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基于信号补偿的永磁同步电机变工况匝间短路故障诊断
Accurate Interturn Short-Circuit Faults Diagnosis in PMSMs Under Variable Operating Conditions by Signal Compensation
Feng Niu · Mingge Xu · Feng Zhou · Shaopo Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
永磁同步电机（PMSM）匝间短路（ITSC）是常见故障，但现有诊断方法多局限于稳态。本文提出一种信号补偿方法，解决了变转速或变转矩工况下ITSC故障难以准确诊断的问题，提升了复杂运行环境下的故障检测精度。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的故障诊断，与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有一定关联。在风电变流器领域，发电机侧变流器驱动PMSM运行，该诊断算法可提升风电系统在变风速工况下的可靠性，降低运维成本。在电动汽车充电桩及相关驱动系统应用中，该技术有助于提升电机驱动系统的故障预警能力，...
考虑电流和电压控制器带宽的永磁同步发电机匝间短路故障鲁棒检测
Robust Inter-Turn Short-Circuit Fault Detection in PMSGs With Respect to the Bandwidths of Current and Voltage Controllers
Feng Niu · Wei Feng · Shaopo Huang · Lijian Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
针对永磁同步发电机（PMSG）的匝间短路（ITSC）故障，本文提出了一种鲁棒检测方法。研究发现，双闭环控制器的带宽会影响电流和电压谐波，导致传统的特征分析法失效。该方法有效解决了控制器参数对故障特征提取的干扰，提升了故障诊断的准确性。
解读: 该研究针对风电变流器中永磁同步发电机（PMSG）的故障诊断，对阳光电源的风电变流器产品线具有重要参考价值。在风电变流器控制策略中，电流环和电压环的带宽设计直接影响系统对故障特征的响应。通过引入该鲁棒检测算法，可以提升阳光电源风电变流器在复杂工况下的故障预警能力，降低因匝间短路导致的停机风险，从而提高...
并联模块化多电平变流器控制
Control of Parallel-Connected Modular Multilevel Converters
Feng Gao · Decun Niu · Hao Tian · Chunjuan Jia 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
模块化多电平变流器（MMC）在高压大功率应用中极具吸引力。本文提出了并联MMC的控制方法，通过在交流和直流侧直接并联多个MMC，有效提升了系统的功率等级。
解读: 该技术对于阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能电站向更高电压等级（如1500V甚至更高）及更大单机功率演进，多机并联控制技术是提升系统容量和可靠性的关键。建议研发团队关注该并联控制策略在解决环流抑制、均流控制及模块冗余方面的应用，以优化大...
基于变绕组的开关磁阻电机电动汽车高集成电驱动重构系统
Variable-Winding-Based Highly Integrated Electric-Drive-Reconstructed System for SRM-Based EVs
Qingguo Sun · Hongyi Zhang · Xu Liu · Feng Niu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种基于变绕组结构开关磁阻电机（SRM）的电动汽车高集成电驱动重构系统。在电机驱动模式下，双极性电流励磁与再生制动技术的应用，在平衡开关损耗与散热方面具有显著优势。
解读: 该研究探讨了开关磁阻电机（SRM）在电动汽车驱动系统中的集成与重构技术，涉及电机驱动与功率变换器的深度融合。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务，虽然目前主要聚焦于充电基础设施，但该类高集成度驱动技术代表了未来车端电力电子与充电系统协同发展的趋势。建议关注其在电机驱动电路与车载充电器（OBC）功能复用方...
永磁同步电机直接转矩控制策略的比较评估
Comparative Evaluation of Direct Torque Control Strategies for Permanent Magnet Synchronous Machines
Feng Niu · Bingsen Wang · Andrew S. Babel · Kui Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文全面评估了永磁同步电机（PMSM）的多种直接转矩控制（DTC）策略，包括传统DTC、模型预测DTC和占空比调制DTC，并将其与磁场定向控制（FOC）进行了对比分析，评估了各策略的控制性能。
解读: 该研究涉及的PMSM控制策略对阳光电源的业务具有重要参考价值。在风电变流器产品线中，PMSM的高性能控制是实现高效风能捕获的关键；在储能系统（如PowerTitan）的电机驱动辅助系统或未来潜在的旋转设备集成中，模型预测控制（MPC）能显著提升动态响应速度和稳态精度。建议研发团队关注文中提到的占空比...
基于晶闸管的模块化多电平直流链路T型变换器
Thyristor-Based T-Type Converter With Modular Multilevel DC-Link
Decun Niu · Feng Gao · Tao Xu · Zhan Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种基于晶闸管的模块化多电平直流链路T型变换器（TTC-MMD）。该拓扑利用晶闸管T型变换器实现基本的相换流功能，并通过直流链路中级联的子模块产生多电平开关线电压。为确保晶闸管的可靠开关，引入了全桥子模块（FBSM）以辅助换流。
解读: 该拓扑通过晶闸管与模块化多电平技术的结合，旨在提升高压大功率场景下的变换效率与电能质量。对于阳光电源而言，该技术主要关联集中式光伏逆变器及大型储能PCS产品线。虽然晶闸管在当前主流IGBT/SiC方案中应用较少，但其在高压直流侧的模块化设计思路对未来兆瓦级以上、超高压并网的PowerTitan系列储...
利用适应故障严重程度的MTPCC控制缓解IPMSM匝间短路
Mitigation of Interturn Short-Circuits in IPMSM by Using MTPCC Control Adaptive to Fault Severity
Shaopo Huang · Anmol Aggarwal · Elias G. Strangas · Bhuvan Khoshoo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
针对永磁同步电机（PMSM）匝间短路（ITSC）故障，本文提出了一种最大转矩环流比（MTPCC）控制策略。该方法通过在标准三相逆变器驱动下，主动抑制由ITSC引起的环流，从而防止故障恶化为直接短路，有效提升了电机驱动系统的运行可靠性。
解读: 该技术主要针对电机驱动系统的故障容错控制，与阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机驱动控制逻辑具有技术同源性。虽然阳光电源核心业务侧重于电力电子变换，但该研究提出的‘故障严重程度自适应控制’思路，可借鉴应用于风电变流器或储能PCS的功率模块故障诊断与保护策略中。通过引入类似的预测控制算法，可提升系统...
模块化多电平变换器全桥子模块的有源功率解耦
Active Power Decoupling for Full-Bridge Submodules of a Modular Multilevel Converter
Guanlong Jia · Binhao Shi · Mingshuo Li · Min Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中高压输配电及电机驱动领域。全桥子模块（FB-SM）MMC因具备故障处理能力而备受关注。为抑制子模块电容电压纹波，通常需使用大容量电容，本文研究了针对FB-SM的有源功率解耦技术，旨在优化电容选型并提升系统功率密度。
解读: 该研究针对MMC拓扑的电容电压纹波抑制，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网逆变器具有参考价值。虽然目前阳光电源主流产品多采用组串式或集中式架构，但在高压大功率储能变流器（PCS）向更高电压等级演进的过程中，MMC拓扑及其子模块的功率解耦技术是提升系统功率密度、降低电容成...
基于转矩前馈技术的内置式永磁同步电机弱磁控制改进
Improved Flux-Weakening Control of IPMSMs Based on Torque Feedforward Technique
Yuzheng Chen · Xiaoyan Huang · Jun Wang · Feng Niu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种改进的内置式永磁同步电机（IPMSM）弱磁控制算法，通过优化定子磁链指令调节部分，利用考虑电机参数变化的查找表推导电流指令。该算法具有转矩最大化和高转矩稳定性的优点，并通过实验验证了其有效性。
解读: 该技术主要针对内置式永磁同步电机（IPMSM）的控制优化，与阳光电源的电动汽车充电桩业务及储能系统中的电机驱动控制具有技术关联性。在充电桩功率模块的辅助电机控制或未来涉及电机驱动的系统集成方案中，该算法提出的转矩前馈与弱磁控制优化策略，有助于提升电机在高速运行区间的转矩响应速度与稳定性。建议研发团队...
一种九电平T型封装单元逆变器
A Nine-Level T-Type Packed U-Cell Inverter
Decun Niu · Feng Gao · Panrui Wang · Kangjia Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种新型九电平T型封装单元（PUC）逆变器，由一个T型中点钳位桥臂、一个半桥、两个开关及两个直流源组成。采用单载波调制方案可轻松生成开关序列，实现T型桥臂高频切换与其他开关低频运行的组合，有效提升了输出电平数并优化了谐波性能。
解读: 该拓扑通过多电平技术显著提升了输出波形质量，降低了对滤波器体积的要求，对阳光电源的组串式逆变器及工商业储能PCS产品线具有重要参考价值。其混合频率调制策略（高频T型+低频辅助开关）有助于在保持高效率的同时降低开关损耗，特别适用于追求高功率密度和高效率的下一代逆变器设计。建议研发团队评估该拓扑在提升中...
考虑杂散电感的电动汽车永磁同步电机轴承电流传导路径拓扑研究
Research on the Conduction Path Topology of Bearing Current for PMSM in Electric Vehicles Considering Stray Inductance
Tianrui Fang · Xu Han · Feng Niu · Guangyu Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对电动汽车永磁同步电机（PMSM）系统，现有轴承电流模型难以解释10 MHz以上的高频特性。本文提出了一种考虑从转子到轴承杂散电感的传导拓扑模型，该模型能准确反映轴承电容及杂散参数对高频轴承电流的影响，为电机驱动系统的电磁兼容性及轴承寿命评估提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的高频电磁干扰与轴承可靠性，与阳光电源电动汽车充电桩及电机驱动控制技术密切相关。在充电桩及车载电力电子设备中，高频开关引起的共模电流是导致轴承电蚀和系统故障的关键因素。通过引入杂散电感拓扑模型，阳光电源可在电机驱动器及充电模块的硬件设计阶段，优化PCB布局与功率模块封装，有效...
一种用于IPT系统宽功率范围内ZVS运行的最优变频移相控制策略
An Optimal Variable Frequency Phase Shift Control Strategy for ZVS Operation Within Wide Power Range in IPT Systems
Hongsheng Hu · Tao Cai · Shanxu Duan · Xiaoming Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
在感应电能传输（IPT）系统中，实现宽功率范围内的零电压开关（ZVS）对于提升效率和降低电磁干扰至关重要。本文针对LCC-S谐振网络，提出了一种结合移相控制与变频控制的优化策略，旨在解决传统控制方法在宽负载变化下难以维持ZVS运行的难题，从而优化系统整体能效。
解读: 该研究聚焦于IPT系统的宽范围ZVS控制，这对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。随着无线充电技术的潜在应用，该控制策略可优化充电桩在高低负载切换时的转换效率，降低开关损耗。建议研发团队关注其在LCC-S拓扑下的变频移相协同控制逻辑，以提升未来无线充电模块的功率密度与电磁兼容性表现。...
PWM电机系统中共模电流的时频特性研究
Time–Frequency Characteristics Research of Common Mode Current in PWM Motor System
Shiran Cao · Feng Niu · Xiaoyan Huang · Shaopo Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
随着PWM电机系统开关频率的提高，共模电流（CMC）严重影响系统运行可靠性。本文建立了CMC数学模型，对其时频特性进行了详细分析，并探讨了电机系统关键参数对CMC的影响，为抑制电磁干扰和提升系统可靠性提供了理论依据。
解读: 共模电流（CMC）是电力电子变换器设计中的核心电磁兼容（EMC）问题。虽然本文聚焦于电机驱动系统，但其对PWM开关频率与共模电流关系的建模方法，可直接迁移至阳光电源的组串式光伏逆变器及风电变流器设计中。随着阳光电源产品向高功率密度、高开关频率方向演进，CMC的抑制对于降低电磁干扰、提升功率模块及整机...
考虑电流控制器带宽的永磁同步电机定子绕组故障鲁棒检测
Robust Stator Winding Fault Detection in PMSMs With Respect to Current Controller Bandwidth
Shaopo Huang · Anmol Aggarwal · Elias G. Strangas · Kui Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
永磁同步电机（PMSM）的控制参数会影响电压和电流信号，进而干扰定子绕组故障诊断。本文重点研究了电流控制器带宽对信号中谐波含量的影响，并提出了一种在不同带宽设置下仍能保持鲁棒性的定子绕组故障检测方法，解决了控制器参数变化导致的误报问题。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的故障诊断，对于阳光电源的风电变流器业务具有参考价值。风电变流器作为风电机组的核心，其对永磁同步发电机的控制精度直接影响系统可靠性。文中提出的考虑控制器带宽影响的故障诊断方法，可优化变流器在不同工况下的保护策略，提升风电变流器在复杂电网环境下的故障识别准确率。建议研发团队关注...
基于开关状态函数的逆变器驱动表贴式永磁同步电机电感与磁链在线辨识
Online Identification of Inductance and Flux Linkage for Inverter-Fed SPMSMs Using Switching State Functions
Xiaoyan Huang · Yelong Yu · Zhaokai Li · Zhuo Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种利用开关状态函数而非平均模型，在线获取逆变器驱动表贴式永磁同步电机（SPMSM）定子电感和磁链的方法。通过分析不同电压矢量作用下的开关状态函数，提取电机电感与磁链信息，并基于直流母线电压实现参数辨识。
解读: 该技术主要针对电机驱动领域，虽与阳光电源核心的光伏逆变器和储能PCS（主要为并网逆变）存在差异，但其核心算法逻辑——基于开关状态函数进行参数在线辨识，对提升阳光电源产品中功率模块的控制精度具有参考价值。在阳光电源的电动汽车充电桩业务中，该辨识方法可用于优化电机驱动控制策略，提升系统效率。此外，在储能...
一种用于降低电容电压纹波的改进型MMC拓扑子模块间接功率解耦控制策略
Indirect Power Decoupling Control Strategy for Submodules of a Modified MMC Topology to Reduce Capacitor Voltage Ripple
Guanlong Jia · Shanlong Bi · Binhao Shi · Yuanyuan Chai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种针对模块化多电平变换器（MMC）子模块的间接功率解耦控制策略。通过改进带有有源功率解耦（APD）电路的全桥子模块，旨在抑制子模块电容电压纹波，同时保留故障处理能力。研究解决了传统APD电路电感利用率低及瞬态响应性能不足的问题，优化了系统运行效率与稳定性。
解读: 该技术主要针对高压大功率变换场景，与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的技术演进高度相关。MMC拓扑在大型光伏电站及高压储能并网中具有应用潜力。通过优化子模块的功率解耦控制，可有效降低电容电压纹波，从而减小电容体积、提升系统功率密度并延长关键器件寿命。建议研发团队关注...
单相MMC电池储能系统可变直流母线电压调节以减少额外充电吞吐量
Variable DC-Link Voltage Regulation of Single-Phase MMC Battery Energy-Storage System for Reducing Additional Charge Throughput
Zhan Ma · Feng Gao · Chenghui Zhang · Wei Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
基于模块化多电平变换器（MMC）的电池储能系统可灵活管理集成在子模块中的电池组。该方案允许电池组直接或通过小电容连接至后端半桥电路，从而省去额外的DC-DC变换器以降低成本和体积。然而，交流纹波会导致显著的额外充电吞吐量，本文提出一种可变直流母线电压调节策略以缓解该问题。
解读: 该研究针对MMC架构在储能系统中的应用，通过优化直流母线电压控制来减少电池的额外充放电循环，这对提升储能系统（如PowerTitan系列）的电池寿命和系统效率具有重要参考价值。阳光电源的储能PCS产品线目前正向更高功率密度和更优成本控制方向演进，MMC拓扑在大型储能系统中的应用潜力巨大。建议研发团队...
混合锂电池轮胎式集装箱起重机
RTG）的能源系统选型
Wangqiang Niu · Xixia Huang · Feng Yuan · Nigel Schofield 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文研究了轮胎式集装箱起重机（RTG）的能源系统选型。RTG起重机具有显著的功率波动特性，包括驱动、回馈及待机工况。通过引入锂电池储能系统，可有效平抑峰值功率需求，优化原动机选型，降低能耗并提升系统运行效率。
解读: 该研究探讨了储能系统在工业重型设备（RTG起重机）中的削峰填谷应用，与阳光电源的PowerStack及PowerTitan系列储能系统高度契合。RTG起重机频繁的充放电循环对PCS的功率响应速度和双向变流能力提出了高要求。建议阳光电源在工业园区微电网方案中，利用PowerStack的高功率密度特性，...
一种简单实用的永磁同步电机占空比调制直接转矩控制
A Simple and Practical Duty Cycle Modulated Direct Torque Control for Permanent Magnet Synchronous Motors
Feng Niu · Xiaoyan Huang · Leijiao Ge · Jian Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种用于永磁同步电机（PMSM）的简单实用占空比调制直接转矩控制（DDTC）方法。该方法通过占空比发生器根据转矩误差和电机转速直接获取有效矢量占空比，避免了传统DDTC中复杂的计算过程，并详细阐述了占空比发生器的设计细节。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的转矩控制优化，虽然阳光电源核心业务聚焦于光伏逆变器与储能系统，但该控制算法在风电变流器（风机侧电机控制）及电动汽车充电桩（内部冷却系统电机或潜在的电机驱动业务）中具有参考价值。其提出的简化占空比计算方法有助于降低控制器的算力需求，提升变流器在动态响应过程中的稳...
基于漏电流瞬态特性的变频电机对地绝缘多样化评估
Diversified Assessment of Ground-Wall Insulation in Inverter-Fed Motors by Using Transient Characteristics of Leakage Current
Shaopo Huang · Pengju Zhang · Lei Liu · Feng Niu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对变频电机对地绝缘状态监测，现有方法仅能检测整体退化情况，难以实现精细化定位。本文提出一种基于漏电流瞬态特性的多样化评估方法，通过分析高频瞬态信号，实现了对绝缘退化位置的精准识别，为电机驱动系统的可靠运行提供了有效监测手段。
解读: 该研究关注电机驱动系统的绝缘可靠性，虽然阳光电源核心业务为光伏逆变器和储能PCS，但该技术在风电变流器及大型工业驱动应用中具有参考价值。随着阳光电源在风电变流器领域的深耕，电机侧的绝缘监测技术有助于提升系统整体运行寿命。建议研发团队关注该方法中利用漏电流瞬态特征进行故障定位的思路，可将其迁移至逆变器...
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