Qingle Sun · Zifan Lin · Zhifu Wang · Herbert Ho Ching Iu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

摘要：为提高有限集模型预测控制（FS - MPC）的系统性能，研究了离散空间矢量调制（DSVM）和权重因子消除方法。然而，现有的基于DSVM且无权重因子的三电平逆变器FS - MPC存在计算负担重、算法灵活性低以及工作范围大幅缩小等问题。为解决这些问题，本文提出了一种基于虚拟中压矢量（MVV）的新型基于DSVM的FS - MPC方法，该方法大大降低了电流谐波和计算负担，实现了DSVM中时间间隔数量的灵活调整，消除了权重因子，同时在全工作频率范围和负载条件下确保了中性点电压（NPV）的平衡。引入的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平中点钳位型（3L-NPC）逆变器的有限集模型预测控制技术具有重要的应用价值。3L-NPC拓扑是我司中高功率光伏逆变器和储能变流器的核心架构，该技术通过引入虚拟中电压矢量和消除权重因子，直接解决了当前产品面临的关键技术痛点。 技术价值方面，该算法显著降低了电流...

Haotian Ren · Chun Gan · Kai Ni · Haochen Shi 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

采用空间矢量脉宽调制（SVPWM）方案时，矢量分布直接影响电流纹波。此外，矢量分布还决定了开关序列，进而影响开关损耗。基于这些特性，本文提出一种新型灵活矢量分布策略，旨在同时降低电压源逆变器（VSI）的三相电流纹波和开关损耗。在该策略中，除传统序列外，还设计了两种新的矢量序列。根据三相电流幅值顺序，进一步选择其中一种新序列以实现更低的开关损耗。然后，为降低电流纹波，定量推导了所选序列下三相电流纹波峰值与电压矢量各段持续时间之间的关系。在此基础上，提出一种新型在线灵活有源矢量分布方法，用于计算各段...

解读: 该灵活主动矢量分配策略对阳光电源的SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器产品具有重要应用价值。通过优化SVPWM的矢量分配方式，可同时实现电流纹波抑制和开关损耗降低的双重目标。这对于提升大功率产品(如SG350HX)的转换效率和输出电能质量尤为关键。该技术可直接应用于现有产品的控制算法升级，有助于进...

Li Ding · Jihang Sun · Siqi Wang · Guoqiang Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

交错并联三相电压源变换器广泛应用于中高功率场合。除环流外，脉宽调制策略对直流链电流纹波的影响是决定直流电容设计、进而影响系统可靠性与寿命的关键因素。现有研究主要针对空间矢量调制、正弦脉宽调制和断续脉宽调制展开，但对新型两自由度（2DoF）PWM的研究尚属空白。本文分析了不同调制指数和功率因数范围下2DoF交错PWM的直流链电流特性，结果表明其在低调制比或高功率因数条件下性能更优。同时，深入分析了环流对直流链电流纹波的影响，并综合评估了共模电压、环流及输出质量。实验结果验证了该策略在低中速范围内显...

解读: 该两自由度交错PWM技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在**新能源汽车驱动系统**中，可直接应用于并联VSC电机控制器，通过优化直流链电流纹波降低电容应力，提升系统可靠性与寿命。在**ST系列储能变流器**和**大功率光伏逆变器**中，并联拓扑的交错PWM优化可减小直流侧滤波需求，提高功率密...

Xiaojun Deng · Hongliang Wang · Yang Jiang · Xi Gui 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

针对光伏应用对低成本的需求，已提出八开关三相三电平逆变器及其调制策略，但该策略仅适用于高功率因数工况。本文分析了该拓扑下各电压矢量的无功功率流通能力，提出一种新型虚拟空间矢量调制方法，在每个扇区内定义一个虚拟小矢量，并选用可在全滞后功率因数范围内工作的矢量，从而实现完整的滞后无功调节能力。同时提出一种主动中点电压控制策略，仅需计算一个系数，计算简便，并综合考虑虚拟小矢量引入的中点电压波动与中点电流，可提供正、负及零中点电流，实现全功率因数和调制比下的精确中点电位平衡控制，且无明显直流偏移与交流纹...

解读: 该八开关三电平拓扑及虚拟矢量调制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。相比传统十二开关方案，可降低33%功率器件成本，契合分布式光伏降本需求。所提全滞后无功调节能力可增强电网支撑功能，满足新版并网标准对无功补偿的要求。主动中点电压控制策略计算简便、精度高，可直接应用于SG...

Duc-Tri Do · Vinh-Thanh Tran · Khai M. Nguyen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

本文提出一种新型少器件三级开关电容升压逆变器（3L-SC-BI）。其逆变侧仅需八个开关，较传统三级F型逆变器节省四个开关。采用开关电容结构可实现中点电压自平衡，无需电压传感器，并提升电压增益。与传统开关电容逆变器不同，电容并联时无显著涌流，其电流由电感电流限制。提出一种新的空间矢量调制方法，利用低直通状态在小矢量期间实现电容并联充电，且不影响输出电压。调制指数与升压开关占空比独立控制，提高了调制利用率，实现高电压增益和低器件电压应力。实验通过1-kVA样机验证，相比现有拓扑，在G=3.12和G=...

解读: 该三级开关电容升压逆变器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其核心优势在于：1）减少四个开关器件，可直接降低PowerTitan储能系统的功率模块成本和体积；2）中点电压自平衡特性简化了三电平拓扑的控制复杂度，提升系统可靠性；3）高电压增益（G=3.12）特别适合低...

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

为解决基于载波的脉宽调制（CBPWM）在低调制比下的电平退化问题，本文提出了载波重叠脉宽调制（COPWM）方法。由于其独特的倍频特性，COPWM在需要长时间低调制比运行的工业场景中具有广泛的应用。同样，空间矢量脉宽调制（SVPWM）在低调制比下具有更多的开关状态，并且可以通过增加调制段数来提高输出性能。许多文献研究了CBPWM和SVPWM方法之间的等效关系。然而，目前尚无关于COPWM和SVPWM方法之间等效关系的研究。研究这两种方法之间的关系有助于我们借鉴两种调制技术的优点，开发更有效的调制方...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于载波重叠调制（COPWM）与空间矢量调制（SVPWM）等效性的研究具有重要的工程应用价值。在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中，NPC（中点钳位）拓扑结构被广泛应用于中高压大功率场景，而调制策略的优化直接影响系统效率和电能质量。 该研究针对的核心问题——低调制度下...

Xianglin Li · Yicen Tian · Wenbo Dai · Jun Dai · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

多相游标永磁电机（VPMM）因高转矩密度和优良的容错能力受到广泛关注。为充分释放其容错潜力，并避免故障诊断误差、延迟及重构复杂性，本文提出一种基于三相解耦空间矢量脉宽调制（TPD-SVPWM）的自然容错控制（NFTC）策略，实现对称六相VPMM在开相故障下平滑过渡至容错运行。通过TPD-SVPWM技术，将六相电压源逆变器的电压矢量分解为两个三相系统，降低矢量数量，并借助SVPWM减小输出电压矢量与参考矢量的偏差，相较模型预测电流控制（MPCC）更有效抑制转矩脉动。结果表明，所提方法显著改善稳态与...

解读: 该六相电机容错控制技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。TPD-SVPWM解耦控制策略可直接应用于ST系列储能变流器的多相并联拓扑，在单相故障时无需复杂重构即可平滑切换，提升系统可靠性。自然容错控制理念可借鉴至PowerTitan大型储能系统的模块化冗余设计，避免故障诊断延迟导致的系统停机。...

Abbes Kihal · Billel Talbi · Abdelbasset Krama · Abdelbaset Laib 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

本文提出一种基于分裂源逆变器（SSI）的多功能并网（MFGC）系统，因其具备更强升压能力且元件更少。SSI可实现完全有源电力滤波器（APF）功能，优于阻抗源逆变器（ZSIs）。采用滑模控制（SMC）策略协调直流侧与交流侧控制，实现无功补偿、非线性负载供电及剩余光伏功率馈网。DC侧通过SMC调控输入电流并估计升压所需占空比；AC侧采用解耦SMC生成参考电压，经改进空间矢量调制（MSVM）驱动逆变器。系统在MATLAB/Simulink中仿真，并通过实时硬件在环实验验证，结果表明所提控制方案在功率管...

解读: 该分裂源逆变器（SSI）的多功能并网技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。SSI拓扑以更少元件实现更强升压能力，可优化现有1500V系统的直流侧电压匹配设计，降低BOM成本。其完全APF功能结合滑模控制策略，可增强产品的无功补偿和谐波治理能力，直接提升SG系列在弱电网环境...

Durga Nair S. · Arun Rahul S. · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

利用空间矢量结构的等边几何特性，设计了一种广义交错几何空间矢量调制（SVM）方法。在任意扇区中，参考电压矢量由两个幅值相等但相差 60°的开关电压矢量合成。与现有的针对固定数量并联变流器量身定制的 SVM 方法不同，所提出的方法可迭代应用于多并联变流器和多电平变流器。针对两个并联的两电平变流器，提出了两种几何调制变体——四矢量调制（4VM）和三矢量调制（3VM），以最小化零序环流（ZSCC）、差模环流（DMCC）、差模电压（DMV）和共模电压（CMV）。4VM 使用零 DMV 矢量来消除 ZSC...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项广义交错几何调制技术对我们在并网逆变器和储能变流器领域具有重要的应用价值。该技术通过创新性地利用空间矢量的等边几何特性，实现了可迭代扩展至多并联变流器系统的通用调制方案，这与我们大功率光伏逆变器和储能PCS产品的并联架构需求高度契合。 技术的核心价值在于系统性地解决了...

Bighnaraj Panda · Sushant Kumar · Anirban Ghoshal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

考虑到与空间矢量脉宽调制（SVPWM）相比，同步单腿调制（SOLM）技术可降低开关损耗，该技术已应用于六脉冲无直流母线电解电容电压源逆变器（VSI）。现有的SOLM技术调制信号生成方法采用基于扇区识别的方法。本研究通过数学分析和硬件实验结果表明，尽管SVPWM和SOLM技术在直流母线电压、调制信号和瞬时极点电压波形方面存在差异，但它们的平均极点电压是相同的。基于这一认识，本研究提出将SOLM技术作为SVPWM技术的扩展来实现，无需进行扇区识别。对所提出的SOLM实现方法与现有实现方法进行比较，结...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的SOLM技术对我们的光伏逆变器和电机驱动系统具有重要参考价值。核心亮点在于通过同步单桥臂调制技术实现了无电解电容的逆变器设计，这与我们追求高可靠性、长寿命产品的战略方向高度契合。 技术层面，论文证明SOLM与传统SVPWM在平均极电压上等效，但通过优化调制策略...

Hafsa Qamar · Haleema Qamar · Rajapandian Ayyanar · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

240°钳位脉宽调制（240CPWM）在级联式DC-DC与DC-AC架构中具有最低的开关损耗。在单位功率因数下，相比传统空间矢量PWM（CSVPWM），240CPWM可使DC-AC级开关损耗降低85%。该方法需前端DC-DC变换器提供动态调节的六脉冲直流链电压。本文提出一种高效率动力系统架构，结合软开关DC-DC变换器与240CPWM控制的DC-AC逆变器，并通过协调控制实现高效协同运行。理论分析与实验验证了各阶段损耗分布。实验结果表明，所提架构整体效率达96.16%，相较传统硬开关级联系统（9...

解读: 该240CPWM软开关技术对阳光电源车载动力产品线具有重要应用价值。核心创新在于通过前端DC-DC动态调节六脉冲直流链电压，配合240°钳位PWM使逆变级开关损耗降低85%，系统效率提升至96.16%。可直接应用于阳光电源车载OBC充电机和电机驱动控制器：1）在OBC双向DC-DC变换器中引入软开关...

Kotb B. Tawfiq · Hatem Zeineldin · Ahmed Al-Durra · Ehab F. El-Saadany · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

本文针对混合电平三相逆变器提出了一种新的空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术。这种新的SVPWM技术可使共模电压（CMV）的均方根（rms）值、<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">dv/dt</i>以及跳变次数最小化。这是通过在每个区域内对空间矢量进行最优选择和排序来实现的。此外，从数学和实验两方面验证了混合电平逆变器直流母线电容电压的自平...

解读: 从阳光电源光伏逆变器和储能系统的核心业务角度分析，该论文提出的混合电平逆变器空间矢量脉宽调制技术具有显著的工程应用价值。共模电压问题一直是制约光伏系统性能和可靠性的关键技术瓶颈，其引发的漏电流不仅影响系统安全性，还会加速组件退化，这与我们在大规模地面电站和分布式光伏项目中面临的实际挑战高度契合。 ...

Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。

解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...