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基于多通道全局最大池化CNN的永磁同步电机驱动电流传感器故障检测与识别
Current Sensor Fault Detection and Identification for PMSM Drives Using Multichannel Global Maximum Pooling CNN
Sijia Wu · Guangtong Ma · Chunxing Yao · Zhenyao Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
永磁同步电机（PMSM）在电机驱动应用中广泛使用。电流传感器在闭环控制中至关重要，但易受热应力和振动影响发生故障。本文提出了一种基于多通道全局最大池化卷积神经网络（CNN）的高效电流传感器故障检测与识别（FDI）方法，旨在提升电机驱动系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的电机驱动类产品（如风电变流器、电动汽车充电桩中的功率模块及储能系统中的辅助电机控制）具有重要参考价值。通过引入深度学习算法进行传感器故障诊断，可显著提升系统运行的鲁棒性，降低因传感器失效导致的停机风险。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台中集成此类AI诊断模型，实现对关...
一种用于直流配电系统的模块化多电平直流变压器电容电压平衡方法
A Capacitor Voltage Balancing Method for a Modular Multilevel DC Transformer for DC Distribution System
Shuai Shao · Mingming Jiang · Junming Zhang · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种模块化多电平直流（MMDC）变换器的电容电压平衡方法。MMDC结合了模块化多电平变换器（MMC）和双有源桥（DAB）的优势，具备高电压耐受能力、容错性、全功率器件零电压开关（ZVS）及宽运行范围，是直流配电系统中直流变压器的理想选择。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。随着光储直流耦合及直流微电网的发展，高压大功率DC-DC变换器的效率与可靠性至关重要。本文提出的电容电压平衡策略可优化MMDC拓扑的控制逻辑，提升系统在宽电压范围下的运行稳定性。建议研发团...
一种结合模块化多电平变换器结构与串联半导体开关的新型直流变压器
A Novel Hybrid DC Transformer Combining Modular Multilevel Converter Structure and Series-Connected Semiconductor Switches
Rongguan Li · Wu Chen · Shuai Shao · Haozhe Jin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种结合模块化多电平变换器（MMC）与串联半导体开关（SSs）特性的新型直流变压器（DCT），适用于中压直流电网与低压直流电网的互联。与传统基于MMC的DCT相比，该拓扑在相同电压等级下可显著减少子模块（SM）数量，降低系统复杂性与成本。
解读: 该拓扑通过优化MMC结构减少子模块数量，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中高压直流互联业务具有重要参考价值。随着光储电站向直流汇集方向发展，该技术有助于提升大功率储能变流器（PCS）的功率密度并降低成本。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储能系统中的应用可行性，重点关注其在宽电压范围...
基于边缘侧轻量化二维CNN的ANPC逆变器在线开路故障诊断
Online Open-Circuit Fault Diagnosis for ANPC Inverters Using Edge-Based Lightweight Two-Dimensional CNN
Chunxing Yao · Shuai Xu · Guanzhou Ren · Sijia Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
针对多电平逆变器故障诊断多为离线处理的问题，本文提出了一种用于三电平有源中点钳位（3L-ANPC）逆变器开路故障的在线诊断策略。通过将训练好的轻量化二维卷积神经网络（CNN）部署在边缘计算板上，实现了对逆变器故障的实时、精准检测，提升了电力电子系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如大功率组串式逆变器及集中式逆变器）具有极高的应用价值。ANPC拓扑常用于高压大功率光伏逆变器中，通过边缘侧轻量化CNN实现故障诊断，可显著提升iSolarCloud智能运维平台的故障预警能力，缩短运维响应时间。建议研发团队将此算法模型集成至逆变器的主控DSP或边缘网关...
一种基于动态扩散磁场的强抗偏移无线电能传输系统及其在无人机应用中的研究
A Strong Misalignment-Tolerance Wireless Power Transfer System Based on Dynamic Diffusion Magnetic Field for Unmanned Aerial Vehicle Applications
Can Zhang · Shuai Wu · Xichen Liu · Xiuyun Ren 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对无人机（UAV）载荷受限及着陆位置偏差导致的无线电能传输（WPT）难题，本文提出了一种基于两相间隔排列圆形发射线圈的动态扩散磁场设计。该方法通过优化磁场分布，显著提升了系统在位置偏移下的传输效率与稳定性，为无人机自动充电提供了高效的解决方案。
解读: 该技术主要针对无人机无线充电场景，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务在底层磁耦合与功率变换原理上有一定共性。虽然目前阳光电源充电桩业务聚焦于地面交通工具，但该研究中关于“强抗偏移”的磁场设计与有限元仿真方法，可为未来探索移动式充电、无人机巡检设备补能或特种充电场景提供技术储备。建议研发团队关注其动态...
基于隧道磁阻
TMR）的IGBT模块短路与过流保护
Shuai Shao · Naipeng Yu · Xiaopeng Xu · Jianmin Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种利用隧道磁阻（TMR）传感器进行IGBT短路与过流保护的新方法。通过惠斯通电桥电路测量磁通密度，实现电流的精确检测。研究设计了一种环形TMR电流传感器用于IGBT电流监测，并将其与参考值进行比较以实现快速故障保护。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。IGBT作为功率变换的核心器件，其短路保护速度直接决定了系统的可靠性。传统的去饱和检测法在极端工况下存在响应延迟，而基于TMR的电流传感方案具备高带宽、非接触式测量及抗电磁干扰能力...
用于水下传感器的长距离海水单线电容式电能传输系统建模与实现
Modeling and Implementation of a Long-Distance Seawater Single-Wire CPT System for Underwater Sensor
Chenghao Li · Xiuyun Ren · Xichen Liu · Shuai Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种用于水下传感器的长距离、强抗偏移能力的海水单线电容式电能传输（CPT）系统。该系统利用两个绝缘电场耦合器，相比传统结构具有低成本、轻量化和耐磨损的优势。文中建立了海水耦合器的准双电层理论模型，并验证了其在复杂水下环境下的传输性能。
解读: 该技术属于非接触式电能传输领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及充电桩的电力电子变换，但其提出的单线电容耦合技术在特殊环境（如水下、高腐蚀环境）下的电力传输具有前瞻性。对于阳光电源而言，该技术可作为未来探索“水面漂浮式光伏”或“水下储能系统”中辅助电源供电或传感器数据传输的储备技术。建议...
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...
基于随机脉冲序列高频脉冲电压注入的IPMSM驱动无传感器控制
Sensorless Control of IPMSM Drives Using High-Frequency Pulse Voltage Injection With Random Pulse Sequence for Audible Noise Reduction
Shuo Chen · Wen Ding · Xiang Wu · Lujie Huo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
针对内置式永磁同步电机（IPMSM）无传感器控制中高频注入引起的噪声及电压畸变导致的估计误差问题，本文提出了一种基于随机脉冲序列的高频脉冲电压注入（HFPVI-RPS）控制策略，有效降低了电磁噪声并提升了转子位置估计精度。
解读: 该技术主要应用于永磁同步电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统中的电机驱动控制逻辑相关。通过引入随机脉冲序列（RPS）优化高频注入策略，可有效降低电机运行时的电磁噪声，提升用户体验。建议研发团队关注该算法在充电桩功率模块散热风扇控制或储能系统辅助电机驱动中的应用，以提升系统运行的静音性能...
一种用于自主水下航行器的双极与单极磁通道复用无线电能与数据同步传输系统
A Bipolar and Unipolar Magnetic Channel Multiplexed WPT System With Simultaneous Full-Duplex Communication for Autonomous Underwater Vehicles
Chunwei Cai · Jiapeng Li · Shuai Wu · Zheng Qin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种用于自主水下航行器（AUV）的单极与双极磁通道复用无线电能与数据同步传输系统。该系统利用双极线圈通过水平磁通传输电能，利用单极线圈通过垂直磁通传输数据。接收端结构紧凑，重量仅为741克，实现了高效的能量与信息同步传输。
解读: 该技术主要针对水下无线充电场景，属于无线电能传输（WPT）的前沿拓扑研究。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏、储能及地面/工商业充电桩，与水下应用场景差异较大，但其磁通道复用与电能/数据同步传输技术对于未来充电桩的智能化、无线化升级具有一定的参考价值。建议关注该拓扑在提升功率密度和集成度方面的设计...
基于降阶准谐振ESO与牛顿-拉夫逊法PLL的永磁同步电机无传感器控制
Sensorless Control of PMSM Drives Using Reduced Order Quasi Resonant-Based ESO and Newton–Raphson Method-Based PLL
Shuo Chen · Wen Ding · Ruiming Hu · Xiang Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种新型永磁同步电机无传感器控制策略，利用降阶准谐振扩展状态观测器（ROQR-ESO）和基于牛顿-拉夫逊法的锁相环（NRM-PLL）。针对传统线性扩展状态观测器（LESO）因低通滤波特性难以跟踪快速变化反电动势的问题，该方法有效提升了动态响应性能与观测精度。
解读: 该技术主要应用于永磁同步电机（PMSM）驱动控制，与阳光电源的“风电变流器”业务高度相关，同时在储能系统及光伏逆变器内部的冷却风扇电机控制中亦有潜在应用。ROQR-ESO与NRM-PLL的结合能显著提升电机在宽转速范围内的动态响应与鲁棒性，有助于优化风电变流器在复杂电网环境下的电机侧控制性能。建议研...
基于改进FCS-MPC和P&O方法的无线电能传输系统动态性能提升与效率优化
Dynamic Improvement and Efficiency Optimization of Wireless Power Transfer Systems Using Improved FCS-MPC and P&O Methods
Shuo Chen · Wen Ding · Lujie Huo · Xiang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种结合有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）与扰动观察法（P&O）的控制方案，用于双侧LCL补偿无线电能传输系统。通过在次级侧整流器引入自适应步长FCS-MPC及改进代价函数，有效提升了系统的动态响应速度与能量传输效率。
解读: 该研究提出的改进型FCS-MPC算法在提升功率变换效率和动态响应方面具有参考价值。对于阳光电源而言，该技术可延伸应用于电动汽车充电桩的无线充电模块研发，通过优化控制策略提升无线充电系统的传输效率。此外，FCS-MPC在快速动态响应方面的优势，也可借鉴至阳光电源的组串式逆变器或储能变流器（PCS）的控...
弱电网下不同直流母线电压控制器的虚拟同步机阻抗分析与稳定性研究
Impedance Analysis and Stabilization of Virtual Synchronous Generators With Different DC-Link Voltage Controllers Under Weak Grid
Jian Guo · Yandong Chen · Lei Wang · Wenhua Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文研究了虚拟同步机（VSG）在弱电网环境下，因直流母线电压控制器实现方式不同而导致的系统不稳定性问题。通过建立VSG在dq坐标系下的宽频阻抗模型，揭示了弱电网下直流侧控制与交流侧并网性能的耦合机制，并提出了相应的稳定性优化策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心构网型（Grid-Forming）技术。随着全球光伏与储能电站接入弱电网比例提升，VSG技术是提升系统支撑能力的关键。文章提出的阻抗建模与稳定性分析方法，可指导阳光电源PowerTitan系列储能PCS及组串式逆变器在复杂电网环境下的控制参数优化，有效避免弱电网下的振荡风...
一种用于直流配电网的宽电压范围调节共享支路模块化多电平直流变压器
A Sharing-Branch Modular Multilevel DC Transformer With Wide Voltage Range Regulation for DC Distribution Grids
Haozhe Jin · Wu Chen · Kai Hou · Shuai Shao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对直流配电网中直流变压器（DCT）因子模块数量多导致功率密度低的问题，本文提出了一种新型DCT架构。该架构在中压侧采用串联半桥子模块支路（SSB），有效降低了器件电压应力，并实现了中压与低压直流配电网的高效互联，具备宽电压范围调节能力。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及未来直流微电网解决方案具有重要参考价值。目前阳光电源的储能PCS多采用DAB或多电平拓扑，该文提出的共享支路模块化多电平技术，有助于进一步提升高压大功率储能变流器的功率密度，并优化在宽电压范围下的转换效率。建议研发团队评估...
一种在高功率电压源变换器中利用有源钳位模块降低串联SiC MOSFET电压纹波的控制策略
A Control Strategy for Reducing Voltage Ripples in Series-Connected SiC MOSFETs Using Active Clamping Modules in High Power VSCs
Zhi Gao · Shuai Shao · Wentao Cui · Yue Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出利用有源钳位模块（ACM）平衡电压源变换器（VSC）中串联SiC MOSFET的电压。在高功率条件下，ACM电容会产生超过SiC MOSFET额定电压的较大纹波。文章分析了VSC中的充电机制，指出该纹波主要由过充引起，并提出了相应的抑制策略。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线（如大功率组串式逆变器、PowerTitan储能变流器）具有重要参考价值。随着SiC器件在光储系统中的普及，在高压直流母线应用中，器件串联技术是提升系统电压等级、降低电流损耗的关键。本文提出的有源钳位控制策略能有效解决串联器件的电压不均及纹波过大问题，有助于提升阳光...
基于隧道磁阻
TMR）且具备预测能力的SiC MOSFET模块短路与过流故障检测
Yuxin Feng · Shuai Shao · Jiakun Du · Qian Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种基于隧道磁阻（TMR）传感器的SiC MOSFET模块短路与过流故障检测方案。通过将TMR传感器集成至SiC模块内部进行非侵入式电流测量，并将测量值与阈值对比，实现故障快速检测。该方法具备预测能力，可提升功率模块运行的安全性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要应用价值。随着公司产品向高功率密度、高开关频率的SiC方案演进，传统的去饱和检测法在响应速度和精度上存在瓶颈。TMR传感器提供的非侵入式、高带宽电流监测方案，能显著提升SiC功率模块在极端工况下的故障...
基于阻抗的LLCL滤波并网逆变器在电网电抗宽范围变化下的鲁棒性设计原理
Principle and Robust Impedance-Based Design of Grid-tied Inverter with LLCL-Filter under Wide Variation of Grid-Reactance
Zhiheng Zhang · Weimin Wu · Zhikang Shuai · Xiongfei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文研究了电网阻抗变化对高阶（LCL/LLCL）滤波并网逆变器稳定性的影响。针对分布式系统中存在的容性负载、PFC电容及长电缆等复杂工况，提出了一种基于阻抗分析的鲁棒性设计方法，旨在解决电网电抗宽范围波动下的系统稳定性与控制性能优化问题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的并网性能优化。随着全球光伏渗透率提升，弱电网（高阻抗）环境日益普遍，LLCL滤波器因其体积小、滤波效果好被广泛应用。本文提出的基于阻抗的鲁棒设计方法，可有效提升阳光电源逆变器在电网电抗波动下的谐振抑制能力和并网稳定性，减少因电网环境变...
一种具有ZCS和电流整形能力的高变比模块化多电平谐振DC/DC变换器
A Quasi-Square-Wave Modular Multilevel Resonant DC/DC Converter With ZCS and Current-Shaping Capacity for High Step-Ratio Application
Haozhe Jin · Wu Chen · Shuai Shao · Liangcai Shu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种用于直流电网互联的高变比模块化多电平谐振DC/DC变换器。该拓扑在低压侧采用两个全桥并联，高压侧采用两个子模块串联，通过谐振网络实现了零电流开关（ZCS）和电流整形能力，有效解决了低压直流与中压直流母线互联的高变比转换需求。
解读: 该技术在高压直流输电及大型储能系统领域具有重要应用潜力。阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大型集中式光伏/储能PCS，在面对更高电压等级的直流母线接入时，对高效率、高功率密度的DC/DC变换器有迫切需求。该拓扑的模块化设计和ZCS特性有助于降低开关损耗，提升系统整体效率。建议研发团队关...
基于边缘2D-CNN轻量部署的ANPC逆变器多开路故障实时诊断
Real-Time Diagnosis of Multiple Open-Circuit Faults in ANPC Inverters Based on Lightweight Deployment of Edge 2D-CNN
Guangtong Ma · Chunxing Yao · Shuai Xu · Guanzhou Ren 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
摘要：多个开路（OC）故障严重影响了有源中点钳位（ANPC）逆变器的可靠运行。为实现对三电平ANPC（3L - ANPC）逆变器多个OC故障的快速准确检测，本文将轻量级卷积神经网络（CNN）部署到边缘计算板上。具体而言，所提出的在线诊断方法包括离线训练和在线部署。在离线训练阶段，设计了多源信息融合方法以促进有效特征提取，从而提高所设计CNN的预测精度。此外，采用特定的优化框架来简化离线训练过程。在在线部署方面，通过使用TensorRT实现训练好的CNN的轻量级设计，以降低计算成本并加快诊断速度。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于边缘计算的ANPC逆变器多重开路故障实时诊断技术具有重要的应用价值。ANPC（有源中点钳位）拓扑作为三电平逆变器的重要技术路线，在我司大功率光伏逆变器和储能变流器产品中已有广泛应用，其效率和功率密度优势明显，但多重开路故障一直是影响系统可靠性的关键痛点。 该论文提...
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