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基于物理信息深度学习与稀疏数据的电力电子器件剩余寿命预测
Remaining Useful Life Prediction of Power Electronic Devices With Physics-Informed Deep Learning and Sparse Data
Le Gao · Chaoming Liu · Yiping Xiao · Chunhua Qi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对碳化硅（SiC）MOSFET在复杂环境下的剩余寿命（RUL）预测问题，本文提出了一种物理信息深度学习方法。该方法有效解决了现有深度学习模型在稀疏退化数据条件下预测精度不足的局限性，提升了电力电子系统在极端环境下的可靠性评估能力。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着SiC器件在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能系统中的广泛应用，提升功率模块的可靠性预测能力至关重要。该方法通过物理模型与AI结合，能够在数据采集受限的实际工况下，精准评估器件寿命，从而优化iSolarCloud平台的运维策略，实现从“事后维修...
电力变换器实时仿真中抖振的抑制
Suppression of Chattering in the Real-Time Simulation of the Power Converter
Chen Liu · Hao Bai · Rui Ma · Yaoqiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文针对高开关频率电力变换器，探讨了基于FPGA的实时仿真技术。重点解决了在非连续导通模式（DCM）下，仿真步长低于500ns时出现的抖振问题，提升了电力电子系统实时仿真的精度与稳定性，对高频变换器的开发与测试具有重要意义。
解读: 该研究对于阳光电源的高频电力电子产品研发至关重要。随着组串式逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）向更高开关频率和更高功率密度演进，基于FPGA的实时仿真技术能显著缩短产品开发周期，提升控制算法验证的准确性。特别是在处理DCM模式下的抖振抑制，有助于优化逆变器在轻载或复杂工况下的并网性能，...
基于代数设计权重因子的表贴式永磁同步电机驱动鲁棒预测速度控制
Robust Predictive Speed Control of SPMSM Drives With Algebraically Designed Weighting Factors
Xicai Liu · Jin Wang · Xiaonan Gao · Wei Tian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
预测速度控制（PSC）在高性能电机驱动中极具潜力，但面临权重因子选择困难及稳态误差（SSE）消除的挑战。权重因子通常依赖耗时的试错法，且模型失配易导致稳态误差。本文提出一种代数设计权重因子的方法，旨在简化参数整定并提升系统鲁棒性。
解读: 该研究关注电机驱动的预测控制算法，对阳光电源的“电动汽车充电桩”业务具有参考价值，特别是在提升充电桩内部功率模块的动态响应性能方面。此外，该算法中关于权重因子代数设计的思路，也可借鉴应用于“光伏逆变器”及“储能变流器（PCS）”的电流环控制优化，以减少参数整定时间并提升在复杂电网环境下的鲁棒性。建议...
基于深度学习的功率MOSFET剩余寿命预测方法
Prediction Method for the Remaining Useful Life of Power MOSFETs Based on Deep Learning
Le Gao · Chaoming Liu · Fengjiang Wu · Yongfeng Qin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
功率开关器件是电力转换系统的核心，其寿命评估对系统安全可靠运行至关重要。针对现有统计数据驱动方法在处理复杂、非线性及大规模数据时精度低、稳定性差及适应性不足的问题，本研究提出了一种基于深度学习的功率MOSFET剩余寿命（RUL）预测方法，旨在提升器件健康状态监测的准确性与鲁棒性。
解读: 该研究对阳光电源全系列产品（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器及充电桩）具有极高应用价值。功率器件（MOSFET/IGBT）是上述产品的核心损耗与故障源，通过深度学习实现器件RUL预测，可将传统的“事后维修”升级为“预测性维护”，显著提升iSolarCloud平台的运维智能化水平。建议研发团队将此算...
一种基于二极管钳位模块化多电平变换器的新型静止同步补偿器
A Novel STATCOM Based on Diode-Clamped Modular Multilevel Converters
Xiangdong Liu · Jingliang Lv · Congzhe Gao · Zhen Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种基于二极管钳位模块化多电平变换器（DCM2C）的新型静止同步补偿器（STATCOM）。该拓扑通过在每个子模块中使用低功率额定二极管实现电容电压钳位，显著减少了电压传感器数量，且与电平数无关，简化了电压平衡控制。
解读: 该研究提出的DCM2C拓扑在减少传感器数量和简化电压平衡控制方面具有显著优势，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型地面光伏电站的并网技术具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级和更高功率密度发展，该拓扑可降低系统硬件成本并提升控制可靠性。建议研发团队关注该拓扑在ST...
一种具有直流侧无源谐波抑制电路的串联40脉波整流器
A Series-Connected 40-Pulse Rectifier With DC Link Passive Harmonic Reduction Circuit
Qingxiao Du · Wei Liu · Quanhui Li · Lei Gao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文探讨了串联多脉波整流器（MPRs）的电能质量提升技术。针对直流侧无源谐波抑制方法，提出了一种确定谐波注入变压器最佳匝数比的新方法，旨在实现最优的谐波消除效果。
解读: 该文献研究的40脉波整流技术主要应用于大功率工业整流领域，通过无源谐波抑制提升电能质量。对于阳光电源而言，虽然公司核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用基于IGBT/SiC的PWM变流技术，而非传统多脉波整流，但该文提出的谐波抑制优化设计思路可为公司在特定大功率工业电...
用于水下无线电能传输系统的准解耦弧形磁集成耦合器及其多目标参数优化方案
Quasi-Decoupled Arc-Shaped Magnetic Integrated Couplers for Underwater Wireless Power Transfer Systems and its Multiobjective Parameter Optimization Scheme
Shuyu Wang · Hongchen Liu · Fei Gao · Patrick Wheeler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
针对水下航行器（AUV）独特的空间约束，本文提出了一种准解耦弧形磁集成耦合器设计。研究填补了弧形线圈磁集成设计的空白，并提供了一套系统的参数优化方法，有效解决了AUV无线电能传输中的空间布局与耦合效率难题。
解读: 该文献聚焦于水下无线电能传输（UWPT）的磁耦合器设计，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及电动汽车充电桩（地面），但其涉及的磁集成技术与多目标优化算法在电力电子领域具有通用性。对于阳光电源而言，该研究中的高功率密度磁集成设计思路可借鉴于未来高压充电桩或特殊场景下的无线充电技术储备。建议研发...
一种用于模块化多电平变频驱动器的柔性电容电压控制新策略
A Novel Flexible Capacitor Voltage Control Strategy for Variable-Speed Drives With Modular Multilevel Converters
Bingyong Tai · Congzhe Gao · Xiangdong Liu · Zhen Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中压领域。传统方法中，MMC桥臂电容电压通常保持恒定，通过调节PWM指数来控制输出电压。本文提出了一种新型柔性电容电压控制策略，旨在优化MMC在变速驱动应用中的性能。
解读: 该研究提出的MMC柔性电容电压控制策略，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）具有参考价值。虽然目前阳光电源主流产品多采用三电平或组串式拓扑，但随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC拓扑在超大功率并网场景下的应用潜力增加。该策略有助于提升...
基于滑模观测器的永磁同步电机负载转矩与转动惯量辨识
Load Torque and Moment of Inertia Identification for Permanent Magnet Synchronous Motor Drives Based on Sliding Mode Observer
Chuanqiang Lian · Fei Xiao · Shan Gao · Jilong Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种用于永磁同步电机驱动系统的负载转矩观测器及两种转动惯量辨识方法。首先，基于滑模观测器设计了负载转矩辨识方案，充分考虑了转动惯量、电磁转矩及粘性摩擦系数的不匹配问题，并对滑模抖振现象进行了深入分析。
解读: 该文献提出的电机控制算法主要针对永磁同步电机（PMSM）的精确转矩与惯量辨识，在阳光电源的产品线中，该技术可应用于风电变流器（风机变桨与偏航控制系统）以及储能系统中的辅助电机驱动。通过滑模观测器提升电机控制的鲁棒性，有助于优化风电变流器在复杂工况下的动态响应性能。建议研发团队关注该算法在减小抖振方面...
永磁同步电机的新型代价函数鲁棒预测电流控制
Robust Predictive Current Control of Permanent-Magnet Synchronous Motors With Newly Designed Cost Function
Xicai Liu · Libing Zhou · Jin Wang · Xiaonan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文针对模型预测控制（MPC）中因参数失配和模型不确定性导致的稳态误差问题，提出了一种改进的有限控制集模型预测电流控制策略。通过设计新型代价函数，有效提升了系统的鲁棒性，改善了控制性能。
解读: 该研究提出的鲁棒预测电流控制策略对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器中的发电机侧控制、电动汽车充电桩内部的功率模块风扇控制或未来潜在的电机驱动应用）具有参考价值。虽然阳光电源核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS的并网控制，但MPC算法在提升功率变换器动态响应和抗扰动能力方面具有通用性。建议研发团...
基于VSC的直流微电网分布式交直流耦合分层控制
Distributed AC–DC Coupled Hierarchical Control for VSC-Based DC Microgrids
Boshen Zhang · Fei Gao · Dawei Liao · Yun Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种基于电压源变换器（VSC）的直流微电网分层控制策略。该方法通过在初级和次级控制层直接调节VSC交流侧电感电流，实现了比例功率分配与电压调节。与传统分层控制相比，该策略优化了交直流耦合下的动态响应与稳态精度，提升了微电网系统的控制灵活性与稳定性。
解读: 该研究提出的交直流耦合分层控制策略对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。在多机并联运行场景下，通过直接控制VSC交流侧电流，可进一步提升PCS在弱电网或复杂微网环境下的功率分配精度与电压支撑能力。建议研发团队关注该算法在构网型（GFM）...
直流微电网离散时间协同控制的动态扩散算法
A Dynamic Diffusion Algorithm for Discrete-Time Cooperative Control for DC Microgrids
Boshen Zhang · Fei Gao · Dawei Liao · Dong Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
电压恢复与电流分配是直流微电网二次控制的核心问题。本文提出了一种动态扩散算法（DDA），用于直流微电网的分布式二次控制。该算法通过通信网络实现各单元间的协同，有效提升了离散时间控制下的系统稳定性和响应速度，解决了传统分布式控制在复杂通信环境下的局限性。
解读: 该算法对阳光电源的微电网解决方案（如PowerTitan、PowerStack储能系统及工商业光伏系统）具有重要参考价值。在多机并联运行场景中，电压恢复与电流分配是保证系统稳定性的关键。引入动态扩散算法（DDA）可优化分布式二次控制策略，提升阳光电源储能变流器（PCS）在微电网运行模式下的动态响应性...
海水介质中无线电能传输谐振频率特性研究
Research on Resonant Frequency Characteristics of Wireless Power Transfer in Seawater Medium
Yujie Zhai · Yang Li · Qingxin Yang · Lihua Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
无线电能传输（WPT）技术可解决海洋能源设备的供电难题。然而，磁耦合WPT系统在海水中运行时，受谐振频率影响会产生涡流损耗（ECL），进而改变系统的谐振频率特性。本文研究了海水介质中WPT系统的谐振频率特性及其对传输效率的影响。
解读: 该研究关注复杂介质环境下的电磁耦合与损耗特性，主要应用于海洋能源领域。阳光电源目前的业务核心聚焦于光伏、储能及风电变流器，与该文研究的海洋无线充电技术关联度较低。但文中涉及的涡流损耗分析及多物理场耦合仿真方法，可为阳光电源在极端环境（如高湿、高盐雾）下逆变器及储能系统（PowerTitan/Powe...
基于级联H桥变换器的梯次利用电池储能系统模块化功率控制
Differentiation Power Control of Modules in Second-Life Battery Energy Storage System Based on Cascaded H-Bridge Converter
Chang Liu · Ning Gao · Xu Cai · Rui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文研究了将梯次利用动力电池直接应用于级联H桥变换器（CHBC）直流侧的可行性。该方案无需复杂的拆解与筛选，通过级联H桥拓扑实现对不同性能电池模块的差异化功率控制，有效提升了梯次利用电池在固定式储能场景下的应用价值与经济性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack系列储能系统具有重要参考意义。随着梯次利用电池市场的扩大，利用级联H桥（CHBC）拓扑实现电池模块的差异化功率控制，能够有效解决梯次电池容量不一致导致的“短板效应”，提升系统整体利用率。建议研发团队关注该拓扑在大型储能电站中的应用，通过优化...
无刷同步起动/发电机全速范围无传感器起动控制
Sensorless Starting Control of Brushless Synchronous Starter/Generators for the Full-Speed Range
Shuai Mao · Weiguo Liu · Ningfei Jiao · Fangning Gao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
针对无刷同步起动/发电机（BSSG）在起动过程中信号注入性能下降及主发电机磁凸极性可逆导致传统无传感器方法失效的问题，本文提出了一种新型全速范围无传感器起动控制方法。该方法利用与主发电机机械耦合的主励磁机作为位置传感器，有效解决了起动控制难题。
解读: 该文献研究的无刷同步起动/发电机（BSSG）控制技术主要应用于航空航天或大型旋转电机领域。虽然阳光电源的核心业务涵盖风电变流器，但目前风电变流器多采用双馈或全功率变流技术，与BSSG的励磁控制架构存在差异。该技术中关于“无传感器起动”和“全速范围控制”的算法逻辑，可为阳光电源在风电变流器低风速起动优...
带直流侧无源谐波抑制电路的并联24脉波整流器二极管开路故障研究
Diode Open-Circuit Fault Research on the Parallel-Connected 24-Pulse Rectifier With DC-Side Passive Harmonic Reduction Circuit
Qingxiao Du · Lei Gao · Wei Liu · Xinyu Yin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文研究了带直流侧无源谐波抑制电路的24脉波整流器。该类整流器具有低输入电流总谐波失真（THD）和低功率损耗的优势，广泛应用于工业领域。文章重点分析了其在二极管开路故障下的运行特性及容错性能，为提升多脉波整流系统的可靠性提供了理论依据。
解读: 该研究主要针对多脉波整流拓扑，虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用基于IGBT/SiC的三电平或多电平PWM整流技术，而非传统的24脉波整流，但其故障诊断与容错控制的思路对提升阳光电源大功率变换器的可靠性具有参考价值。在工业电源或特定大功率直流供电...
表贴式永磁同步电机驱动的短预测时域连续控制集预测速度控制
Continuous Control Set Predictive Speed Control of SPMSM Drives With Short Prediction Horizon
Xicai Liu · Jin Wang · Xiaonan Gao · Wei Tian 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种针对表贴式永磁同步电机（SPMSM）驱动的连续控制集预测速度控制（CCS-PSC）策略。该策略通过缩短预测时域，有效降低了计算复杂度。文章构建并分析了CCS-PSC的优化问题，并将电流与电压约束转化为增量电压约束，实现了高效的电机驱动控制。
解读: 该研究提出的短时域模型预测控制（MPC）算法在降低计算负担的同时保持了高性能，对阳光电源的电机驱动类应用具有参考价值。在阳光电源的产品线中，该技术可应用于风电变流器的主控算法优化，以提升对发电机转矩和速度的动态响应能力；同时，该算法逻辑也可借鉴至电动汽车充电桩内部的功率模块控制或储能系统中的辅助电机...
基于谐振扩张状态观测器的混合燃料电池系统鲁棒电压控制
Robust Voltage Control With Resonant Extended State Observer for Hybrid Fuel Cell System
Shengrong Zhuo · Shudan Jin · Xinyu Liu · Hao Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
混合燃料电池系统的母线电压调节至关重要。然而，系统中存在诸如电化学阻抗谱测试引入的励磁电流等多种扰动，导致电压波动。为此，本文提出了一种基于谐振扩张状态观测器（RESO）的鲁棒电压控制器，以有效抑制扰动并提升系统稳定性。
解读: 该研究提出的RESO控制策略在抑制复杂扰动、提升母线电压稳定性方面具有显著优势。对于阳光电源的氢能业务（如电解槽电源系统）及储能变流器（PCS）产品线，该算法可有效应对电网侧或负载侧的动态扰动，提升系统在复杂工况下的鲁棒性。建议研发团队关注该观测器在PowerTitan等大型储能系统直流侧电压控制中...
基于自适应带宽广义积分谐振扩张状态观测器的IPMSM全速域无传感器控制
IPMSM Unified Full-Speed Domain Sensorless Control Based on Generalized Integral Resonance Extended State Observer With Adaptive Bandwidth
Yanping Zhang · Zhonggang Yin · Fengtao Gao · Jing Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种基于自适应带宽广义积分谐振扩张状态观测器（GIRESO-AB）的内置式永磁同步电机（IPMSM）全速域无传感器控制方法。该方法通过双环路设计，分别实现基频反电动势与高频反电动势的精确估计，有效解决了全速度范围内的电机运行控制难题。
解读: 该技术主要针对IPMSM电机控制，虽然阳光电源核心产品为光伏逆变器和储能PCS，但该算法在电机驱动领域具有通用性。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务及风电变流器产品，电机无传感器控制技术可降低硬件成本并提升系统可靠性。建议研发团队关注该观测器在弱磁控制及低速运行下的鲁棒性，评估其在风电变流器电机侧控制...
具有超高升压增益、低开关电压应力、连续输入电流和共地结构的单电感升压变换器
Single-Inductor Boost Converter With Ultrahigh Step-Up Gain, Lower Switches Voltage Stress, Continuous Input Current, and Common Grounded Structure
Shan Miao · Wei Liu · Jinfeng Gao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种具有超高升压能力的单电感升压变换器（SLBC）。该拓扑通过优化电路结构，实现了极高的电压增益，并降低了MOSFET的电压应力，允许选用低导通电阻的功率器件，从而有效提升了变换器的效率、功率密度及可靠性，适用于宽转换范围的电力电子应用场景。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能系统具有重要参考价值。其超高升压增益和共地结构能够简化光伏组件与逆变器之间的接口设计，降低对高压功率器件的依赖，从而在提升系统效率的同时降低BOM成本。特别是在户用光伏和小型储能场景中，该技术有助于进一步缩小产品体积，提升功率密度。建议研发团队评估该拓...
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