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光伏驱动多级膜蒸馏系统的模型框架与性能分析:面向高效水-电协同供给
Model framework and performance analysis of photovoltaic-driven multistage membrane distillation systems for efficient water-power co-supply
Yahui Du · Jiyuan Wu · Zhihua Zhou · Yuechao Chao 等10人 · Applied Energy · 预计 2026年5月 · Vol.410
本文构建光伏驱动多级膜蒸馏(MD)系统的耦合模型,分析其在离网/弱网场景下水-电协同供给的能效、经济性与动态响应特性,重点评估MPPT跟踪精度、PCS功率调节匹配度及系统整体能量利用率。
解读: 该研究契合阳光电源光储水多能协同战略,尤其适用于PowerTitan储能系统与SG系列组串式逆变器在缺水缺电地区的微网集成应用。建议将ST系列PCS的宽负载范围与MPPT协同控制算法嵌入MD系统能量管理模块,并基于iSolarCloud平台开发水-电联合调度功能,拓展海外海岛、干旱地区等‘光伏+制水...
基于Luenberger扰动观测器的感应电机内模控制研究
Research on Internal Model Control of Induction Motors Based on Luenberger Disturbance Observer
Zhonggang Yin · Cong Bai · Na Du · Chao Du 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
内模控制(IMC)因计算负担小、易于实现而被广泛应用,但在感应电机控制中,难以有效消除模型失配、参数变化及其他非结构化动态不确定性带来的扰动。为优化感应电机驱动的电流控制性能,本文提出了一种非线性电流控制算法,通过引入Luenberger扰动观测器,增强了系统的鲁棒性与动态响应能力。
解读: 该研究提出的基于Luenberger观测器的内模控制策略,核心在于提升电机驱动系统的鲁棒性与动态性能。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器,但该控制思想在风电变流器(针对双馈或直驱电机)的转矩与电流控制中具有参考价值。此外,该算法对参数摄动和模型不确定性的抑制能力,可优...
功率模块热网络模型原位参数辨识方法
In Situ Parameter Identification Method for Thermal Network Models of Power Modules
Chao Zhang · Bochao Du · Ke Qiao · Shumei Cui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
热网络模型是实现功率半导体器件在线结温估计的非侵入式方法。传统参数提取依赖有限元模型或材料几何参数,但器件老化会导致参数漂移,影响估计精度。本文提出一种原位参数辨识方法,通过实时更新热网络参数,提升了老化状态下结温监测的准确性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统)具有极高价值。功率模块是上述产品的核心热源,在线结温监测直接关系到产品的可靠性设计与寿命预测。通过原位参数辨识,阳光电源可在iSolarCloud平台上实现更精准的器件健康状态(SOH)评估,优化...
基于自抗扰观测器的感应电机速度估计方法
A Speed Estimation Method for Induction Motors Based on Active Disturbance Rejection Observer
Chao Du · Zhonggang Yin · Jing Liu · Yanqing Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种基于自抗扰观测器(ADRO)的感应电机(IM)速度估计方法,旨在实现IM的无传感器控制。利用ADRO的抗扰机制,该方法能够瞬时估计外部扰动,从而在无需精确系统模型的情况下实现高精度的扰动观测与速度估计。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能PCS,但在风电变流器产品线中,感应电机(如双馈异步电机)的控制算法至关重要。ADRO算法能够有效提升变流器在复杂电网环境下的抗扰动能力和动态响应速度。建议研发团队关注该算法在风电变流器转子侧控制中的应用,通过提升无传感器...
基于准比例谐振控制的IPMSM无差拍预测电流谐波抑制方法
A Deadbeat Predictive Current Harmonics Suppression Method for IPMSM Based on Quasi Proportional Resonant Control
Chao Du · Shuang Yang · Lin Qiu · Yue Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对内置式永磁同步电机(IPMSM),无差拍预测电流控制具有动态响应快、数学模型简单的优点。然而,在抑制低次电流谐波时,往往会引入额外的高次谐波,从而削弱整体谐波抑制效果。本文提出了一种改进的无差拍预测电流谐波抑制方法,旨在优化谐波性能。
解读: 该文献提出的无差拍预测控制与谐波抑制算法主要应用于电机驱动领域。对于阳光电源而言,该技术可延伸至风电变流器(风机侧电机控制)以及未来可能涉及的储能/光伏系统中的高性能电机驱动应用。通过引入准比例谐振控制,能够有效提升变流器在复杂工况下的电流质量,降低谐波损耗,从而提升变流器效率及电机运行的平稳性。建...
基于陷波滤波器和二阶广义积分器的IPMSM交叉解耦电流谐波抑制方法
A Cross-Decoupled Current Harmonics Suppression Method for IPMSM Based on Notch Filter and Second-Order Generalized Integrator
Chao Du · Shuang Yang · Lin Qiu · Jien Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对内置式永磁同步电机(IPMSM)电流谐波抑制问题,本文提出了一种结合陷波滤波器与二阶广义积分器(SOGI)的交叉解耦控制方法。该方法解决了传统SOGI在动态响应速度与稳态收敛精度之间的权衡矛盾,有效提升了电机电流谐波抑制的性能。
解读: 该文献提出的SOGI与陷波滤波器结合的谐波抑制算法,主要针对电机控制领域。对于阳光电源而言,该技术可迁移应用于风电变流器(风机侧电机控制)以及电动汽车充电桩内部的功率模块控制。通过优化电流环控制算法,能够有效降低谐波含量,提升变流器输出电能质量,并改善电机驱动系统的动态响应性能。建议研发团队关注该算...
基于电压互补的无电解电容PMSM驱动系统升压型有功功率解耦变换器
Boost-Based Active Power Decoupling Converter With Voltage Complementary for Electrolytic Capacitor-Less PMSM Drive System
Chao Zhang · Rongwei Gao · Xiaoyong Zhu · Lei Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种用于无电解电容(ECL)永磁同步电机(PMSM)驱动系统的升压型有功功率解耦电路(APDC)。通过将APDC的解耦电容与Boost变换器的输出电容串联,有效提升了直流母线电压水平,并实现了功率解耦,从而提升了驱动系统的可靠性与功率密度。
解读: 该技术通过有功功率解耦替代电解电容,是提升电力电子设备可靠性的前沿方向。对于阳光电源而言,该拓扑在户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线中具有潜在应用价值。电解电容通常是逆变器寿命的瓶颈,采用无电解电容方案可显著提升产品在高温、高湿环境下的长效运行能力。建议研发团队评估该拓扑在小功率变换器中的集成可行...
基于差分进化算法优化的永磁同步电机驱动集成位置与速度环滑模控制
Integrated Position and Speed Loops Under Sliding-Mode Control Optimized by Differential Evolution Algorithm for PMSM Drives
Zhonggang Yin · Lei Gong · Chao Du · Jing Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
为提升伺服驱动系统的鲁棒性及位置与速度控制精度,本文提出了一种由差分进化算法优化的集成滑模控制(DE-ISMC)策略。该方法将速度调节器与位置控制相结合,确保电机在给定速度下精确到达目标位置,有效提升了系统的动态响应与抗干扰能力。
解读: 该研究提出的高性能电机控制算法对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统中的辅助电机驱动具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务侧重于电力电子变换,但随着充电桩功率模块的集成化和储能系统对精密机械控制(如液冷系统泵机、跟踪支架驱动)的需求增加,此类鲁棒性强的滑模控制算法可提升设备在复杂工况下的运行精度与稳定性...
基于动态惯性权重自适应粒子群算法的感应电机自抗扰控制参数自整定研究
Research on Active Disturbance Rejection Control With Parameter Autotune Mechanism for Induction Motors Based on Adaptive Particle Swarm Optimization Algorithm With Dynamic Inertia Weight
Chao Du · Zhonggang Yin · Yanping Zhang · Jing Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种基于自适应粒子群优化(APSO)算法的感应电机自抗扰控制(ADRC)方法,旨在实现感应电机的精确解耦与扰动补偿。该方法利用APSO作为ADRC控制器的自动整定机制,根据电机反馈信息实时优化控制参数,提升了系统的动态性能与鲁棒性。
解读: 该研究提出的自抗扰控制(ADRC)及参数自整定机制,在电机控制领域具有通用性。对于阳光电源而言,该算法可应用于风电变流器中的发电机侧控制,通过提升对复杂工况下扰动的抑制能力,增强风电机组的电能质量与运行稳定性。此外,该自整定机制对于提升iSolarCloud智能运维平台中电机驱动类设备的故障诊断与自...
脉冲持续时间对功率循环测试中双线性损伤累积规则及功率器件寿命预测的影响
Influence of Pulse Duration on the Double Linear Damage Accumulation Rule With Power Cycling Test for the Lifetime Prediction in Power Devices
Chao Zhang · Bochao Du · Ke Qiao · Shumei Cui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种基于热阻增长率作为特征量的功率模块焊料层老化寿命模型。研究重点在于功率循环测试中脉冲持续时间对模块寿命的影响,通过提取焊料层热阻的增加来评估器件的可靠性,为功率变换器的寿命预测提供了理论支持。
解读: 功率模块(如IGBT/SiC模块)的可靠性是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器等核心产品的基石。该研究关注脉冲持续时间对焊料层老化的影响,对于优化逆变器在复杂工况下的寿命模型具有重要意义。建议研发团队将此双线性损伤累积规则引入iSolarCloud智能运维平台,通过实时监...
基于直流分压电容变换器的永磁同步电机驱动器直流母线电压纹波消除
Elimination of DC-Link Voltage Ripple in PMSM Drives With a DC-Split-Capacitor Converter
Chao Zhang · Lei Xu · Xiaoyong Zhu · Yi Du 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种基于直流分压电容变换器的无电解电容(ECL)电机驱动方案。为降低ECL驱动器的直流母线电压纹波,引入了一种带有直流分压电容的有源功率解耦电路(APDC)。该电路包含升压(Boost)和降压-升压(Buck-Boost)两个变换器,有效提升了系统功率密度与可靠性。
解读: 该技术通过有源功率解耦(APDC)替代传统大容量电解电容,对提升阳光电源逆变器及储能变流器(PCS)的功率密度和可靠性具有参考价值。电解电容通常是电力电子设备中寿命最短的组件,该方案有助于延长产品寿命并减小体积,特别适用于对空间要求苛刻的户用光伏逆变器或小型储能系统。建议研发团队关注其在多变换器协同...
一种具有二次电压增益和高增益比的开关LC双向DC-DC变换器,用于薄膜电容混合储能系统
A Switched-LC Bidirectional DC–DC Converter With Quadratic Voltage Gain and High Gain Ratio for Film Capacitor Hybrid Energy Storage System
Chao Zhang · Hao Chen · Jialong Gu · Xiaoyong Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种用于薄膜电容混合储能系统的高增益双向DC-DC变换器。该拓扑结合了开关准Z源单元和开关LC单元,显著拓宽了薄膜电容的工作电压范围(20-150V),并有效提升了电动汽车制动能量的回收利用效率。
解读: 该拓扑结构通过开关LC网络实现了高电压增益,对阳光电源的储能系统(如PowerStack、PowerTitan系列)具有重要参考价值。在储能变流器(PCS)设计中,该技术有助于优化直流侧电压匹配,提升系统在宽电压范围下的转换效率,特别是在电池组电压波动较大或需要与薄膜电容混合储能配合的场景下,能有效...
通过最大功率提取控制实现120%能量收集提升的高可持续性磁能监测与收集系统
120% Harvesting Energy Improvement by Maximum Power Extracting Control for High Sustainability Magnetic Power Monitoring and Harvesting System
Tzu-Chi Huang · Ming-Jhe Du · Yu-Chai Kang · Ruei-Hong Peng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文提出了一种磁能收集(MEH)电路及功率监测系统,旨在提升无线传感或监测系统的可持续性。该MEH电路通过电流互感器(CT)从电力线中收集磁能,并为监测系统供电。系统包含直接AC-DC整流器及最大功率提取控制策略,有效提升了能量收集效率。
解读: 该技术主要涉及微功率能量收集与自供电监测,与阳光电源的核心大功率电力电子产品(如逆变器、PCS)存在差异。然而,其最大功率提取(MPPT)控制逻辑及电流互感器(CT)的信号处理技术,可为阳光电源iSolarCloud智能运维平台中的传感器节点自供电方案提供参考,减少运维监测设备的电池依赖。建议关注其...
一种具有模拟迭代MPPT技术的直接交直流与直流-直流跨源能量采集电路,转换效率为72.5%,跟踪效率为94.6%
A Direct AC–DC and DC–DC Cross-Source Energy Harvesting Circuit with Analog Iterating-Based MPPT Technique with 72.5% Conversion Efficiency and 94.6% Tracking Efficiency
Shin-Hao Chen · Tzu-Chi Huang · Shao Siang Ng · Kuei-Liang Lin 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种跨源能量(CSE)采集系统,可兼容交流和直流输入源。通过Buck-Boost变换技术,该系统无需区分输入源类型即可自动转换为直流输出,并同时为系统负载供电及电池充电。该方案在多源能量管理方面具有灵活性。
解读: 该研究提出的跨源能量采集技术在多输入源兼容性方面具有创新性,对阳光电源的户用光储一体化系统及微电网解决方案具有参考价值。虽然目前72.5%的转换效率低于阳光电源工业级产品的标准,但其“交直流直接转换”的拓扑思路可为未来多能源输入(如光伏+风电+市电)的集成式储能变流器(PCS)提供技术储备。建议研发...
基于共识的分布式电推进无人机动力巡航与偏航控制
Consensus-Based Powered Cruise and Yaw Controls for Unmanned Aerial Vehicle With Distributed Electric Propulsion System
Cong Yuan · Yuhua Du · Yigeng Huangfu · Chao Gong 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年8月
分布式电推进(DEP)系统在无人机应用中优于传统集中式推进系统,但现有推进管理技术多采用集中控制,难以充分发挥其分布特性。本文提出一种面向DEP无人机的新型分布式控制方法,通过协调各推进器实现飞行速度与航向角的协同调节,即动力巡航与偏航控制。为避免失速,巡航与偏航控制在设计上充分解耦。文中给出了控制器设计细节与稳定性分析,并在控制器硬件在环(C-HIL)平台上完成实验验证。结果表明,所提方法能有效抑制超调并快速修正速度偏差,实现稳定航向调节,而无解耦机制时系统在100秒后失稳并失速。
解读: 该分布式电推进共识控制技术对阳光电源储能与充电桩产品线具有重要借鉴价值。其核心思想与PowerTitan储能系统的多模块协同控制高度契合:通过分布式共识算法实现多个PCS单元的功率均衡与解耦控制,可有效避免环流和振荡。文中提出的解耦控制策略可应用于ST系列储能变流器的有功-无功独立调节,提升构网型G...
客座编辑特刊:面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标,电动交通(e-mobility)迅速发展。然而,其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源,因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展,收录43篇高质量论文,涵盖提高能效的多种技术路径,推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率;PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应;谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...