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Guest Editorial: Convergence of Data-Driven and Physics-Based Approaches in Power System Analysis, Optimization, and Control
Guest Editorial: Convergence of Data-Driven and Physics-Based Approaches in Power System Analysis, Optimization, and Control
Xiaodong Liang · Qifeng Li · Marija Ilic · Janusz Bialek 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
[Guest Editorial - 特邀编辑社论，期刊编辑或特邀专家的评论性文章，通常无独立摘要]
基于改进观测趋近律的无编码器电机控制智能在线稀疏贝叶斯学习
Intelligent Online Sparse Bayesian Learning for Encoderless Motor Control With Modified Observation Reaching Law
Xueyan Wang · Fobao Zhou · Zhenxiao Yin · Yuxuan Liang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
针对恶劣环境下无编码器电机控制的局限性，本文提出了一种基于改进观测趋近律的非线性磁链观测器。该方法通过引入智能在线稀疏贝叶斯学习算法，有效提升了系统的动态响应速度，并增强了对电机参数变化的鲁棒性，解决了传统无传感器控制在复杂工况下的性能瓶颈。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制领域，对阳光电源的风电变流器产品线具有参考价值。风电变流器在恶劣环境下运行，无编码器控制技术可降低硬件故障率并减少维护成本。文中提到的稀疏贝叶斯学习与改进趋近律算法，可优化变流器在弱电网或复杂风况下的转矩响应与稳定性。建议研发团队关注该算法在风电变流器无传感器矢量控制中的...
一种用于串联SiC MOSFET的通用短路检测与保护方案
A Universal Short-Circuit Detection and Protection Scheme for Series-Connected SiC MOSFETs
Ye Zhou · Liang Xian · Xu Wang · Dan Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
在高功率变换器中，通过串联SiC MOSFET以提升电压等级并简化拓扑结构是一种有效方案。然而，除了正常开关过程中的动态电压均衡外，短路检测与保护同样至关重要。由于驱动时序偏差及器件间I-V特性的固有失配，串联器件的短路保护面临巨大挑战。本文提出了一种通用的短路检测与保护方案，旨在解决串联SiC MOSFET在故障工况下的可靠性问题。
解读: 该技术对阳光电源的高压组串式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直流侧电压（1500V及以上）演进，SiC器件的应用日益广泛。串联技术能有效降低对单管耐压等级的极端要求，但其带来的动态均压与短路保护难题是工程落地的瓶颈。该方案提出的保护机制可提...
形态诱导的状态跌落补偿器：零速跌落电动机补偿方案
Form Induced State-Drop Compensator: Compensation Scheme in Electric Motors With Zero-Speed Drop
Zhenxiao Yin · Shaoliang Zhou · Yujia Zhang · Yuxuan Liang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
针对电力系统与机械系统中的突发外部扰动，本文提出了一种受PID控制启发的新型形态诱导控制方案。该方案旨在解决电动机在零速状态下的跌落问题，通过补偿机制有效抑制扰动影响，提升系统动态响应性能与抗干扰能力。
解读: 该文章提出的新型抗扰动控制方案在电机驱动领域具有参考价值，可应用于阳光电源的电动汽车充电桩功率模块控制或风电变流器电机侧控制。虽然文章聚焦于电动机，但其“形态诱导”的补偿思路对于提升逆变器在弱电网环境下的动态抗扰能力具有借鉴意义。建议研发团队关注该控制算法在复杂工况下对系统稳定性（如抑制电流谐波或负...
基于AEKF与小波变换矩阵的锂离子电池SOC估计
SOC Estimation of Lithium-Ion Batteries With AEKF and Wavelet Transform Matrix
Zhi-Liang Zhang · Xiang Cheng · Zhou-Yu Lu · Dong-Jie Gu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
针对电动汽车复杂电磁环境下电流和电压信号易受噪声干扰导致SOC估计误差的问题，本文提出了一种基于小波变换矩阵（WTM）的去噪方法。该方法能有效处理非平稳信号，在降低计算负担的同时，显著提升了自适应扩展卡尔曼滤波（AEKF）在SOC估计中的精度与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有重要价值。在大型储能电站及工商业储能应用中，电流电压传感器的测量噪声是影响BMS SOC估算精度的核心痛点。引入小波变换矩阵去噪算法，可显著提升BMS在复杂电磁干扰环境下的状态感知能力，延长电池寿命并提高系统安...
基于电流过零预测的图腾柱PFC整流器临界导通模式控制
Current Zero-Crossing Prediction-Based Critical Conduction Mode Control of Totem-Pole PFC Rectifiers
Mingde Zhou · Chuhan Peng · Junrui Liang · Minfan Fu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文针对图腾柱Boost功率因数校正（PFC）变换器，提出了一种基于电流过零预测的临界导通模式（CRM）控制策略。传统CRM控制依赖电流传感器或过零检测电路，易受外围电路干扰并引入额外损耗与延迟。该方法通过预测技术实现精确的过零控制，提升了系统在高频下的软开关性能与效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。图腾柱PFC是实现高功率密度和高效率的关键拓扑，特别是在配合GaN或SiC等宽禁带半导体时，能显著提升整机效率。通过预测算法替代硬件检测电路，不仅能降低BOM成本，还能减少采样延迟带来的失真，提升系统在宽负载范围下的THD表现。...
一种用于移动桌面充电的抗偏移叉指电极电容耦合器
A Novel Anti-Offset Interdigital Electrode Capacitive Coupler for Mobile Desktop Charging
Huan Yuan · Cang Liang · Renjie Zhang · Zhuoyi Ruan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文提出了一种用于移动桌面应用的新型抗偏移叉指电极电容式无线电能传输系统。该耦合器由发射侧两对串联的叉指电极和接收侧两块铜板组成，并提供了详细的通用设计方法。为实现横向抗偏移，文中引入了开关阵列技术。
解读: 该技术属于无线电能传输（WPT）领域，主要应用于消费电子或小型移动设备的近距离无线充电。对于阳光电源而言，目前核心业务聚焦于大功率光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电桩。虽然该技术在充电桩的非接触式充电演进方向上有一定前瞻性研究价值，但由于其功率密度和传输效率限制，短期内难以应用于阳光电源的工业级充电...
一种用于VHF变换器中eGaN HEMT的数字自适应驱动方案
A Digital Adaptive Driving Scheme for eGaN HEMTs in VHF Converters
Zhi-Liang Zhang · Zhou Dong · Xue-Wen Zou · Xiaoyong Ren · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
针对甚高频（VHF）变换器中因eGaN控制管与同步整流管驱动时序失配导致的效率下降问题，本文提出了一种数字自适应驱动方案。该方案通过建立状态空间模型，实现了在全输入电压范围内对控制信号和同步整流信号的精确动态调整，有效提升了变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能产品具有重要参考价值。随着功率密度要求的不断提升，VHF变换技术是实现逆变器小型化、轻量化的关键路径。eGaN器件的应用能显著降低开关损耗，但其对驱动时序极为敏感。该数字自适应驱动方案可优化阳光电源在微型逆变器或高频DC-DC模块中的效率表现，建议研发团队...
用于高压SiC MOSFET串联电压平衡的可变关断栅极驱动技术
Variable Turn-OFF Gate Voltage Drive for Voltage Balancing of High-Speed SiC MOSFETs in Series-Connection
Ye Zhou · Liang Xian · Xu Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
针对串联SiC MOSFET电压不平衡问题，本文提出了一种高精度、自适应闭环控制的主动栅极驱动方案。针对Si基驱动芯片在纳秒级开关瞬态下的响应延迟限制，该研究通过优化关断栅极电压调节策略，有效解决了高压应用中器件串联的动态均压难题，提升了功率变换系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要意义。随着光伏与储能系统向更高直流母线电压（如1500V及以上）发展，SiC MOSFET串联技术是提升功率密度和效率的关键。该研究提出的主动栅极驱动方案能有效解决高压串联下的均压难题，有助于阳光电源在下一代高...
具有0.85 GW/cm²巴利加优值或5A/700V处理能力的β-Ga2O3结势垒肖特基二极管演示
Demonstration of β-Ga2O3 Junction Barrier Schottky Diodes With a Baliga's Figure of Merit of 0.85 GW/cm2 or a 5A/700 V Handling Capabilities
Yuanjie Lv · Yuangang Wang · Xingchang Fu · Shaobo Dun 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文报道了首个垂直结构β-Ga2O3结势垒肖特基（JBS）二极管。通过引入热氧化p型NiO层，有效解决了β-Ga2O3缺乏p型掺杂的难题。实验表明，该器件在100×100 μm²面积下实现了1715V的击穿电压，展现了极高的功率处理潜力。
解读: 氧化镓（β-Ga2O3）作为超宽禁带半导体，其击穿场强远超SiC和GaN，在未来高压、高功率密度电力电子应用中具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术若实现产业化，将显著提升光伏逆变器和储能变流器（PCS）的功率密度，并降低损耗。建议研发团队密切跟踪其垂直器件工艺成熟度，重点关注其在未来高压组串式逆变...
用于串联SiC MOSFET电压平衡的栅漏放电补偿主动栅极驱动
Active Gate Drive With Gate–Drain Discharge Compensation for Voltage Balancing in Series-Connected SiC MOSFETs
Ye Zhou · Xu Wang · Liang Xian · Dan Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对串联碳化硅（SiC）MOSFET在关断过程中的电压不平衡问题，本文分析了栅漏放电偏差对电压不平衡比的影响及其根本原因。为此，提出了一种新型主动栅极驱动电路，通过补偿栅漏放电差异，有效提升了串联器件的电压均衡性能。
解读: 该技术对阳光电源的高压大功率产品线具有重要意义。在PowerTitan储能系统及大型集中式光伏逆变器中，为了提升系统电压等级以降低线损，常采用多器件串联技术。SiC MOSFET的引入虽提升了效率，但电压不平衡限制了其在高压场景的应用。该主动栅极驱动方案能有效解决串联均压难题，提升功率模块的可靠性与...
基于扰动观测器的四桥臂逆变器永磁同步电机驱动增量式无差拍预测电流控制策略
Incremental Deadbeat Predictive Current Control Strategy With Disturbance Observer for PMSM Drive Systems Using Four-Leg Inverters
Yuchen Zhou · Liang Yan · Xiaocheng Wei · Mostafa S. Hamad · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文针对四桥臂逆变器驱动的永磁同步电机，提出了一种带扰动观测器的增量式无差拍预测电流控制（DPCC）策略。该方法旨在解决传统DPCC对模型参数敏感的问题，通过扰动观测器补偿参数失配带来的电流预测偏差，从而提升系统动态响应速度，降低缺相故障后的转矩脉动。
解读: 该技术主要针对四桥臂逆变器及电机驱动控制，虽然阳光电源核心业务集中在光伏逆变器和储能变流器（PCS），但其控制核心（如模型预测控制MPC、参数鲁棒性设计、故障容错控制）与阳光电源的电力电子变换技术高度同源。在PowerTitan等储能系统及风电变流器产品中，引入类似的扰动观测器技术可显著提升系统在弱...
谐振变换器中eGaN HEMT的三电平栅极驱动器
Three-Level Gate Drivers for eGaN HEMTs in Resonant Converters
Zhi-Liang Zhang · Zhou Dong · Dong-Dong Hu · Xue-Wen Zou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
针对商用eGaN HEMT栅极驱动器在ZVS条件下忽视高反向导通电压的问题，本文提出了一种用于eGaN控制HEMT的三电平栅极驱动器。通过引入中间电平电压，有效降低了反向导通电压，提升了器件在谐振变换器中的运行效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，GaN器件在高效DC-DC变换级中的应用日益广泛。该三电平驱动方案能有效解决GaN器件在ZVS软开关过程中的反向导通损耗及电压应力问题，有助于提升阳光电源下一代高频、高效率逆变器及充电桩模块的功率密度。建议研...
考虑参数摄动的ICPT系统加权函数H∞鲁棒控制
H∞ Robust Control for ICPT System With Selected Weighting Function Considering Parameter Perturbations
Yan Liang · Pan Sun · Xusheng Wu · Hang Zhou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
针对感应电能传输（ICPT）系统在参数偏离标称值时动态性能下降的问题，本文提出了一种考虑参数摄动的H∞鲁棒控制方法。通过优化选择加权函数，该方法有效提升了系统在参数扰动下的整体动态性能。
解读: 该研究聚焦于感应电能传输（ICPT）的鲁棒控制，虽然目前阳光电源的主流业务集中在光伏逆变器和储能系统，但其在电动汽车充电桩领域有深厚布局。无线充电技术（ICPT）是充电桩未来的重要演进方向，该文中提出的H∞鲁棒控制策略可优化无线充电系统在耦合系数变化、负载波动等参数扰动下的稳定性。建议研发团队关注此...
面向电气化铁路牵引的单相三电平中点钳位变换器无差拍预测功率控制
Deadbeat Predictive Power Control of Single-Phase Three-Level Neutral-Point-Clamped Converters Using Space-Vector Modulation for Electric Railway Traction
Wensheng Song · Junpeng Ma · Liang Zhou · Xiaoyun Feng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文针对高速铁路牵引驱动系统中的单相三电平变换器，提出了一种改进的直接功率控制（DPC）方法。该方法借鉴了交流电机无差拍预测直接转矩控制原理，通过结合无差拍有功和无功功率预测与空间矢量调制，有效解决了变换器的控制与调制问题，提升了系统的动态响应性能。
解读: 该文献提出的无差拍预测功率控制与空间矢量调制技术，在控制精度与动态响应方面具有优势。对于阳光电源而言，该技术可参考应用于大功率组串式逆变器或储能变流器（PCS）的控制算法优化，特别是在提升三电平拓扑在复杂电网环境下的功率调节能力方面具有借鉴意义。虽然其应用背景为轨道交通，但其核心的预测控制策略可转化...
一种基于双锁相环的阻抗重塑方法，用于扩展弱电网下跟网型逆变器的稳定范围
A Double-PLLs-Based Impedance Reshaping Method for Extending Stability Range of Grid-Following Inverter Under Weak Grid
Liang Huang · Chao Wu · Dao Zhou · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
传统矢量电流控制在弱电网下存在严重的功率传输限制。本文揭示了公共连接点电压与功率传输之间的耦合效应是导致静态功率限制的根本原因。为解决该问题，文章提出了一种基于双锁相环的阻抗重塑方法，旨在有效扩展弱电网环境下跟网型逆变器的稳定运行范围。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器在弱电网（如偏远地区、高比例可再生能源接入点）下的并网稳定性问题。通过双锁相环（Double-PLLs）实现的阻抗重塑技术，能够显著提升逆变器在弱电网下的鲁棒性，避免因电网阻抗波动导致的系统振荡或脱网。建议研发团队将此算法集成至iSolarC...
三相逆变器最小电容电流
MC2）三矢量调制
Yifeng Wang · Jian Zhou · Lingxiao Xue · Xiaoyong Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种新型三相逆变器调制策略，旨在实现全功率因数角和调制指数范围内的直流母线电容RMS电流最小化。文章建立了电容RMS电流的通用计算模型，并通过数学对比分析了所有可能的三矢量PWM方案，以确定最优解。
解读: 该研究直接优化了逆变器直流侧电容的电流应力，对阳光电源的核心产品线具有显著的工程价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中，直流母线电容是影响寿命和可靠性的关键器件。通过采用这种最小化电容电流的调制策略，可以有效降低电容发热，延长电容使用寿命，或在相同可靠性要求...
基于新型磁隔离驱动电路的高压脉冲发生器
High Voltage Pulse Generator Based on a Novel Magnetic Isolated Drive Circuit
Xiaoyu Zhou · Zhiwen Zhang · Shoulong Dong · Liang Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
为满足液体食品杀菌领域对高压、大功率及紧凑型脉冲发生器的需求，本文提出了一种基于新型磁隔离驱动的全固态Marx发生器。该驱动电路利用磁芯传输控制信号，采用磁芯堆叠和反向并联次级绕组技术，仅需单路驱动即可实现高压脉冲的精确控制。
解读: 该研究提出的磁隔离驱动技术及高压脉冲控制方案，虽然主要应用于食品杀菌领域，但其核心的磁隔离驱动电路设计思路对阳光电源的电力电子产品具有参考价值。在PowerTitan等大型储能系统或高压光伏逆变器中，功率模块的驱动电路可靠性与紧凑性至关重要。该文提到的磁芯堆叠与信号传输技术，可为未来开发更高功率密度...
基于瞬态过程幅值衰减率的非接触式负载检测原理与应用
Principle and Application of the Contactless Load Detection Based on the Amplitude Decay Rate in a Transient Process
Sideng Hu · Zipeng Liang · Yujie Wang · Jing Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
为实现感应电能传输系统的高效功率传输，系统通常工作在谐振频率下。然而，负载变化会导致频率失配问题。本文提出了一种基于瞬态过程幅值衰减率的非接触式负载检测技术，旨在解决频率失配，确保系统在负载波动下的最优运行性能。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）场景，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。在电动汽车无线充电领域，负载检测对于实现阻抗匹配和最大功率跟踪至关重要。虽然阳光电源目前以有线充电桩为主，但该研究提出的基于瞬态响应的非接触式检测方法，可为未来研发高效率、高可靠性的无线充电模块提供算法参...
一种任意端口数量的MIMO电容耦合接口通用互耦模型
A General Mutual Coupling Model of MIMO Capacitive Coupling Interface With Arbitrary Number of Ports
Wei Zhou · Liang Huang · Bo Luo · Ruikun Mai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文提出了一种适用于任意端口数量的多输入/多输出（MIMO）电容耦合接口的通用互耦模型。该模型全面考虑了金属极板间的所有电容效应，定义了各端口的自电容及端口间的互电容，并构建了一个由简单等效电路组成的分析框架，为电容耦合功率传输系统的设计与优化提供了理论基础。
解读: 该研究聚焦于电容耦合接口的建模，属于非接触式电能传输的基础理论范畴。目前阳光电源的核心业务（如光伏逆变器、PowerTitan储能系统、充电桩等）主要基于传导式电力电子变换技术。该技术在现阶段产品线中应用较少，但其在未来高频化、模块化功率传输及特定场景下的无线充电技术储备中具有一定的参考价值。建议研...
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