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表贴式永磁同步电机驱动模型预测电流控制的解析解
Analytic Solutions of Model Predictive Current Control for SPMSM Drives
Jun Zhang · Binyu Xia · Mingming Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了应用于表贴式永磁同步电机（SPMSM）驱动电流控制的模型预测控制（MPC）解析解。MPC在电机电流控制中的核心挑战在于实时求解约束优化问题。为此，本文开发了一种基于平面几何投影的显式求解程序，有效解决了该计算难题。
解读: 该研究提出的MPC解析解方法，通过几何投影简化了实时约束优化计算，显著降低了控制器的算力需求。对于阳光电源的电动汽车充电桩电机驱动模块及风电变流器控制系统，该算法能提升电流环的动态响应速度与稳态精度，减少对高性能DSP的依赖。建议研发团队评估该显式求解程序在嵌入式平台上的执行效率，以优化电机驱动产品...
电池储能系统中并网功率转换系统的解析模型预测电流控制
Analytic Model Predictive Current Control of Grid-Connected Power Conversion System in Battery Energy Storage System
Mingming Zhang · Mian Li · Jun Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种用于电池储能系统（BESS）并网功率转换系统（PCS）的解析模型预测电流控制器。该控制器旨在提供快速且鲁棒的动态响应，同时保持适中的计算成本，使其非常适合实时工业微控制器应用。
解读: 该研究直接针对储能变流器（PCS）的核心控制算法优化，与阳光电源的ST系列PCS及PowerTitan/PowerStack储能系统高度契合。模型预测控制（MPC）在提升PCS动态响应速度和电网适应性方面具有显著优势，有助于增强阳光电源储能产品在弱电网环境下的并网稳定性。建议研发团队评估该解析模型在...
永磁同步电机驱动器混合电压源逆变器误差模型的自动识别
Automated Identification of a Hybrid VSI Error Model for PMSM Drives
Binyu Xia · Xueqing Gao · Jun Zhang · Mingming Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
电压源逆变器（VSI）在永磁同步电机（PMSM）驱动中易受死区效应及非理想特性影响。本文提出了一种混合VSI误差模型，结合了小电流下的线性模型与中大电流下的查找表模型，并实现了该模型的自动识别，有效提升了驱动系统的控制精度与性能。
解读: 该研究提出的混合误差模型及自动识别技术，对于阳光电源的电动汽车驱动系统及风电变流器产品线具有重要参考价值。逆变器死区效应和非线性误差是影响电机驱动效率与转矩脉动的关键因素。通过引入该混合模型，可优化阳光电源电机控制器在全电流范围内的控制精度，降低谐波畸变。建议研发团队将其应用于iSolarCloud...
一种用于直流配电系统的模块化多电平直流变压器电容电压平衡方法
A Capacitor Voltage Balancing Method for a Modular Multilevel DC Transformer for DC Distribution System
Shuai Shao · Mingming Jiang · Junming Zhang · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种模块化多电平直流（MMDC）变换器的电容电压平衡方法。MMDC结合了模块化多电平变换器（MMC）和双有源桥（DAB）的优势，具备高电压耐受能力、容错性、全功率器件零电压开关（ZVS）及宽运行范围，是直流配电系统中直流变压器的理想选择。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。随着光储直流耦合及直流微电网的发展，高压大功率DC-DC变换器的效率与可靠性至关重要。本文提出的电容电压平衡策略可优化MMDC拓扑的控制逻辑，提升系统在宽电压范围下的运行稳定性。建议研发团...
双有源桥DC-DC变换器最小无功功率的最优移相控制
Optimal Phase-Shift Control to Minimize Reactive Power for a Dual Active Bridge DC–DC Converter
Shuai Shao · Mingming Jiang · Weiwen Ye · Yucen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
在双有源桥（DAB）DC-DC变换器中，通过调节移相角可以抑制无功功率，从而在非单位电压增益条件下提高转换效率。由于DAB在不同工作场景（正/反向、降压/升压）及多种工作模式下存在复杂性，推导实现最小无功功率的最优移相控制策略具有挑战性。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储一体化方案中的核心拓扑。该文献提出的最小无功功率移相控制策略，能有效降低变换器在宽电压范围下的循环电流，减少开关损耗和导通损耗。对于阳光电源而言，应用此算法可显著提升储能变流器（PCS）在电池电压波动时的...
储能系统中并网型变流系统的解析模型预测电流控制
Analytic Model Predictive Current Control of Grid-Connected Power Conversion System in Battery Energy Storage System
Mingming Zhang · Mian Li · Jun Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对电池储能系统（BESS）中的并网功率转换系统（PCS）提出了一种解析模型预测电流控制器。该控制器旨在提供快速且鲁棒的动态响应，同时保持适中的计算成本，使其适用于实时工业微控制器。推导了并网PCS的精确离散时间模型以实现闭式解，并将包含BESS直流母线电压变化的三维电流参考跟踪问题表述为多参数二次规划问题。对于该优化问题，有约束最优控制律被证明是无约束解在相应有效电压约束上的精确正交投影。随后，开发了一种高效的几何方法来在一般情况下获得解析最优控制，从而使具有长预测时域的模型预测控制（MP...
解读: 从阳光电源储能系统业务角度来看，该论文提出的解析式模型预测电流控制技术具有显著的工程应用价值。该技术针对电池储能系统并网变流器的核心控制问题，通过闭式解法将三维电流跟踪问题转化为多参数二次规划，实现了快速动态响应与适度计算负荷的平衡，这与我司在大规模储能PCS产品中追求的高性能、低成本目标高度契合。...
电网-connected BESS中功率转换系统的主动显式模型预测电流控制
Active Explicit Model Predictive Current Control of Power Conversion System in Grid-Connected BESS
Mingming Zhang · Chang Liu · Mian Li · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
针对并网电池储能系统（BESS）中的功率转换系统（PCS），开发了一种主动显式模型预测电流控制器（APCC）。推导了PCS的精确离散时间模型，系统矩阵和输入矩阵均表示为缩放旋转矩阵，显著简化了控制器设计。将考虑BESS直流母线电压变化的电流参考跟踪问题表述为一个多参数二次规划问题，其中可行电流域被划分为多个临界区域。结果表明，每个区域的最优控制律是电流跟踪误差的分段仿射函数，并且可以显式地预先计算，从而能够在工业电力驱动中实现高效的实时控制。将干扰观测器与显式预测控制器相结合以抑制集中干扰，并且...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项主动显式模型预测电流控制（APCC）技术具有重要的应用价值。该技术针对并网电池储能系统功率转换系统的核心痛点，通过将系统矩阵表示为旋转矩阵形式简化了控制器设计，并将最优控制律预先计算为分段仿射函数，显著降低了实时计算负担，这与阳光电源追求高性能、低成本的工业化路线...
高功率密度碳化硅MOSFET驱动器设计:集成有源米勒钳位的600kHz开关应用
Optimal Configuration of ESS in Distribution Network Considering Generation of PV-Load Time Series Scenarios
Xiaolong Xiao · Mingming Shi · Fan Wu · Yukai Wei 等6人 · IEEE Access · 2024年4月
碳化硅MOSFET高频开关特性对驱动电路提出严格要求,传统驱动方案在高频下存在米勒效应和寄生震荡问题。本文提出一种集成有源米勒钳位的高性能驱动电路,支持600kHz开关频率,有效抑制dv/dt干扰和栅极震荡。
解读: 该SiC驱动技术可应用于阳光电源ST系列储能变流器的功率模块驱动设计。通过有源米勒钳位技术提升SiC MOSFET的开关可靠性,支持更高的开关频率和功率密度,降低磁性元件体积,实现储能系统的高效率和紧凑设计。...
具有超高流速的微流体燃料电池：一种用于冷电联供应用的潜在技术
Microfluidic fuel cell with ultrahigh flow rates, a potential technology for combined cooling and power applications
Hao Daia · Ehtesham Alia · Xinhai Xua · Mingming Zhang 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.344
摘要 微流体燃料电池（MFC）通常采用两种微流体电解质进行发电，该系统还可与加热系统集成以实现微流体冷却，从而形成一种冷电联供技术。为实现这一目标，需要显著提高电解质的流速，以确保较强的冷却效果。传统的MFC研究长期避免进入超高流速区域，主要是出于流动稳定性的担忧；然而，本研究首次证明，即使在高达100 mL/min（Re = 677.4）的流速下，仍可维持稳定的共层流状态，从而有效利用超高流速区域以增强冷却能力。当室温电解质以100 mL/min的流速流动时，面对5 W/cm²热负荷的加热系统...
解读: 该微流体燃料电池的冷热电联供技术对阳光电源电动汽车驱动系统具有重要启示。其超高流速下的热管理方案可应用于我司电机驱动器和车载充电机(OBC)的散热优化,特别是功率密度提升42%的电极布局优化思路,可借鉴至SiC/GaN功率器件的热设计中。该技术在5W/cm²热负荷下实现79%温降的能力,为充电桩和储...