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基于扩展谐波状态观测器的永磁同步电机驱动平滑速度控制周期性扰动消除
Selective Periodic Disturbance Elimination Using Extended Harmonic State Observer for Smooth Speed Control in PMSM Drives
Mingjin Hu · Wei Hua · Zuo Wang · Shihua Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文针对永磁同步电机（PMSM）驱动中周期性转矩扰动的消除问题，提出了一种扩展谐波状态观测器（EHSO）。该方法旨在实现平滑的速度控制，通过精确估计扰动分量，避免了传统谐振控制器对系统鲁棒性的负面影响，有效提升了电机驱动系统的动态性能与控制精度。
解读: 该技术主要针对电机驱动的精密控制，与阳光电源的“风电变流器”及“电动汽车充电桩”业务具有较强的技术同源性。在风电变流器中，电机侧的转矩脉动抑制对于提升风机传动链的寿命和发电效率至关重要；在充电桩模块的功率变换控制中，类似的观测器算法可用于优化电流环性能。建议研发团队关注该EHSO算法在非理想电网环境...
高速磁浮列车牵引系统改进滑模牵引控制与滑模扰动观测器策略
Improved Sliding Mode Traction Control Combined Sliding Mode Disturbance Observer Strategy for High-Speed Maglev Train
Xueqian Cao · Qiongxuan Ge · Jinquan Zhu · Ganlin Kong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
针对高速磁浮列车长定子直线同步电机（LSLSM）牵引系统，为提升定子电流控制的鲁棒性与动态跟踪性能，本文提出了一种结合滑模电流控制器（SMCC）与滑模扰动观测器（SMDO）的复合控制策略，有效抑制了系统扰动并优化了电流响应。
解读: 该文章聚焦于直线同步电机的高性能控制算法，虽然与阳光电源核心的光伏及储能业务（旋转电机驱动）存在差异，但其核心的“滑模控制（SMC）”与“扰动观测器（DOB）”技术在电力电子领域具有通用性。阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）在复杂电网环境下（如弱电网、电压波动）同样面临抗扰动挑战。建议研发...
基于无源性的非奇异终端滑模控制在LC滤波电流源变换器中的应用
Passivity-Based Nonsingular Terminal Sliding-Mode Control for LC-Filtered Current Source Converter
Hao Ding · Xiang Li · Xiaoqiang Guo · Shouxiang Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对LC滤波电流源变换器（CSC）在电网谐振、参数时变及负载扰动下难以同时保证跟踪性能、鲁棒性和抗干扰能力的问题，本文提出了一种结合无源性控制（PBC）与非奇异终端滑模控制（NTSMC）的复合控制策略，有效提升了系统的动态响应与稳定性。
解读: 该研究提出的PBC与NTSMC复合控制策略，对于提升阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网环境下的并网稳定性具有重要参考价值。特别是在面对电网阻抗波动和LC滤波器谐振抑制时，该算法能显著增强逆变器的鲁棒性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台下的高级控制算法库中，以优化逆变器在...
通过多功能单片保护电路提高GaN功率HEMT的稳定性
Stability Improvement of GaN Power HEMT by a Multifunctional Monolithic Protection Circuit
Qihao Song · Xin Yang · Bixuan Wang · Everest Litchford 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种与GaN功率HEMT单片集成的栅极静电放电（ESD）保护电路。该多功能电路不仅增强了栅极的ESD鲁棒性，还在功率HEMT正常开关操作期间提高了导通电阻（RON）和阈值电压（VTH）的稳定性。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在提升功率密度和开关频率方面具有显著优势。该研究提出的单片集成保护电路有效解决了GaN器件在实际应用中常见的ESD脆弱性及动态导通电阻漂移问题，这对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。通过提升器件级的可靠性，可进一步缩小逆变器体积并提升转换效率。建议研...
基于往复式移动视界估计的快速收敛车载锂离子电池荷电状态估计
Fast Convergent On-Board Li-Ion Battery State-of-Charge Estimation via Back-Forth Moving Horizon Estimation
Zhihao Liu · Yu Xiao · Yuan Yuan · Xiaodong Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
准确的荷电状态（SOC）估计对锂离子电池的安全运行至关重要。针对现有方法对初始SOC敏感及计算复杂度高的问题，本研究提出了一种车载往复式移动视界估计（BFMHE）框架，在保证高精度和鲁棒性的同时，显著提升了计算效率，适用于车载电池管理系统。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有极高的应用价值。SOC估计的精度与收敛速度直接决定了储能系统的可用容量及运行安全性。BFMHE框架通过优化计算复杂度，能够有效提升BMS在复杂工况下的状态感知能力，减少对初始值的依赖，从而提升系统在电网侧、工商...
级联GaN HEMT短路失效的物理机理研究
Physical Understanding on Short-Circuit Failure for Cascode GaN HEMTs
Xuanting Song · Jun Wang · Gaoqiang Deng · Yongzhou Zou 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
短路耐受能力是开关电源中功率器件的重要指标。针对硅基和碳化硅MOSFET已有广泛研究，但对由硅MOSFET与耗尽型GaN HEMT（DHEMT）构成的级联GaN高电子迁移率晶体管，其短路失效机制尚不明确。本文通过实验与数值模拟相结合的方法，分别提取两种器件的电学特性，揭示级联结构在短路过程中的电热失效机制。结果表明，DHEMT承受的电热应力远高于硅MOSFET，更易发生热失效。进一步的热-力耦合仿真显示，异质结层间热膨胀系数差异引发的机械应力是导致DHEMT失效的根源。此外，分析了栅极控制机制对...
解读: 该级联GaN HEMT短路失效机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要指导价值。研究揭示的DHEMT热应力集中和异质结热膨胀失配机制，可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的GaN器件选型与保护设计。针对短路鲁棒性与导通电阻的折衷设计指导，有助于优化PowerTitan大型储能系统的功率模块热...
负载不平衡下无中性点H型逆变器拓扑中基于负载阻抗的多电平电压生成鲁棒性研究
Robustness of Load Impedance-Based Multilevel Voltage Generation in Neutral-Point-Less H-Type Inverter Topology With Load Imbalance
Mikayla Benson · Kangbeen Lee · Xiaofeng Dong · Lifang Yi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
多电平逆变器（MLI）因其高功率密度和优异的波形质量被广泛应用。传统电容式MLI面临中性点电压不平衡及中性电流引起的器件应力问题。本文引入无中性点H型（NPL.H）逆变器拓扑，消除了静态中性点，并重点分析了在负载不平衡条件下，基于负载阻抗的多电平电压生成的鲁棒性。
解读: 该研究针对多电平逆变器中常见的电压平衡难题，提出了无中性点H型拓扑，这对阳光电源的组串式逆变器及大功率集中式逆变器具有重要的技术参考价值。通过消除中性点，可有效降低系统复杂度和器件应力，提升逆变器在复杂负载工况下的可靠性。建议研发团队评估该拓扑在光伏并网中的应用潜力，特别是针对工商业光伏场景中可能出...
一种考虑铁损的高性能永磁无刷直流电机驱动增强型线性自抗扰控制器
An Enhanced Linear Active Disturbance Rejection Controller for High Performance PMBLDCM Drive Considering Iron Loss
Prashant Kumar · Abdul R. Beig · Devara Vijaya Bhaskar · Khaled Al Jaafari 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
针对变频驱动系统（VFD）对高可靠性及智能化的需求，本文提出了一种改进的线性自抗扰控制（ADRC）策略。该方法在考虑电机铁损的基础上，有效提升了系统对不确定性扰动的鲁棒性及动态响应速度，为实现传感器与无传感器模式的协同运行提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于电机驱动的高性能控制算法，虽侧重于永磁无刷直流电机（PMBLDCM），但其核心的自抗扰控制（ADRC）思想在阳光电源的电力电子变换器控制中具有借鉴意义。在风电变流器及储能系统（如PowerTitan系列）的电机/变流控制中，面对复杂的电网扰动和系统参数不确定性，ADRC算法可提升系统的鲁...
通过改善有源边缘散热优化压接式IGBT的短路能力
Short-Circuit Capability Optimization of Press-Pack IGBT by Improving Active Edge Heat Dissipation
Yue Yu · Hui Li · Ran Yao · Francesco Iannuzzo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
压接式IGBT（PP-IGBT）广泛应用于VSC-HVDC换流器。针对压接封装引起的瞬态过应力导致的器件失效问题，本文提出了一种优化短路能力的方法，通过改善有源边缘的散热性能，提升PP-IGBT的短路鲁棒性与可靠性。
解读: 该研究针对压接式IGBT的散热与短路鲁棒性优化，对阳光电源的高压大功率产品线具有重要参考价值。特别是在集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中，高功率密度模块的散热设计是提升系统可靠性的核心。通过优化有源边缘散热，可有效降低器件在极端工况下的热应力，延长设备寿命。建议研发团队关...
具有增益自适应的中点钳位功率变换器滑模控制
Sliding-Mode Control of Neutral-Point-Clamped Power Converters With Gain Adaptation
Xiaoning Shen · Jianxing Liu · Zhuang Liu · Yabin Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文探讨了比例积分（PI）控制器与超螺旋算法（STA）在功率变换器控制中的应用。PI控制器平滑但抗扰性较弱，而STA虽鲁棒性强，但在高增益下易产生抖振。文章提出了一种增益自适应滑模控制策略，旨在提升中点钳位（NPC）变换器的控制性能与鲁棒性。
解读: 该研究针对三电平NPC拓扑，该拓扑广泛应用于阳光电源的集中式光伏逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）。滑模控制（SMC）结合增益自适应技术，能有效解决传统控制在复杂电网环境下的鲁棒性问题，并抑制高频抖振，这对于提升大型光伏电站及储能系统的并网电能质量至关重要。建议研发团队关注该算法...
基于场路耦合的SiC MOSFET电热耦合建模及其在浪涌结温计算中的应用
Electrical-Thermal Coupling Modeling of SiC MOSFETs Based on Field-Circuit Coupling and Its Application in Junction Temperature Calculation During Surges
Yao Zhao · Zhiqiang Wang · Jinjun Wang · Yingbo Tang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
芯片温度对于评估SiC MOSFET的浪涌可靠性至关重要。与常规工况下依赖虚拟结温不同，评估浪涌条件下芯片内部的非均匀温度分布对于提升器件鲁棒性和现场可靠性至关重要。本文提出了一种基于场路耦合的SiC MOSFET电热耦合建模新方法，用于精确计算浪涌过程中的结温分布。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）中SiC器件的选型与可靠性设计。随着公司产品向高功率密度、高效率演进，SiC器件在极端浪涌工况下的热应力分析成为提升系统鲁棒性的关键。该电热耦合建模方法可应用于研发阶段的功率模块仿真，优化散热设计与驱动保护...
基于降阶线性卡尔曼滤波与预测误差滚动补偿的表贴式永磁同步电机无传感器控制策略
Surface-PMSM Sensorless Control Strategy Based on Reduced-Order Linear Kalman Filter Cooperating With Prediction Error Rolling Compensation
Sang Xu · Anwen Shen · Qipeng Tang · Miaomiao Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对传统卡尔曼滤波在表贴式永磁同步电机无传感器控制中动态性能差及计算量大的问题，本文提出了一种增强型控制策略。通过引入降阶线性卡尔曼滤波与预测误差滚动补偿机制，有效提升了动态工况下的位置与速度估计精度，并降低了计算开销，增强了系统的鲁棒性。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的无传感器控制，在阳光电源的业务体系中，该算法可应用于电动汽车充电桩的功率模块控制，或风电变流器中电机的精细化驱动控制。通过降低卡尔曼滤波的计算复杂度并提升动态响应，有助于提升充电桩功率变换效率及风电变流器的控制精度。建议研发团队关注该算法在嵌入式DSP/MCU...
基于自适应扩展状态观测器与鲁棒滑模速度控制器的表贴式永磁同步电机无模型预测电流控制
An Improved Model-Free Predictive Current Control for SPMSM Drives Based on Adaptive Extended State Observer With Robust Sliding Mode Speed Controller
Changliang Dang · Manfeng Dou · Shuhao Yan · Mengxi Dang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对传统基于超局部模型的无模型预测电流控制中，扩展状态观测器（ESO）带宽与噪声抑制之间的矛盾，本文提出了一种自适应ESO方法。该方法结合鲁棒滑模速度控制器，在提升电机参数失配鲁棒性的同时，有效平衡了抗扰动能力与噪声抑制性能，优化了永磁同步电机的控制精度。
解读: 该技术主要应用于高性能电机驱动领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏和储能，但该控制算法在风电变流器（发电机侧控制）以及电动汽车充电桩（内部功率模块的电机驱动控制）中具有潜在应用价值。其提出的自适应ESO与滑模控制策略，能有效提升系统在参数扰动下的鲁棒性，建议研发团队关注该算法在复杂电网环境下对变流...
GaN半桥短路耐受性分析的增强行为建模
Enhanced Behavioral Modeling for GaN Half-Bridge Short-Circuit Analysis
Simone Palazzo · Thiago Pereira · Yoann Pascal · Giovanni Busatto 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
氮化镓(GaN)晶体管因高功率密度和高效率在工业和汽车应用中日益流行,但可靠性和鲁棒性仍限制其广泛采用。短路(SC)鲁棒性已被广泛实验研究,但GaN HEMT短路条件运行仿真因缺乏准确模型描述漏电流崩塌和栅漏电流增加等主要现象而受限。本文提出650V/60A GaN HEMT漏极和栅极电流行为模型,集成到LTSpice制造商模型中。所提模型在GaN半桥短路期间确定漏极和栅极电流的精度显著提高,适用于其他650V GaN HEMT,成为仿真器件和设计有效短路保护电路的可靠工具。
解读: 该GaN短路建模技术对阳光电源GaN器件应用和保护电路设计有重要参考价值。行为模型可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的GaN功率模块短路仿真,优化保护电路设计并提高可靠性。该技术对工商业光伏系统GaN逆变器的短路耐受性评估有指导意义。精确的短路模型对阳光电源GaN产品线的可靠性设计和测试验证有实...
基于小波包与LSTM的五电平嵌套NPP变换器故障诊断与容错控制
Fault Diagnosis and Tolerance Control of Five-Level Nested NPP Converter Using Wavelet Packet and LSTM
Shu Ye · Jianguo Jiang · Junjie Li · Yunlong Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
五电平嵌套中点钳位（NPP）变换器具有高功率密度和鲁棒性，适用于高压大功率场景。然而，开关数量增加导致故障风险上升。本文提出一种结合小波包分解与长短期记忆网络（LSTM）的故障诊断与容错控制方法，有效提升了复杂多电平拓扑的运行可靠性。
解读: 该研究针对高压大功率多电平拓扑的故障诊断与容错控制，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高电压等级和更高功率密度演进，多电平拓扑的应用日益广泛，开关管故障诊断的复杂性随之增加。引入小波包与深度学习算法，可显著提升iSolarC...
LCL滤波并网逆变器PBC控制器的鲁棒控制参数设计
Robust Control Parameters Design of PBC Controller for LCL-Filtered Grid-Tied Inverter
Jinping Zhao · Weimin Wu · Zhikang Shuai · An Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
无源控制（PBC）因其对系统参数变化和外部扰动的强鲁棒性，被广泛应用于并网逆变器。然而，对于采用LCL滤波器的PBC控制系统，控制回路中存在三个阻尼增益和两个相互耦合的前馈项，增加了控制器设计的复杂性。本文旨在通过参数优化设计，解决这一工程难题。
解读: 该研究针对LCL滤波并网逆变器的PBC控制参数设计，直接契合阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的核心控制技术。LCL滤波器是逆变器并网的主流方案，但其谐振抑制一直是工程设计的难点。通过优化PBC控制器的阻尼增益和前馈项，可显著提升阳光电源逆变器在弱电网环境下的稳定性与动态响应能力。建议研发团队将该参数...
基于栅极电压预充电时间的多芯片IGBT模块芯片开路故障原位监测方法
In Situ Monitoring Method for Chip Open-Circuit Failure in Multichip IGBT Modules Based on the Precharge Time of Gate Voltage
Pengcheng Xu · Wensheng Song · Haoyang Tan · Jian Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
多芯片IGBT（mIGBT）模块是实现高功率密度的核心器件。针对发射极键合线脱落导致的芯片开路故障，本文提出了一种基于栅极电压预充电时间的原位监测方法。该方法无需额外传感器，能有效提升变流器在工业应用中的鲁棒性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。大功率变流器广泛采用mIGBT模块，键合线失效是导致模块过早退役的主要原因之一。该监测方法无需增加硬件成本，仅通过栅极驱动电路的信号分析即可实现故障预警，非常适...
双环连续控制集模型预测控制在高压大功率储能系统中的应用
Dual-Loop Continuous Control Set Model Predictive Control for a High-Voltage and High-Power Energy Storage System
Zihe Meng · Dongyang Sun · Shuai Wang · Li Sun · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
本文针对基于直流动态电压调节器（dc - DVR）的高压大功率储能系统（ESS），提出了一种双环连续控制集模型预测控制（CCS - MPC）方法。与传统控制方法不同，该控制方法在内、外控制环采用级联双模型预测控制。建立了储能系统的数学模型。内环模型预测控制（MPC）控制器基于电感特性方程，用于控制直流动态电压调节器的电感电流；外环模型预测控制（MPC）控制器基于电容特性方程，用于控制输出电压跟踪参考值。在该方案中，内环和外环模型预测控制控制器的参数在每个控制周期都会更新，以提高对负载变化和参数不...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于DC动态电压调节器（dc-DVR）的双环连续控制集模型预测控制技术具有重要的应用价值。该技术针对高压大功率储能系统的控制难题，提出了内外双环级联MPC架构，内环控制电感电流、外环控制输出电压，这与我司大型储能变流器PCS产品的控制需求高度契合。 该技术的核心...
PT对称与PT破缺状态下无线电能传输系统的恒流、恒压及恒功率控制
Constant Current, Constant Voltage, and Constant Power Control for Wireless Power Transfer Systems in PT-Symmetric and PT-Broken State
Zhi-Juan Liao · Fan Yi · Bin Gao · Guanyu Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
PT对称磁耦合无线电能传输（MC-WPT）系统因其位置鲁棒性和高传输效率备受关注。然而，该系统在负载扰动下难以实现恒定输出，且传输距离受临界耦合限制。本文提出了一种新型控制策略，旨在解决上述问题，实现恒流（CC）、恒压（CV）及恒功率（CP）输出。
解读: 该文献探讨的无线电能传输（WPT）技术目前主要应用于电动汽车充电领域。对于阳光电源而言，虽然目前主营业务集中在有线充电桩，但无线充电代表了未来电动汽车补能的便捷化趋势。该研究中关于PT对称状态下的恒流、恒压控制算法，可作为公司在充电桩技术储备中的前瞻性研究。建议研发团队关注其在提高传输效率和抗负载扰...
基于开关电容的感应电能传输系统稳态负载辨识方法
Steady-State Load Identification Method of Inductive Power Transfer System Based on Switching Capacitors
Yu-Gang Su · Hong-Yan Zhang · Zhi-Hui Wang · Aiguo Patrick Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
针对感应电能传输（IPT）系统中因负载和互感变化导致的频率漂移、系统鲁棒性下降及控制器设计困难等问题，本文提出了一种在线稳态负载辨识方法。以串联-串联（SS）型IPT系统为例，通过引入附加开关电容，实现了对系统参数的实时辨识与优化控制。
解读: 该技术主要应用于无线充电领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前主流充电桩以有线为主，但随着大功率无线充电技术的发展，该负载辨识方法可提升充电系统的动态响应能力和鲁棒性。建议研发团队关注该拓扑在提升充电桩功率密度及适应不同负载特性方面的潜力，特别是在未来智能充电站的无线充电模块设...
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