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一种用于内置式永磁同步电机
IPMSM）的精确虚拟信号注入控制方法，具有改进的转矩输出和更宽的调速范围
Zhiwei Chen · Yan Yan · Tingna Shi · Xin Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种基于虚拟恒定信号注入的内置式永磁同步电机（IPMSM）电流参考设定方法。通过向d轴和q轴电流注入虚拟恒定信号，获取转矩对电流的偏导数，进而通过全微分计算出转矩对电流角的导数，从而实现更精确的转矩控制，提升了电机的输出转矩能力并拓宽了运行速度范围。
解读: 该技术主要针对高性能电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩及相关电力电子驱动业务具有一定的技术关联。虽然阳光电源目前核心业务侧重于光伏与储能的功率变换，但该算法在电机控制精度和宽调速范围方面的优化，可为公司在电动汽车充电桩的功率模块控制、以及未来可能涉及的储能系统电机驱动应用提供算法参考。建议研发...
一种用于级联H桥逆变器驱动永磁同步电机的改进SVPWM方案
A Novel SVPWM Scheme for Field-Oriented Vector-Controlled PMSM Drive System Fed by Cascaded H-Bridge Inverter
Huan Yao · Yan Yan · Tingna Shi · Guozheng Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
针对多电平逆变器驱动系统中参考电压合成复杂、共模电压高及开关损耗大等问题，本文提出了一种新型空间矢量脉宽调制（SVPWM）方案。该方法有效降低了计算复杂度，并提升了永磁同步电机（PMSM）的运行性能。
解读: 该研究关注多电平逆变器的高效控制算法，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有参考价值。多电平拓扑在提升功率密度和降低谐波方面具有优势，但控制复杂。该文提出的简化SVPWM方案有助于降低控制器运算负担，减少开关损耗，从而提升大功率逆变设备的效率与可靠性。建议研发...
一种利用Delta-Sigma和空间矢量技术的间接矩阵变换器宽范围调制新方法
A Novel Wider Range Modulation for Indirect Matrix Converter Utilizing Delta-Sigma and Space Vector
Chaolei Ma · Tingna Shi · Zhichen Lin · Zhanqing Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对间接矩阵变换器（IMC）整流级与逆变级耦合导致的调制复杂性，本文提出了一种新型调制策略。该方法在逆变级采用无零电压矢量的空间矢量调制，仅用于调节输出电压矢量的相位，并结合新型Delta-Sigma调制（ΔΣM）技术，有效扩展了变换器的调制范围，优化了系统性能。
解读: 间接矩阵变换器（IMC）作为一种无直流环节的电力电子变换拓扑，在追求高功率密度和紧凑设计的应用场景中具有潜力。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用传统的两电平或三电平电压源型逆变器架构，但该研究提出的Delta-Sigma与空间矢量结合的调制策略，在提升逆...
基于双有效电压矢量注入的三相四开关
TPFS）逆变器驱动无传感器永磁同步电机旋转重启方法
Wei Chen · Lixiang Zhu · Sai Wang · Xinmin Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文针对三相六开关逆变器故障切换至三相四开关（TPFS）逆变器后，无传感器永磁同步电机难以可靠重启的问题，提出了一种基于双有效电压矢量注入的旋转重启方法。该方法通过注入双有效电压矢量合成等效零电压矢量，在不平衡条件下实现了电机的高效平稳启动。
解读: 该技术主要针对电机驱动系统的容错控制，与阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能PCS）在拓扑结构上存在差异，但在逆变器故障诊断与容错运行策略方面具有参考价值。阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统对高可靠性要求极高，该研究中关于逆变器故障后的快速重启动与控制策略，可为提升产品在极端工况下...
一种具有新型无感升压前端的无刷直流电机换相转矩脉动抑制策略
Commutation Torque Ripple Suppression Strategy for Brushless DC Motors With a Novel Noninductive Boost Front End
Guokai Jiang · Changliang Xia · Wei Chen · Tingna Shi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种仅由二极管、MOSFET和直流母线电容组成的无感升压前端。该电路无需额外电感，利用电机定子电感实现母线电压提升，从而有效降低了直流母线电压受限对换相转矩脉动抑制的影响，并提出了一种统一的换相转矩脉动抑制策略。
解读: 该文献提出的无感升压拓扑主要针对无刷直流电机驱动，与阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）存在技术差异。然而，其利用定子电感实现升压的电路简化思路，对于阳光电源在电动汽车充电桩或小型辅助电源模块的降本增效具有一定的参考价值。虽然该技术不直接应用于兆瓦级光储系统，但其在功率密度优化和...
一种基于无刷直流电机电流路径的逆变器开路故障快速诊断策略
A Fast Diagnosis Strategy for Inverter Open-Circuit Faults Based on the Current Path of Brushless DC Motors
Xinmin Li · Shaozhen Li · Wei Chen · Tingna Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种针对无刷直流电机逆变器开路故障的快速诊断策略。通过检测电流路径的变化，该方法能够实现故障的快速定位，确保电机系统的安全运行。该技术显著提升了故障诊断速度，且不受负载突变等瞬态工况影响，具有较高的鲁棒性。
解读: 该研究提出的电流路径检测法在逆变器故障诊断领域具有重要参考价值。阳光电源的组串式逆变器及风电变流器产品在复杂工况下对功率模块的可靠性要求极高。该诊断策略能够缩短故障响应时间，有效防止因单管开路导致的二次损坏。建议研发团队关注该方法在三相逆变器拓扑中的移植潜力，将其集成至iSolarCloud智能运维...
基于变结构扩展滑模观测器的永磁同步电机负载转矩与转动惯量同步辨识
Simultaneous Identification of Load Torque and Moment of Inertia of PMSM Based on Variable Structure Extended Sliding Mode Observer
Shuaipeng Tang · Tingna Shi · Yanfei Cao · Zhichen Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文设计了一种变结构滑模观测器（VS-SMO）用于负载转矩观测。通过引入解耦项，该方法消除了待估计参数与估计速度误差导数之间的耦合关系，并有效抑制了负载转矩估计中的抖振信号。该研究实现了对永磁同步电机负载转矩和转动惯量的同步高精度辨识。
解读: 该技术在电机控制领域具有重要应用价值，与阳光电源的业务高度契合。首先，在风电变流器产品线中，精确的转矩和惯量辨识能优化风机转矩控制，提升低风速下的捕获效率及电网适应性。其次，在储能系统（如PowerTitan）的辅助动力系统或未来涉及电机驱动的集成方案中，该算法能提升系统动态响应速度。建议研发团队关...
一种降低无刷直流电机驱动直流母线电容的电压提升调制策略
A Novel Voltage-Boosting Modulation Strategy to Reduce DC-Link Capacitance for Brushless DC Motor Drives
Xinmin Li · He Yuan · Yan Yan · Wei Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种降低无刷直流电机（BLDCM）系统直流母线电容的新方法。该策略通过优化直流母线电容的充电模式，提升电容在充电过程中的储能效率，而非传统方法中单纯缩短放电时间。该调制策略及控制器设计有效降低了对直流母线电容容量的需求。
解读: 该技术主要针对电机驱动领域，通过优化调制策略降低直流母线电容需求，有助于提升功率密度并降低成本。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器和储能PCS，但该类拓扑优化思路在提升逆变器功率密度、减小薄膜电容体积方面具有参考价值。建议研发团队关注该调制策略在光伏逆变器直流侧纹波抑制及储能变流器（如Power...
基于临界区共性特征的逆变器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Common Characteristics in Critical Region
Bo Liu · Tingna Shi · Guozheng Zhang · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
功率开关开路故障是电机驱动系统中常见的故障类型之一。准确、快速地诊断开路故障十分重要。控制器的调节往往会破坏故障电流特征的规律性。控制参数的多种可能性会削弱某些故障诊断方法的泛化能力，即降低诊断方法的准确性。本文首次提出临界特征（CC）的概念，为面对多种可能性干扰因素时的特征提取和准则设定提供了理论基础。然后，将三相电流绝对值的平均值作为临界特征用于诊断逆变器的开路故障。最后，实验结果表明，所提出的方法对不同控制参数具有较强的泛化能力，对噪声和各种负载的敏感性较低，且诊断速度快。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的基于临界特征的逆变器开路故障诊断方法具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器系统中，功率开关器件的开路故障是最常见的失效模式之一，直接影响系统可靠性和发电效率。传统诊断方法往往受控制参数多样性的制约，泛化能力不足，而该方法通过提取"临界特征"这一创新概...
基于半波电流关键特性的逆变器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Critical Characteristics of Half-Wave Current
Bo Liu · Tingna Shi · Yan Yan · Guozheng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
快速准确地诊断功率开关开路故障对于电压源逆变器的可靠运行至关重要。本文提出了一种适用于各种转速运行工况的逆变器功率开关开路故障诊断方法。首先，建立了正常和故障状态下三相电流的详细模型。然后，通过设计临界区域消除了故障特征对控制参数和加速度的依赖性。在此基础上，对不同故障后特征量的变化趋势进行了定量分析，为诊断阈值的设计提供了理论依据。最后，通过实验室搭建的硬件测试平台验证了所提方法的有效性。实验结果表明，所提方法能够识别各种开路故障，在恒速、变速以及不同控制参数下具有良好的泛化能力和鲁棒性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于半波电流临界特征的逆变器开路故障诊断技术具有重要的应用价值。作为全球领先的逆变器制造商，阳光电源在光伏逆变器、储能变流器等产品线中广泛采用电压源逆变器拓扑，功率开关器件的可靠性直接影响系统的可用率和运维成本。 该技术的核心创新在于通过设计临界区域消除了故障特征对控...
基于准电流源逆变器的高速无刷直流电机无传感器启动及换相误差补偿策略
Sensorless Starting and Commutation Error Compensation Strategy for High-Speed Brushless DC Motors Based on Quasi-Current Source Inverter
Yanfei Cao · Jiawei Li · Shenxiao Zheng · Wei Chen 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
针对高速无刷直流电机（BLDCM）无传感器启动过程中因速度估计偏差导致换相错误的问题，本文提出一种基于准电流源逆变器（QCSI）的恒流升频加速启动方法。该方法通过控制电感电流保持恒定，使电机以恒定转矩加速，并设计加速步数以实现电机的自同步运行切换。此外，针对QCSI驱动的高速无刷直流电机，提出一种考虑电压钳位的换相误差补偿策略。该策略计算由二极管电压钳位引起的相位超前角，完善换相误差来源，提高换相误差模型的精度，从而获得更准确的换相误差补偿角。实验结果表明，所提出的启动方法可实现电机可靠的三段式...
解读: 该无传感器启动与换相误差补偿技术对阳光电源储能与充电桩产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的风机冷却系统中，准电流源逆变器拓扑可降低高速BLDCM驱动成本，滑模观测器结合虚拟电阻的反电动势估算方法可提升无位置传感器控制精度，减少换相误差导致的转矩脉动与噪声。该技术同样适用于充电桩散热风机及P...
基于误差的主动抗扰功率控制在大型风力机变桨执行器性能退化故障下的应用
Error-Based Active Disturbance Rejection Power Control for Large-Scale Wind Turbines Under Pitch Actuator Performance Degradation Failure
Ziyang Chen · Tingna Shi · Yanfei Cao · Peng Song · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
针对大型风力发电系统在变桨执行器性能退化与多重干扰耦合作用下恒功率控制的难题，本文提出一种基于误差的主动抗扰容错控制策略（E-ADRC）。该方法采用双环复合控制结构，包含抗扰跟踪环与容错补偿环。改进的E-ADRC算法显著提升了对低频风扰动的抑制能力；容错环利用桨距角残差生成独立补偿信号，有效抑制执行器故障引起的转速跟踪偏差与气动不平衡。硬件在环实验验证了该策略在提升功率稳定性、降低结构疲劳损伤方面的优越性。
解读: 该研究提出的基于误差的主动抗扰控制策略(E-ADRC)对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。首先，E-ADRC的双环复合控制结构可优化ST系列储能变流器的功率稳定性控制，特别是在电网波动工况下的响应特性。其次，该方法在执行器故障容错方面的创新,可应用于PowerTitan大型储能系统的关键部...
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