彭飞董影周佳新姚宇黄允凯 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45

永磁同步电机向高速、高压方向发展，导致电流开关纹波增大和损耗上升。受限于大功率驱动器的开关损耗，难以通过提升开关频率来抑制纹波。双频驱动架构可缓解高功率与高开关频率间的矛盾。为抑制双频逆变器内部共模环流并降低高频单元容量需求，本文分析其产生机理，提出一种基于零轴电压注入的抑制方法，有效减小共模电流，从而降低器件容量与损耗。仿真与实验结果验证了该方法的有效性。

解读: 该双频驱动架构及共模环流抑制技术对阳光电源新能源汽车电驱产品线具有直接应用价值。通过低频主功率单元与高频纹波抑制单元的解耦设计，可有效解决大功率电机驱动器中开关损耗与电流纹波的矛盾，这与阳光电源SiC/GaN功率器件应用策略高度契合。零轴电压注入的共模环流抑制方法可降低高频单元容量需求30%以上，减...

孙振耀徐帅任冠州马光同池茂儒 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45

有限集模型预测控制因其多目标多约束特性及优良动态性能，在大功率牵引传动中备受关注。针对轨道车辆牵引电机调速范围宽、高速弱磁区需最大化直流母线电压利用率的问题，传统方法在过调制下电流跟踪性能下降，难以实现方波运行。为此，提出一种双模式模型预测控制策略：在线性速域采用单步长预测控制，在高速弱磁域引入多步长预测，基于电流轨迹平均值构建目标函数以确定最优换流时刻；结合双滞环结构实现模式平滑切换，并建立前馈弱磁控制模型生成参考电流。实验结果验证了该策略在稳态与暂态下的有效性。

解读: 该双模式模型预测控制策略对阳光电源电机驱动产品线具有重要应用价值。其全速域控制思想可直接应用于新能源汽车电机控制器和充电桩功率模块：单步长预测保证常规工况动态响应，多步长预测实现过调制区电压利用率最大化，解决弱磁区控制难题。该策略的双滞环平滑切换机制可借鉴到ST储能变流器的GFM/GFL双模式切换中...

史涔溦 · 彭琳 · 张振 · 史婷娜 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

永磁同步电机局部退磁会显著降低其输出性能与负载能力，影响使用寿命。本文引入退磁区域空间角度参数，推导剩余磁化强度径向与切向分量的傅里叶系数，建立了局部退磁下的解析模型。提出以磁链为中间变量、适用于电压源逆变器驱动的解析方法，并将其嵌入矢量控制系统实现联合仿真，计算定子磁链、电流与转矩。通过Ansys/Simplorer时步有限元模型与实验验证了该模型的准确性与有效性。相比时步有限元法，所提方法显著缩短计算时间，提升运算效率。

解读: 该永磁同步电机退磁故障解析建模技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。在电机驱动系统和充电桩永磁电机中，局部退磁会导致转矩脉动增大、效率下降，影响系统可靠性。所提出的电压源激励下快速解析方法可嵌入iSolarCloud智能运维平台，实现电机退磁状态的在线诊断与预测性维护。相比传统有限元仿真，...

Hadi Mohajerani · Uday Deshpande · Narayan C. Kar · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月

永磁同步电机（PMSM）的仿真对于电力电子和驱动变流器测试的发展至关重要，尤其是在功率硬件在环（PHIL）平台中。尽管已经取得了显著进展，并开发出了精确的电机模型，但由于增加了延迟，这些精确模型所占用的资源和内存量并不适合实时应用。因此，在开发既能准确高效地复现电机模型在各种运行条件下的动态行为，又能减少资源使用的模型方面存在研究空白。本文通过引入一种基于人工神经网络（ANN）的电机建模方法来填补这一空白，并将其与基于神经模糊的控制策略相结合，以确保系统具有鲁棒性和精确性，即最小化电机模拟器（E...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于神经网络的电机仿真技术对我们在光伏逆变器、储能系统及电动汽车驱动系统的测试验证环节具有重要应用价值。 该技术的核心突破在于将永磁同步电机（PMSM）模型的内存占用从传统查找表方案的4MB压缩至0.68KB，同时保持高精度动态响应。这对阳光电源的产品开发具有直接意义...

Ya Li · Chao Wang · Jun Hang · Shichuan Ding · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

多数信号注入方法未考虑铁损电阻影响,导致永磁同步电机在线辨识精度问题。本文提出考虑铁损电阻并联的高频小信号注入等效阻抗模型,可简单快速地获得内置式永磁同步电机的d/q轴电感值。同时,通过本文提出的逆变器死区补偿方法,采用遗忘因子递推最小二乘算法准确获得定子电阻和永磁体磁链。实验结果表明,所提辨识方法在不同工况下表现出优异的精度。

解读: 该参数辨识技术可应用于阳光电源电机驱动系统的自适应控制。通过精准的在线参数辨识,实现永磁同步电机的自适应控制优化,提升电机效率和动态性能,降低控制系统对电机参数的依赖,为储能系统和电动汽车驱动提供高精度控制支撑。...

Anchen Yang · Mingyao Lin · Peizhao Cai · Lun Jia 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

针对永磁同步电机在零低速运行下的位置辨识问题，提出一种基于改进非线性跟踪微分器（TD）的新方法。传统高频注入法存在相位滞后与抗干扰能力差等问题，影响动静态性能。该方法通过优化TD结构，降低35%的跟踪延迟，提升30%的噪声抑制能力。经数学分析与频扫实验验证，所提方法可有效抑制逆变器非线性引起的六次谐波干扰，衰减达-43 dB/dec，仿真与实验结果表明其在稳态与动态工况下均具有优越性能。

解读: 该改进非线性TD位置辨识算法对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，该技术可优化PMSM飞轮储能系统的零低速控制精度，35%的跟踪延迟降低和30%的噪声抑制提升直接改善储能系统动态响应性能。在新能源汽车电机驱动领域，该算法可替代传统高频注入法，-43dB/dec的六次谐波抑...

Qinghai Qin · Xinqiang Yi · Zhongjun Yu · Haitao Yu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

逆变器非线性及空间磁通谐波会导致永磁同步电机反电动势谐波，恶化基于模型的无传感器控制性能。为此，本文提出一种基于预设增强复系数滤波器（ECCF）重构观测器结构的增强自适应扰动观测器。通过在传统复系数滤波器基础上引入多频段抑制模块，构建具备特定谐波抑制能力的ECCF，并采用反向设计法将传统扰动观测器结构重构为期望的ECCF形式，无需在传统反电动势观测器后级联额外滤波网络即可实现多谐波抑制。实验在1 kW PMSM平台上验证了所提无传感器控制算法的有效性。

解读: 该增强自适应扰动观测器技术对阳光电源储能变流器和电机驱动产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，该多谐波抑制方法可优化逆变器非线性补偿，提升电流控制精度和并网电能质量；在新能源汽车电机驱动系统中，该无传感器控制算法可降低位置传感器成本，通过ECCF滤波器抑制反电动势谐波，提高低速转矩脉动抑制能...

Zhenyuan Xu · Feifei Bu · Haihong Qin · Zhaopeng Dong 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

为改善永磁同步电机直驱伺服系统在低速运行下的速度控制性能,提出基于转子位置跟踪控制和无差拍预测电流控制的复合控制策略。转子位置跟踪控制将速度指令转换为实时转子位置轨迹以平滑跟踪,有效消除速度计算误差,在低速条件下表现出良好的速度跟随性能和抗干扰能力。基于两步预测的无差拍预测电流控制补偿控制延迟影响,有效改善电流环动态性能。

解读: 该伺服控制技术可应用于阳光电源跟踪支架系统的电机控制优化。通过先进的复合控制策略,提升跟踪支架在低速精确定位时的控制性能,降低抖动和误差,提高光伏跟踪精度,增加发电量,为大型地面光伏电站提供高性能跟踪解决方案。...

Peng Wang · Zi Qiang Zhu · Dawei Liang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

为消除参数失配与逆变器非线性对基于基波模型的无传感器控制的影响，本文提出一种新型基于虚拟扩展反电动势（VEEMF）注入的内置式永磁同步电机（PMSM）位置误差自适应校正方法。通过在位置观测器中注入方波VEEMF，发现由参数失配和逆变器非线性引起的位置误差保持恒定，且仅与q轴和d轴电压波动比值相关。因此，可通过自适应调节使该比值最小化，从而实现位置估计误差的校正。所提方法不依赖于未知参数，可统一补偿多种因素引起的总位置误差。实验结果验证了该方法的有效性。

解读: 该PMSM无传感器控制位置误差自适应校正技术对阳光电源储能与新能源汽车产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，飞轮储能、电池热管理风机等永磁电机驱动场景可应用该技术，通过虚拟扩展反电动势注入方法统一补偿参数失配和逆变器非线性引起的位置误差，提升无位置传感器控...

Hyeonseong Kim · Donghyuk Kim · Kibok Lee · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

本研究提出了一种用于抑制由共直流母线双逆变器供电的开放式绕组（OW）永磁同步电机（PMSM）中零序电流（ZSC）的新方法。开放式绕组永磁同步电机驱动系统因其较高的电压利用率和潜在的容错能力而受到关注。然而，由于定子绕组中性点开放以及采用共直流母线，双逆变器系统不可避免地会出现零序电流。零序电流会导致功率损耗和转矩脉动等负面影响。本研究提出了一种基于三次谐波反电动势估计的新型零序电流调节器。该研究设计了一种在同步参考坐标系下的PI型观测器，用于估计三次谐波反电动势。所提出的零序电流调节器能够在所有...

解读: 该零序电流抑制技术对阳光电源新能源汽车驱动系统具有直接应用价值。开绕组PMSM双逆变器拓扑可提升电机驱动系统的容错性与功率密度，但零序电流问题制约其推广。所提三次谐波反电动势估计方法可应用于阳光电源电机控制器产品，相比传统低通滤波方案，可显著提升动态响应速度和参数鲁棒性，降低零序电流引起的附加损耗与...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

传统模型预测控制（MPC）通过枚举过程选择一个基本电压矢量，其输出纹波相对较高。为提高控制性能，采用了三电平中性点钳位逆变器，不过这增加了永磁同步电机控制算法的复杂度。在所提出的模型预测控制方案中，引入了一组起始点可移动的相干电压矢量（CVV）来替代基本候选矢量。最优相干电压矢量的脉冲序列通过单载波调制生成，并且不同扇区的电容电荷平衡可包含在零序分量注入中。所提出的相干电压矢量 - 模型预测控制（CVV - MPC）具有实现简单的特点，且在低开关频率下性能令人满意。通过对比实验验证了所提方法的有...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的相干矢量模型预测控制（CVV-MPC）技术对我们的光伏逆变器和储能系统产品具有重要参考价值。该技术针对三电平NPC逆变器驱动永磁同步电机的场景，通过引入可移动起点的相干电压矢量替代传统基本矢量，并结合零序分量注入实现电容电荷平衡，有效降低了输出纹波并简化了控制...

Xiaoguang Zhang · Shujun Fang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

在一些特殊应用中，受运行条件限制，需要采用较低的开关频率（LSF）以降低开关动作带来的功率损耗。然而，在低开关频率下，电机电流的总谐波畸变率（THD）会升高。因此，为减少因开关频率降低而导致的电流谐波增加，本文提出了一种基于低开关频率下谐波电流提取的永磁同步电机（PMSM）驱动简单模型预测电流控制方法（LSF - HCE - MPCC）。首先，该方法设计了一种结构简单的电流谐波分离器；然后，通过简单计算可得到预测电流谐波分量表达式。最后，将其引入代价函数以平衡电流谐波对整个系统的影响。实验验证了...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于谐波电流提取的永磁同步电机模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术针对低开关频率场景下的电流谐波抑制问题，与我司在光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统等核心产品线的技术需求高度契合。 在光伏逆变器和储能PCS领域，降低开关频率是提升系统效率、减少功率器...

Jiaqun Xu · Ruitao Zhang · Pufan Jia · Ming Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

对于采用LC滤波器的永磁同步电机（PMSM），主动阻尼是抑制谐振的关键，但传统阻尼方法难以兼顾动态响应与阻尼效果的灵活优化。本文基于逆变器侧电流及电机侧电流电压，提出一种新型多变量反馈（MVF）主动阻尼方案，可灵活增强系统阻尼性能与动态响应能力。该MVF参数设计简便，通过调节MVF参数可自由调控电流环的谐振峰值与开环截止频率，从而在阻尼效果与动态性能之间实现最优平衡。文中阐述了其物理机理，并对系统的稳定性、鲁棒性、阻尼效果及动态响应进行了分析。1.1 kW PMSM实验结果验证了所提MVF阻尼方...

解读: 该多变量反馈阻尼控制技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，LC滤波器谐振抑制是SiC器件高频开关应用的关键难题，该MVF方案可在保证快速动态响应的同时有效抑制谐振，提升PowerTitan储能系统的并网稳定性与功率响应速度。在新能源汽车电机驱动领域，该技术可优化PMS...

Kibok Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文针对采用共直流母线双逆变器供电的开放式绕组永磁同步电机（PMSM）发生单相电流传感器故障的情况，提出了一种容错控制（FTC）策略。虽然目前已有很多针对定子绕组和逆变器桥臂故障的容错控制策略被研究，但尚未有针对单相电流传感器故障的容错控制策略被提出。与单逆变器不同，由于存在零序电流（ZSC），采用共直流母线的双逆变器需要测量三相电流。单相电流传感器故障可能导致系统立即停机或控制性能严重下降。本研究提出了一种利用另外两相电流来估算单相电流的方法。在发生单相电流传感器故障时，容错控制和零序电流控制...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对双逆变器开放式绕组永磁同步电机的单相电流传感器容错控制技术具有重要的应用价值。该技术直接关联我们在储能系统、电动汽车驱动以及新能源并网等领域的核心产品可靠性提升。 在技术价值层面，该研究填补了双逆变器共母线拓扑结构中电流传感器故障容错控制的空白。对于阳光电源的大功...

Hyung-Woo Lee · Gi-Jung Nam · Kyo-Beum Lee · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

本文提出了一种用于单逆变器双并联永磁同步电机（PMSM）驱动系统的简单速度控制策略。由于两个电机共用一个逆变器，其中一个电机通常处于开环运行状态，易导致失步与系统不稳定。传统控制方法虽可改善性能，但结构复杂，不利于实际应用。所提策略采用比例-积分（PI）速度控制器，通过注入附加电流间接调控从电机，实现双机转速同步，并抑制负载变化下的转矩振荡。同时引入线性化方法，解决因转子位置差异引起的奇异性问题，提升系统稳定性。仿真与实验验证了该方法的有效性。

解读: 该单逆变器双电机控制技术对阳光电源新能源汽车驱动产品线具有直接应用价值。通过PI控制器实现双PMSM转速同步及转矩振荡抑制，可应用于电动汽车双电机驱动系统，降低逆变器成本与体积。其线性化奇异性处理方法可借鉴至ST储能变流器的多模块并联控制，解决相位差异导致的环流问题。附加电流注入的间接调控思路，对充...

Sumit Kumar · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

本文提出了一种用于三轮电动汽车（EV）的集成太阳能光伏的无传感器永磁同步电机（PMSM）驱动系统。同时，基于印度驾驶循环（IDC）对车辆设计、建模和能量计算进行了深入研究。根据车顶尺寸，选择了太阳能光伏（PV）阵列，并通过升压转换器将其连接到直流母线，采用改进的扰动观察（P&O）算法实现最大功率输出。出于成本和可靠性方面的考虑，优先选用无位置传感器驱动系统。本研究采用了基于自适应磁链观测器（FO）的无传感器技术，该技术旨在消除直流偏移，并以简单的结构提供无谐波的磁链。该观测器的自适应特性融合了多...

解读: 该光伏集成无传感器PMSM驱动技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文中的无速度传感器控制策略可直接应用于车载电机驱动系统，降低成本并提升可靠性；光伏直驱架构与阳光电源SG系列逆变器的MPPT算法结合，可优化车载光伏充电效率。该技术对ST系列储能变流器与OBC充电机的协同控制具有启发意义，...

Xiaodong Sun · Zhihui Huang · Zebin Yang · Gang Lei 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

为提高永磁同步电机（PMSM）驱动系统的控制性能，提出一种基于扩展状态观测器（ESO）、具备电压源逆变器（VSI）非线性补偿功能的改进型无模型预测电流控制方法。首先，介绍一种基于永磁同步电机驱动系统扩展状态观测器的改进型无模型预测电流控制（MFPCC）方法，该方法无需电机参数，且调参工作较少。然后，提出一种电压源逆变器非线性补偿方法，以减少三相桥式电压源逆变器中因加入死区时间而导致的电流畸变。通过在仿真中进行调整获得近似参数，再将其应用于实验中进一步微调。将基于扩展状态观测器的无模型控制与电压源...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于扩展状态观测器的改进无模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术针对永磁同步电机驱动系统提出的控制策略，与我司在储能变流器、光储一体化系统以及电动汽车充电设备中广泛应用的电机控制技术高度相关。 技术的核心价值在于两个方面：首先，无模型预测控制摆脱了对电机参数的...

Shuo Han · Yongjun Zhang · Xiong Xiao · Qiang Guo · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

电推进技术已成为飞机动力系统电气化的重要方向。然而，电机驱动运行中产生的谐波易引发振动、部件老化等问题，影响飞行姿态甚至导致螺旋桨损伤。本文提出一种结合自适应谐波消除（AHE）策略的模型预测电流控制（MPCC）方法，通过调节自适应滤波器权重，依据代价函数剔除输入信号中的有害频率成分，生成理想的逆变器参考电压。实验结果表明，该方法在保持系统响应速度的同时有效抑制了死区效应引起的谐波，相较于死区补偿和谐波提取算法，总谐波失真率分别降低约47.36%和15.64%，显著提升了电推进系统的稳定性。

解读: 该自适应谐波消除模型预测控制技术对阳光电源电机驱动产品线具有重要借鉴价值。其核心的AHE-MPCC算法可直接应用于新能源汽车电机控制器和充电桩功率模块，通过自适应滤波器实时抑制死区效应谐波，相比传统死区补偿方案THD降低47.36%，可显著提升电机驱动系统的转矩平稳性和效率。该方法与阳光电源现有MP...

Ao Zhang · Jingfeng Wang · Yihua Hu · Jiadong Lu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

将交流电机驱动系统重构为三相并联双向Buck/Boost变换器是直流微电网中广泛应用的再利用方案。然而，该拓扑存在电流不连续、需提取永磁同步电机中性点及端口电压受限等问题。本文提出一种新型重构拓扑，具备连续输入输出电流、Buck-Boost输出能力且无需连接电机中性点，仅需少量附加元件，成本增加较小。针对DC-DC变换模式下因功率不平衡导致的中间电容电压波动问题，提出功率补偿控制方法以提升系统响应速度并稳定电容电压，同时可减小电容容量以进一步降低成本。实验结果验证了所提拓扑与控制策略在多种工况下...

解读: 该PMSM驱动系统重构为Buck-Boost变换器的技术对阳光电源车载动力系统和储能产品具有重要应用价值。在新能源汽车产品线，可将电机驱动系统在停车或轻载工况下复用为双向DC-DC变换器，实现V2G/V2L功能，提升OBC产品集成度并降低成本。连续输入输出电流特性可减小滤波器体积，Buck-Boos...

Mingshun Ma · Jianwen Wu · Wei Zhao · Tangjun Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年3月

永磁同步电机直驱断路器是一种可驱动动触头沿最优轨迹完成分合闸操作的新型伺服技术。针对220 kV真空断路器存在的分闸困难、合闸速度快及负载转矩突变等问题，本文提出一种考虑伺服电机控制的220 kV双断口操作模型。基于断路器分闸特性设计了分闸规划曲线，构建了大功率开关与传动机构的运动学及动力学模型，确定了电机所需的最大转矩、额定容量及性能特征，并在Matlab/Simulink中建立了考虑时变惯量的永磁同步电机模型。提出采用模型预测控制（MPC）与PID相结合的多阶段行程曲线优化控制策略。结果表明...

解读: 该MPC+PID混合控制技术对阳光电源储能系统的高压开关设备具有重要应用价值。220kV断路器的永磁同步电机直驱方案与阳光电源PowerTitan大型储能系统的高压并网开关控制需求高度契合，可解决快速分合闸与负载突变问题。MPC多阶段轨迹优化策略可借鉴应用于ST系列储能变流器的故障穿越与孤岛保护场景...