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基于数字孪生的单相PWM整流器健康状态监测方法
A Digital-Twin-Based Health Status Monitoring Method for Single-Phase PWM Rectifiers
Sihui Zhang · Wensheng Song · Hu Cao · Tao Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种基于数字孪生技术的单相两电平PWM整流器数字仿真与健康监测方法。首先，通过对闭环控制和主电路进行离散化，构建了PWM整流器的数字模型。随后，将数字模型的外部特性与实际采样数据进行对比，实现对整流器运行状态的实时监测与健康评估。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。单相PWM整流技术是户用逆变器和充电模块的核心，引入数字孪生技术可实现设备运行状态的实时映射，显著提升iSolarCloud平台的故障预警与远程运维能力。建议研发团队将此方法应用于功率模块的寿命预测，通过对比数字模型与实际运行数据...
一种基于关断栅极电量的IGBT结温监测方法
A Converter-Level Junction Temperature Monitoring Method for IGBT Based on the Turn-OFF Gate Electric Quantities
Kexin Yang · Bi Liu · Haoyang Tan · Pengcheng Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
结温是评估IGBT可靠性的关键指标。本文提出了一种基于栅极电量作为热敏电参数（TSEP）的非侵入式结温监测方法，旨在实现简单且高灵敏度的温度监测，为电力电子变换器的可靠性评估提供技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）具有极高的应用价值。IGBT作为上述产品的核心功率器件，其结温监测直接关系到设备在极端工况下的寿命预测与故障预警。通过采用栅极电量作为TSEP，无需额外传感器即可实现非侵入式监测，能够显著提升iSolarCloud智能运维平台对功率模...
一种用于五相永磁同步电机且具有改进直流母线利用率的有限控制集模型预测控制
A Finite Control Set Model Predictive Control for Five-Phase PMSMs With Improved DC-Link Utilization
Bin Yu · Wensheng Song · Yongqi Guo · Mahmoud S. R. Saeed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文针对五相永磁同步电机驱动系统，提出了一种基于虚拟电压矢量（V3s）的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）改进方案。该方法旨在解决传统V3s策略中直流母线利用率较低的问题，通过优化矢量合成策略，在保持计算负担较小的前提下，提升系统的输出性能与直流侧电压利用效率。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动的先进控制算法，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器和储能PCS，但其在风电变流器及未来高性能电机驱动领域具有技术储备。文中提到的FCS-MPC算法在减少计算负担的同时提升直流母线利用率，这一思路可借鉴应用于阳光电源的高性能风电变流器或大功率电机驱动系统，有助于提升系统...
半桥电路中GaN HEMT多模态无阻尼振荡的开关机制与影响分析
Switching Mechanism and Influence Analysis of Multimode Undamped Oscillation for GaN HEMTs in Half-Bridge Circuits
Jian Chen · Qiang Hu · Kexin Yang · Pengcheng Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管因高开关速度和低导通电阻被广泛应用，但其高频特性易引发电路不稳定性。本文研究了半桥电路中无阻尼振荡的产生机制，该振荡会导致功率损耗增加甚至器件击穿，对电力电子系统的可靠性构成挑战。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为技术演进的重要方向。本文揭示的半桥电路振荡机制对于优化逆变器功率模块的PCB布局、驱动电路设计及EMI抑制具有直接指导意义。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型组串式逆变器或微型逆变器时，参考该研究成果，通过...
面向电气化铁路牵引的单相三电平中点钳位变换器无差拍预测功率控制
Deadbeat Predictive Power Control of Single-Phase Three-Level Neutral-Point-Clamped Converters Using Space-Vector Modulation for Electric Railway Traction
Wensheng Song · Junpeng Ma · Liang Zhou · Xiaoyun Feng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文针对高速铁路牵引驱动系统中的单相三电平变换器，提出了一种改进的直接功率控制（DPC）方法。该方法借鉴了交流电机无差拍预测直接转矩控制原理，通过结合无差拍有功和无功功率预测与空间矢量调制，有效解决了变换器的控制与调制问题，提升了系统的动态响应性能。
解读: 该文献提出的无差拍预测功率控制与空间矢量调制技术，在控制精度与动态响应方面具有优势。对于阳光电源而言，该技术可参考应用于大功率组串式逆变器或储能变流器（PCS）的控制算法优化，特别是在提升三电平拓扑在复杂电网环境下的功率调节能力方面具有借鉴意义。虽然其应用背景为轨道交通，但其核心的预测控制策略可转化...
考虑动态传输特性和米勒斜坡的SiC MOSFET串扰峰值精确预测方法
An Accurate Predictive Method of Crosstalk Peaks Considering Dynamic Transfer Characteristics and Miller Ramp for SiC MOSFETs
Hao Yue · Jian Chen · Wensheng Song · Haoyang Tan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
碳化硅（SiC）MOSFET因低导通电阻和寄生参数优势被广泛应用，但其串扰现象易导致误导通或栅极氧化层损坏。本文提出了一种精确预测SiC MOSFET串扰峰值的方法，通过考虑器件动态传输特性及米勒斜坡效应，有效提升了功率变换器设计的可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的高功率密度产品至关重要。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件，串扰问题直接影响系统的开关频率提升与可靠性。该预测方法可集成至研发仿真流程中，优化驱动电路设计，降低误导通风险，从而提升产品在极端工况下的稳定性。建议研发团队将其应用于...
基于脉冲模式优化辅助MPC的SiC基永磁同步电机驱动系统共模与差模电压抑制
Pulse Pattern Optimization-Assisted MPC for SiC-Based PMSM Drives to Reduce Both Common-Mode and Differential-Model Voltages
Chenwei Ma · Yunqiang Wu · Wensheng Song · Jiayao Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
随着碳化硅（SiC）功率器件在永磁同步电机（PMSM）驱动系统中的应用，电机侧电压过冲问题日益突出。在模型预测控制（MPC）框架下，虽然已有针对共模电压（CMV）的抑制策略，但针对SiC基驱动系统的差模电压（DMV）抑制仍需进一步优化。本文提出了一种脉冲模式优化辅助的MPC策略，旨在同时降低CMV和DMV，提升系统性能。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车驱动及高性能电机控制领域具有重要参考价值。SiC器件的高开关速度虽提升了效率，但带来的电压过冲和电磁干扰（EMI）是行业痛点。通过将脉冲模式优化与MPC结合，可有效降低共模和差模电压，减少电机绝缘压力及轴承电流损耗。建议研发团队在电动汽车充电桩的功率模块设计及高性能电机驱动...
基于高频电压扰动的永磁同步电机驱动器短路故障与电流传感器增益误差诊断与分类
Diagnosis and Classification of Short-Circuit Faults and Current Sensor Gain Errors in PMSM Drives Based on High-Frequency Voltage Disturbances
Teng Lu · Wensheng Song · Zhen Jia · Chenwei Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对永磁同步电机（PMSM）定子短路故障与电流传感器增益误差特征相似导致的误诊问题，本文提出了一种基于高频电压扰动的集成化故障诊断、定位与分类框架，旨在实现实时、准确的故障识别。
解读: 该技术主要针对电机驱动系统的故障诊断，与阳光电源的电动汽车充电桩业务及风电变流器业务存在技术关联。在充电桩领域，该诊断算法可提升功率模块的运行可靠性；在风电变流器业务中，该方法可用于优化电机侧变流器的故障监测与保护策略。建议研发团队关注该高频电压注入诊断技术，以提升阳光电源电力电子设备在复杂工况下的...
基于传感器故障估计的电力牵引系统单相两电平PWM整流器容错控制
Sensor-Fault-Estimation-Based Tolerant Control for Single-Phase Two-Level PWM Rectifier in Electric Traction System
Zifeng Gong · Deqing Huang · Habib Ullah Khan Jadoon · Lei Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种针对电力牵引系统中单相两电平PWM整流器的容错控制策略，专门解决网侧电流传感器和直流母线电压传感器故障问题。通过构建增广描述符系统，将传感器故障建模为增广状态向量的一部分，实现了对故障的实时估计与补偿，有效提升了系统的运行可靠性。
解读: 该研究提出的传感器故障估计与容错控制技术对阳光电源的电力电子产品具有重要参考价值。在组串式光伏逆变器和储能变流器（PCS）中，传感器故障往往会导致系统停机或性能下降。通过引入文中提到的增广描述符系统建模方法，可以提升iSolarCloud智能运维平台对设备内部传感器异常的诊断精度，并在不增加额外冗余...
一种基于矩阵构建的模块化多电平变换器电容电压测量方案
A Matrix Construction Based Capacitor Voltage Measuring Scheme for Modular Multilevel Converter With Reduced Voltage Sensors
Haiyu Wang · Shunfeng Yang · Wensheng Song · Ooi Boon Teck · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种针对模块化多电平变换器（MMC）的电容电压测量方法。通过将同一桥臂的子模块分组，利用少量电压传感器测量组输出电压，结合多次采样构建电压向量，通过矩阵计算实现各子模块电压的解耦与重构，有效减少了传感器数量，降低了系统成本与复杂度。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率光伏并网逆变器具有重要参考价值。MMC拓扑在高压直流输电及大型储能变流器中应用广泛，但子模块数量多导致传感器成本与故障点增加。该方案通过矩阵算法减少传感器需求，有助于提升阳光电源大功率PCS产品的成本竞争力与系统可靠性。建议...
基于双矢量的五相永磁同步电机有限控制集模型预测控制
Double-Vector-Based Finite Control Set Model Predictive Control for Five-Phase PMSMs With High Tracking Accuracy and DC-Link Voltage Utilization
Mahmoud S. R. Saeed · Wensheng Song · Li Huang · Bin Yu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对五相永磁同步电机驱动的双子空间控制问题，本文提出了一种基于双矢量的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方法。该方法通过优化虚拟电压矢量（V3s）的设计，在保持较低计算负担的同时，显著提升了系统的稳态性能、跟踪精度及直流母线电压利用率。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动的先进控制算法，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，而非五相电机驱动，但其核心思想——‘有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）’及‘虚拟矢量优化’在电力电子变换器控制中具有通用性。建议研发团队关注该算法在提升逆变器动态响应速度和降低开关频率损...
五相永磁同步电机驱动模型预测控制的广义无差拍解法
Generalized Deadbeat Solution for Model Predictive Control of Five-Phase PMSM Drives
Mahmoud S. R. Saeed · Wensheng Song · Bin Yu · Xiaoyun Feng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
针对五相永磁同步电机驱动中传统模型预测控制（MPC）计算复杂度高、跟踪精度受限及直流母线电压利用率不足的问题，本文提出了一种广义无差拍控制方案。该方法通过优化计算过程，有效降低了计算负担，并提升了系统的动态响应性能与跟踪精度。
解读: 该文献探讨的多相电机驱动控制算法在阳光电源现有光伏逆变器及储能PCS产品线中应用较少，主要适用于高性能电机驱动领域。然而，其提出的广义无差拍模型预测控制（MPC）思想，对于优化阳光电源在风电变流器或未来高性能电机驱动类产品（如储能系统中的辅助电机控制）的动态响应和计算效率具有参考价值。建议研发团队关...
一种具有钳位功能的GaN器件栅源电压振荡抑制方法
A Suppression Method for Gate-Source Voltage Oscillation With Clamping Function for GaN Devices
Jian Chen · Jianping Xu · Wensheng Song · Quanming Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
由于开关速度极快，氮化镓（GaN）器件比硅MOSFET更容易产生严重的开关振荡。不同于硅和碳化硅器件，GaN器件的栅极电压额定值较低（通常驱动电压为5V，最大额定值仅为6V）。本文提出了一种具有钳位功能的栅极驱动电路，以有效抑制GaN器件的栅源电压振荡，确保其在高速开关过程中的可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。该文献提出的栅极电压钳位技术，直接解决了GaN器件在高速开关过程中因电压过冲导致的栅极击穿风险，对提升阳光电源户用逆变器及电动汽车充电桩产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高频化...
一种变负载电流条件下SiC MOSFET电压过冲抑制的自调节有源栅极驱动器
A Self-Regulating Active Gate Driver of Voltage Overshoot Suppression for SiC MOSFETs Under Variable Load Current Conditions
Wensheng Song · Tingwen Hu · Jian Chen · Tao Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
相比硅基器件，SiC MOSFET具有更快的开关速度和更高的开关频率。然而，其快速开关特性与功率回路中的寄生电感会导致关断瞬态产生严重的电压过冲。本文提出了一种自调节有源栅极驱动电路，旨在变负载电流条件下有效抑制SiC MOSFET的电压过冲，提升功率变换系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中全面推进SiC器件的应用以提升功率密度和效率，关断电压过冲问题直接影响器件寿命与系统可靠性。该自调节驱动技术可有效解决高频开关下的电压尖峰问题，减少对吸收电路（Snubbe...
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...
一种基于电流残差的永磁同步电机匝间短路与高阻连接故障诊断与分类方法
A Generalized Current Residual-Based Diagnosis and Classification Method for Interturn Fault and High-Resistance Connection Fault in Model Predictive Controlled PMSMs
Zhen Jia · Wensheng Song · Chenwei Ma · Teng Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
模型预测控制（MPC）因响应快、灵活性高被广泛应用于电机驱动。然而，MPC下的电机故障诊断研究尚不充分。本文针对匝间短路（ITF）与高阻连接（HRC）故障特征相似的问题，提出了一种基于电流残差的通用诊断与分类方法，有效提升了MPC控制系统在复杂工况下的可靠性。
解读: 该研究聚焦于MPC控制下的电机故障诊断，对阳光电源的业务具有一定的参考价值。虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS，但公司在风电变流器及部分储能系统配套的电机驱动控制中同样应用了MPC技术。该方法提出的基于电流残差的故障诊断策略，可优化公司iSolarCloud智能运维平台中对变流器及电...
一种具有占空比优化的五相逆变器恒定开关频率有限控制集预测电流控制方案
A Constant Switching Frequency Finite-Control-Set Predictive Current Control Scheme of a Five-Phase Inverter With Duty-Ratio Optimization
Cheng Xue · Wensheng Song · Xuesong Wu · Xiaoyun Feng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
针对多相逆变器有限控制集模型预测电流控制（FCS-MPCC）中存在的低次谐波电流及计算量巨大问题，本文提出了一种五相逆变器占空比优化控制方案。该方案通过重构电压矢量序列，在保证恒定开关频率的同时，有效抑制了谐波并降低了计算复杂度。
解读: 该研究提出的占空比优化FCS-MPCC算法，旨在解决多相逆变器控制中的谐波抑制与计算效率问题。虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器及储能PCS（如PowerTitan、ST系列）多采用三相拓扑，但该算法在提升控制精度、降低开关损耗及优化动态响应方面的思路，可为公司下一代高功率密度、多电平或多相并网变换器...
基于统一移相与功率平衡方案的双有源桥DC-DC变换器综合优化控制
A Comprehensive Optimization Control of Dual-Active-Bridge DC–DC Converters Based on Unified-Phase-Shift and Power-Balancing Scheme
Nie Hou · Wensheng Song · Yunwei Li · Yanan Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种双有源桥（DAB）DC-DC变换器的综合优化控制方案，旨在提升效率与动态响应。通过统一移相（UPS）控制最小化峰值电流以提高效率，并引入功率平衡方案增强变换器的动态性能。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS核心功率模块的关键拓扑。该文提出的统一移相（UPS）与功率平衡控制方案，能有效降低变换器峰值电流，减少开关损耗，直接提升储能系统的转换效率。同时，针对动态响应的优化对于电网侧储能参与调频、调峰等快速响应场景具有...
基于移相载波脉宽调制
PSC-PWM）的单相级联H桥逆变器实时计算方法
Junpeng Ma · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · Wensheng Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
数字控制中计算延迟和占空比更新滞后会降低电力变换器的动态性能。本文提出了一种针对采用移相载波脉宽调制（PSC-PWM）的单相级联H桥（CHB）逆变器的实时计算方法，旨在消除数字计算带来的时间延迟，从而提升系统的动态响应能力。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑的实时控制优化，对阳光电源的高压大功率光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。CHB拓扑常用于中高压并网场景，通过消除数字计算延迟，可显著提升逆变器在弱电网环境下的动态稳定性及对电网扰动的响应速度。建议研发团队将其应用于大功率组串式逆变器或储能系统控制算法的...
一种在电动汽车变直流母线电压条件下降低共模电压和电流畸变的改进型模型预测控制
An Improved MPC With Reduced CMV and Current Distortion for PMSM Drives Under Variable DC-Bus Voltage Condition in Electric Vehicles
Jiayao Li · Wensheng Song · Hao Yue · Na Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
针对传统降低共模电压模型预测控制（RCMV-MPC）在低速下控制精度低及开关频率高的问题，本文提出了一种改进型MPC策略。该策略针对电动汽车永磁同步电机（PMSM）驱动系统，在变直流母线电压工况下，有效降低了共模电压，提升了稳态性能并降低了开关频率。
解读: 该技术主要应用于电动汽车驱动系统，与阳光电源的电动汽车充电桩及车载电源业务高度相关。通过改进MPC算法，能够有效抑制共模电压（CMV），减少电机驱动系统的电磁干扰，并提升变母线电压下的动态响应性能。对于阳光电源而言，该算法可优化充电桩功率模块的控制策略，提升系统能效与电磁兼容性（EMC）。建议研发团...
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