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基于LC谐振的电压源逆变器直流母线电容高精度监测
High-Accuracy Capacitance Monitoring of DC-Link Capacitor in VSI Systems by LC Resonance
Hao Li · Dawei Xiang · Xu Han · Xiang Zhong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
直流母线电容的健康状态监测对电压源逆变器（VSI）系统的可靠性至关重要。针对金属化聚丙烯薄膜（MPPF）电容因等效串联电阻极小及寿命末期判定标准严苛而带来的监测挑战，本文提出了一种基于LC谐振的高精度电容监测方法，旨在提升电力电子系统的运行可靠性。
解读: 直流母线电容是阳光电源光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）中的核心薄弱环节。该研究提出的LC谐振监测技术，无需额外传感器即可实现电容老化的高精度在线评估，能够显著提升iSolarCloud智能运维平台对设备故障的预判能力。建议研发团队将此算法集成...
高频磁芯损耗测量改进振荡法
Improved Oscillation Method for High-Frequency Magnetic Core Loss Measurement
Dawei Xiang · Zhiwen Sun · Hao Li · Hangkang Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
准确测量磁芯损耗对高频电力电子变换器的磁性元件设计及热设计至关重要。针对传统双绕组法在高频下因电压电流相位误差导致的测量困难，本文提出了一种改进的振荡法，为高频应用场景下的磁性元件损耗评估提供了更精确的解决方案。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向高功率密度、高频化方向演进，磁性元件（电感、变压器）的损耗与热设计成为提升效率的关键。该改进振荡法能更精准地表征SiC/GaN等宽禁带半导体在高频开关下的磁芯损耗，有助于优化磁性元件设计，减少温升，提升产品可靠性。建议研发团队将其引入高频磁性元...
同步转速下双馈风力发电机性能提升的开关频率动态控制
Switching Frequency Dynamic Control for DFIG Wind Turbine Performance Improvement Around Synchronous Speed
Dawei Xiang · Chuandong Wang · Yeke Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
针对双馈风力发电机（DFIG）在同步转速附近因转子电流频率接近零而产生的严重热、机械振荡问题，本文提出了一种开关频率动态控制技术。通过在特定转速区间动态降低开关频率，有效缓解了转子侧变流器（RSC）的运行压力，改善了系统性能。
解读: 该技术对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。DFIG在同步转速附近的低频振荡是行业共性难题，直接影响变流器功率模块的寿命及风机的机械稳定性。通过引入开关频率动态控制策略，可优化变流器在特定工况下的损耗分布，降低功率器件的热应力，从而提升风电变流器在复杂电网环境下的可靠性。建议研发团队评估该算法...
利用PWM开关振荡在线监测锂离子电池内部温度
Online Monitoring of Lithium-Ion Battery Internal Temperature Using PWM Switching Oscillations
Dawei Xiang · Chen Yang · Hao Li · Yiheng Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种利用PWM开关振荡在线监测锂离子电池内部温度的方法。该方法通过电化学阻抗谱（EIS）技术，解决了高温度区域热敏感性受限的难题，并避免了额外的信号注入对系统运行的干扰，为提升储能系统的安全性和可靠性提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。目前BMS主要依赖外部温度传感器，难以精准获取电池内部核心温度，导致高倍率充放电下的安全裕度保守。利用PCS（储能变流器）产生的PWM开关纹波作为激励源进行EIS分析，无需额外硬件即可实现电池内部温度的...
一种利用开关振荡阻尼特征的逆变器驱动电机电力电缆绝缘监测改进方法
An Improved Power Cable Insulation Monitoring Method for Inverter-Fed Machines Using Switching Oscillation Damping Feature
Hao Li · Jinlong Ma · Dawei Xiang · Pengju Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种针对逆变器驱动电机系统的非接触式电缆状态监测方法。该方法利用逆变器自激高频PWM脉冲产生的开关振荡阻尼特征，实现对电缆绝缘早期退化的高灵敏度、定量化监测，从而提升系统运行的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型工业驱动应用具有重要参考价值。通过利用逆变器自身的高频开关特性进行绝缘监测，无需额外传感器，符合公司产品向高集成度、智能化运维发展的趋势。建议研发团队评估该方法在iSolarCloud平台中的集成潜力，特别是针对大型光伏电站或储能电站中长距离电缆的早期故障预警，可...
利用开关振荡阻尼特性在线监测电压源变换器直流母线电容ESR
Online ESR Monitoring of DC-Link Capacitor in Voltage-Source-Converter Using Damping Characteristic of Switching Ringings
Dawei Xiang · Yan Zheng · Hao Li · Yi Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
在线监测直流母线电容的等效串联电阻（ESR）对电力变换器的故障预测和预防性维护至关重要。传统方法基于PWM电压和电流纹波，易受轻载等工况影响。本文提出一种利用开关振荡阻尼特性进行ESR在线监测的新方法，有效提升了在不同工况下的估算精度与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。直流母线电容是功率变换器中最易老化的关键组件之一，通过利用开关振荡特性实现ESR的在线监测，无需额外硬件成本，即可实现对电容健康状态的实时评估。这不仅能显著提升iSola...
利用开关振荡幅度特征实现DC-DC变换器中SiC MOSFET开关时间的非接触式监测
Noncontact SiC MOSFET Switching Time Monitoring in DC–DC Converter Using Switching Oscillation Amplitude Feature
Dawei Xiang · Yipeng Li · Hao Li · Yunpeng Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
SiC MOSFET的开关时间是评估其运行性能与健康状态的关键参数。然而，直接测量漏源或栅源电压存在安全与精度挑战。本文提出了一种基于开关振荡幅度特征的非接触式监测方法，有效解决了上述难题，为功率器件的在线状态监测提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要价值。随着SiC器件在高效能变换器中的广泛应用，开关时间的精准监测直接关联到功率模块的健康管理与寿命预测。通过非接触式监测技术，阳光电源可在iSolarCloud平台中集成更高级的预测性维护功能，在不增加额...
混合动力汽车无刷双机械口双电气口电机的灵活能量转换控制策略
Flexible Energy Conversion Control Strategy for Brushless Dual-Mechanical-Port Dual-Electrical-Port Machine in Hybrid Vehicles
Xun Han · Wubin Kong · Ronghai Qu · Dawei Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
无刷双机械口双电气口（BLDD）永磁电机因高转矩密度和紧凑结构，在串并联混合动力汽车（HEV）中极具潜力。然而，共芯双绕组设计易产生磁通交叉耦合，影响控制性能。本文提出了一种灵活的能量转换控制策略，以优化该类电机的运行表现。
解读: 该文献研究的BLDD电机控制技术主要应用于混合动力汽车动力总成，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务在应用场景上存在差异，但其涉及的多端口能量转换与解耦控制逻辑，对阳光电源充电桩产品中功率变换模块的拓扑优化及多路输出控制具有一定的参考价值。建议关注该类电机在未来车网互动（V2G）场景下的能量交互特性，...
基于PWM开关振荡中敏感尾部成分的变频驱动电机匝间绝缘退化在线监测
Online Monitoring of Incipient Turn Insulation Degradation for Inverter-Fed Machine Using Sensitive Tail Component in PWM Switching Oscillations
Dawei Xiang · Hao Li · Hao Yan · Yan Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
绝缘失效是导致电机停机的主要原因之一。本文提出了一种针对变频驱动电机匝间绝缘早期退化的非侵入式在线监测技术。通过利用PWM开关振荡中的敏感尾部成分，该方法能够有效识别绝缘退化征兆，从而在故障发生前实现预警，提升了状态监测的灵敏度与实用性。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、风电变流器以及储能PCS系统具有重要参考价值。逆变器驱动电机或变压器时，高频PWM信号引起的绝缘应力是导致系统早期故障的关键因素。通过引入此类非侵入式在线监测算法，阳光电源可将其集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对核心功率模块及后端负载（如风...
利用PWM开关振荡进行IGBT关断时间的非接触式监测
Noncontact Monitoring of IGBT Turn-OFF Time Using PWM Switching Ringing for Inverter-Fed Machine Systems
Dawei Xiang · Ning Zhao · Hao Li · Xinyu Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
IGBT关断时间是评估器件结温及健康状态的关键参数。传统直接测量法存在安全与复杂性问题。本文提出一种利用PWM开关振荡进行非接触式监测的新方法，无需直接接触高压侧，即可实现对IGBT运行状态的有效监控。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）具有极高的应用价值。作为全球领先的逆变器供应商，阳光电源的产品广泛应用于严苛环境，IGBT的可靠性直接决定了系统的寿命。该非接触式监测方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对组串式及集中式逆变器内部核心功率模块的实时健康...
一种基于集成高频传感器的电压源逆变器快速鲁棒开路故障检测方法
A Fast and Robust Open-Circuit Fault Detection Method for Voltage-Source-Inverter With Integrated High-Frequency Sensor
Junhao Zhang · Hao Li · Dawei Xiang · Xing Lei · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
高效的故障检测对电压源逆变器（VSI）的安全与可靠性至关重要，尤其在动态工况下实现开路故障（OCF）的快速鲁棒检测。本文提出一种新颖的OCF检测方法，通过在传统霍尔电流传感器中嵌入高频（HF）传感单元，捕获功率器件开关动作引发的高频振荡电流。分析了开关动作与高频振荡事件之间的因果关系，设计了集成化高频电流传感器，无需门极信号即可通过开关振荡信号完整性实现故障检测。在IGBT与碳化硅（SiC）MOSFET平台上的实验验证表明，该方法可在1–2个开关周期内完成OCF的检测与定位，且在动态工况下具备强...
解读: 该集成高频传感器的OCF快速检测技术对阳光电源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。当前阳光电源大量采用SiC MOSFET和IGBT功率器件，该方法通过嵌入式高频传感单元在1-2个开关周期内实现故障检测与定位，相比传统门极信号监测方案具有非侵入性优势，可直接集成到现有霍尔电流传感...
改进的振荡法用于高频磁芯损耗测量
Improved Oscillation Method for High-Frequency Magnetic Core Loss Measurement
Dawei Xiang · Zhiwen Sun · Hao Li · Hangkang Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
准确测量磁芯损耗对于高频运行的电力电子变换器的磁路和热设计具有重要意义。然而，常用的双绕组法由于电压和电流相位误差，难以用于超高频测量。振荡法为高频应用提供了一种有前景的解决方案，但存在额外开关损耗的缺点。为应对这些挑战，本研究提出了一种改进的振荡方法，该方法通过将开关导通状态损耗从谐振电路中移除来消除该损耗，并利用变压器的阻抗放大效应来降低开关关断状态损耗。本文首先分析了其基本原理，包括改进的振荡测试电路、测试流程和磁芯损耗计算算法。接着讨论了诸如励磁线圈、测试条件、开关元件以及其他损耗补偿等...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进的振荡法磁芯损耗测量技术具有重要的战略价值。随着我们的光伏逆变器和储能变流器向更高功率密度和更高开关频率方向发展，磁性元件在高频段（300kHz至10MHz）的精确损耗特性测量已成为制约产品优化设计的关键瓶颈。 该技术的核心价值在于解决了传统双绕组法在超高频段因相...
利用宇称-时间对称性超灵敏监测变频供电电机线端线圈绝缘退化
Ultra-Sensitive Monitoring of Line-End Coil Insulation Degradation in Inverter-Fed Machine Using PT Symmetry
Hao Li · Helong Yang · Dawei Xiang · Jinyu Chen · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
线端线圈绝缘是绕组绝缘中的薄弱环节，承受着较高的瞬态电压应力和更大的击穿风险，因此对其进行早期监测既具有重要意义又颇具挑战。为提高线端线圈绝缘早期监测的灵敏度，本文提出了一种基于宇称 - 时间（PT）对称的新方法，利用一个与系统高频共模（HFCM）开关振荡磁耦合的外部谐振器。该方法利用奇异点（EP）附近阻尼率分裂的效应，以更高的灵敏度检测线端线圈绝缘的早期劣化。首先，将逆变器供电电机系统中的 HFCM 开关振荡视为内部谐振器，并分析其模态特征。随后，设计一个外部谐振器使其工作在 PT 对称的奇异...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于PT对称性的线端绕组绝缘监测技术具有重要的战略应用价值。在光伏逆变器和储能变流器系统中，电机绕组绝缘失效是导致系统故障的主要原因之一，尤其是线端绕组承受的瞬态电压应力更大，传统监测方法灵敏度不足，难以实现早期预警。 该技术的核心创新在于利用逆变器固有的高频共模开关...