Xuefeng Zhang · Qiwei Xu · Yiru Miao · Xuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

双三相永磁同步电机（DTP - PMSM）存在在逆变器非线性、非正弦反电动势和外部干扰等情况下易出现较大定子电流谐波的缺点。为解决该问题，本文提出了一种用于电流谐波抑制的改进广义扩展状态观测器（IGESO）。首先，探究了传统干扰观测器中低频和高频周期性干扰观测之间的关系。其次，采用陷波器对传统广义扩展状态观测器（GESO）结构进行优化，以避免在观测两种不同频率干扰时产生相互干扰。然后，提出了一种新的观测器极点设计原则，该原则可分别控制周期性干扰的抑制频率范围和衰减程度。此外，还给出了与其他策略的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进型广义扩张状态观测器（IGESO）技术对我们在电机驱动和电能变换领域具有重要应用价值。双三相永磁同步电机在逆变器非线性、反电动势畸变和外部扰动下易产生定子电流谐波问题，这与我们光伏逆变器、储能变流器以及新能源汽车驱动系统面临的核心挑战高度契合。 该技术的创新点在于...

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

本文研究了含构网型（GFM）和跟网型（GFL）逆变器系统中的一种新型振荡现象。与以往主要关注小信号稳定性的研究不同，本文探讨了强迫振荡（FO），其中跟网型逆变器作为激励源，在构网型逆变器中引发振荡。具体而言，最大功率点跟踪（MPPT）控制产生的间谐波触发了构网型逆变器的低频振荡模式。为分析这一现象，本文首先研究了最大功率点跟踪注入的间谐波的功率特性，并在此基础上建立了含构网型和跟网型逆变器连接系统的 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/M...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文揭示的强迫振荡现象对我们的光储混合系统具有重要的工程指导意义。当前我们的产品组合中，光伏逆变器多采用跟网型（GFL）控制，而储能系统则越来越多地配置构网型（GFM）控制以提升电网支撑能力。论文指出的MPPT控制产生的间谐波诱发GFM逆变器低频振荡问题，正是我们在大型...

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

现有开放式绕组驱动（OWD）需要相对复杂的故障检测与诊断算法来处理逆变器短路故障。此外，当驱动断开时，电机无法继续输出功率。因此，本文提出一种带有保护电路的拓扑重构开放式绕组驱动（TR - OWD），该保护电路能够快速隔离逆变器短路故障，并在故障发生后对驱动拓扑进行重构。本文首先揭示了故障瞬态期间保护电路的电流流动情况以及瞬态和谐振状态模型。随后，基于故障逆变器产生的阶跃电流或电压信号，阐述了TR - OWD的拓扑重构和电压矢量切换方法，以维持电机的原始运行状态。最后，给出了电机在空载和负载条件...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项可重构开放式绕组电机驱动拓扑技术对我们在储能系统和新能源动力领域具有重要应用价值。该技术通过快速故障隔离和拓扑重构机制，实现了逆变器短路故障下的容错运行，这与我们在高可靠性电力电子系统方面的技术追求高度契合。 在储能系统领域，该技术可显著提升我们PCS（储能变流器）产...

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

在中压应用中，碳化硅因其更高的开关速度、更高的热导率和更高的电压等级而具有广阔的应用前景。与此同时，更高的电压等级和更高的功率密度给绝缘结构带来了巨大的压力。局部放电（PD）是衡量绝缘结构性能的一个重要指标。然而，针对局部放电电流传感系统的专门设计研究有限，且缺乏对局部放电和系统噪声频域特性的分析。鉴于这种情况，首先，提出了高频电流互感器（HFCT）系统，并建立电路模型来分析参数对频率响应和增益的影响。其次，基于上述分析，针对电力电子功率模块局部放电的特性设计了一种专用的高频电流互感器系统，包括...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项高频电流互感器（HFCT）局部放电检测技术具有重要的战略价值。随着公司在中压光伏逆变器、储能变流器及电动汽车充电设备领域的持续深耕，碳化硅（SiC）功率器件的应用已成为提升产品竞争力的关键路径。该技术针对SiC器件在高电压、高功率密度工况下的绝缘可靠性监测需求，提供了精...

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

串端绕组电机驱动（SWMD）是一种具有宽调速范围和高功率密度的新型电机驱动拓扑。然而，该拓扑目前的电流调制方法存在共模电压（CMV）大幅波动的问题。与常规星形连接电机的共模电压有明确定义不同，SWMD绕组的串联方式使其共模电压分析较为困难。本文旨在解决这一问题并改善SWMD的共模电磁干扰。首先，对电力驱动系统的共模传导电路进行了分析和建模，揭示了不同电机驱动拓扑下系统共模电压与逆变器开关状态之间的关系。接着，首次明确指出由于SWMD的不对称性，电机侧和逆变器侧的共模电压不同。然后，本文提出了适用...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项串联绕组电机驱动（SWMD）的共模电压抑制技术具有重要的战略参考价值。虽然该研究聚焦于电机驱动领域，但其核心技术原理与我司在光伏逆变器和储能变流器中面临的共模干扰问题高度相关。 该论文首次系统分析了非对称拓扑结构下的共模电压特性，这对我司产品优化具有启发意义。在大功率...

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

本文提出了一种用于中压直流到低压直流配电网的双向模块化多电平谐振直流变换器（BMMRDC）及其功率流控制策略。首先，简要介绍了BMMRDC的拓扑结构，随后详细研究了其在不同运行模式下的工作原理。然后，对电压增益模型进行了研究，并精确建立了传输功率与运行频率之间的关系。在此基础上，提出了一种双向功率控制策略，通过调节开关频率来灵活调节功率。此外，分析了中压侧和低压侧器件的软开关行为，以指导变换器的参数设计，使其能够在较宽的运行条件下实现软开关运行。最后，搭建了一台缩小比例的BMMRDC样机，以验证...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的双向模块化多电平谐振直流变换器（BMMRDC）技术具有重要的战略价值。该技术针对中压直流到低压直流配电网络的功率流控制，与我司在光伏发电、储能系统及综合能源解决方案的核心业务高度契合。 在技术价值层面，BMMRDC拓扑结构的模块化设计与我司成熟的模块化逆变器...

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

本文针对共直流母线双逆变器供电的开绕组同步磁阻电机（OW - SynRM）提出了一种具有并行代价函数的无模型预测电流控制（MFPCC）方法。该无模型预测电流控制具有通用的预测算法，可在任何参考坐标系中实现。利用这一特性，以及开绕组同步磁阻电机的每个绕组由双逆变器的两个桥臂分别供电这一事实，可在笛卡尔坐标系中针对每一相独立地实现电流预测。然后，为三个预测的相电流定义了三个并行的代价函数。因此，针对每一相分别采用有限控制集方法来确定双逆变器的开关状态。此外，引入了自适应比例 - 谐振扩张状态观测器（...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无模型预测电流控制技术具有重要的应用价值和借鉴意义。该技术针对开放式绕组同步磁阻电机的双逆变器控制，其核心创新在于采用并行成本函数和自适应比例谐振扩展状态观测器，实现了高效精准的电机控制。 对于阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线，该技术的三个关键优势具有直接应用价...

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

本文提出了一种基于带开关电容和零电流纹波单元的二次型电路的新型可扩展非隔离双向直流 - 直流变换器。首先，所提出的双向直流 - 直流变换器通过将二次型电路与开关电容单元相结合，实现了宽电压转换比，并降低了半导体器件上的电压应力。其次，当变换器的开关频率远高于系统的谐振频率时，零电流纹波单元能够高效抑制电流纹波。此外，通过嵌入n个可扩展模块，推导出了一族可扩展的双向直流 - 直流变换器，从而提高了变换器的电压传输比。采用同步整流调制策略详细分析了该变换器在升压和降压模式下的工作原理和稳态特性。最后...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无变压器双向DC-DC变换器技术在储能系统和光伏应用领域具有显著的战略价值。 该技术通过二次型电路与开关电容单元的结合，实现了宽范围电压转换比和低器件电压应力，这对我司储能变流器（PCS）产品线具有直接意义。在大型储能电站中，电池侧电压（通常200-900V）与直流母...

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

基于部分功率处理（PPP）的直流 - 直流转换器具有高功率密度和高效率的优势，被认为是光伏系统、储能系统等各类系统中颇具吸引力的解决方案。本文对 PPP 架构的系统拓扑综合和功率密度可视化进行了研究。PPP 拓扑与现有的非隔离拓扑有显著的重叠。为改进现有的拓扑综合方法，本文提出了一种 PPP 拓扑的综合方法。为便于研究综合得到的拓扑，提出了电压增益的通用表达式集。首次提出了拓扑功率密度的可视化方案。该拓扑综合方法为系统地解释现有拓扑提供了全新视角。通过拓扑功率密度的可视化，可以对非隔离拓扑的功率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于部分功率处理（PPP）架构的研究具有重要的战略意义。PPP架构DC-DC变换器以其高功率密度和高效率特性，与我司在光伏逆变器和储能系统领域的技术发展方向高度契合。 该论文提出的系统化拓扑综合方法和功率密度可视化方案，为我司产品设计提供了新的理论工具。在光伏系统中，...

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

本研究提出了一种新型全软开关高升压直流 - 直流转换器。该转换器将具有相同输入电感和金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的升压转换器和 Ćuk 转换器相集成，并采用串联输出直流母线电压。在这种拓扑结构中，由于输出端 Ćuk 电感较小，转换器工作在不连续导电模式，开关可在零电流开关（ZCS）和低电压条件下导通。此外，采用两个耦合电感为所有半导体元件创造相似的电压增益和软开关条件。第一个耦合电感与 Ćuk 二极管串联，可为宽负载和输入电压变化提供平衡的直流母线，并为 Ćuk 二极...

解读: 从阳光电源微型逆变器和分布式光伏业务角度看，这项耦合电感软开关Boost-Ćuk变换器技术具有显著的应用价值。该拓扑通过集成Boost和Ćuk变换器实现高升压比，直接契合组件级微逆变器将30-40V光伏组件电压升压至400V直流母线的核心需求，可有效减少功率级数，提升系统集成度。 技术的核心优势在...

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

本文针对利用单个太阳能电池为多个自持续物联网（IoT）节点供电，开发无电池光伏能量收集前端提出了系统级考量。该系统架构第一级包含一个最大功率点跟踪转换器，第二级为单电感多输出（SIMO）转换器。超级电容器作为存储元件，取代了对环境有害的电池，满足了物联网节点在短时间活跃运行期间的瞬时高功率需求。开发了两种SIMO转换器拓扑以满足物联网节点的不同需求：拓扑一，即基于升降压的SIMO转换器；拓扑二，即基于降压的SIMO转换器。采用180纳米互补金属氧化物半导体（CMOS）技术将完整的无电池能量收集前...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无电池光伏能量采集技术呈现出与我司分布式光伏和储能系统业务的潜在协同价值。该方案采用MPPT+SIMO双级架构，通过单个光伏电池为多个物联网节点供电，用超级电容替代化学电池，这与我司在清洁能源领域的战略定位高度契合。 技术价值方面，该系统解决了分布式物联网设备供电的关...

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

随着对锂离子电池（LIBs）精细化管理的日益重视，在单个锂离子电池电芯层面进行低成本的荷电状态（SOC）估计存在着巨大需求。本文遵循新兴的智能电池理念，提出了一种数据与模型双驱动的高精度SOC估计解决方案。具体而言，首先提出了一种经济高效的准冗余电流传感器配置，该配置结合了最小二乘法电流调整技术，以实现基于融合的电芯精确电流传感。在此基础上，利用智能电池建模提出了一种基于迭代扩展卡尔曼滤波器的SOC估计算法，该算法创新性地将电芯电气耦合纳入其中，以增强电芯级SOC估计中的信息。实验结果表明，传感...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于传感器融合的电池荷电状态（SOC）估算技术具有重要的战略价值。该技术通过准冗余电流传感器配置和迭代扩展卡尔曼滤波算法，实现了单体电池级的高精度SOC估算，最大误差仅为1%，这对我们的储能系统精细化管理具有直接应用价值。 在储能系统业务方面，该技术可显著提升我...

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

模块化多电平直流-直流变换器（MMDC）是一种典型的高压、大功率直流-直流变换器，它结合了准两电平调制的优势，具有较高的直流电压利用率和较强的功率传输能力，在直流电网中具有广阔的应用前景。MMDC由众多基于绝缘栅双极型晶体管的开关组成，这些开关可能会出现开路故障（OCF）。当MMDC的开关发生开路故障时，其内部电压和电流可能会严重畸变，从而可能影响系统的安全运行。为解决这一问题，本文提出了一种基于准两电平调制的MMDC开路故障诊断与容错运行方法，该方法利用了桥臂电流和桥臂电压调制的信号合成。首先...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的模块化多电平DC/DC变换器（MMDC）开路故障诊断与容错运行方法具有重要的技术价值和应用潜力。 在直流电网和大规模储能系统领域，MMDC是实现高压大功率直流变换的关键设备。该技术采用准两电平调制策略，兼具高直流电压利用率和强功率传输能力，与阳光电源在光储一体...

Hang Kong · Lixin Jia · Laili Wang · Yilong Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

氮化镓（GaN）功率器件凭借其超高的开关速度和低导通电阻，极大地推动了电力电子变换器向高频、高功率密度方向发展。然而，封装寄生参数会限制其开关速度。为充分发挥 GaN 功率器件的优异特性，本文首先全面分析了寄生参数对其开关瞬态过程的影响，以指导其封装设计。基于此分析，提出了一种基于直接镀铜（DPC）陶瓷基板的高集成柔性印刷电路板（flex - PCB）GaN 半桥功率模块。将 GaN 裸芯片夹在 flex - PCB 和 DPC 之间，驱动电路和去耦电容置于 flex - PCB 顶面。超薄的 ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于柔性PCB与DPC陶瓷基板混合封装的GaN功率模块技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的三明治结构和混合回路布局，将功率回路寄生电感降至71 pH，这对我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求更高功率密度和效率提升具有直接意义。 在光伏逆变器应用中，该技术可支持5 ...

Zehua Zhang · Panbao Wang · Jiyao Zhou · Wei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

恒功率负载（CPLs）的负增量阻抗会对直流微电网的稳定运行产生不利影响。另一方面，电力电子变换器在应对源-负载侧扰动时应具备出色的瞬态性能。因此，本文针对为直流微电网恒功率负载供电的直流/直流升压变换器，提出了一种自适应无源模型预测控制器。首先，设计了预定义时间非线性干扰观测器，用于在线估计未知且时变的输入电压和负载功率。该观测器不仅能实现收敛时间上界的自由设定，还减少了传感器的使用需求。然后，将基于无源的控制与模型预测控制相结合，提出了一种综合两者优点并弥补各自不足的复合控制方法。此外，所提出...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于预定时间前馈补偿的无源模型预测控制技术对我司直流微网系统和储能变流器产品具有重要应用价值。 该技术针对恒功率负载（CPL）的负阻抗特性导致的直流微网稳定性问题提供了创新解决方案。在我司光储一体化系统中，DC/DC变换器连接的电动汽车充电桩、数据中心等典型CPL负载...

Zhixiang Li · Yunqing Pei · Jiahao Liu · Laili Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

基于模块化多电平换流器（MMC）的电力电子变压器（PET）具有通过固有双有源桥（DAB）实现纹波功率传输（RPT）的优势，从而可降低所需子模块电容并提高功率密度。然而，RPT的实现会导致DAB的损耗和体积增加，给运行模式选择和参数设计带来挑战。本文首次通过多目标优化（MOO）对基于MMC的PET在RPT模式下运行时的设计与优化进行了全面研究。首先，建立合适的模型来估算基于MMC的PET的元件损耗和体积。利用这些模型，开发了一个同时考虑效率和功率密度的MOO程序，以探索PET的设计原则。值得注意的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于MMC型电力电子变压器（PET）的研究具有重要的战略价值。该技术通过纹波功率传输（RPT）机制显著降低子模块电容需求并提升功率密度，这与我们在光储一体化系统和中高压储能解决方案中面临的核心挑战高度契合。 在储能系统应用层面，MMC-PET技术可直接赋能我们的Pow...

Yanghong Xia · Hanghang He · Wei Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

通过氢气利用风能提供了一种有前景的可再生能源解决方案。然而，风力的间歇性给风力发电机和电解槽的协调带来了挑战。为解决这一问题，可以采用基于直流母线电压信号的风氢功率协调控制。但由于风能与氢能不匹配，直流母线电压频繁超出正常范围，这威胁到系统的安全稳定运行。针对这一挑战，本文首先建立了风氢直连系统直流母线电压的动态模型。然后，通过详细的数学推导分析了电压波动机制。在此基础上，提出了一种鲁棒功率自平衡控制方法，利用自适应反正切函数将直流母线电压维持在合适范围内，同时确保在波动工况下风力发电机和电解槽...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于风氢直连系统鲁棒功率自平衡控制的研究具有重要的技术参考价值。该研究针对风电制氢系统中直流母线电压波动这一核心痛点，提出了基于自适应反正切函数的控制策略，这与我司在新能源系统集成控制方面的技术路径高度契合。 从技术迁移角度分析，该论文的直流母线电压协调控制思想可直接...

Ziheng Xiao · Muxuan Xiao · Zhixing He · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本文介绍了一种通过采用最优开关序列使功率损耗最小化来提高双有源桥变换器轻载效率的方法。利用全面的功率损耗计算方法确定了各种运行条件下的峰值效率点。采用了单移相调制和梯形电流调制模式，并通过迭代算法确定了在各种运行条件下给定电感电流峰值时，第一个、重复的和最后的开关脉冲的最优开关序列。所提出的控制方法的综合状态机图展示了连续模式和突发模式的无缝集成，以提高效率。一台1千瓦样机的实验波形、效率曲线和功率损耗分解图表明，所提出的方法明显优于连续运行模式以及传统和先进的突发模式，将轻载效率从低于60%提...

解读: 从阳光电源储能系统和光伏逆变器产品线角度分析，该论文提出的DAB（双有源桥）变换器轻载效率优化技术具有显著的应用价值。DAB拓扑是我司储能变流器和直流变换模块的核心架构，而轻载效率问题长期制约着系统全生命周期的能量利用率，特别是在夜间或低辐照条件下的光储系统运行场景。 该技术通过最优开关序列设计，...

Qihao Song · Xin Yang · Bixuan Wang · Everest Litchford 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本文提出了一种与氮化镓（GaN）功率高电子迁移率晶体管（HEMT）单片集成的栅极静电放电（ESD）保护电路。除了增强栅极在ESD事件中的鲁棒性外，该多功能电路还能提高功率HEMT在正常开关操作时导通电阻（$R_{ON}$）和阈值电压（$V_{TH}$）的稳定性。这种改进的实现方式是在关断状态下钳位HEMT的负栅极偏置（$V_{G}$），而负栅极偏置是功率p型栅极GaN HEMT中$R_{ON}$和$V_{TH}$不稳定的关键原因。本文搭建了一个电路装置，用于原位监测动态$R_{ON}$及其从第一...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN功率HEMT单片集成保护电路技术具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，GaN HEMT因其高开关频率、低导通损耗和高功率密度特性，是实现系统小型化和效率提升的关键技术路径。 该研究解决的核心痛点直接关系到我们产品的可靠性表现。在光伏逆变器...

Xiqi Wu · Shengbing Wu · Fuwen Wang · Chaofan Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

与构网型（GFM）控制相结合的单装置大容量优势，有效助力高压无变压器电池储能系统（BESS）支撑电网频率和电压稳定。然而，故障期间处于限流模式下的变流器的暂态稳定特性及其为电网提供有效支撑的能力，与传统同步电机存在显著差异。因此，本文首先通过理论推导考虑限流模式的虚拟功角曲线，研究了高压和低压故障穿越发生时的暂态同步稳定性问题。然后，提出了应对电网电压跌落和上升时增强暂态同步稳定性的策略，并通过仿真结果进行了验证。此后，提出在功率反馈回路中嵌入自适应增益系数，以提高故障发生时快速低压支撑能力。更...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文展示的高压直挂式储能系统构网型（GFM）控制技术具有重要战略价值。论文聚焦35kV/10MW/5MWh锂电储能工程项目的实际验证，这与我司PowerTitan等大型储能产品的技术路线高度契合，为高压直挂拓扑的工程化应用提供了关键理论支撑。 技术价值方面，构网型...