Hiroaki Matsumori · Takashi Kosaka · Nobuyuki Matsui 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本文提出了一种基于氮化镓（GaN）的改进型非隔离式集成车载充电器（IOBC），适用于A、B级电动汽车（EV），具有双功率转换级，该充电器利用了牵引电机的低零序电感和逆变器。在改进的配置中，牵引电机和逆变器将作为后端直流 - 直流降压转换器的组件，而非像传统IOBC配置那样用于前端交流 - 直流升压转换器。改进后的IOBC配置满足了日本电力公司规定的总谐波失真（THD）允许限值，同时将电池输出电流的峰 - 峰纹波控制在规定范围内。此外，通过在提出的改进型IOBC配置中增加一个分裂式升压电感和一个浮...

解读: 该GaN基集成车载充电机技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。通过最小化附加元件设计思路，可优化阳光电源车载OBC产品的功率密度与成本结构。其利用电机零序电感的创新方案，启发我们在充电桩产品中探索类似的磁件复用技术。GaN器件的应用经验也可迁移到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的新一...

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...

Arun Kumar · Aryan Prajapati · Nishant Kumar · Jyoti Dhayal · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

本文针对单相两级并网太阳能光伏（SPV）系统，介绍了一种优化的二阶自适应积分器（OSO - AI）控制方法以及具有开创性的预测自调优扰动观察（PSPO）最大功率点跟踪（MPPT）技术，旨在提高配电网的电能质量。该体系结构包括一个升压转换器和一个电压源转换器（VSC），旨在最大限度地提取太阳能，并确保以最小的谐波实现与电网的无缝集成。系统的公共连接点（PCC）连接有两种不同的非线性负载。所提出的 OSO - AI 控制算法能够有效管理 VSC，以提供无功功率补偿并提高电网稳定性。通过对硬件系统进行...

解读: 该OSO-AI控制与PSPO MPPT技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有直接应用价值。PSPO算法的预测性动态步长调整机制可优化现有MPPT算法，提升光照突变与局部阴影工况下的追踪效率，特别适用于SG110CX等大功率组串逆变器的多路MPPT优化。OSO-AI控制器增强的电网适应性可直接应用于弱电...

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...

Pavan Prakash Gupta · Shailendra Kumar · Tanu Prasad · Ramesh Kumar Tripathi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本文提出了一种并网太阳能光伏（PV）系统，该系统旨在在正常和不平衡电压骤降条件下管理有功和无功功率流动，同时满足非线性负载需求。在公共连接点（CPC）处于正常电压时，光伏系统通过满足有功和无功功率要求实现单位功率因数（UPF）运行，光伏阵列采用扰动观察（P&O）算法在最大功率点（MPP）运行。在不平衡和电压骤降期间，该系统采用一种基于反正切的新型改进最小均方（AM - LMS）算法来维持电网支撑并防止电压源变流器（VSC）过额定运行。这是通过使一个光伏阵列以非最大功率点运行来削减其有功功率，并按...

解读: 从阳光电源光伏逆变器及电网解决方案业务视角来看，该论文提出的低电压穿越（LVRT）技术与基于反正切函数的改进型LMS控制算法具有显著的工程应用价值。 **核心技术价值分析：** 论文针对电网不平衡及电压跌落工况，提出通过主动调节光伏阵列偏离最大功率点运行来释放无功容量的策略，这与阳光电源在大型地面...

Deokyong Woo · Sungmin Kim · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

由于 LCL 滤波器中逆变器侧电流与电网侧电流存在差异，采用逆变器侧电流反馈（ICF）配置的有源电力滤波器（APF）可能难以准确提供由非线性负载产生的谐波电流。在以低开关频率（5 kHz 及以下）运行的大容量 APF 中，LCL 滤波器的谐振频率通常设计为 2.5 kHz 及以下，这低于电网标准规定的满足谐波要求所推荐的最高 50 次（3 kHz）谐波电流次数。因此，采用 ICF 配置的大容量 APF 难以满足这些电网标准的推荐要求。为解决这一问题，本文提出了一种基于逆变器侧与电网侧电流差值传递...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对大容量LCL型有源电力滤波器的谐波电流控制技术具有重要的战略价值。在我们的光伏逆变器和储能系统产品线中，谐波抑制一直是影响电能质量和并网性能的核心技术挑战。 该论文提出的基于逆变器侧电流反馈配置的谐波参考电流修正方法，直接切中大容量电力电子设备的痛点。对于我们在工...

Vipin Kumar Singh · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

电能质量（PQ）问题在采用传统二极管桥式整流器（DBR）构建直流母线电压的并网型低功率开关磁阻电机（SRM）驱动系统的设计初期就已存在。其主要原因是供电电流存在低功率因数（LPF）和过高总谐波畸变率（THD）的问题。本文的主要重点是应对与低功率因数和高总谐波畸变率的供电电流相关的挑战。这是通过集成前端高功率因数变换器（HPFC）来实现的。此外，本文探索了一种适用于低功率驱动系统的经济高效的解决方案，即采用一台四相开关磁阻电机（SRM），并借助中点变换器（MPC）。这种方法需要双输出平衡的直流母线...

解读: 该无桥整流技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文章提出的无桥整流拓扑可减少导通损耗、提升功率因数并降低THD，这与阳光电源车载OBC充电机和电机驱动系统的技术需求高度契合。在小功率SRM驱动场景中，省去传统整流桥可降低成本并提升效率，该方案可借鉴应用于充电桩AC-DC整流级设计，优化ST...

Bussa Vinusha · R Kalpana · Dharavath Kishan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

本文提出了一种用于同时为两块电池充电的两级电动汽车（EV）交流 - 直流转换器架构。该架构由一个三相多电平升压功率因数校正（PFC）转换器和一个双向双输出直流 - 直流转换器组成。此外，该直流 - 直流转换器具备零电压开关（ZVS）功能且输出相互隔离。这两级独立工作，使得交流 - 直流级能够在连续导通模式（CCM）下运行，而不会影响直流 - 直流级的占空比变化。同时，还提出了一种合适的控制技术，以改善总谐波失真（THD）和功率因数，并实现两块电池的功率均分。文中详细讨论了所提出的双电池充电器的工...

解读: 该三相隔离型多电平AC-DC变换器技术对阳光电源车载充电机（OBC）及充电桩产品线具有重要应用价值。其多电平整流结构可降低输入电流谐波、提升功率因数，与阳光电源三电平拓扑技术路线高度契合。相移全桥软开关控制可结合SiC器件应用进一步提升效率。双电池独立充电管理功能可拓展至混合动力车型或储能系统的多模...