马辉 · 刘惠群 · 向昆 · 范李平 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年16月 · Vol.45

通过融合背靠背式两电平无桥功率因数校正电路与双向开关管，构建了一类开关器件少的背靠背式三电平功率因数校正变换器（BT-PFC）。其直流侧采用级联或嵌入结构，在工频周期内可输出五种电压电平，有效降低谐波含量与等效开关频率。本文详细分析了BT-PFC的电路结构、工作原理、拓扑特性、解耦闭环控制及调制策略。实验搭建1 kW/400 V样机（输入220 V/50 Hz），验证了所提单相三电平BT-PFC方案的可行性与理论分析的正确性。

解读: 该背靠背式三电平PFC技术对阳光电源车载充电及储能产品具有重要应用价值。其少开关器件、五电平输出特性可直接应用于：1）新能源汽车OBC充电机，降低输入电流THD，提升功率密度，符合车规级小型化需求；2）ST储能变流器AC-DC整流级，减少滤波器体积，提高电网侧电能质量；3）充电桩功率模块，优化谐波性...

薛贵景刘计龙李科峰代壮志麦志勤 · 中国电机工程学报 · 2025年10月 · Vol.45

针对现有有源中点钳位三电平（ANPC-3L）逆变器空间矢量调制（SVPWM）策略在高中点电位控制精度与低复杂度间难以兼顾，且在高调制比、低功率因数下中点电位失控区域波动加剧的问题，提出一种基于简化等效SVPWM与模型预测的中点电位优化控制策略。通过构建中点电位预测模型，遍历求解最优矢量序列及其作用时间，实现快速精准调控；在不可控区域引入调制模式动态切换机制，显著抑制中点电位波动，最高降幅约80％，有效降低对直流侧支撑电容容值需求。实验在18kW三相ANPC-3L逆变器平台上验证了该策略的有效性。

解读: 该ANPC三电平中点电位优化控制策略对阳光电源多条产品线具有直接应用价值。在ST系列储能变流器中，该技术可显著降低直流侧支撑电容需求（中点电位波动降低80%），提升系统功率密度和可靠性，特别适用于PowerTitan大型储能系统的成本优化。在SG系列1500V光伏逆变器中，该策略可改善高调制比工况下...

Zibo Sun · Hongzhi Yang · Haoran Wang · Yipei Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对由有源中点钳位（ANPC）三电平逆变器驱动的永磁同步电机（PMSM）因参数失配导致控制精度下降的问题，提出一种基于超螺旋积分滑模观测器的无模型预测电流控制策略（MFPCC-STISMO）。构建与参数无关的一阶超局部模型替代传统PMSM数学模型，并设计具有积分滑模面的STISMO以估计集总扰动，抑制参数失配对控制性能的影响。同时，为避免传统三电平模型预测电流控制中中点电压平衡依赖权重因子的问题，提出一种无需权重因子的平衡策略，通过合理分配正负小矢量作用时间，利用其产生幅值相等、方向相反的中点电...

解读: 该MFPCC-STISMO技术对阳光电源ST系列储能变流器和新能源汽车驱动系统具有重要应用价值。其无模型预测控制策略可有效解决ANPC三电平拓扑中因温度漂移、老化导致的参数失配问题，提升PowerTitan储能系统在宽工况下的电流控制精度。超螺旋滑模观测器的强抗扰特性可增强储能变流器在电网扰动下的鲁...

Xiaoliang Bian · Xibo Yuan · Wenzhi Zhou · Shuo Chen 等5人 · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18

本文针对感应电机在低速运行下的无传感器控制问题，研究了采用碳化硅（SiC）逆变器的系统性能，并分析了其速度估计精度。首先揭示了SiC器件特性与速度估计误差之间的内在机理关系，以降低估计偏差。进一步提出一种三级自适应补偿方法，综合考虑SiC器件高dv/dt引起的电磁干扰及寄生电容等非理想因素，有效提升了低速工况下的速度估计精度。

解读: 该SiC逆变器低速无传感器控制技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。针对SiC器件高dv/dt引起的EMI干扰和寄生电容效应，文中提出的三级自适应补偿方法可直接应用于ST系列储能变流器的电机驱动单元（如液冷系统风机、PCS内部电机）和新能源汽车电机控制器，提升低速工况下的速度估计精度和控制稳...

Hao Zhou · Xuewei Xiang · Hui Li · Hao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

本文提出了一种基于磁动势（MMF）平衡的T型三电平逆变器供电的双三相永磁同步电机驱动系统单开关开路和单相开路故障快速诊断方法。该方法通过提取abc和def两个三相子系统之间的磁动势平衡度特征，实现了分三个阶段的分层故障诊断：识别发生故障的三相子系统、定位其中确切的故障桥臂/相以及找出故障开关。首先，当检测到子系统之间出现异常的磁动势不平衡时启动诊断，并锁定故障子系统。然后，通过对故障子系统的实际磁动势与理论故障参考磁动势进行相序相似性分析，将故障范围缩小到特定的桥臂，并初步识别出可能的故障开关对...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的基于磁动势平衡的T型三电平逆变器开路故障诊断技术具有重要的工程应用价值。T型三电平拓扑因其效率高、谐波小等优势，已广泛应用于我司的光伏逆变器和储能变流器产品中，而该技术针对双三相永磁同步电机驱动系统的快速故障诊断方法，可直接迁移至我司新能源汽车驱动系统及储能系统...

Antonis Stathatos · Samuel S. Queiroz · Chengmin Li · Levy F. Costa 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

直流-直流固态变压器（SST）在中压应用中日益普及。其模块化结构具备实现高可靠性的潜力，但尚缺乏兼顾可靠性与最小总拥有成本的设计方法。本文提出一种包含早期失效、随机故障和老化失效的SST直流级可靠性模型，并对比了两电平全桥与三电平半桥两种子模块结构。同时，建立了涵盖安装、运行、维修及停机成本的总拥有成本解析表达式，并以冗余子模块数量为变量构建优化问题。案例分析表明，尽管初始投资增加，冗余设计可显著降低全生命周期总成本，且停机成本与故障恢复速度对设计决策影响显著。

解读: 该SST冗余设计与TCO优化方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的三电平半桥与两电平全桥对比分析，可直接指导阳光电源三电平拓扑的冗余配置优化，在保证高可靠性前提下平衡初始投资与全生命周期成本。其涵盖早期失效、随机故障和老化失效的可靠性模型，可完...

Hanyu Wang · Jijun Wu · Gaokun Zhou · Mingyao Ma 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

三电平双有源桥（TL - DAB）直流 - 直流变换器是一种适用于高压大功率系统的极具潜力的双向直流 - 直流变换器。作为电动汽车（EV）电池充电系统的核心组件，TL - DAB因其具有宽电压范围能力、高功率密度和易于控制实现等优点，将得到广泛应用。TL - DAB的可靠性对于整个电动汽车电池充电系统的安全运行至关重要。然而，TL - DAB变换器中的开路故障（OCF）是一个巨大的威胁，会导致直流偏置、过电流和电气应力不平衡。为解决这些问题，需要开发故障检测和容错方法。本文提出了一种基于桥臂中心...

解读: 该TL-DAB变换器故障诊断与容错技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器中，三电平DAB拓扑广泛应用于DC-DC隔离环节，该故障诊断方法可通过电流波形特征快速定位开关管开路故障，结合冗余控制实现不间断运行，显著提升PowerTitan等大型储能系统的可靠性。在车载OBC充电机领域...

Tao Yang · Jin Wang · Yilmaz Sozer · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

为响应COP26峰会强调的2050全球净零排放紧迫呼吁，交通运输行业正经历快速转型。汽车工业在电气化方面取得显著进展，航空业现正加强对可持续推进技术的关注。电力推进是这一转型的关键推动因素，与传统燃气涡轮发动机相比可显著降低温室气体排放、噪音水平并提高运行效率。电力电子和驱动系统构成电力推进的技术支柱，在实现电气化飞机所需的性能、安全性和可靠性方面发挥核心作用。该特刊从46篇投稿中精选20篇高质量同行评审文章，涵盖能源管理、保护与可靠性、系统稳定性、功率变换器创新和热管理解决方案等主题。

解读: 该航空电气化特刊对阳光电源拓展高功率密度电力电子应用有重要参考价值。特刊涵盖的500kW谐振开关电容变换器、1600V电动卡车和电动飞机动力总成应用与阳光电源在大功率储能变流器和电动汽车领域的技术发展方向一致。GaN基逆变器模块的高功率密度设计、热管散热管理系统和1MVA三电平ANPC逆变器热解决方...

Srushti Sengarap · Debaprasad Kastha · Prabodh Bajpai · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

多电平多端口DC-DC变换器相较于传统两电平结构具有更强的耐压能力、更高的升压比和更多的控制自由度，适用于储能设备接入直流微网。本文提出一种带辅助电感的电流型三电平三有源桥变换器，采用分裂绕组高频变压器，并建立了详细的变压器模型，分析了其相对于传统变压器的优势。基于端口电压的傅里叶级数分析了全范围占空比与移相角下的功率流动特性，研究了占空比、移相角对功率传输及零电压开关的影响。实验样机在1.6 kW、100 kHz下实现90 V至650 V电压转换，正向效率达96.8%，较传统VF-TAB结构提...

解读: 该分裂绕组电流型三电平多端口变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其90V至650V宽范围电压转换能力可直接应用于电池储能系统的双向DC-DC接口，实现低压电池组与高压直流母线的高效连接。三电平拓扑与阳光电源现有三电平技术路线一致，96.8%的高效...

Hao Zhou · Xuewei Xiang · Hui Li · Bin Yuan 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

针对T型三电平逆变器驱动的双三相永磁同步电机在单相开路故障下控制自由度降低、谐波转矩冲突及电流谐波增大的问题，提出一种抑制谐波与共模电压的容错模型预测控制策略。该方法采用降阶空间矢量解耦变换重构故障后电机模型，结合双矢量合成技术生成零谐波电压的虚拟矢量，并动态调整序列以抑制电流谐波。通过分类选取低共模电压的大矢量并交替使用，实现全速域共模电压主动抑制。设计的无权重混合代价函数协同优化开关频率与中点电压平衡。实验验证了该策略的有效性。

解读: 该容错MPC技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要应用价值。T型三电平拓扑的单相开路容错控制可直接应用于车载电机驱动系统，提升系统可靠性。其谐波抑制与共模电压抑制技术可借鉴至ST系列储能变流器，降低EMI滤波器成本并改善电网侧电能质量。双矢量合成的零谐波电压虚拟矢量技术与阳光现有MPPT算法优化思...

Yongpeng Shen · Haidong Guo · Keyi Guo · Pu Liu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

针对T型三电平逆变器中性点电流传感器相电流重构方法存在的不可观测区域及相位延迟误差问题，分析了基本电压矢量对应的三相电流斜率及相位延迟误差产生机理。基于伏秒平衡与合成零矢量原则，优化开关序列以获得充足采样窗口，消除中性点电流不可观测区域；通过引入第三次电流采样并结合动态电流双采样机制构建误差分量，在载波周期内实时补偿重构电流，实现相位延迟误差补偿。实验结果表明，该方法有效解决了不可观测区域与相位延迟误差问题，重构误差最低达2.85%，具有相位延迟小、重构精度高、无额外开关损耗等优点。

解读: 该相电流重构技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过优化开关序列消除不可观测区域，结合动态双采样机制实现相位延迟补偿，可将重构误差降至2.85%，直接提升三电平拓扑产品的电流检测精度。该方法无需增加硬件传感器，仅用中性点电流即可重构三相电流，降低成本的同时提高系统可...

Xiang Wu · Songyang Cao · Jieguang Li · Ma Zhixun 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

现有三电平载波PWM方法中,载波波形变化和共模电压(CMV)降低要求固有地限制了注入零序电压(ZSV)范围,从而降低中点(NP)电位控制性能。研究基于ZSV扩展的七段降低CMV PWM(RCMV-PWM)的NP电位平衡能力增强方法。理论分析各种载波分布的ZSV范围,考虑CMV幅值限制在直流母线电压六分之一的约束下调整载波波形获得最大ZSV范围。详细给出导出最大范围内的最优ZSV计算方法,有效减少低调制指数和低功率因数下的NP电位波动。

解读: 该三电平NP电位平衡技术对阳光电源三电平储能变流器有重要优化价值。ZSV扩展方法可应用于ST储能系统和SG光伏逆变器的三电平拓扑,提高中点电位控制精度并降低共模干扰。该技术对PowerTitan大型储能系统的三电平模块设计有参考意义,可提升系统在低功率因数工况下的稳定性和效率。RCMV-PWM优化对...

Zhenguo Li · Dong Jiang · Wei Sun · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

提出一种兼顾飞跨电容（FC）电压平衡的零共模电压过调制（ZCMV-OVM）策略。该方法基于空间矢量，采用六个中矢量和一个特定零矢量合成参考电压，实现共模电压（CMV）抑制，并通过逻辑判断与占空比修正提升直流电压利用率。结合分段二次函数拟合提高输出精度，设计主动FC电压控制算法及三种开关信号调节方法，有效抑制FC电压偏移与低频波动，确保从线性区到六步运行区的稳定控制。实验在表贴式永磁同步电机平台验证了该策略的有效性。

解读: 该零共模电压过调制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。飞跨电容三电平拓扑是阳光电源功率器件的核心技术路线，该研究提出的ZCMV-OVM策略可有效解决两大痛点：一是通过CMV抑制降低轴承电流和EMI滤波器成本，提升PowerTitan储能系统的可靠性；二是过调制策略将...

Chaochao Li · Hongchen Liu · Rutian Wang · Zhanfeng Xiong 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

三电平双输出变换器作为一种先进的电力电子拓扑，融合了三电平技术与双输出特性，在工业、能源及交通领域具有显著优势。实现电容电压平衡并提高直流母线电压利用率是其关键技术难点，且难以同时满足。本文提出基于载波的最优脉宽调制策略，通过分析三种不同零序电压对分压电容中点电压的影响，引入两种优化的零序电压注入方法，有效提升直流电压利用率。在此基础上，提出电容电压平衡控制方法，通过调控中点平均电流，在两组输出的不同调制范围内实现电容电压平衡。实验结果验证了所提调制策略的有效性。

解读: 该三电平双输出变换器优化PWM技术对阳光电源ST系列储能变流器和工商业光伏系统具有重要应用价值。其电容电压平衡控制方法可直接应用于PowerTitan大型储能系统的三电平拓扑设计，解决中点电位漂移难题；优化的零序电压注入策略能提升直流母线电压利用率，增强SG系列逆变器在弱电网环境下的稳定性。双输出特...

Zicheng Zhang · Chenghui Zhang · Xiaoyan Li · Cheng Fu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

采用改进型LCL（MLCL）滤波器的三电平并网变换器在光伏系统中广泛应用，可有效抑制漏电流，但会引入显著的共模谐振电流（CMRC），威胁系统稳定性。此外，旨在提升效率的不连续脉宽调制（DPWM）技术与MLCL滤波器不兼容，加剧CMRC问题，导致抑制CMRC与提升效率之间存在矛盾。本文提出一种基于滤波器的DPWM策略与鲁棒共模环控制器，协同实现CMRC抑制与效率提升。所提DPWM策略在保证各相长钳位时间的同时降低CMRC激励源；基于环路成形理论设计的控制器有效抑制CMRC并确保共模环路鲁棒稳定。实...

解读: 该MLCL滤波器共模谐振抑制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。针对三电平拓扑中漏电流抑制与效率提升的矛盾，所提DPWM策略可直接应用于公司1500V高压光伏系统，在保证漏电流安全标准的同时，轻载效率提升2%可显著改善清晨/傍晚发电时段的转换损耗。基于环路成形理论的鲁棒...

Linke Zhou · Mohamed Hefny · Samuel Hemming · Di Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

在航空航天应用中，高性能冷却系统对确保电力逆变器在极端工况下的可靠性至关重要。本文提出了一种适用于1-MVA碳化硅三电平有源中点钳位逆变器的实用针翅液冷系统设计。通过有限元分析与计算流体动力学仿真，评估了系统的热-流体性能，在70°C冷却液温度下满足航空环境的散热需求。采用交错针翅结构提升换热效率，兼顾可制造性与成本。对比了串并联冷板配置的流体分布均匀性与经济性，并优化密封设计以防止泄漏。实验验证表明，该系统可有效管理超过7.2 kW的功率损耗，结温低于150°C，压降低，具备高鲁棒性与成本效益...

解读: 该1-MVA三电平ANPC逆变器的针翅液冷方案对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究中的交错针翅结构设计和串并联冷板配置优化可提升SiC功率模块在高功率密度场景下的热管理能力，使结温控制在150°C以下，压降更低。该方案的有限元与CFD联合仿真方法可应用...

Hengyu Li · Walid Hatahet · Jared J. Paull · Jintao Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月

多电平多模块固态变压器（SST）通过链式AC-DC变换器和双有源桥（DAB）DC-DC变换器实现中压交流与低压交流系统的接口，具有高模块化、双向功率传输、电气隔离和高频变换等优势。为支持快速控制原型开发，亟需高效且精确的电磁暂态（EMT）等效电路模型。本文提出基于开关函数的通用解耦等效电路模型，可统一描述全桥、DAB及三相三电平等变换器在导通与阻断模式下的行为。通过开关函数与直流母线解耦策略，模型实现了恒定G矩阵并显著降低节点数量。同时提出一种适用于大步长仿真的开关插值技术，以准确刻画开关事件。...

解读: 该SST解耦等效电路模型技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器方面，所提出的DAB DC-DC变换器恒定G矩阵建模方法可显著加速储能系统多模块级联拓扑的EMT仿真效率，支持PowerTitan大型储能系统的快速控制原型开发与参数优化。在SG光伏逆变器领域，三相三电平变换器的通用解...

Kotb B. Tawfiq · Hatem Zeineldin · Ahmed Al-Durra · Ehab F. El-Saadany · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

无变压器并网光伏系统面临共模电压与泄漏电流等挑战，导致并网电流畸变、损耗增加及电磁干扰。本文对一种三相混合三电平/两电平逆变器进行综合分析，在减少开关器件数量的同时有效应对上述问题。通过数学推导与实验验证了中点电压在平衡与不平衡负载下的自平衡特性，并提出一种新型占空比调节策略以抑制直流偏磁影响。分析了死区效应对逆变器性能的理论影响，并改进脉宽调制策略以降低共模电压。仿真与实验结果验证了所提控制方法在中点电压平衡、死区补偿及泄漏电流抑制方面的有效性与可靠性。

解读: 该混合三电平/两电平拓扑技术对阳光电源SG系列无变压器光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。其中点电压自平衡特性可简化阳光现有三电平NPC拓扑的均压控制算法，减少功率器件数量降低成本；改进的死区补偿策略可直接应用于SG110CX等高功率密度产品，提升并网电流质量；共模电压抑制方案对解决1500...

Cunyu Fang · Mengmeng Jing · Haiyang Wang · Chang Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

本文提出了一种改进的双相移脉宽调制（MDPS-PWM）策略，旨在抑制并联三电平逆变器中的环流。与传统双相移PWM不同，该方法引入了特定设计的相移角以抑制环流，通过降低共模电压差值的幅值有效减小环流幅值，同时不损害输出电流质量。此外，采用基于锯齿载波的调制策略简化了实现过程。仿真与实验结果验证了所提MDPS-PWM方法的有效性与优越性。

解读: 该改进的双相移PWM策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。并联三电平拓扑是阳光电源大功率储能系统的核心架构，环流抑制直接影响系统效率和可靠性。该MDPS-PWM方法通过优化相移角设计降低共模电压差，可有效减小并联模块间环流损耗，提升系统效率1-2%。基于...

Zhengkui Zhao · Minxiao Han · IET Power Electronics · 2025年6月 · Vol.18

本文提出了一种改进的无模型参数预测控制方法，仅考虑电压矢量的α轴和β轴分量，并引入快速梯度更新机制。该方法通过优化查找表（LUT）结构，使LUT更新速度提升约63%。同时，提出一种基于LUT的快速优化策略，显著提高了计算效率，有效降低了控制算法的计算负担，适用于高动态性能要求的三相三电平逆变器系统。

解读: 该无模型参数预测控制技术对阳光电源三电平产品线具有重要应用价值。快速梯度更新机制和优化的LUT结构可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器的三电平拓扑控制中，63%的更新速度提升能有效降低DSP/FPGA计算负担，提高系统动态响应性能。无模型参数特性可增强系统对参数失配的鲁棒性，特别...