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基于增强位置估计精度的扩展状态观测器IPMSM无传感器控制
Sensorless Control of IPMSM Drives Based on Extended State Observer With Enhanced Position Estimation Accuracy
Yun Zuo · Xinglai Ge · Shiqiang Zhang · Haiyang Cao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
在内置式永磁同步电机（IPMSM）无传感器控制中，扩展状态观测器（ESO）因其应用灵活、实现简单而备受青睐。然而，传统ESO在处理正弦变化的快速反电动势（BEMF）和斜坡扰动时性能会下降。本文提出了一种增强位置估计精度的方法，以解决上述挑战。
解读: 该技术在电机控制领域具有重要价值，直接关联阳光电源的电动汽车充电桩及未来可能的电机驱动相关业务。通过优化扩展状态观测器（ESO）提升IPMSM的位置估计精度，能够显著改善电机在宽转速范围内的运行平稳性和动态响应能力。对于阳光电源而言，该算法可应用于高性能充电桩的功率模块风扇控制，或在未来储能系统中的...
一种用于永磁同步电机驱动的电流测量比例误差补偿简单方法
A Simple Current Measurement Scaling Error Compensation Method for PMSM Drives
Yun Zuo · Huimin Wang · Xinglai Ge · Yangjing Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种基于广义积分器扩展状态观测器的电流测量比例误差（CMSE）补偿方法，适用于双相电流传感器的永磁同步电机驱动系统。该方法在静止坐标系下直接估计并补偿CMSE，具有结构简单、与矢量控制解耦等优点。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统，但该算法中涉及的“扩展状态观测器”和“传感器误差补偿”思想，可迁移至阳光电源的风电变流器产品线中。在风电变流器中，电流采样精度直接影响发电机转矩控制与并网电流质量。建议研发团队关注该补偿算法在弱电网或复杂工况下提升电流采样...
基于新型指标与分数阶灰色模型及无迹粒子滤波的电池剩余寿命预测
Remaining Useful Life Prediction of Battery Using a Novel Indicator and Framework With Fractional Grey Model and Unscented Particle Filter
Lin Chen · Jing Chen · Huimin Wang · Yijue Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
锂离子电池是电动汽车供电的核心。准确预测电池剩余使用寿命（RUL）对于保障系统安全与可靠性至关重要。由于电池老化机制复杂，BMS进行RUL预测面临挑战。本文提出了一种基于新型退化指标的预测框架，结合分数阶灰色模型与无迹粒子滤波算法，有效提升了电池寿命预测的精度与鲁棒性。
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。电池寿命预测是储能系统安全运维的核心，该算法可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过更精准的RUL评估，优化电池簇的充放电策略，延长系统全生命周期收益。建议研发团队将该分数阶灰色模型与无迹粒子滤...
列车-电网系统的低频稳定性分析：基于DAB变换器的视角
Low-Frequency Stability Analysis of Train-Grid System: A Perspective From DAB Converter
Chunxu Lin · Xinglai Ge · Huimin Wang · Xiangyu Meng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
电力电子牵引变压器（PETT）在高速列车中应用潜力巨大，但低频振荡（LFO）问题引发关注。现有研究常将双有源桥（DAB）变换器简化为无源电路，导致分析结果不可靠。本文旨在通过更精确的DAB建模，揭示其在系统低频稳定性中的关键作用。
解读: 阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏逆变器中广泛应用了双向DC-DC变换技术（DAB拓扑）。该文献提出的DAB动态建模方法，对于优化阳光电源PCS在弱电网环境下的阻抗匹配与稳定性控制具有参考价值。虽然该文聚焦于轨道交通领域，但其揭示的DAB变换器非线性动态特性，可...
双三相永磁同步电机开路故障下全转矩运行范围内的最小铜耗自然容错控制
Natural Fault-Tolerant Control With Minimum Copper Loss in Full Torque Operation Range for Dual Three-Phase PMSM Under Open-Circuit Fault
Qiang Geng · Zhongchen Li · Huimin Wang · Guozheng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对双三相永磁同步电机在开路故障下的容错控制，本文提出了一种全转矩范围内的最小损耗控制策略。通过分析转矩子空间与谐波子空间之间的电流关系，推导出满足全转矩范围最小铜耗的谐波子空间电流参考值，有效平衡了容错性能与控制复杂度。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动系统的容错控制与损耗优化，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但该技术在风电变流器（特别是大功率多相发电机侧变流器）以及未来潜在的工业驱动业务中具有参考价值。其提出的“最小铜耗”与“容错控制”算法逻辑，可优化风电变流器在极端工况下的效率与可靠性...
一种基于双APF-QSG的无位置传感器IPMSM驱动单相电流传感器控制策略
A Novel Single-Phase Current Sensor Control Strategy Based on Dual APF-QSG for Position-Sensorless IPMSM Drives
Yun Zuo · Huimin Wang · Xinglai Ge · Junwen Mu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种用于无位置传感器内置式永磁同步电机（IPMSM）驱动的单相电流传感器（SPCS）控制策略。该策略利用两个基于全通滤波器的正交信号发生器（APF-QSG），独立重构等效反电动势的正交信号，并结合位置估计方案，有效降低了传感器成本并提升了驱动系统的鲁棒性。
解读: 该文献主要针对电机驱动的传感器成本优化与控制算法，与阳光电源核心的光伏逆变器和储能系统业务关联度较低。然而，其提出的基于APF-QSG的信号重构技术及无传感器控制思想，在阳光电源的电动汽车充电桩产品线中具有一定的参考价值，可用于优化电机驱动控制逻辑或降低辅助系统的传感器依赖。建议研发团队关注其在提升...
基于关断电压与卷积神经网络的IGBT模块结温监测方法
A Junction Temperature Monitoring Method for IGBT Modules Based on Turn-Off Voltage With Convolutional Neural Networks
Huimin Wang · Zhiliang Xu · Xinglai Ge · Yongkang Liao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
结温监测（JTM）对IGBT模块的可靠性评估和健康管理至关重要。针对现有方法在负载电流依赖性方面存在精度不足的问题，本文提出了一种基于关断电压特征与卷积神经网络（CNN）的结温监测方法，有效提升了复杂工况下结温估计的准确性与鲁棒性。
解读: 结温监测是提升阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）可靠性的关键技术。IGBT作为功率变换的核心器件，其热应力直接影响设备寿命。该方法利用CNN处理关断电压波形，能够摆脱传统方法对负载电流的强依赖，实现更精准的实时热状态感知。建议在iSolarCloud智能运维平台中集成此...
考虑热耦合效应的键合线脱落与芯片焊接层老化失效机理研究
Failure Mechanism Investigations of Bond Wires Lifting-Off and Die-Attach Solder Aging Considering the Thermal Coupling Effects
Xinglai Ge · Ken Chen · Huimin Wang · Zhiliang Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
功率模块的失效机理研究（FMI）对电力电子变换器的可靠性评估至关重要。然而，热耦合效应（TCEs）导致的复杂失效模式增加了机理分析的难度。本文针对键合线脱落和芯片焊接层老化开展了失效机理研究，重点探讨了热耦合效应对这些失效模式的影响。
解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心组件。该研究揭示的键合线与焊接层热耦合失效机理，对于提升阳光电源产品在极端环境下的长寿命设计至关重要。建议研发团队将此多物理场耦合模型集成至iSolarCloud智能运维平台的寿命预测算法...
基于超高频信号注入的全速范围断电IPMSM位置检测与速度记录方法
Position Detection and Speed Recording Method for Power-Off IPMSM in Full-Speed Range Based on Ultrahigh Frequency Signal Injection
Xinmin Li · Chuang Dai · Wei Chen · Qiang Geng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
针对内置式永磁同步电机（IPMSM），本文提出了一种在主电源断开后，全速范围内进行转子位置和速度记录的方法。该方法通过在电机断电后向绕组注入超高频（UHF）正弦电压，实时计算并获取转子位置与速度信息，解决了断电状态下的电机状态监测难题。
解读: 该技术主要应用于永磁同步电机（PMSM）的无传感器控制领域。对于阳光电源而言，该算法可优化电动汽车充电桩中的电机驱动控制逻辑，或在风电变流器及储能系统中的辅助电机控制中提升可靠性。特别是在系统发生故障或紧急断电时，通过超高频注入实现转子位置的实时感知，有助于提升设备在极端工况下的安全性与重启效率。建...
一种能够表征热耦合效应的多芯片功率模块热网络模型
A Thermal Network Model for Multichip Power Modules Enabling to Characterize the Thermal Coupling Effects
Huimin Wang · Zongyao Zhou · Zhiliang Xu · Xinglai Ge 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于Cauer模型的热网络模型（TNM），旨在解决多芯片功率模块在热分析中精度与计算效率难以兼顾的问题。该模型能够有效表征芯片间的热耦合效应，为电力电子变换器的可靠性评估提供了高效且准确的分析工具。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有重要意义。在这些高功率密度产品中，功率模块的热设计是决定系统可靠性与寿命的关键。通过引入该热网络模型，研发团队可在设计阶段更精准地模拟多芯片间的热耦合效应，优化散热结构设计，从而提升逆变器和...
基于PLL和FLL的感应电机驱动无速度传感器控制速度估计方案：综述与新尝试
PLL- and FLL-Based Speed Estimation Schemes for Speed-Sensorless Control of Induction Motor Drives: Review and New Attempts
Huimin Wang · Yongheng Yang · Xinglai Ge · Yun Zuo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
锁相环（PLL）和频率锁定环（FLL）在电力电子领域至关重要。本文综述了PLL和FLL在无速度传感器电机驱动控制中的应用，分析了现有方案的优缺点，并探讨了未来在电机驱动速度估计中的应用前景，旨在为高性能电机控制系统的设计提供参考。
解读: 该文献主要针对感应电机驱动的无传感器控制，虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但在风电变流器领域，电机侧控制算法与该技术有一定重合度。PLL/FLL技术在光伏和储能并网控制中也是核心算法（用于电网同步），本文提供的PLL/FLL设计思路可为阳光电源iSolarCloud平...
基于卷积神经网络的功率器件结温监测
Junction Temperature Monitoring of Power Devices Using Convolutional Neural Networks
Zhiliang Xu · Huimin Wang · Xinglai Ge · Yichi Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
基于温度敏感电参数（TSEP）的方法能够实现功率器件结温的精确监测（JTM）。然而，大多数温度敏感电参数易受负载电流和器件老化的影响而产生误差，从而降低了结温监测的准确性。为解决这一问题，本文提出了一种基于卷积神经网络（CNN）模型的结温监测方法，以应对这两个因素带来的不利影响。在该方法中，选择开通集电极电流（$I_{C}$）作为温度敏感电参数，并通过数学模型深入分析了开通集电极电流的温度特性。此外，通过大量双脉冲测试全面研究了开通集电极电流的参数相关性。考虑到实际中负载电流影响显著且频繁变化的...
解读: 该CNN结温监测技术对阳光电源功率器件热管理具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC/GaN功率模块，通过实时监测IGBT/MOSFET结温实现预测性维护。相比传统TSEP方法，CNN自动特征提取克服了非线性补偿难题，无需额外传感电路即可从开关波形获取温度信息，适...
考虑热耦合效应的键合线脱落与芯片焊接焊料老化的失效机理研究
Failure Mechanism Investigations of Bond Wires Lifting-Off and Die-Attach Solder Aging Considering the Thermal Coupling Effects
Xinglai Ge · Ken Chen · Huimin Wang · Zhiliang Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
失效机理研究（FMI）对于功率模块的可靠性评估至关重要，因此在功率变换器领域备受关注。然而，由热耦合效应（TCEs）导致的复杂失效模式使得明确失效机理变得困难。为解决这一问题，本文针对键合线抬起和芯片焊接层老化开展了失效机理研究，其中仔细考虑了热耦合效应，从而提供了准确的机理分析。在本次失效机理研究中，借助功率循环试验，分析了热耦合效应对失效模式和结温分布的影响。然后，基于有限元模型，对存在热耦合效应时的失效模式进行了全面的机理阐释。结果表明，热耦合效应能够改变芯片表面和芯片焊接层的温度分布均匀...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源产品的核心功率模块长期工作在高温、高频、大电流的苛刻环境中，其可靠性直接影响系统的全生命周期表现。本论文针对功率模块中键合线脱落和芯片焊层老化的失效机理研究，特别是对热耦合效应的深入分析，为我们提升产品可靠性设计能力提供了重要理论支撑。 从业务价值...