Hao Zhou · Xuewei Xiang · Hui Li · Hao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

本文提出了一种基于磁动势（MMF）平衡的T型三电平逆变器供电的双三相永磁同步电机驱动系统单开关开路和单相开路故障快速诊断方法。该方法通过提取abc和def两个三相子系统之间的磁动势平衡度特征，实现了分三个阶段的分层故障诊断：识别发生故障的三相子系统、定位其中确切的故障桥臂/相以及找出故障开关。首先，当检测到子系统之间出现异常的磁动势不平衡时启动诊断，并锁定故障子系统。然后，通过对故障子系统的实际磁动势与理论故障参考磁动势进行相序相似性分析，将故障范围缩小到特定的桥臂，并初步识别出可能的故障开关对...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的基于磁动势平衡的T型三电平逆变器开路故障诊断技术具有重要的工程应用价值。T型三电平拓扑因其效率高、谐波小等优势，已广泛应用于我司的光伏逆变器和储能变流器产品中，而该技术针对双三相永磁同步电机驱动系统的快速故障诊断方法，可直接迁移至我司新能源汽车驱动系统及储能系统...

Shaoxin Shi · Qiao Peng · Tianqi Liu · Jinhao Meng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

快速频率响应容量（FFRC）对于电池储能系统（BESS）的频率支撑性能和安全运行至关重要。传统方法无法匹配电网特定的快速频率响应（FFR）要求，导致评估保守或因估计不准确而产生惩罚。本文提出了一种适用于电池储能系统的峰值运行模式（POM）匹配在线FFRC估计方法。建立了基于弹性电阻的等效电路模型，以解决FFR - POM期间强非线性阻抗行为下的建模不准确问题。然后，开发了一种阻抗构建方法以获得连续的阻抗曲线，在此基础上通过多约束下的迭代搜索实现了在线FFRC估计。实验结果证明了所提方法在各种条件...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的峰值运行模式匹配的快速频率响应容量（FFRC）在线估算方法具有重要的工程应用价值。当前，我司储能系统在参与电网调频服务时，面临着响应能力评估不精确导致的两难困境：保守估计会降低系统经济性，而过度乐观则可能引发考核惩罚甚至安全风险。 该技术的核心创新在于针...

Xize Dai · Jian Hao · Ruijin Liao · Claus Leth Bak · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

现代电力应用，如高压直流输电、电气化交通和工业系统，越来越依赖宽带隙半导体，这推动了对能够承受高电场和开关电压波形的电气绝缘系统的需求。绝缘系统的可靠设计对于确保高压电力电子设备的高功率密度和运行稳定性至关重要。在多频电压条件下，绝缘材料内部与频率相关的极化动态特性会显著影响宏观介电性能和绝缘性能。本文全面综述了暴露于不同上升时间开关电压波形下的电气绝缘的频域建模方法。文章研究了用于表征与频率相关的极化动态行为的半经验方程和等效电路模型的进展，分析了这些模型的优点、局限性以及对各种应用的适用性。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于电气绝缘频域建模的综述论文具有重要的战略参考价值。随着公司在大功率光伏逆变器、储能变流器及高压直流输电系统等产品线的持续升级，宽禁带半导体（如SiC、GaN）的应用已成为提升功率密度和效率的关键路径。然而，这些器件的高频开关特性带来了更严苛的绝缘系统挑战，论文所述的...

Jian Wei · Guangjuan Qiu · Baoquan Kou · Xiaobao Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

由于无死区时间的特性，双降压拓扑结构在高精度应用中颇具吸引力，并且通过注入偏置电流来消除过零失真。然而，随着母线电压的升高，由于偏置电流运行的限制以及开关器件寄生参数的影响，很难保证电流响应速度和精度。因此，本文提出一种结合碳化硅（SiC）功率器件的低电压应力谐振双降压软开关拓扑结构，以实现快速响应和高精度。首先，介绍了偏置电流和软开关拓扑的原理。然后，结合偏置电流解耦以及零电流开关和零电压开关的实现，对控制策略进行了分析。此外，基于考虑寄生参数的谐振电路，阐述了影响电压和电流应力的因素。最后，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于SiC器件的高精度软开关技术具有重要的应用价值。该技术采用谐振双Buck拓扑结合碳化硅功率器件，在500V母线电压下实现100kHz开关频率，有效解决了传统拓扑在高压应用中的响应速度和精度瓶颈问题。 对于光伏逆变器业务，该技术的无死区时间特性和偏置电流注入方案能够...

Falong Lu · Qiang Guo · Zhifeng Dou · Yafei Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

本文提出了一种用于三相正弦脉宽调制逆变器中绝缘栅双极型晶体管（IGBT）开路故障和电流传感器故障的新型故障诊断方法。该方法有助于同时诊断多个IGBT和电流传感器故障。采用帕克变换（Park transform）和快速傅里叶变换（FFT）相结合的方式提取故障特征。帕克变换将三相电流转换为两相电流，从而降低数据维度。快速傅里叶变换将时域分析和频域分析相结合，以增强故障特征的表达。此外，从经过快速傅里叶变换后的样本中提取故障特征，以减少模型输入的单个样本的数据量。在故障诊断方面，开发了一种包含堆叠残差...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三相SPWM逆变器IGBT开路故障与电流传感器故障的同步诊断技术具有重要的应用价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，IGBT的可靠性直接影响系统的稳定运行和全生命周期成本。该技术通过Park变换降维与FFT频域分析的组合，实现了32毫秒内的快速故障定位，准...

Yayong Yang · Zhiqiang Wang · Yu Liao · Wubin Kong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

本文提出一种基于物理信息神经网络（PINNs）的参数化三维热仿真方法，以实现功率模块热设计的快速设计空间探索。利用PINNs能够快速逼近描述功率模块热行为的参数化偏微分方程解的能力，开发了用于碳化硅（SiC）三相半桥功率模块的热场仿真框架，以进行参数化仿真。经过一次无监督训练后，基于PINNs的模型可以快速预测不同输入参数组合下功率模块的热场分布结果。对比结果表明，在不同组合情况下，PINNs的预测结果与COMSOL数值模拟和实验测量结果大致相符。此外，在用于参数优化的大规模设计空间探索任务中，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理信息神经网络（PINNs）的参数化热仿真技术具有重要的工程应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们在功率模块热设计方面面临着日益严峻的挑战：一方面，碳化硅（SiC）等新型功率器件的广泛应用使得热管理复杂度显著提升；另一方面，市场对产品快速迭代和定...

Lei Liu · Xianjue Luo · Liansong Xiong · Junming Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

摘要：下垂控制逆变器在一次调频过程中，通过提供与频率偏差（FD）成正比的调频（FR）功率来减小暂态和稳态频率偏差。然而，采用功率 - 频率下垂机制时，只有以增大频率偏差为代价来增加调频功率，才能消除扰动负载与逆变器调度指令之间的差距，而这样的频率偏差很容易超过相关继电器阈值。为解决这一问题，本文提出了一种基于预设功率的下垂控制方案，该方案在发生大扰动事件之初，通过在有功功率环中快速预设一个恒定功率来修正调度指令。利用预设功率框架，调整后的调度指令能显著抑制大部分不平衡功率；因此，传统下垂控制可以...

解读: 从阳光电源业务视角看，该论文提出的预设功率下垂控制技术对我司光伏逆变器和储能系统的一次调频性能提升具有重要应用价值。当前新能源装机占比快速提升，电网对逆变器参与频率调节的要求日益严格，传统下垂控制在大扰动工况下易导致频率偏差超限，触发继电保护动作，影响电网稳定性和新能源消纳。 该技术的核心创新在于...

Yadong Wei · Bo Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

直流微电网中恒功率负载（CPL）呈现出的负增量阻抗特性会导致上游直流 - 直流降压变换器出现不稳定现象。本文提出了一种基于高阶全驱动系统方法的鲁棒控制策略，用于全局稳定和调节向恒功率负载供电的降压变换器。首先，推导了一个包含输入、负载和系统参数扰动引起的非线性不确定性的二阶全驱动模型，以描述系统动态特性。然后，从二阶系统动态特性的角度综合得出一种鲁棒控制律，通过补偿恒功率负载带来的负面影响，并通过一阶状态反馈重构期望的闭环动态特性。其次，设计了一个不确定性边界估计器，以增强系统在无需精确测量负载...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对直流微电网中恒功率负载（CPL）导致的上游DC-DC变换器不稳定问题，提出了基于高阶全驱动系统方法的鲁棒控制策略，具有重要的技术价值和应用前景。 在储能系统和光伏微电网领域，阳光电源产品常面临CPL带来的负阻抗特性挑战。典型场景包括：储能变流器为电动汽车充电桩供...

Fernanda Carnielutti · Tiago Davi Curi Busarello · Ênio Costa Resende · Qudrat Ullah 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

本文针对微电网中的构网型逆变器（GFIs）提出了一种固定开关频率模型预测控制（FSF - MPC）方法。通过所提出的FSF - MPC实现内部电压和电流环控制，而一次控制则由外部下垂控制器和PQ控制器组成。这种PQ控制可实现更好的稳态响应并增强功率管理能力。以一个配备50 kVA构网型逆变器（带有输出<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">L...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的固定开关频率模型预测控制（FSF-MPC）技术对构网型逆变器的控制策略具有重要参考价值。随着公司在光储一体化微电网和独立储能系统领域的深入布局，构网型逆变器技术已成为提升系统稳定性和电能质量的核心竞争力。 该技术的核心价值体现在多个维度。首先，FSF-MPC结...

Xiongfeng Fang · Lei Li · Cheng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

传统模块化多电平换流器（MMC）采用半桥子模块（HB - SM），无法清除直流故障电流。这一限制使得要么需要使用额外的直流断路器（DCCB），要么需要改进换流器拓扑。在众多解决方案中，混合式直流断路器（HDCCB）和混合式模块化多电平换流器（HMMC）是两种被广泛认可的方案。通过在主支路（MB）中加入超快机械隔离开关，HDCCB可以实现低功率损耗。然而，由于电流转移支路（CTB）需要数百个额外的半导体功率开关，导致成本高昂，阻碍了其广泛应用。虽然HMMC具备快速的直流故障阻断能力，但会产生大量额...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于机械断路器增强型MMC的技术对我们在高压直流输电和大规模储能系统领域具有重要战略意义。传统半桥子模块MMC无法阻断直流故障电流的痛点，一直制约着光伏电站、风电场及储能系统向高压直流架构演进的步伐。 该技术的核心价值在于同时解决了直流故障阻断能力和功率损耗两大难题。...

Guangyu Wang · Huiqing Wen · Wen Liu · Fan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

双向开关（BiSs）具有优异的特性，在导通期间允许双向电流流动，关断时能够承受双向电压。然而，传统的双向开关通常由单向分立器件组合实现，例如两个有源器件和两个二极管的串联与反并联连接。由于导通状态下的电压偏移，这些传统双向开关的器件尺寸相对较大，且存在较大的导通损耗。随着碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带（WBG）半导体材料的普及，迫切需要设计出导通压降更低、导通损耗更小、器件尺寸更小，从而功率密度更高的双向开关。因此，通过将多个功率晶体管集成到单个芯片中，基于宽禁带半导体材料的单片式双...

解读: 单片式双向开关（MBS）技术对阳光电源在光伏逆变器、储能系统等核心产品领域具有重要战略价值。该技术基于SiC和GaN等宽禁带半导体材料，通过将多个功率晶体管集成于单一芯片，能够显著降低导通压降和传导损耗，这直接契合我司提升系统效率和功率密度的技术路线。 从业务应用角度看，MBS技术在我司三大核心领...

Yang Leng · Rongwu Zhu · Peter Adam Hoeher · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

健谈式功率转换（TPC）技术将信息嵌入开关纹波中，可在发射端不安装或仅安装少量额外硬件的情况下实现功率和数据的同时传输，从而减少智能电网和可再生能源发电厂等信息物理系统所需的额外通信基础设施。尽管直流 - 直流转换器中的 TPC 技术已得到广泛研究，但直流 - 交流转换器方面的研究相对较少。最近，三相直流 - 交流转换器的零矢量被用于嵌入数据，并且对可变零矢量宽度调制 TPC 技术进行了研究。在本研究中，提出了一种名为可变零矢量位置调制的新型基于零矢量的调制方法，用于三相直流 - 交流 TPC，...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于可变零矢量位置调制的"对话式功率转换"（TPC）技术具有显著的战略价值。该技术实现了在DC-AC逆变器中同时传输电能和数据，无需额外通信硬件，这与我司光伏逆变器和储能变流器的核心产品线高度契合。 在光伏电站和储能系统的实际应用场景中，传统方案需要部署独立的通信网络...

Shejuan Qiao · Jin Huang · Yuhao Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

无差拍控制继承了模型预测控制（MPC）的高控制精度和快速动态响应特性。在许多文献中，采用无差拍控制的准 Z 源逆变器（qZSI）的直流侧电流被视为与交流侧电流无关的变量。本文通过对准 Z 源逆变器的输出功率和电感电流误差进行分析，得出了关于准 Z 源逆变器直流侧电流与交流侧电流关系的完全相反的结论。探究了准 Z 源逆变器的电感电流影响输出电流控制精度的机制。结论表明，电感电流平均值的控制误差会导致输出电流幅值出现偏差。为提高电感电流和输出电流的控制精度，本文为准 Z 源逆变器提出了一种新型模型预...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对准Z源逆变器（qZSI）的新型模型预测控制技术具有重要的应用价值。该研究突破了传统死区控制中将直流侧电流与交流侧电流视为独立变量的认知局限，通过严谨分析揭示了电感电流纹波对输出电流控制精度的直接影响机制，这一发现对提升逆变器性能具有理论指导意义。 对于阳光电源的光...

Zhenbin Zhang · Guangze Chen · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摘要：高功率（兆瓦级）能量转换系统的开关频率通常远低于低功率（千瓦至数百千瓦）系统。因此，对于前者而言，谐波问题是至关重要的问题，尤其需要先进的调制和控制技术。在本研究中，对一类谐波编程脉冲宽度调制（HPPWM）技术进行了全面综述，并提供了一种方便且可定制的快速构建解决方案。该综述涵盖了现有先进HPPWM策略的原理、求解算法和实现方面的内容。归纳出统一的构建方案，以帮助科学家/工程师根据自身需求定制合适的HPPWM解决方案。对其求解方法和提高实现性能的策略进行了基准测试和分析，这将为定制化设计提...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于谐波程控调制（HPPWM）技术的综述论文具有重要的战略参考价值。该技术专门针对兆瓦级中高压能量转换系统的低开关频率运行特性，这与我司1500V大型地面光伏逆变器、兆瓦级储能变流器（PCS）以及风电变流器等核心产品的应用场景高度契合。 在技术价值层面，HPPWM通过...

Muhammad Noman Ashraf · Mohamed Shawky El Moursi · Khalifa Al Hosani · Ahmed Al Durra · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本信函提出了一种虚拟振荡器锁相环（VO - PLL），该锁相环集成了安德罗诺夫 - 霍普夫振荡器，以改善在畸变电网中的同步性能。VO - PLL 用一种以能在特定频率下维持轨道稳定的极限环振荡而闻名的非线性霍普夫振荡器，取代了传统锁相环中的常规比例积分（PI）环节和可复位积分器。该振荡器固有的非线性动力学特性可实现快速动态性能、谐波抑制以及改善频率跟踪。实验测试有力地证明了所提出的 VO - PLL 的有效性，表明其在电网扰动情况下具有增强电网同步能力和模拟高阶锁相环运行的潜力。

解读: 从阳光电源并网逆变器和储能系统的核心技术角度看，这项基于Andronov-Hopf振荡器的锁相环技术具有显著的应用价值。传统PLL在电网畸变环境下的同步性能受限，而我们的产品在实际应用中恰恰面临大量弱电网、谐波污染等复杂工况，这正是该技术的切入点。 该技术的核心优势在于用非线性Hopf振荡器替代传...

Jiaxing Ye · Mingyi Wang · Sihang Cui · Chengming Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

由具有快速开关瞬态特性的碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）构成的功率变换器，在高性能、高功率应用中得到了广泛使用。驱动电路中具有高开关频率的宽禁带半导体器件在快速开关瞬态过程中极易受到栅 - 源极串扰电压的影响，这可能会导致互补桥臂出现误导通和直通现象。本文提出了一种基于晶体管和无源元件的改进型串扰抑制栅 - 源极驱动拓扑，以有效抑制电压源逆变器的串扰问题。该拓扑通过在必要时将辅助电路接入或移出栅 - 源极驱动电路，在不影响碳化硅功率器件性能的前提下，确保其正常运行。此...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对SiC MOSFET相桥臂配置的改进型串扰抑制驱动拓扑技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们的产品正面临着功率密度提升和效率优化的双重挑战，而SiC器件的应用是实现这一目标的关键路径。 该技术直击SiC MOSFET在高频开关应用中...

Fubing Jin · Tianhao Qie · Yulin Liu · Yong Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文针对三电平简化中点钳位逆变器（3L - SNPCI）提出了一种自适应模型预测电流控制方法，该方法消除了传统模型预测电流控制（MPCC）的模型依赖问题。利用一种新型观测器高精度、快速收敛地估计系统参数。然后，无差拍MPCC利用所观测到的参数来精确计算参考电压矢量，实现了低计算量和恒定开关频率。此外，还提出了一种新型基于载波的空间矢量调制（CBSVM）方法，用于为3L - SNPCI合成参考电压矢量。与现有的3L - SNPCI空间矢量调制方案相比，所提出的CBSVM方法在确保中点电压平衡的同时...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平简化中点钳位逆变器的自适应模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术通过消除传统模型预测控制对精确系统参数的依赖性，显著提升了逆变器在实际工况下的鲁棒性和控制精度，这对我司光伏逆变器和储能变流器产品的性能优化具有直接意义。 技术核心价值体现在三个层面：首...

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

为了更好地指导碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在变流器中的优化运行，准确估算功率回路杂散电感至关重要，这可避免开关暂态过程中出现不可接受的过电压和电磁干扰噪声。本文提出一种基于目标杂散电感与直流母线解耦电容强制低频谐振的杂散电感提取方法，该谐振可通过在直流母线中设置一个开关巧妙触发。通过选用I类陶瓷电容器作为稳定的解耦电容，可构建理想的谐振回路，从而实现精确计算。实验验证了该方法的提取精度，与使用专业阻抗分析仪E4990A的测量结果相比，相对误差为2.9%。此外，与现有依赖快速...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于强制谐振的SiC MOSFET功率环路杂散电感精确提取技术具有重要的工程应用价值。随着公司在光伏逆变器和储能变流器产品中大规模采用SiC器件以提升功率密度和效率，精确掌握功率回路杂散电感参数已成为优化产品性能的关键环节。 该技术的核心价值在于解决了传统高频谐振测量...

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

电池均衡是电池管理系统的关键要素，用于确保电池单体的电压差处于合适范围内。本文提出了一种基于多绕组变压器（MWT）的有源电池均衡器，并配备了具有成本效益的栅极驱动电路。该均衡器可使所有电池在任何时候同时进行均衡，与传统的基于半桥的多绕组变压器均衡器相比，均衡速度更快。此外，该均衡器中使用的所有金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）均由基于脉冲变压器隔离或电容隔离的多端口电路驱动，从而降低了成本并减小了尺寸。这些特性使得所提出的电池均衡器更适用于需要快速电池均衡的电池储能系统和电...

解读: 从阳光电源储能系统业务角度看，这项基于多绕组变压器的电池均衡技术具有显著的应用价值。当前我司储能产品线涵盖工商业储能和大型电网侧储能系统，电池管理系统（BMS）的均衡性能直接影响系统效率、寿命和安全性。 该技术的核心优势在于两点：首先，同步均衡能力突破了传统半桥架构的串行限制，可实现所有电芯的并行...

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

在选择光伏（PV）架构和变流器拓扑时，跟踪效率、成本和可靠性是重要因素。光伏系统需要功率变流器来实现最大功率提取，其中直流 - 直流变流器是常见选择。差分功率处理（DPP）架构可通过减少流经这些变流器的功率，在仍具备最大功率点跟踪（MPPT）能力的同时，实现更高的效率和更低的成本。单相并网光伏系统是住宅应用中最常用的选择，其直流母线需要大容量电容，以最小化由二倍频脉动功率引起的电压纹波，这会影响系统的成本和可靠性。本文为DPP架构中的反激式变流器引入了一种新的MPPT运行模式。所提出的MPPT方...

解读: 从阳光电源住宅光伏逆变器业务视角看，该论文提出的差异功率处理（DPP）架构与超快速MPPT技术具有显著的战略价值。 **核心技术价值**：该技术针对单相并网系统的固有挑战——双倍工频功率脉动导致的大容量直流母线电容需求，提出了创新解决方案。通过改进反激变换器的MPPT运行模式，即使在母线电压剧烈波...