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感应电机驱动的多目标模糊决策模型预测转矩控制
Multiobjective Fuzzy-Decision-Making Predictive Torque Control for an Induction Motor Drive
Christian A. Rojas · Jose R. Rodriguez · Samir Kouro · Felipe Villarroel · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文针对感应电机驱动系统，提出了一种多目标模糊决策模型预测转矩控制（PTC）策略。传统预测控制多基于单一代价函数，难以平衡多个控制目标。该方法通过模糊逻辑优化多目标权重，在保持高性能与快速动态响应的同时，有效改善了系统的稳态性能与多目标协调能力。
解读: 该研究提出的多目标模糊决策模型预测控制（MPC）算法，对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器、储能系统中的电机控制单元）具有参考价值。在风电变流器领域，通过引入模糊逻辑优化多目标代价函数，可进一步提升发电机侧的转矩响应速度并降低谐波含量。建议研发团队关注该算法在复杂工况下的计算复杂度和实时性，探索...
一种改善单级单相逆变器光伏电压调节的控制器
A Controller Improving Photovoltaic Voltage Regulation in the Single-Stage Single-Phase Inverter
Leonardo Callegaro · Christian Rojas · Mihai Ciobotaru · John Fletcher · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文针对单级单相光伏逆变器，深入分析了光伏输入电压的调节机制。不同于以往侧重电流控制的研究，本文提出了一种新型控制器，旨在提升光伏系统在运行过程中的电压稳定性与可靠性，对优化单级逆变架构的动态响应具有重要意义。
解读: 该研究直接针对单级单相逆变架构，与阳光电源的户用光伏逆变器（如SG系列）产品线高度契合。单级架构在户用场景中具有高效率和低成本优势，但光伏输入电压的稳定性直接影响MPPT效率和系统寿命。该控制策略可优化阳光电源户用逆变器在弱光或快速辐照变化下的动态响应，提升电能质量。建议研发团队评估该控制器在复杂电...
一种针对相间功率不平衡问题的瞬时功率理论扩展
An Instantaneous Power Theory Extension for the Interphase Power Imbalance Problem
Ricardo P. Aguilera · Pablo Acuna · Christian Rojas · Josep Pou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对并网变换器在各相功率水平不一致时的控制难题，提出了瞬时功率理论（IPT）的扩展方法。传统IPT在处理相间功率不平衡时存在局限，该研究通过改进理论模型，实现了对相间功率交互的精确描述，为不平衡电网下的变换器控制提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan储能系统具有重要意义。在弱电网或三相负载不平衡的实际应用场景中，逆变器往往面临相间功率分配不均的挑战。通过引入该扩展瞬时功率理论，阳光电源可优化并网控制算法，提升逆变器在复杂电网环境下的输出电流质量和稳定性。特别是在构网型（GFM）储能变流器中，...
关于瞬态对中压驱动多步模型预测控制影响的研究
On the Impact of Transients on Multistep Model Predictive Control for Medium-Voltage Drives
Pablo Acuna · Christian A. Rojas · Roky Baidya · Ricardo P. Aguilera 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
在中压驱动系统中，多步模型预测控制（MPC）能有效降低定子电流总谐波畸变率，从而减少损耗并提升效率。然而，在实际工程实现中，瞬态过程是否会显著影响其稳态性能的提升仍存在不确定性。本文探讨了电机参数时变特性对MPC控制性能的影响。
解读: 该研究探讨的多步模型预测控制（MPC）技术对于阳光电源的高功率密度产品线（如集中式逆变器、大型储能PCS及风电变流器）具有重要参考价值。中压驱动中的MPC优化策略可直接迁移至大功率电力电子变换器的电流环控制中，有助于进一步降低谐波含量，提升系统效率。建议研发团队关注瞬态下的控制鲁棒性分析，将其应用于...
三相NPC功率变换器的扩展周期控制FCS-MPC方法
Extended Period Control Approach FCS-MPC for Three Phase NPC Power Converters
Matias Aguirre M. · Sergio Vazquez · Alan H. Wilson-Veas · Samir Kouro 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）在固定采样周期内选择电压矢量，无需调制器，但会导致开关频率可变。本文提出的周期控制方法（PCA-FCS-MPC）针对三相NPC变换器，在无需调制器的情况下有效控制了开关频率，解决了传统FCS-MPC开关频率不稳定的问题。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）广泛采用NPC（中点钳位）三电平拓扑。传统FCS-MPC虽动态响应快，但开关频率抖动带来的电磁干扰和损耗分布不均是工程痛点。该PCA-FCS-MPC方法能有效平抑开关频率，提升系统电...
基于GaN-HEMT的DC-DC变换器电热建模实验验证
On the Experimental Verification of Electrothermal Modeling of GaN-HEMT-Based DC–DC Converters
Jhonattan G. Berger · Christian A. Rojas · Alan H. Wilson-Veas · Rodrigo A. Bugueño 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
电力变换器的可靠性与半导体器件的结温变化密切相关。本文提出了一种针对氮化镓（GaN）基DC-DC变换器的电热模型，并通过GaN基两电平Buck变换器进行了实验验证，旨在提升功率器件热建模的准确性，为电力电子系统的可靠性设计提供支撑。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的需求日益增长，GaN器件的应用成为提升产品竞争力的关键。该电热建模方法能有效预测GaN器件在复杂工况下的结温，对于优化逆变器和DC-DC模块的散热设计、提升系统长期运行可靠性具有重要指导意义。建议研发团队将此...
可重构全功率和部分功率处理GaN FET T型DAB DC-DC变换器
Reconfigurable Full and Partial Power Processing GaN-FET-based T-type DAB DC-DC Converter
Ronald Carmona · Christian A. Rojas · Alejandro Stowhas-Villa · Alan H. Wilson-Veas 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
多电平双有源桥(ML-DAB)变换器相比传统DAB具有增强性能和功率密度。提出基于GaN FET的T型DAB(T-type DAB)变换器接口,设计实现全功率转换(FPC)和部分功率转换(PPC)模式间转换。该变换器在高频变压器(HFT)原边和副边产生五电平,降低电压转换率(dv/dt)并增加高功率效率范围。该变换器主要贡献在于集成ML-DAB架构和PPC重构运行能力,仅处理总功率一部分并增强热性能。通过原边和副边单相移(SPS)实现输出电压调节,简化控制并增强整体性能。通过缩小样机仿真和实验测...
解读: 该可重构GaN T型DAB变换器技术对阳光电源多电平变换器和部分功率处理应用有创新价值。FPC/PPC模式切换可应用于ST储能系统的宽功率范围运行,提高轻载效率和热性能。GaN FET五电平拓扑对阳光电源高频高功率密度变换器设计有借鉴意义。该技术对PowerTitan储能系统的模块化设计和功率分级管...
关于GaN-HEMT基DC-DC变换器电热建模实验验证的研究
On the Experimental Verification of Electrothermal Modeling of GaN-HEMT-Based DC–DC Converters
Jhonattan G. Berger · Christian A. Rojas · Alan H. Wilson-Veas · Rodrigo A. Bugueño 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
功率变换器的可靠性与半导体器件结温的变化密切相关。因此，拥有这些组件的精确模型至关重要。本研究提出了一种针对基于氮化镓（GaN）的直流 - 直流变换器的电热模型。实验评估采用了基于氮化镓的两电平降压变换器（TLBC），其中通过脉宽调制（PWM）实现电流控制，同时在 10 - $\text{500} \,\text{kHz}$ 的固定开关频率范围内开发了一个综合热模型。测试平台采用红外热传感器进行直接温度测量。通过与稳态和动态条件下的实验数据进行比较，对所提出的模型进行了验证。最后，本研究的贡献在...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN-HEMT器件的电热建模研究具有重要的战略价值。GaN功率器件因其高开关频率、低损耗特性，正成为下一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向，与公司"1+e"战略中对高功率密度、高效率产品的追求高度契合。 该研究的核心价值在于建立了精确的电热耦合模型，并通过10-...
基于ARX的无模型预测控制器中多项式阶次的设计方法
Design Method for Polynomial Orders in ARX-Based Model-Free Predictive Controllers
Bryan Cartes · Patricio Burgos · Claudio A. Cifuentes · Hector Young 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
无模型（MF）策略为预测控制（PC）系统中的建模误差与不确定性问题提供了有效解决方案。采用自回归外生输入（ARX）模型的MF-PC方法可利用输入输出数据灵活构建在线预测器。然而，ARX结构中多项式阶次的设计至关重要，直接影响模型精度与计算代价的平衡。本文提出一种基于经典统计准则的ARX阶次系统化设计方法，相较于传统试错法，该方法简洁高效，仅需被控系统的通用信息即可实现精确设计。通过在构网型逆变器（GFI）电压控制中的应用验证了其有效性，实验结果表明该方法在设定值变化和负载扰动下均具备良好的鲁棒性...
解读: 该ARX无模型预测控制技术对阳光电源储能与逆变器产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的构网型GFM控制中，传统模型预测控制依赖精确系统参数，而实际运行中电网阻抗、滤波器参数存在不确定性。该方法通过输入输出数据在线构建ARX预测器，无需精确建模即可实现电压快速跟踪与...
可重构开关控制方案用于多电平T型DAB DC-DC变换器
Reconfigurable Switch-Control Scheme for a Multilevel T-Type DAB DC-DC Converter
Alejandro Stowhas-Villa · Christian A. Rojas · Ronald Carmona · Alan H. Wilson-Veas 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
多电平双有源桥（ML-DAB）是一种先进的DC-DC变换器结构，适用于中压电动汽车充电等应用，相较传统DAB在电压耐受和功率范围方面性能更优。本文提出一种用于T型中点钳位（TNPC）DAB变换器的开关控制方案，其核心创新在于无需更改硬件实现即可在六种不同功率配置间可重构运行。通过调节两个调制角，可生成两至五电平输出。所设计的开关控制与状态机机制支持多种优化性能指标（FOM）的灵活切换。效率分析表明，半桥、DAB及所提ML-DAB结构分别在低、中、高功率区间具有最优效率。实验基于降功率样机验证了调...
解读: 该可重构多电平T型DAB变换器技术对阳光电源充电桩和车载OBC产品线具有重要应用价值。其核心优势在于：1）无需硬件改动即可实现2-5电平可重构运行，可灵活适配不同功率等级的充电需求（如120kW/240kW/360kW充电桩共平台设计）；2）通过状态机实现低/中/高功率区间的拓扑自适应切换，可显著提...
面向城市电动公交车辆集成光伏
ViPV）系统的先进非隔离拓扑结构分析
Sebastián Rodríguez-Romero · Jorge Rabanal-Arabach · Christian A. Rojas · Mauricio Trigo-Gonzalez 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年8月
车辆集成光伏（ViPV）系统的整合提升了城市公共交通的可持续性，并减少了对电网的依赖。然而，辐照度的变化和部分遮挡给系统的稳定性和效率带来了重大挑战。本研究评估了三种先进的非隔离式直流 - 直流转换器拓扑结构：交错式升压、二次升压和多输入/单输出（MISO），这些转换器在采用扰动观察算法的最大功率点跟踪（MPPT）控制下运行。研究利用在高太阳辐照度地区（如智利的安托法加斯塔）收集的实际辐照度和温度数据，在Simulink中进行了仿真。该系统由600个光伏电池（$350\, \mathrm{V}$...
解读: 该ViPV非隔离拓扑研究对阳光电源车载光伏及充电业务具有重要参考价值。文中分析的高增益非隔离DC-DC拓扑可直接应用于车载OBC充电机产品线，通过优化电压增益与功率密度设计，提升车顶光伏板在有限空间下的能量转换效率。研究提出的动态响应优化准则可借鉴至SG系列光伏逆变器的MPPT算法改进，适应车辆行驶...