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基于下垂的多单元AC-DC变换器无线通信分布式控制中的功率不平衡补偿
Power Imbalance Compensation of Droop-Based Distributed Control With Wireless Communication in Multi-Cell AC-DC Converters
Keita Ohata · Hiroki Watanabe · Keisuke Kusaka · Jun-ichi Itoh 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
本文针对输入并联输出并联（IPOP）型交直流转换器提出了一种带有功率不平衡补偿的增强型分布式控制方案，该方案采用了包含非瞬时值的功率不平衡补偿器。在传统下垂控制下，由于负载与各个单元之间存在布线电阻，并联连接的单元转换器中功率分配不平衡是一个常见问题。所提出的补偿器置于电压和电流反馈回路的外环，能有效缓解这些不平衡问题。通过利用非瞬时值，该控制方案可采用低带宽通信，从而能够使用低速无线模块并减少所需的信号线，进而提高了系统的灵活性。采用一个由六个集成无线通信模块的单元组成的7.2千瓦样机进行了实...
解读: 该功率不平衡补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。多单元IPOP并联架构是大功率储能系统的典型拓扑，文章提出的基于无线通信的改进下垂控制方案可直接应用于模块化储能变流器的功率均衡管理。其本地反馈补偿机制能有效解决阳光电源储能系统中因器件参数离散性、通...
基于串联自治模块化变换器的电力转换系统分布式控制方法
Distributed Control Method for Power Conversion System With Series-Connected Autonomous Modular Converters
Koki Yamanokuchi · Hiroki Watanabe · Jun-Ichi Itoh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种用于通用智能功率模块（USPM）概念中串联电流源变换器的电流下垂控制方法。该系统由具备高速控制器和自主分布式控制的USPM构建。相比传统的电力电子积木（PEBB），USPM通过其高度的灵活性和可用性，显著提升了电力转换系统的通用性。
解读: 该研究提出的USPM概念与阳光电源PowerTitan及PowerStack系列储能系统的模块化设计理念高度契合。通过串联自治模块化变换器及分布式下垂控制，可有效解决大规模储能系统中多模块并联/串联的均流与控制复杂性问题。对于阳光电源而言，该技术有助于提升PCS产品的标准化程度，增强系统在不同电压等...
单相并网逆变器在连续与断续电流模式下的电感无关非线性补偿
Inductance-Independent Nonlinearity Compensation for Single-Phase Grid-Tied Inverter Operating in Both Continuous and Discontinuous Current Mode
Hoai Nam Le · Jun-Ichi Itoh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文提出了一种适用于单相并网逆变器在连续电流模式（CCM）和断续电流模式（DCM）下运行的控制策略，旨在减小电感体积的同时不恶化电流总谐波失真（THD）。传统控制方法在DCM非线性补偿中依赖电感参数，而本文提出的方法实现了电感无关的补偿，提升了系统控制的鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型组串式逆变器产品线具有重要价值。在追求高功率密度和小型化的趋势下，逆变器常在轻载时进入DCM模式，传统控制易受电感参数偏差影响导致THD恶化。本文提出的电感无关补偿算法，能够有效提升逆变器在宽负载范围下的电能质量，降低对电感参数一致性的依赖，从而降低生产成本并提...
基于空间矢量PWM的宽功率因数范围三相电压源逆变器直流侧电容电流谐波抑制
Current Harmonic Reduction Based on Space Vector PWM for DC-Link Capacitors in Three-Phase VSIs Operating Over a Wide Range of Power Factor
Koroku Nishizawa · Jun-Ichi Itoh · Akihiro Odaka · Akio Toba 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文提出了一种新型空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略，旨在降低两电平三相电压源逆变器在宽功率因数范围运行下的开关频率级输入电流谐波。通过优化电压空间矢量的利用，最小化了逆变器输入电流相对于平均值的波动，从而有效改善了直流侧电容的电流应力。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器）具有极高的应用价值。直流侧电容是逆变器寿命的关键瓶颈，通过优化SVPWM策略降低电容电流纹波，可直接提升直流支撑电容的使用寿命与可靠性，降低温升，从而优化整机热设计。在阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中，可结合此类算法实现更精准的电...
基于混合断续电流模式的高频SiC Boost变换器全负载范围效率提升研究
Wide-Load-Range Efficiency Improvement for High-Frequency SiC-Based Boost Converter With Hybrid Discontinuous Current Mode
Hoai Nam Le · Jun-Ichi Itoh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种结合三角电流模式（TCM）与断续电流模式（DCM）的混合电流控制策略，旨在提升高频SiC Boost变换器在全负载范围内的效率。在额定负载下，利用TCM实现零电压开关（ZVS），以提高开关频率并减小变换器体积；在轻载下，通过混合模式优化损耗，显著提升整体能效。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能PCS（如PowerTitan/PowerStack）中的DC-DC升压级具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，高频化是必然趋势，SiC器件的应用已成为主流。通过TCM与DCM的混合控制，可有效解决SiC变换器在轻载下的效率瓶颈，降低待机损耗...
降低电机噪声的斜坡式DPWM技术理论研究
Theoretical Study of Rampwise DPWM Technique to Reduce Motor Acoustic Noise
Hideki Ayano · Takumi Nakagaki · Yuki Iguchi · Yoshihiro Matsui 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
电机在电梯或电动汽车等生活环境附近运行时产生的噪声会引起不适。为降低噪声，通常需提高开关频率，但这会导致开关损耗增加。本文研究了一种斜坡式不连续脉宽调制（DPWM）技术，旨在平衡开关损耗与声学噪声控制，为电机驱动系统提供更优的调制策略。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及电机驱动相关业务具有重要参考价值。在充电桩功率模块及电机驱动控制中，噪声控制是提升用户体验的关键指标。通过引入斜坡式DPWM技术，可以在不显著增加开关损耗的前提下，有效抑制电机或功率变换器产生的电磁噪声。建议研发团队在充电桩模块的控制算法中评估该调制策略，以优化产品...
基于飞跨电容DC/DC变换器的有源功率解耦单相电压源逆变器研究
Development of DC to Single-Phase AC Voltage Source Inverter With Active Power Decoupling Based on Flying Capacitor DC/DC Converter
Hiroki Watanabe · Tomokazu Sakuraba · Keita Furukawa · Keisuke Kusaka 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种无需额外元件的单相逆变器功率解耦方法，通过将飞跨电容DC/DC变换器（FCC）与电压源逆变器（VSI）结合，利用FCC中的小容量飞跨电容同时实现升压功能与双倍工频功率纹波抑制，从而有效减小直流侧电容的体积与容量需求。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。单相系统中的双倍工频纹波通常限制了直流侧电解电容的寿命，是影响逆变器可靠性的关键瓶颈。通过引入飞跨电容进行有源功率解耦，可以在不增加额外功率器件的前提下，减小直流侧电容容量，甚至实现薄膜电容替代电解电容，从而显著提升产品的使用寿命...
利用扩频技术降低感应式电能传输系统的辐射噪声水平
Reduction in Radiation Noise Level for Inductive Power Transfer Systems Using Spread Spectrum Techniques
Kent Inoue · Keisuke Kusaka · Jun-Ichi Itoh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出两种利用扩频技术降低感应式电能传输（IPT）系统辐射噪声的方法，并通过实验验证。针对电动汽车（EV）及插电式混合动力汽车（PHEV）的IPT系统，该研究旨在解决辐射噪声超标问题，确保系统符合电磁兼容性（EMC）标准，提升系统电磁环境友好性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着大功率无线充电技术的发展，电磁干扰（EMI）控制是产品合规与商业化的关键。扩频技术作为一种有效的调制手段，可降低峰值辐射噪声，减少对电网及周边电子设备的干扰。建议研发团队在充电桩功率模块设计中引入扩频控制策略，优化PCB布局与磁性元件设计，以...
基于各组件体积评估的H桥单元模块化多电平变换器高功率密度设计
High Power Density Design for a Modular Multilevel Converter With an H-Bridge Cell Based on a Volume Evaluation of Each Component
Toshiki Nakanishi · Jun-Ichi Itoh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文针对6.6kV交流电网连接的模块化多电平变换器（MMC）降压整流器，提出了一种高功率密度设计方法。文章阐明了子模块数量、输出电压与整体体积之间的关系，并给出了旨在最小化电容、散热器及桥臂电感体积的设计流程。
解读: 该研究关注的MMC拓扑及高功率密度设计方法，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC技术在降低谐波、提升效率及减小系统体积方面优势显著。建议研发团队借鉴文中关于电容、散热器与电感的体积...
基于SiC-MOSFET的九开关矩阵变换器最大功率密度设计方法
A Maximum Power Density Design Method for Nine Switches Matrix Converter Using SiC-MOSFET
Kazuhiro Koiwa · Jun-Ichi Itoh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文提出了一种基于SiC器件的前置设计方法，旨在实现矩阵变换器的最大功率密度。通过理论推导并经仿真和实验验证了变换器的导通损耗与开关损耗，建立了效率与功率密度之间的关系模型，为高性能电力电子变换器设计提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于SiC器件在复杂拓扑（九开关矩阵变换器）中的高功率密度设计，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。首先，该设计方法可直接应用于阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）的功率模块优化，助力提升产品功率密度，降低体积与重量。其次，SiC器件的损耗建模与效率优化策略，有助于提升Powe...