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基于ICRLS和扰动滑模观测器的未知参数条件下并网三相逆变器多开关开路故障诊断
Multiple Open-Switch Fault Diagnosis of Grid-Connected Three-Phase Inverters Under Unknown Parameter Conditions Using ICRLS and Disturbance Sliding Mode Observer
Shuiqing Xu · Zhiqin Zheng · Lei Wang · Hai Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
针对未知参数条件下并网三相逆变器开关开路（OS）故障诊断问题，提出了一种结合输入补偿递归最小二乘法（ICRLS）与离散扰动滑模观测器（DSMO）的方法。该方法通过ICRLS提高参数辨识精度，并利用DSMO实现故障的快速精准定位。
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。在光伏电站长期运行中，功率器件的开路故障是影响系统可靠性的关键因素。该方法在未知参数条件下实现故障诊断，无需依赖精确的系统模型，非常适合阳光电源iSolarCloud智能运维平台进行边缘侧部署。建议研发团队将其集成至逆变器底...
多电平电流注入变换器的均流驱动方法
A Current-Sharing Driving Method for Multilevel Current Reinjection Converter
Zhenwei Li · Haoyu Li · Lei Zhao · Xuemei Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
多电平电流注入（MLCR）变换器在容量、效率及谐波抑制方面优于传统PWM变换器，在高压直流输电领域具有广阔应用前景。然而，注入电流不平衡问题严重影响输入电流谐波特性及系统运行可靠性。本文提出了一种新型均流驱动方法，旨在解决该关键技术瓶颈。
解读: 该技术主要针对高压直流输电及大功率变换场景。对于阳光电源而言，虽然目前核心产品线集中在光伏逆变器（组串/集中式）和储能系统（PowerTitan/PowerStack），但MLCR拓扑在提升大功率电力电子设备功率密度和降低谐波方面具有参考价值。建议研发团队关注该均流驱动方法在未来大功率集中式逆变器或...
临界导通模式并网逆变器的电荷控制以增强动态性能与鲁棒性
Charge Control of Critical Conduction Mode Grid-Tied Inverters to Enhance Dynamics and Robustness
Yuying He · Li Zhang · Zhengzi Lei · Zhongshu Zheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
临界导通模式（CRM）是并网逆变器实现零电压开关、降低开关损耗并突破开关频率限制的有效策略。为消除传统过零检测电路带来的额外硬件成本与复杂性，本文提出了一种全数字化的CRM控制实现方案，旨在提升系统的动态响应速度与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器产品线具有重要参考价值。CRM模式能显著提升逆变器效率并减小磁性元件体积，助力产品向高功率密度和高效率方向演进。通过全数字化的CRM控制方案，可省去硬件过零检测电路，降低生产成本，提升系统可靠性。建议研发团队在户用及工商业组串式逆变器中探索该控制策略的应用，特别是在追求...
基于二元极值理论的永磁同步电机损耗最小化控制
Loss Minimization Control Based on Bivariate Extreme Value Theory for PMSMs
Zhuang Liu · Kun Mao · Xusheng Lei · Shiqiang Zheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
针对永磁同步电机（PMSM），本文提出了一种基于二元极值理论的损耗最小化控制（LMC）方法。该方法综合考虑了铜损和铁损，旨在克服传统最大转矩电流比（MTPA）控制在模型近似和转矩估计精度上的局限性，从而进一步提升电机系统的运行效率。
解读: 该研究聚焦于电机驱动的高效控制算法，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联。虽然阳光电源目前核心业务侧重于电力电子变换，但电机驱动控制算法（如MTPA及损耗优化）在风电变流器及未来可能拓展的电机驱动相关领域具有参考价值。建议研发团队关注该算法在提升变流器驱动电机效率方面的潜力，特别是...
浪涌条件下键合线FRD芯片的温度评估与失效分析
Temperature Evaluation and Failure Analysis of Wire-Bonded FRD Chips in Surge Conditions
Feilin Zheng · Xiang Cui · Xuebao Li · Zhibin Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
在浪涌条件下，带键合线的功率二极管芯片失效与自热引起的温升密切相关。然而，现有方法难以准确评估浪涌工况下的芯片温度分布。本文提出了一种基于电热耦合的实验-仿真迭代建模方法，用于精确分析浪涌下的热特性及失效机理。
解读: 该研究对于提升阳光电源核心功率模块的可靠性至关重要。在光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）中，功率器件在电网故障或浪涌冲击下的鲁棒性是系统安全运行的关键。该文提出的电热迭代建模方法，可直接应用于阳光电源功率模块的选型与设计阶段，优化键合线布局与散热设计，从而提升产品在极端工况下的抗浪...
浪涌条件下键合线功率芯片的三维电热耦合温度评估建模
Three-Dimensional Electro-Thermal Coupling Temperature Evaluation Modeling of Wire-Bonded Power Chips Under Surge Conditions
Feilin Zheng · Binqi Liang · Xiang Cui · Xuebao Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文研究了浪涌条件下功率半导体芯片失效与自热引起的高温之间的关系，强调了获取浪涌期间结温以进行可靠性评估的重要性。针对现有实验方法难以直接获取瞬态结温的问题，提出了一种三维电热耦合建模方法，用于评估功率芯片在极端浪涌条件下的温度分布。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的可靠性设计。在电网故障或极端浪涌工况下，功率器件的瞬态热应力是导致失效的关键因素。通过引入该三维电热耦合建模方法，研发团队可更精准地评估IGBT/SiC模块在极端工况下的热耐受极限，优化散热结构设计，从...
无传感器永磁同步电机驱动中常见电气故障与传感器故障的容错控制
Fault-Tolerant Control of Common Electrical Faults and Sensor Faults in Sensorless PMSM Drives
Yun Zhang · Xueqing Wang · Lei Kong · Linlin Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
传统无传感器控制难以在驱动器故障时准确估计转子位置，导致系统快速崩溃。本文提出了一种无需额外辅助设施的容错控制方案，旨在解决无传感器永磁同步电机（PMSM）驱动中的常见电气故障及传感器故障，提升系统运行的鲁棒性。
解读: 该技术主要针对电机驱动的容错控制，与阳光电源的电动汽车充电桩（电机驱动相关模块）及风电变流器业务具有技术关联性。在风电变流器中，提高发电机侧控制的容错能力可显著提升风机在极端工况下的可靠性。建议研发团队关注该方案中无需额外硬件的容错策略，将其算法逻辑引入iSolarCloud智能运维平台，通过软件升...
面向永磁同步直线电机驱动器的鲁棒无差拍预测电流控制
Robust Deadbeat Predictive Current Regulation for Permanent Magnet Synchronous Linear Motor Drivers With Parallel Parameter Disturbance and Load Observer
Lijun Wang · Jiwen Zhao · Xing Yang · Zhilei Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种基于并行参数扰动与负载观测器（PPDLOB）的永磁同步直线电机（PMSLM）鲁棒无差拍预测电流控制（DPCR）算法。首先，利用离散时间PMSLM模型引入了考虑控制延迟的改进DPCR算法以提升电流环动态性能；其次，通过PPDLOB实现对参数扰动和负载变化的实时补偿，增强了系统的鲁棒性。
解读: 该研究提出的无差拍预测控制（DPCR）及参数扰动观测技术，在控制理论层面与阳光电源的逆变器及储能变流器（PCS）核心控制算法具有同源性。虽然针对的是直线电机驱动，但其对控制延迟的补偿及参数鲁棒性设计，可借鉴应用于阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan系列储能变流器中，以提升在弱电网或复杂负载工...
用于软开关单相逆变器的变关断时间与死区时间优化控制频率方案
Variable OFF-Time and Deadtime Scheme With Optimized Control Frequency for Soft-Switching Single-Phase Inverters
Zhongshu Zheng · Li Zhang · Chao Wu · Yiming Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种针对单相逆变器临界导通模式（CRM）的优化控制方案。通过引入变关断时间和死区时间调节，有效解决了传统基于反向电流边界（RCB）控制中因反向电感电流过大和固定死区导致的RMS电流增加及功率损耗问题，并优化了数字控制频率，提升了软开关性能。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的核心产品线——户用及组串式光伏逆变器。通过优化CRM模式下的软开关控制，能够显著降低逆变器功率损耗，提升整机效率，这对于提升户用逆变器在轻载下的能效表现至关重要。此外，该方案通过减小RMS电流，有助于降低功率器件的热应力，从而提升产品的可靠性与功率密度。建议研发团队在下一代...
临界模式LCL型单相并网逆变器的全电网电压前馈及其物理诠释
Full Grid Voltage Feedforward for Critical Mode LCL-Type Single-Phase Grid-Tied Inverters With Physical Interpretations
Zhongshu Zheng · Li Zhang · Yiming Wang · Zhengzi Lei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
全电网电压前馈（GVF）是抑制电网电压谐波引起电流畸变的有效策略。然而，对于临界导通模式（CRM）并网逆变器，其控制方案的时变特性使得无法通过传递函数推导全GVF策略。本研究首次从物理层面分析了该问题，并提出了相应的控制方案。
解读: 该研究针对临界导通模式（CRM）下的LCL型单相并网逆变器，解决了电网电压前馈在时变控制系统中的实现难题。对于阳光电源的户用光伏逆变器产品线，该技术能显著提升在弱电网或电网谐波干扰环境下的电流质量，降低THD（总谐波失真）。建议研发团队在户用机型的数字控制算法中引入该物理层面的前馈优化，以增强产品在...
基于三相广义坐标变换的三/四桥臂混合并联逆变器下垂控制
Droop Control of Three- and Four-Leg Hybrid Parallel Inverters Based on Three-Phase Generalized Coordinate Transformation
Guangjun Tan · Yixing Zheng · Wei Zhao · Lei Qi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对微电网中不对称负载对中性线连接的需求，本文提出了一种三桥臂与四桥臂混合的并联逆变器拓扑结构。该方案旨在解决三相四线制系统在不对称负载下的运行问题，并利用广义坐标变换优化了下垂控制策略，有效提升了并联系统的功率分配精度与电压稳定性。
解读: 该研究提出的三/四桥臂混合并联拓扑对阳光电源的工商业及微电网储能解决方案具有重要参考价值。在处理复杂不对称负载（如工业园区、数据中心）时，四桥臂逆变器能提供更好的中性点支撑。建议研发团队评估该拓扑在PowerStack系列储能系统中的应用潜力，通过优化下垂控制算法，提升系统在弱电网或离网微电网环境下...
氮化镓高电子迁移率晶体管
GaN-based HEMTs）击穿特性表征方法分析
Sheng Lei Zhao · Bin Hou · Wei Wei Chen · Min Han Mi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文通过研究关断状态漏电流和击穿曲线，分析了GaN HEMT的击穿特性表征方法。研究发现，在七种常规击穿曲线中，仅有两种能通过传统三端击穿表征方法合理呈现，并针对其余五种击穿类型进行了深入探讨。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。本文提出的击穿特性表征方法，对于优化阳光电源功率模块的选型、提升高频变换器的可靠性设计具有重要参考价值。建议研发团队将此表征方法引入GaN器件的入库测试与失效分析流程中，以更精准地评估器件在极端...
通过修改耦合电感匝数比提高自适应储能全桥变换器效率
Efficiency Improvement of an Adaptive-Energy-Storage Full-Bridge Converter by Modifying Turns Ratio of a Coupled Inductor
Lei Zhao · Haoyu Li · Chuanyu Xu · Xuemei Zheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种提高自适应储能（AES）全桥变换器效率的实用方法。传统AES变换器中耦合电感匝数比为1，导致超前桥臂与滞后桥臂峰值电流相同。通过优化匝数比，可将部分超前桥臂电流转移至滞后桥臂，从而降低峰值电流并提升整体转换效率。
解读: 该研究直接针对储能变流器（PCS）核心拓扑的效率优化，对阳光电源的PowerTitan（液冷储能系统）及ST系列PCS产品具有重要参考价值。通过调整耦合电感匝数比来优化桥臂电流分布，可有效降低功率器件的导通损耗与峰值电流应力，从而提升整机效率并改善热管理表现。建议研发团队在下一代高功率密度储能变流器...
通过嵌入式封装结构降低大功率LED芯片键合界面热阻
Reduction of Die-Bonding Interface Thermal Resistance for High-Power LEDs Through Embedding Packaging Structure
Xiang Lei · Huai Zheng · Xing Guo · Zefeng Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
热管理是大功率LED的关键问题。本研究提出了一种新型封装结构，通过将LED芯片嵌入引线框架基板的方形凹槽中，并利用氮化硼填充间隙，有效降低了芯片键合界面的热阻，为电子器件散热提供了新思路。
解读: 该文献提出的嵌入式封装与界面热阻优化技术，在功率电子领域具有通用参考价值。对于阳光电源而言，虽然研究对象是LED，但其核心的散热路径优化和界面热阻降低方法，可直接迁移至组串式逆变器（如SG系列）及储能变流器（PowerTitan/PowerStack）中功率模块（IGBT/SiC）的封装设计。建议研...
基于栅极降压的新型SiC MOSFET短路退化抑制驱动电路
A Novel Gate-Buck-Based Drive Circuit for Mitigating the Degradation of SiC MOSFETs During Short Circuit
Xinsong Zhang · Yizhuan Zheng · Lei Zhang · Xibo Yuan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
研究SiC MOSFET短路(SC)容限小导致退化和损坏的主要因素。实验证实短SC时间导致更严重的电压应力,因此仅缩短保护时间不适当。分析硬开关故障(HSF)和负载故障(FUL)差异,单一SC检测难以同时适用两种故障。提出新型栅极降压驱动电路缓解SiC MOSFET退化。该电路将驱动过程分三阶段,通过调整各阶段电压值缓解退化并延长寿命,在短SC保护时间内抑制电压尖峰应力,适用两种SC故障,对开关速度和功率损耗影响最小。
解读: 该SiC短路保护驱动技术对阳光电源SiC器件应用有重要保护价值。栅极降压三阶段驱动方案可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的SiC MOSFET驱动电路设计,提高短路工况下的可靠性和寿命。该技术对PowerTitan大型储能系统和1500V光伏系统的SiC功率模块保护有指导意义,可降低短路故障风险...
浪涌条件下键合线功率芯片三维电热耦合温度评估建模
Three-Dimensional Electro-Thermal Coupling Temperature Evaluation Modeling of Wire-Bonded Power Chips Under Surge Conditions
Feilin Zheng · Binqi Liang · Xiang Cui · Xuebao Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
功率半导体芯片在浪涌条件下的失效与自热导致的高温之间的关系凸显了获取芯片在浪涌条件下的温度对于可靠性评估的重要性。然而，目前直接获取芯片瞬态结温的实验方法在浪涌条件下的实际工程中并不容易应用。因此，迫切需要进行精确建模来计算芯片的瞬态温升。本文提出了一种开创性的全耦合电热模型，该模型将芯片物理特性与三维封装结构相结合。它无需进行破坏性的浪涌实验，就能计算芯片在浪涌条件下的三维温度分布。本文阐述了建模原理和过程，表明该模型得出的浪涌电流 - 电压轨迹和温度分布与实验测量结果高度吻合。
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项三维电热耦合温度评估建模技术对我们的核心产品线具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能系统中，功率半导体芯片是承载大功率转换的核心器件，其在雷击浪涌、电网故障等极端工况下的可靠性直接决定了系统的安全性和寿命。 该技术的核心价值在于能够在不进行破坏性实验的前提下，精确预测...
基于ICRLS与扰动滑模观测器的未知参数条件下并网三相逆变器多开关开路故障诊断
Multiple Open-Switch Fault Diagnosis of Grid-Connected Three-Phase Inverters Under Unknown Parameter Conditions Using ICRLS and Disturbance Sliding Mode Observer
Shuiqing Xu · Zhiqin Zheng · Lei Wang · Hai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
针对并网三相逆变器在参数未知情况下的开路（OS）故障诊断问题，本文提出了一种将输入补偿递推最小二乘法（ICRLS）与离散扰动滑模观测器（DSMO）相结合的方法。首先，引入了 ICRLS 方法，该方法通过补偿未知扰动来提高参数辨识的准确性，从而提升故障诊断的可靠性。随后，提出了一种新型 DSMO 用于快速、精确地估计三相电流。然后，基于这些观测值设计了自适应故障检测变量，确保了检测算法的鲁棒性。最后，通过构建故障相识别和故障类型识别机制，该方法实现了对并网三相逆变器 21 种不同类型 OS 故障的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对并网三相逆变器开关故障诊断的技术研究具有重要的工程应用价值。该技术通过结合输入补偿递推最小二乘法（ICRLS）和离散扰动滑模观测器（DSMO），在参数未知条件下实现了21种开关故障的精确识别，这对提升光伏逆变器和储能变流器的可靠性与智能运维能力具有直接意义。 在实...
一种增强型无源性控制在波浪能转换系统混合储能中的应用
An Enhanced Passivity-Based Control of Hybrid Energy Storage Applied to Wave Energy Conversion System
Peiwen Tan · Lei Huang · Wenjun Zheng · Shixiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
直驱式波浪能转换器（DDWEC）的输出功率本质上受实际海况影响，具有显著的间歇性。这种可变性给向负载提供稳定电力带来了挑战，进而使控制策略变得复杂。本文提出了一种用于含直驱式波浪能转换器和混合储能系统（HESS）的孤岛微电网应用的互联阻尼评估 - 基于无源性的控制器（IDA - PBC）。与其他控制方法不同，IDA - PBC 不将控制策略分为外环和内环，这使得控制策略更高效，能够确保系统稳定性。结合基于无源性的控制，本文提出了一种非线性干扰观测器（NDO），以增强系统在参数不匹配和负载条件变化...
解读: 该增强型无源性控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要借鉴价值。文章提出的超级电容-蓄电池混合储能架构与基于端口受控哈密顿模型的控制方法，可直接应用于光储、风储等新能源并网场景的功率平抑。其渐近稳定性保证与鲁棒控制特性，可增强阳光电源储能系统在电网扰动下的动态响...
一种数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架
A data-physics hybrid-driven layout optimization framework for large-scale wind farms
Peiyi Li · Yanbo Ch · Anran Hu · Lei Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 全球风能利用的发展趋势正朝着建设大规模、远距离风电场的方向推进，而战略性的布局优化对于提升风电场发电量至关重要。然而，大规模风电场布局优化（WFLO）面临诸多挑战，主要体现在涉及高维决策变量的复杂计算，以及在尾流模型精度与计算效率之间需要进行权衡。为解决上述问题，本文提出了一种新颖的数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架。该框架尝试将含可变参数的物理方程融入建模过程，以指导尾流效应的建模，并进一步促进布局优化的实现。具体而言，本文提出了物理信息引导的双神经网络（PIDNN）模型用于风...
解读: 该数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要借鉴价值。其物理信息双神经网络(PIDNN)模型通过融合Navier-Stokes方程与可变推力系数,实现尾流效应精准建模,可启发阳光电源在风储一体化项目中优化ST系列储能变流器的功率调度策略。基因定向差分进化算法(...
能量-信息融合交流输电系统信道特性研究
Research on Channel Characteristics of Energy-Information Integrated AC Transmission System
Lei Zheng · Wei Jiang · Li Zhang · Le Peng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
随着分布式电源的快速发展，基于电力电子的设备广泛应用，需具备通信能力以实现远程协调。鉴于电力电子变换器内嵌数字信号调制的潜力，能量-信息融合输电（EIT）技术可实现电能传输与信号通信的统一。然而，由于交流系统在高频信号生成、分离与处理方面的复杂性，EIT多用于直流配电系统。为推动EIT在交流系统中的实用化，并为智能电网中EIT通信系统的参数与软件设计提供依据，亟需分析建模交流输电信道特性并评估其信息承载能力。本文建立了包含电力电子变换器、输电线路和负载的交流信道模型，通过分析各组成部分得到整体信...
解读: 该能量-信息融合交流输电技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。研究提出的交流信道建模方法可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的通信功能优化，通过在功率传输的同时实现信号调制，可减少独立通信模块需求，降低系统成本。该技术为阳光电源构网型GFM控制策略提供新思路：在PowerTi...
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