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面向设计的虚拟同步机限流单元分析与暂态控制
Design-Oriented Analysis and Transient Control for VSG With Current Saturation Unit
Cong Luo · Yandong Chen · Shuhan Liao · Zili Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
在电网故障条件下,虚拟同步机(VSG)因限流单元(CSU)的存在易产生暂态不稳定。现有研究多采用固定限流角,忽略了其对系统稳定性的影响。本文针对带限流单元的VSG进行设计导向分析,旨在解决电网故障下的暂态稳定性问题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型(Grid-forming)技术的发展,特别是PowerTitan系列液冷储能系统及大型组串式逆变器在弱电网或高比例可再生能源接入场景下的应用。随着电网对构网型逆变器支撑能力要求的提高,限流策略的暂态稳定性至关重要。建议研发团队将该设计导向分析方法集成至iSolarCl...
基于损耗优化的宽负载适应性单级双有源桥微逆变器设计
Design of a Single-Stage Dual Active Bridge Microinverter With Wide Load Adaptability Based on Loss Optimization
Xuchi Xue · Zhitao Liu · Weihan Li · Hongye Su · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种具有离网负载能力的单级双有源桥(DAB)直流-交流变换器优化设计。DAB变换器因其双向功率传输和高功率密度特性备受关注。针对储能设备在离网运行时的负载适应性问题,本文基于控制变量线性化方法,实现了损耗优化设计。
解读: 该研究针对DAB拓扑在离网工况下的负载适应性及损耗优化,对阳光电源的户用光伏及储能产品线具有重要参考价值。单级DAB架构有助于进一步提升户用储能系统(如PowerStack系列)的功率密度和转换效率。在离网模式下,该优化设计能显著提升系统在轻载或变负载条件下的稳定性与效率,有助于优化iSolarCl...
恒定导通时间电流模式Buck变换器的高频建模及结合遗传算法的控制器设计
High-Frequency Modelling of Constant On-Time Current Mode Buck Converter and Controller Design by Combining Genetic Algorithm
Xiangpeng Cheng · Jinjun Liu · Yu Shao · Zeng Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文针对微处理器电源管理IC中广泛使用的恒定导通时间电流模式(COTCM)Buck变换器,提出了高频小信号模型。该模型克服了现有方法忽略输出电压纹波和开关引起频谱扩展的缺陷,提高了高控制带宽下的设计精度,并结合遗传算法优化了控制器参数。
解读: 该研究聚焦于Buck变换器的高频建模与控制优化,虽然主要针对IC级应用,但其核心控制理论对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack)中的DC-DC变换级具有参考价值。随着阳光电源产品向高功率密度和高开关频率演进,文中提出的考虑输出纹波和频谱扩展的建模方法,有助于优化变换器在高带宽下...
三端口三有源桥
TAB)DC-DC变换器的小信号建模与解耦控制器设计
Ishita Biswas · Debaprasad Kastha · Prabodh Bajpai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文针对由燃料电池、电池和负载组成的三端口三有源桥(TAB)DC-DC变换器,提出了建模方法及两种控制器设计技术。该系统采用交错并联升压变换器以平滑源电流。针对该非线性多输入多输出(MIMO)系统,文章重点研究了其控制策略以实现多源能量的高效管理。
解读: 该研究涉及的多端口变换器技术与阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及光储一体化解决方案高度相关。随着储能系统向多源输入(光伏+电池+氢能/燃料电池)集成化方向发展,TAB拓扑在实现多端口能量高效调度方面具有潜力。建议研发团队关注其解耦控制算法,以优化阳光电源储能变流器(...
一种用于抗偏移容限和电池充电应用的带可变电感集成感应电能传输系统设计
An Integrated Inductive Power Transfer System Design With a Variable Inductor for Misalignment Tolerance and Battery Charging Applications
Zhuhaobo Zhang · Fan Zhu · Dehong Xu · Philip T. Krein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
感应电能传输(IPT)技术因其安全、灵活和便捷的特性,在电动汽车充电领域具有重要应用价值。本文提出了一种采用可变电感控制的集成IPT系统设计,旨在实现恒流(CC)和恒压(CV)电池充电曲线,并具备良好的抗偏移容限能力。
解读: 该研究关注无线充电(IPT)技术中的抗偏移与充电控制,与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主,但随着市场对便捷性要求的提升,无线充电技术可作为未来充电桩产品线的前瞻性技术储备。文中提到的可变电感控制策略可优化充电效率,提升用户体验。建议研发团队关注该技...
基于可重构逆变器的ICN单级AC-DC变换器性能提升
Performance Enhancement of ICN-Based Single-Stage AC–DC Converters Using Reconfigurable Inverters
Mausamjeet Khatua · Ashish Kumar · Saad Pervaiz · Sombuddha Chakraborty 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种用于阻抗控制网络(ICN)单级AC-DC变换器的可重构逆变器设计,旨在提升其效率和功率密度。通过在低线电压下并联运行、高线电压下堆叠运行,该设计有效压缩了ICN变换器的输入电压范围,从而优化了系统性能。
解读: 该技术通过可重构拓扑优化了AC-DC变换器的输入电压处理能力,对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器(PCS)具有重要参考价值。在户用场景中,输入电压波动大是提升效率的瓶颈,该拓扑通过动态调整逆变器结构,有助于在宽电压范围内实现高效率转换,从而提升产品功率密度。建议研发团队关注该ICN架构在单相...
面向高dv/dt中压功率器件的创新栅极驱动器设计与开发
Design Considerations and Development of an Innovative Gate Driver for Medium-Voltage Power Devices With High dv/dt
Anup Anurag · Sayan Acharya · Yos Prabowo · Ghanshyamsinh Gohil 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
中压碳化硅(SiC)器件正逐步取代硅基IGBT。本文探讨了中压SiC器件在电力变换器设计中的应用,重点分析了高dv/dt环境下栅极驱动器的设计挑战,旨在简化变换器拓扑结构,提升系统可靠性与功率密度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心竞争力。随着公司在PowerTitan储能系统及大功率组串式逆变器中对SiC器件应用比例的提升,高dv/dt带来的电磁干扰与绝缘挑战日益突出。本文提出的创新栅极驱动技术,有助于优化SiC模块的开关特性,降低开关损耗,并提升系统在高压工况下的可靠性。建议研发团队关注该驱动...
基于蜘蛛算法控制器的无刷直流电机转速控制与转矩脉动抑制设计
Design of Speed Control and Reduction of Torque Ripple Factor in BLdc Motor Using Spider Based Controller
M. Pandi Maharajan · S. Arockia Edwin Xavier · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
在变频模式下实现无刷直流电机(BLDC)的平稳驱动极具挑战。尽管理想情况下BLDC电机产生的转矩恒定,但受限于物理设计及参数影响,实际运行中存在转矩脉动。本文提出了一种基于蜘蛛算法的控制器,旨在优化电机转速控制并有效降低转矩脉动。
解读: 该文献探讨的电机控制算法主要应用于工业电机驱动领域。对于阳光电源而言,虽然核心业务聚焦于光伏逆变器和储能PCS,但该技术在电动汽车充电桩的内部散热风扇控制、iSolarCloud配套的智能运维机器人驱动,以及未来可能涉及的储能系统辅助设备(如液冷循环泵电机)控制中具有参考价值。通过引入先进的转矩脉动...
临界导通模式有源钳位反激变换器的小信号建模与控制环路设计
Small Signal Modeling and Control Loop Design of Critical Conduction Mode Active Clamp Flyback Converter
Shengyou Xu · Qinsong Qian · Tao Tao · Shengli Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文研究了临界导通模式(CrCM)有源钳位反激(ACF)变换器的建模、分析及控制器设计。基于零输入谐振等效电路和扩展描述函数(EDF)方法,推导了该变换器的小信号模型,为高频小功率电源应用提供了理论支撑。
解读: 该技术主要应用于高频小功率电源领域,与阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线中的辅助电源设计密切相关。有源钳位反激(ACF)拓扑能有效实现软开关,提升变换效率并减小体积。建议研发团队在户用逆变器内部辅助电源设计中引入该建模方法,以优化控制环路稳定性,提升系统在高频工作下的功率密度和可靠性,从而进一步...
基于电流-频率转换的数字峰值电流模式DC-DC变换器静态分析
Static Analysis of a Digital Peak Current Mode Control DC–DC Converter Using Current–Frequency Conversion
Yudai Furukawa · Yuichiro Shibata · Haruhi Eto · Ilhami Colak 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文旨在通过分析静态特性,探讨采用电流-频率转换技术的数字峰值电流模式DC-DC变换器的设计准则与设计图表。文章通过数学方程描述了该方法的运行机理,并推导了控制器参数间的关系,揭示了峰值电流与控制参数之间的内在联系。
解读: 该研究提出的数字峰值电流模式控制方法,在提高DC-DC变换器的动态响应速度与控制精度方面具有显著优势。对于阳光电源的组串式光伏逆变器(DC-DC升压电路)及储能系统(如PowerTitan、PowerStack中的双向DC-DC变换器)而言,该技术有助于优化数字控制策略,提升变换效率并降低纹波。建议...
基于直接综合法的单电感多输出(SIMO)Buck变换器集中式PI控制器设计
Direct Synthesis Based Centralized PI Controller Design for Single Inductor Multioutput (SIMO) Buck Converter to Alleviate Cross Regulation
Mantu Kumar Ram · Md. Nishat Anwar · Atif Iqbal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
单电感多输出Buck变换器(SIMOBC)的主要控制挑战在于输出电压间的交叉调节效应。为缓解该问题,本文提出了一种基于直接综合法的频域集中式PI控制器设计方法。通过对比闭环传递函数(CLTF)矩阵,评估控制器参数,有效抑制了多路输出间的耦合干扰。
解读: 该研究聚焦于多输出DC-DC变换器的交叉调节抑制,对阳光电源的户用光伏及储能系统具有参考价值。在户用储能一体机(如SH系列)或微型逆变器中,多路DC-DC级联或多端口变换器常面临类似的交叉耦合问题。通过采用文中提出的集中式PI控制策略,可优化多路功率分配的动态响应,提升系统输出电压的稳定性。建议研发...
抗拒DoS攻击与通信延迟的混合电力系统虚拟惯性辅助频率调节
Resilient Ratio Control Assisted Virtual Inertia for Frequency Regulation of Hybrid Power System Under DoS Attack and Communication Delay
Pawan Kumar Pathak · Anil Kumar Yadav · Innocent Kamwa · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
由于存在拒绝服务(DoS)攻击和通信时延(CTD),基于火电厂与风电场的混合电力系统(HPS)在面临风电波动和负荷变化时,其频率调节可能无法得到保障,在最糟糕的情况下,整个系统可能会失稳。本文提出了一种鲁棒比例 - 积分(PI)控制器,以补偿通信时延的影响,并且首次采用了基于智能模糊逻辑辅助比例控制的虚拟惯量(VI)来应对拒绝服务攻击。该控制器的设计采用了受物理启发的优化方法——菲克定律优化(FLO),并利用哈里托诺夫定理来确定控制器的最大和最小边界。通过考虑各种实际场景来评估所提出控制设计的有...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇论文所提出的虚拟惯量技术与网络安全防护机制对我们在新能源并网控制领域具有重要的参考价值。随着光伏、风电等新能源在电网中的渗透率不断提升,系统惯量不足导致的频率稳定问题日益凸显,而论文提出的模糊逻辑辅助的虚拟惯量控制策略,恰好契合了我们储能变流器和光伏逆变器产品在电网支撑...
一种用于永磁同步电机数字速度控制系统的线性控制方法
A Linear Control Approach to Design Digital Speed Control System for PMSMs
Xin Yuan · Jiahao Chen · Wei Liu · Christopher H. T. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
为提升永磁同步电机(PMSM)的速度控制性能,本文提出了一种新型数字速度控制系统。该方案优化了速度控制器与速度观测器设计,通过通用的瞬时速度观测器替代传统测量方式,有效提高了系统的动态响应与稳态精度。
解读: 该文献提出的高性能电机控制与速度观测算法,对阳光电源的业务具有一定的参考价值。首先,在风电变流器业务中,风力发电机组的转速控制是核心,该算法可优化风机侧变流器的动态响应;其次,在电动汽车充电桩的功率模块设计中,若涉及电机驱动或高性能伺服控制,该控制策略可提升响应速度。建议研发团队关注其瞬时速度观测器...
通过MIMO设计方法提高高速下电机模拟器的动态精度
Improving Dynamic Accuracy of the Electric Motor Emulator at High Speed via MIMO Design Method
Qi Li · Dafang Wang · Jianhua Lin · Fangheng Jian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
随着电力硬件在环(PHIL)技术的发展,电机模拟器(EME)应用日益广泛。然而,传统的建模与控制方法在宽工作点范围内,特别是在高速工况下,难以保证动态精度和鲁棒性。本文提出了一种基于MIMO(多输入多输出)的设计方法,旨在提升电机模拟器在高速运行时的动态响应精度与性能。
解读: 该研究关注电力硬件在环(PHIL)测试技术,对阳光电源的研发测试体系具有参考价值。在风电变流器及电动汽车驱动系统的研发过程中,高精度的电机模拟器能显著缩短控制器开发周期并提升测试安全性。通过引入MIMO控制策略优化模拟器在高速下的动态表现,有助于阳光电源在风电变流器及高功率密度驱动产品的测试环节中,...
面向三相四线制电压源逆变器的降采样重复控制设计方法
An Approach to Downsampled Repetitive Control Design Applied to Three-Phase Four-Leg VSI
Elías Oggier · Jonathan Emmanuel Ochoa Sosa · Roberto Esteban Carballo · Fernando Botterón 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月 · Vol.14
本文提出一种面向三相四线制VSI的降采样重复控制设计方法,通过状态反馈极点配置保障稳定性,采用整数相位超前补偿替代复杂分数阶设计,并取消内模低通滤波器,实现对奇次谐波的精准抑制。实验验证5kW样机在非线性负载下电压THD<0.46%,动态响应<80ms。
解读: 该降采样重复控制算法可显著提升阳光电源组串式逆变器(如SG系列)及ST系列储能变流器在离网/微网场景下带非线性负载(如LED、变频器)时的电能质量与谐波抑制能力;尤其适用于户用光储系统(PowerStack)和工商业微电网中四线制不平衡负载工况。建议在iSolarCloud平台嵌入该算法模块,支持边...
基于自适应角度优化的双凸极电机驱动同步换相控制
Synchronous Commutation Control of Doubly Salient Motor Drive With Adaptive Angle Optimization
Zhangming Bian · Zhuoran Zhang · Li Yu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
针对方波电流驱动的双凸极电机换相过程强非线性问题,建立精确模型及设计合适的换相控制策略具有挑战性。本文提出了一种同步换相控制方法,通过引入额外的角度环实现同步,从而改善换相性能。
解读: 该文献研究的双凸极电机驱动控制技术与阳光电源核心的风电变流器业务存在一定技术关联。虽然阳光电源目前主要聚焦于风电变流器的功率变换拓扑与并网控制,但电机驱动中的非线性换相控制与变流器中的PWM调制策略在底层控制逻辑上有共通之处。该研究中提出的自适应角度优化算法,可为阳光电源在风电变流器的高效控制策略优...
一种基于新型混合励磁磁通双向调制发电机的风力发电系统设计、建模与控制
Design, Modeling, and Control of a Novel Hybrid-Excited Flux-Bidirectional-Modulated Generator-Based Wind Power Generation System
Qingsong Wang · Shuangxia Niu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种适用于变速风力发电系统的新型混合励磁发电机。该电机在转子采用永磁体与铁芯交替结构,定子配备励磁绕组,通过双励磁源实现磁通调节。研究涵盖了发电机的设计、数学建模及控制策略,旨在提升风力发电系统在宽转速范围内的运行效率与功率密度。
解读: 该研究涉及的新型混合励磁电机技术,对阳光电源风电变流器产品线具有重要的参考价值。通过定子励磁调节磁场,可有效提升风电机组在低风速下的发电效率及宽转速范围内的适应性,这与阳光电源追求高效率、高可靠性的风电变流器设计目标高度契合。建议研发团队关注该拓扑在降低变流器容量需求及优化系统整体成本方面的潜力,并...
基于滑模方法的不平衡与弱电网下并网逆变器有限时间鲁棒控制器
Finite-Time Robust Controller Using Sliding Mode Approach for Grid-Connected Inverters Under Unbalanced and Weak Grids
Pooyan Alinaghi Hosseinabadi · Saad Mekhilef · Hemanshu Pota · Mostefa Kermadi 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文提出并通过实验验证了一种用于并网三相逆变器的新型无抖振有限时间滑模控制器,旨在提高注入电网的电流质量。所提出的控制器应用于电流控制环和锁相环(PLL)。该控制器融入了有限时间稳定性概念,确保在特定的调节时间内实现稳定,并且与传统的渐近稳定性相比,响应速度更快。其设计特点是在滑模面和控制律中引入了具有多个可调设计参数的新型非线性项。此外,通过对符号函数进行时间积分来平滑控制信号。这种方法在设计参数选择上提供了更大的灵活性,能够有效平衡快速响应、鲁棒性和抖振消除。针对趋近阶段和滑模阶段,对闭环系...
解读: 从阳光电源的业务角度分析,这项基于有限时间滑模控制的并网逆变器技术具有显著的应用价值。该技术直接针对弱电网和不平衡电压等非正常工况,这正是我们光伏逆变器和储能系统在实际应用中面临的核心挑战,尤其在电网基础设施薄弱的新兴市场和高比例新能源接入场景。 技术层面,该方案通过在电流控制环和锁相环同时应用有...
基于通用数学模型的LCL型并网逆变器电流控制方案分析与设计
Analysis and Design of Current Control Schemes for LCL-Type Grid-Connected Inverter Based on a General Mathematical Model
Donghua Pan · Xinbo Ruan · Xuehua Wang · Hui Yu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文针对LCL型并网逆变器,建立了涵盖网侧电流控制、逆变侧电感电流控制及加权平均电流控制的通用数学模型。通过该模型分析了三种控制方案的特性,为优化逆变器并网性能提供了理论依据。
解读: LCL滤波器是阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的核心组件,其控制策略直接决定了并网电流质量与系统稳定性。本文提出的通用数学模型有助于研发团队在不同产品线(如SG系列组串式逆变器)中快速评估电流控制方案的鲁棒性。特别是在弱电网环境下,通过该模型优化加权平均电流控制参数,可有效抑制LCL谐振,提升逆变器...
基于单相移调制DAB变换器的MPC设计:非线性模型对无功功率最小化的影响
MPC Design for SPS Modulated DAB Converters: Impact of Nonlinear Models on Reactive Power Minimization
Hossein G. Sahebi · Saman A. Gorji · Mojtaba Hajihosseini · Samson Yu · IET Power Electronics · 2025年6月 · Vol.18
本文提出一种针对单相移调制双有源桥(DAB)变换器的模型预测控制(MPC)策略,旨在最小化无功功率并提升扰动下的电压稳定性。通过对比线性与非线性模型在MPC设计中的性能权衡,提出一种混合MPC框架以兼顾建模精度与计算效率。实验结果验证了该方法的有效性。
解读: 该MPC无功功率优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。DAB变换器是储能系统DC-DC隔离级的核心拓扑,文中提出的混合MPC框架可直接应用于ST系列的双向DC-DC模块,通过实时最小化无功功率降低磁性元件损耗和电流应力,提升系统效率1-2%。该方法在...
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