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用于燃料电池堆电化学阻抗谱的隔离型电流馈电DC-DC变换器设计与控制
Design and control of isolated current-fed DC–DC converters for fuel cell stacks EIS incorporating wide-frequency-range of perturbations
Jiabin Shen · Jiacheng Wang · IET Power Electronics · 2025年2月 · Vol.18
本文提出一种专用于燃料电池系统的功率调节变换器，能够在不影响系统集成的前提下，施加宽频率范围的电化学阻抗谱扰动信号。通过设计隔离型电流馈电DC-DC拓扑结构并优化其控制策略，实现对燃料电池堆在宽频带内的精确阻抗测量，同时确保主功率传输的稳定性与效率，为燃料电池在线监测与诊断提供有效技术支撑。
解读: 该燃料电池电化学阻抗谱测量技术对阳光电源氢能业务拓展具有重要参考价值。文中隔离型电流馈电DC-DC变换器设计思路可应用于氢燃料电池发电系统的功率调节单元，通过宽频扰动注入实现电池堆在线健康诊断。该技术与阳光现有储能变流器ST系列的拓扑设计理念相通，可借鉴其控制策略优化燃料电池-储能混合系统的功率管理...
三重冗余PMA同步磁阻电机驱动器的容错能力研究
Investigation Into Fault-Tolerant Capability of a Triple Redundant PMA SynRM Drive
Bo Wang · Jiabin Wang · Antonio Griffo · Yanwen Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
容错电机驱动在安全关键应用中备受关注。现有方案多针对绕组或开关开路故障，但由绝缘退化引起的匝间短路故障后果更为严重。本文研究了一种三重冗余永磁辅助同步磁阻电机（PMA SynRM）驱动器，旨在提升系统在复杂故障工况下的可靠性与容错运行能力。
解读: 该研究聚焦于电机驱动的容错设计与故障诊断，虽主要针对电机本体，但其核心思想——冗余设计与故障隔离，对阳光电源的电力电子变换器产品线具有参考价值。在风电变流器及大型储能PCS中，通过多模块并联实现冗余备份是提升系统可靠性的关键。建议研发团队借鉴该文的故障诊断算法，优化iSolarCloud平台对变流器...
基于虚拟信号注入的内置式永磁同步电机MTPA运行精度研究
On Accuracy of Virtual Signal Injection based MTPA Operation of Interior Permanent Magnet Synchronous Machine Drives
Tianfu Sun · Jiabin Wang · Mikail Koc · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文分析了基于虚拟信号注入技术的内置式永磁同步电机（IPMSM）最大转矩电流比（MTPA）控制的精度问题。针对现有文献中提出的注入方法，探讨了其在实际应用中的误差来源及性能局限，为提升电机驱动系统的转矩控制效率提供了理论参考。
解读: 该文献探讨的电机控制算法主要应用于高性能电机驱动领域。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（特别是直驱风机侧变流器）以及未来可能涉及的储能系统电机驱动应用中，高效的MTPA控制策略有助于提升系统整体转换效率。建议研发团队关注该算法在复杂工况下的鲁棒性，以优化...
多相永磁电机在开路和短路故障下的静止坐标系容错电流控制
Stationary Frame Fault-Tolerant Current Control of Polyphase Permanent-Magnet Machines Under Open-Circuit and Short-Circuit Faults
Bhaskar Sen · Jiabin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种针对星形连接多相永磁电机在开路（OC）和短路（SC）故障下的静止坐标系容错电流控制策略。由于故障状态下最优转矩控制会产生非正弦电流参考值，传统的电流调节方法难以实现精确控制。该策略通过优化电流参考生成与调节，有效解决了非对称故障下的电流控制难题。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的故障容错控制，虽然阳光电源的核心业务以光伏逆变器和储能变流器（PCS）为主，但其风电变流器产品线涉及大功率电机驱动与控制技术。该容错控制算法可为风电变流器在极端工况下的可靠性提升提供理论参考，有助于优化变流器在发生功率器件或电机绕组故障时的运行策略，保障风电机组的持续发电能...
电力电子热建模的多参数模型降阶方法
Multiparameter Model Order Reduction for Thermal Modeling of Power Electronics
Xiaojun Dong · Antonio Griffo · Jiabin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种多参数模型降阶（MOR）方法，用于电力电子模块及风冷系统的热建模与仿真。针对有限元（FE）或有限差分法计算成本高、难以应对多参数变动分析的痛点，该方法通过降阶技术显著提升了热仿真效率，为电力电子系统的热设计与优化提供了高效的分析手段。
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。在光伏逆变器（组串式/集中式）及储能系统（PowerTitan/PowerStack）的研发过程中，功率模块的热设计是决定系统功率密度与可靠性的关键。传统有限元仿真在进行多工况、多参数（如环境温度、负载率、冷却风速）迭代优化时耗时巨大。引入多参数模型降...
内置式永磁同步电机驱动的自学习直接磁链矢量控制
Self-Learning Direct Flux Vector Control of Interior Permanent-Magnet Machine Drives
Tianfu Sun · Jiabin Wang · Mikail Koc · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种用于内置式永磁同步电机（IPMSM）驱动的新型自学习控制方案。该方案基于虚拟信号注入技术，旨在实现恒转矩区的最大转矩电流比（MTPA）控制，以及弱磁区的电压约束MTPA（VCMTPA）运行，有效提升了电机驱动系统的动态性能与效率。
解读: 该技术主要应用于高性能电机驱动领域。对于阳光电源而言，虽然核心业务聚焦于光伏与储能的电力电子变换，但该控制算法在风电变流器（风机侧电机控制）以及未来可能拓展的高端工业驱动应用中具有参考价值。特别是其自学习特性，可减少电机参数依赖，提升系统鲁棒性。建议研发团队关注其虚拟信号注入技术，以优化风电变流器在...
通过为三冗余3×3相永磁辅助同步磁阻电机创建零序电流路径实现有效的匝间短路故障缓解
Effective Turn Fault Mitigation by Creating Zero Sequence Current Path for a Triple Redundant 3 × 3-Phase PMA SynRM
Bo Wang · Jiabin Wang · Antonio Griffo · Wei Hua · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
针对三冗余3×3相永磁辅助同步磁阻电机，本文提出了一种利用三个三相四桥臂逆变器来缓解定子匝间短路故障电流的简单有效方法。通过第四桥臂构建零序电流路径，在发生端子短路时有效抑制故障电流，提升了驱动系统的容错能力。
解读: 该文献探讨的容错控制与多相电机驱动技术，主要应用于高性能工业电机驱动领域。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，与该文研究的电机驱动拓扑存在差异，但其提出的“通过增加桥臂构建零序路径以提升容错性”的思路，对阳光电源在风电变流器及未来高可靠性储能PCS的功率拓扑设计具有参...
一种用于直接转矩控制高性能内嵌式永磁交流驱动器的逆变器非线性独立磁链观测器
An Inverter Nonlinearity-Independent Flux Observer for Direct Torque-Controlled High-Performance Interior Permanent Magnet Brushless AC Drives
Mikail Koc · Jiabin Wang · Tianfu Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种新型磁链观测器，适用于宽转速范围（含零速）下的直接转矩控制内嵌式永磁交流驱动器。该观测器考虑了电机非线性，且在稳态下不受逆变器非线性、死区效应及电枢电阻变化的影响，通过测量值快速补偿上述误差。
解读: 该研究聚焦于电机驱动控制算法的鲁棒性，特别是对逆变器非线性和死区效应的补偿。阳光电源在风电变流器及储能系统（PCS）中广泛应用高性能电机控制技术。该观测器算法可优化变流器在低速或复杂工况下的转矩响应，提升风电变流器对发电机控制的精度，并减少对硬件传感器的依赖。建议研发团队关注该算法在降低死区效应影响...
基于虚拟信号注入的内置式永磁同步电机
IPMSM）最大转矩电流比
Tianfu Sun · Jiabin Wang · Xiao Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种基于虚拟信号注入的新型控制方法，用于内置式永磁同步电机（IPMSM）的最大转矩电流比（MTPA）运行。该方法通过数学注入微小的虚拟电流角信号，利用MTPA运行点的固有特性来跟踪最佳工作点，并生成d轴电流指令，从而优化电机驱动效率。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制领域，与阳光电源的电动汽车充电桩及相关电力电子驱动业务高度相关。MTPA控制策略能有效提升电机驱动系统的效率，降低损耗。对于阳光电源而言，该算法可优化充电桩内部的功率转换模块控制逻辑，或为未来布局的储能系统电机类负载驱动提供技术储备。建议研发团队关注该虚拟信号注入技术在降...
一种具有灵活调节能力的低成本双独立输出IPT系统
A Cost-Effective Dual-Independent-Output IPT System With Flexible Adjustment Capability for Industrial Power Supplies
Jiabin Wang · Lin Yang · Ronghuan Xie · Chao Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文研究了无线电能传输（WPT）系统，特别是单输入多输出（SIMO）设计。针对现有系统存在的输出端口无法独立控制、依赖特定解耦线圈结构及空间利用率低等挑战，提出了一种低成本、具备灵活调节能力的双独立输出IPT系统，旨在提升工业电源的实用性和效率。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（IPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但该拓扑在提升多端口功率分配灵活性方面的研究，对未来电动汽车无线充电（Wireless EV Charging）产品线的技术储备具有参考价值。建议关注其解耦控制策略，以评估在未来分布式能源接入...
提升基于IGCT的高功率应用关断性能——第二部分：集成IGBT的混合开关与实验验证
Enhancing Turn-Off Performance in IGCT-Based High Power Applications—Part Ⅱ: Hybrid Switch With IGBT Integration and Experimental Validation
Lvyang Chen · Jiabin Wang · Xiangyu Zhang · Lin Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
集成门极换流晶闸管（IGCT）凭借低通态电压和高浪涌能力在高功率应用中极具潜力，但其电流控制特性限制了关断能力及故障电流处理能力。本文提出了一种集成IGBT的混合开关方案，通过实验验证了该方案在提升IGCT关断性能及系统故障处理能力方面的有效性。
解读: 该研究探讨了IGCT与IGBT混合开关技术，旨在解决高压大功率场景下的关断瓶颈。对于阳光电源而言，目前核心产品（如PowerTitan系列储能PCS及集中式光伏逆变器）主要基于IGBT或SiC模块。虽然IGCT目前在光储领域应用较少，但该混合开关技术为未来超大功率、高压直流（HVDC）及电网侧储能系...
基于高频电压注入的永磁电机定子匝间故障检测
High-Frequency Voltage Injection Based Stator Interturn Fault Detection in Permanent Magnet Machines
Rongguang Hu · Jiabin Wang · Andrew R. Mills · Ellis Chong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
永磁电机定子绕组匝间短路故障是电机最严重的故障之一，需快速可靠地检测以采取保护措施。本文提出一种基于高频电压注入的方法，利用故障引起的电机不对称性进行诊断，旨在解决传统方法在区分故障特征与其他干扰因素时的局限性。
解读: 该技术主要针对永磁电机（如风电发电机或储能系统中的旋转机械部件）的早期故障诊断。阳光电源在风电变流器及储能系统领域有深厚积累，虽然该文侧重于电机本体，但其提出的高频注入诊断思路可借鉴于风电变流器对发电机状态的实时监测，或应用于大型储能系统中的旋转设备运维。建议研发团队关注该方法在iSolarClou...
基于虚拟定子磁链的五相容错永磁电机开路故障直接转矩控制
Virtual-Stator-Flux-Based Direct Torque Control of Five-Phase Fault-Tolerant Permanent-Magnet Motor With Open-Circuit Fault
Huawei Zhou · Cheng Zhou · Weiguo Tao · Jiabin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文针对五相容错永磁电机在开路故障下的运行性能问题，提出了一种基于虚拟定子磁链策略的直接转矩控制（DTC）方法。该方法通过构建虚拟定子磁链，有效提升了电机在故障工况下的转矩响应速度和运行稳定性，实现了高转矩密度与低转矩脉动控制。
解读: 该研究聚焦于多相电机容错控制算法，虽非阳光电源核心的光伏或储能业务，但其“故障容错”与“高性能控制”理念对公司风电变流器及电动汽车驱动产品线具有参考价值。在风电变流器领域，提升发电机侧在极端工况下的容错运行能力是提高系统可靠性的关键；在电动汽车驱动领域，该算法可优化车载电机驱动系统的鲁棒性。建议研发...
基于零序电压的永磁电机匝间短路与高阻连接故障检测与分类
Detection and Classification of Turn Fault and High Resistance Connection Fault in Permanent Magnet Machines Based on Zero Sequence Voltage
Rongguang Hu · Jiabin Wang · Andrew R. Mills · Ellis Chong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
随着对电气系统可靠性要求的提高，健康监测与故障检测至关重要。永磁电机中常见的匝间短路故障会导致严重损坏，需及时检测与缓解；而高阻连接故障虽不直接导致严重后果，但会引起相位不对称。本文提出一种基于零序电压的检测与分类方法，旨在提升电机系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的故障诊断与可靠性监测，对阳光电源的风电变流器业务具有参考价值。风电变流器作为发电机与电网的接口，其对发电机侧故障的快速识别能力直接影响系统可用率。虽然阳光电源目前主营光伏与储能，但风电变流器作为核心业务之一，引入此类基于零序电压的非侵入式故障诊断算法，可提升变流器对发电机绕...
五相容错永磁电机单相短路故障的第三空间谐波注入补救策略
Remedy Strategy for Five-Phase FTPMMs Under Single-Phase Short-Circuit Fault by Injecting Harmonic Currents From Third Space
Qian Chen · Licheng Gu · Jiabin Wang · Wenxiang Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文针对五相容错永磁电机在单相短路故障下的运行，提出了一种新型容错控制策略。该方法将短路故障对转矩性能的影响分解为两部分：短路相失效（等效为开路故障）以及由此产生的短路电流。通过向第三空间注入谐波电流，有效补偿了故障带来的转矩波动，提升了系统的容错运行能力。
解读: 该文献聚焦于多相电机驱动的故障容错控制，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器领域，而非直接生产五相电机，但其提出的“故障解耦与谐波注入补偿”控制思想对提升阳光电源电力电子变换器的可靠性具有参考价值。特别是在风电变流器或大功率电机驱动应用中，类似的容错控制算法可增强系统在...
提升基于IGCT的高功率应用关断性能——第一部分：超低电压下的异常大电流关断模式与安全工作区扩展
Enhancing Turn-Off Performance in IGCT-Based High Power Applications—Part I: Anomalous High Current Turn-Off Mode and Safe Operating Area Expansion at Ultra-Low Voltage
Jiabin Wang · Lvyang Chen · Xiangyu Zhang · Jiapeng Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
集成门极换流晶闸管（IGCT）以其低导通压降和高浪涌电流能力著称，但其关断电流能力限制了应用。本文研究了超低电压条件下IGCT的一种异常大电流关断模式。通过理论分析与仿真，揭示了其物理机制，并提出了扩展安全工作区（SOA）的有效方法。
解读: IGCT作为高压大功率器件，在阳光电源的兆瓦级集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。虽然目前主流采用IGBT/SiC模块，但随着大功率电力电子设备对更高效率和电流密度的追求，研究IGCT在极端工况下的关断特性有助于优化高压变流器的设计。建议研发团队关注该器件...
提升基于IGCT的高功率应用中的关断性能——第一部分：超低电压下的异常大电流关断模式与安全工作区扩展
Enhancing Turn-Off Performance in IGCT-Based High Power Applications—Part I: Anomalous High Current Turn-Off Mode and Safe Operating Area Expansion at Ultra-Low Voltage
Jiabin Wang · Lvyang Chen · Xiangyu Zhang · Jiapeng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
集成门极换流晶闸管（IGCT）以其低导通态电压和高浪涌电流能力而闻名，但历史上，其关断电流能力有限限制了它们的应用。本文研究了IGCT在超低电压条件下的一种异常高电流关断模式。通过全面的理论分析和仿真，证明了IGCT在超低电压下能够实现数倍于其额定电流的关断能力，突破了传统上对严格门极换流条件的要求。这一发现显著扩大了IGCT的安全工作区（SOA），为优化其在高功率应用中的使用提供了新视角。本文的研究结果为姊妹篇论文奠定了基础，姊妹篇论文将利用这一现象探索进一步提高IGCT关断性能的混合开关设计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于IGCT器件关断性能提升的研究具有重要的战略价值。IGCT作为高压大功率半导体器件，其低导通压降和高浪涌电流能力一直是大型光伏逆变器和储能变流器的理想选择，但关断电流能力不足始终制约着其在超大功率应用场景中的推广。 该研究发现的"超低电压条件下异常高电流关断模式"...
用于缓解逆变器供电驱动中中点电压应力的无源滤波器
A Passive Filter for Mitigating Neutral-Point Voltage Stress in Inverter-Fed Drives
Shubham Sundeep · Jiabin Wang · Antonio Griffo · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
碳化硅（SiC）半导体器件的短开通/关断时间和高开关频率会引发诸多问题，如电机端子和绕组中的过电压、电磁干扰（EMI）增加以及轴承电流等。以往的研究和标准已提出众多EMI滤波器来缓解这些问题。然而，这些滤波器旨在缓解电机端子处的过电压，并未解决三相绕组星形中性点处可能出现的过大电压应力问题，甚至可能会加重这种电压应力。数学模型表明，中性点处的电压应力是由不同相中传播的电压波叠加所致。本研究提出一种基于阻抗测量的分析方法，以选择经济高效的无源滤波器的最优参数，从而减少中性点处的电压振荡。文中给出了...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对逆变器驱动系统中性点电压应力抑制的无源滤波技术具有重要的工程应用价值。随着SiC功率器件在我司光伏逆变器和储能变流器产品中的广泛应用，其高开关频率和快速开关特性带来的系统性挑战日益凸显，这与论文所关注的核心问题高度契合。 该技术的创新之处在于突破了传统EMI滤波器...