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基于自演化数字孪生的多相Boost变换器在线健康监测
Self-Evolving Digital Twin-Based Online Health Monitoring of Multiphase Boost Converters
Kushan Choksi · Abdul Basit Mirza · Austin Zhou · Deepi Singh 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
电力电子变换器中功率器件的老化严重威胁系统可靠性，且宽禁带器件的使用加剧了这一现象。本文提出了一种实时非侵入式健康监测机制，利用自演化数字孪生技术实现对退化组件的精准识别，从而提升电力电子系统的可靠性与运维效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（Boost升压电路）及储能变流器（PCS，如PowerTitan系列中的DC-DC环节）具有极高应用价值。通过引入自演化数字孪生与在线健康监测，可实现对SiC等宽禁带器件老化状态的实时评估，从被动维修转向主动预测性维护。建议在iSolarCloud平台中集成此类算法，...
电机驱动系统中电缆与电机绕组阻抗相互作用及其对高频过电压的影响
Cable and Motor Winding Impedance Interactions in Motor Drive Systems and its Impact on HF Overvoltages
Yalda Azadeh · Kushan Choksi · Abdul Basit Mirza · Xiaolong Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文研究了电机绕组在高频下的电压应力问题。当电机绕组的串联谐振频率（反谐振点）与过电压谐振频率重合时，会产生反谐振现象（ARP），严重影响绝缘寿命。文章揭示了负载侧过电压谐振频率的表示方法，为电机驱动系统的绝缘设计与可靠性评估提供了理论支撑。
解读: 该研究关注高频过电压对电机绝缘的影响，对阳光电源的风电变流器及工业电机驱动业务具有参考价值。在风电变流器设计中，长电缆连接带来的高频振荡是导致功率模块及电机绝缘失效的关键因素。建议在风电变流器及大功率工业驱动产品的开发中，引入文中提出的阻抗匹配分析方法，优化输出滤波器设计及电缆选型，以降低过电压应力...
带输出电抗器的电缆连接VSI电机驱动系统中反射波瞬态的简化解析建模
Simplified Analytical Modeling of Reflected Wave Transients in Cable-Connected VSI-Based Motor Drives With Output Reactor
Abdul Basit Mirza · Sama Salehi Vala · Kushan Choksi · Fang Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种简化的集总参数解析模型，用于研究带输出电抗器的两电平电压源逆变器（VSI）驱动系统中的反射波现象（RWP）。RWP会导致电机侧过电压和驱动侧过电流。虽然输出电抗器是缓解RWP的有效方案，但现有建模方法复杂，本文旨在提供一种更简便的分析手段。
解读: 该研究关注逆变器输出侧的反射波瞬态及电抗器抑制方案，对阳光电源的工业驱动及风电变流器产品线具有参考价值。在长电缆连接的变流器应用场景中，反射波引起的过电压是导致功率模块绝缘失效和电机损坏的关键因素。通过该简化模型，研发团队可更高效地评估输出滤波器参数设计，优化变流器输出侧的电气应力，从而提升风电变流...
基于碳化硅的两电平分相逆变器驱动电机反射波现象研究
Investigation of Reflected Wave Phenomenon in SiC-Based Two-Level Split-Phase Inverter-Fed Motor Drives
Abdul Basit Mirza · Kushan Choksi · Sama Salehi Vala · Ali Anwar 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
碳化硅（SiC）器件的高开关速度加剧了两电平电压源逆变器驱动系统中的反射波现象（RWP），导致电机侧过压和驱动侧过流。本文研究的两电平分相（2L-SP）拓扑通过分相电感降低了输出dv/dt，在缓解反射波现象方面展现出应用前景。
解读: 该研究关注SiC器件在电机驱动应用中的高dv/dt问题及反射波抑制，这对阳光电源的工业驱动及电动汽车充电桩业务具有参考意义。随着公司在储能PCS及光伏逆变器中大规模应用SiC器件，如何平衡高开关频率带来的效率提升与电磁兼容（EMC）、电机绝缘寿命（反射波抑制）之间的矛盾至关重要。建议研发团队关注该分...
基于多时间尺度数字孪生的升压变换器健康与故障监测
Multitime-Scale Digital Twin for Health and Fault Monitoring of a Boost Converter
Kushan Choksi · Masayuki Hijikata · Abdul Basit Mirza · Austin Zhou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
功率电子变换器中元器件的退化严重威胁系统可靠性，其退化行为与单个元件健康状态密切相关，可能引发连锁效应，导致系统寿命缩短或故障。本文提出一种基于多时间尺度数字孪生的运行状态监测方法，结合改进的伪启发式健康监测与基于模式识别的故障监测，并在升压变换器中进行验证。该方法利用上管开关/二极管电压和电感电流实现更精确的健康状态估计与快速故障检测。由于导通电阻R<sub>ds,ON</sub>与电感串联电阻R<sub>L</sub>退化对电感电流和输出电压影响相似，单独监测难度大。本文全面分析多种故障类型...
解读: 该多时间尺度数字孪生技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器的可靠性提升具有重要价值。文中针对SiC器件Rds,ON退化与电感ESR退化的解耦监测方法，可直接应用于阳光电源SiC功率模块的健康管理。基于器件脉动电压特征模式的故障检测算法，不依赖传感器完整性，可增强iSolarCloud平台的预测...