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双三相永磁同步电机单通道运行中负序电流的分析与抑制
Analysis and Suppression of Negative-Sequence Current in Single-Channel Operation of Dual Three-Phase PMSM With Zero Angle Displacement
Zekai Lyu · Shuangxia Niu · Haolan Zhan · Tao Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
在风力发电等大功率应用中，具备两个功率转换通道的双三相永磁同步电机（PMSM）因其出色的容错能力而日益受到青睐。本文聚焦于零角位移双三相永磁同步电机的电流控制，尤其是在其中一个通道发生故障的场景下。研究了不对称互感对负序电流的影响。随后，提出了一种基于非整数滑动离散傅里叶变换的谐波控制方法，以抑制不需要的电流谐波。该方法无需额外的参数调整或数字滤波器，便于工程实施和集成。在缩比驱动系统上的实验结果验证了所提方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对双三相永磁同步电机单通道运行时负序电流抑制的研究具有重要的技术参考价值。该技术虽然源于风电领域，但其核心控制思想与我司在大功率光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统中面临的挑战高度契合。 在技术价值层面，该研究解决的不对称互感导致的负序电流问题，与我司储能系统...
基于新型矢量选择方案的三电平NPC逆变器供电PMSM驱动模型预测控制
Model Predictive Control of Three-Level NPC Inverter-Fed PMSM Drives Based on a Novel Vector-Selection Scheme
Xiaomei Tang · Shuangxia Niu · K. T. Chau · Xin Yuan 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
现有模型预测控制（MPC）方法多采用多矢量模式以提升稳态性能，但增加了系统复杂性，尤其对三电平逆变器而言。此外，当考虑共模电压（CMV）与中点电位（NPP）不平衡问题时，需评估多种矢量组合并繁琐调节权重系数。本文提出一种基于多矢量的新型MPC方案，通过将参考电压矢量映射至子六边形以缩小候选区域，并在成本函数中优化所选矢量的作用时间，最小化预测与合成矢量间的误差。同时重构高CMV幅值的基本矢量，并引入滞环控制器抑制NPP偏移。实验结果表明，该方法优于其他多矢量MPC算法。
解读: 该三电平NPC逆变器MPC控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和新能源汽车电机驱动产品具有重要应用价值。新型矢量选择方案通过子六边形映射简化候选矢量搜索，可显著降低PowerTitan大型储能系统的控制器计算负荷，提升实时响应性能。共模电压抑制与中点电位平衡策略可直接应用于三电平拓扑储能变流器，延长...
基于脉冲幅度调制与令牌轮换的多电平逆变器电压平衡方法
Pulse Magnitude Modulation and Token Rotation-Based Voltage Balancing Method of Multilevel Inverter for Wireless Power Transfer
Jian Guo · K.T. Chau · Wei Liu · Yunhe Hou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
多电平逆变器在大功率无线电能传输（WPT）系统中受到了越来越多的关注，但其开关损耗和电容电压平衡问题令人担忧。为解决这些问题，本文提出并实现了一种用于WPT系统的飞跨电容多电平逆变器（FCMLI）的Σ-Δ脉冲幅度调制（PMM）方法。该方法可同时实现宽范围输出电压调节和零电压开关。此外，本文还提出了一种基于令牌旋转的用于WPT的FCMLI飞跨电容电压平衡方法。该方法可平衡任意电压等级的FCMLI电容电压，同时保持较小的纹波并抵抗阶跃动态变化。文中还讨论了飞跨电容的相应参数选择。通过理论分析、计算机...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这篇论文提出的飞跨电容多电平逆变器技术及其Σ-Δ脉冲幅度调制方案具有显著的战略价值。该技术虽然针对无线电能传输系统，但其核心创新——开关损耗优化和电容电压平衡控制——与我司光伏逆变器和储能变流器的技术痛点高度契合。 首先，论文提出的零电压开关技术能够有效降低开关损耗，这对...
超声波电机的无线供电、驱动与数据传输
Wireless Power, Drive, and Data Transfer for Ultrasonic Motors
Zhiwei Xue · K.T. Chau · Wei Liu · Ying Fan 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
无线电机在安装灵活性和无电缆特性方面具有显著优势，但要实现无线运动，接收端不可避免地需要多个功率半导体和电子元件。此外，由于在实现无线无速度传感器通信方面存在技术障碍，电机速度信息难以获取。为解决这些问题，本文新提出了一种具有高度集成的无线电能、驱动和数据传输（WPD²T）功能的新型无线超声波电机（USM）系统。创新之处在于，所提出的WPD²T系统利用USM固有的电容特性，仅通过带有串联电感的高度集成磁耦合器（IMC）同时实现无线电能传输、无线驱动控制和无传感器速度信息通信，从而大大简化了系统结...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无线超声波电机的集成化功率、驱动与数据传输技术（WPD²T）虽然主要面向生物医疗微型机器人等小型化应用场景，但其核心创新理念对我们在新能源领域的技术演进具有重要启示价值。 该技术的核心亮点在于利用超声波电机的固有电容特性，通过高度集成的磁耦合器实现无线功率传输、驱动控...
基于多电流幅值调制的三维自由定位无线能量传输
Three-Dimensional Free-Positioning Wireless Power Transfer via Multiple-Current Amplitude Modulation
Jiahua Lyu · Wei Liu · Shuangxia Niu · Tianyi Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
自由定位是无线能量传输在消费电子与工业电子应用中面临的关键挑战之一。传统研究多集中于二维平面内的错位问题，当传输距离变化时，抗错位能力往往下降，且需重新设计耦合结构。本文提出一种基于三层同心发射线圈的多电流幅值调制方法，通过调节各层电流实现不同传输距离下磁场分布的均匀性，从而支持三维自由定位。为此，设计了一种代理辅助的多保真度遗传算法（SAMFGA），用于优化耦合结构及电流幅值。引入带评分机制的适应度函数评估磁场均匀性，提升优化效率。实验验证了该方案在不同传输距离下的抗错位性能，结果表明其在x、...
解读: 该三维自由定位无线能量传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。多电流幅值调制方法可应用于充电桩无线充电模块，解决车辆停放位置偏差导致的充电效率下降问题，25%的xy向抗偏移能力和15.6%的z向容差可显著提升用户体验。代理辅助多保真度遗传算法（SAMFGA）的优化思路可借鉴至ST储能系统...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...