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基于海量冗余测量值的永磁同步电机多参数解耦高效估计
Computation-Efficient Decoupled Multiparameter Estimation of PMSMs From Massive Redundant Measurements
Chunyan Lai · Guodong Feng · Ze Li · Narayan C. Kar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
针对永磁同步电机(PMSM)的高性能建模与控制,本文提出了一种新型解耦参数估计方法。该方法可实现绕组电阻、电感及永磁磁链的综合测试,通过改进的电机模型处理海量冗余测量数据,显著提升了计算效率与参数辨识精度,为电机驱动系统的精确控制提供了理论支撑。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机(PMSM)的参数辨识,与阳光电源的业务关联主要体现在风电变流器及储能系统中的电机驱动控制领域。虽然阳光电源的核心业务侧重于电力电子变换,但该算法在提升电机驱动系统的控制精度、实现变流器与电机的高效匹配方面具有参考价值。建议研发团队关注其在风电变流器电机侧控制算法的优化应用...
考虑磁饱和的内置式永磁同步电机转矩脉动建模与抑制
Torque Ripple Modeling and Minimization for Interior PMSM Considering Magnetic Saturation
Chunyan Lai · Guodong Feng · Kaushik Mukherjee · Voiko Loukanov 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
针对内置式永磁同步电机(IPMSM),本文提出了一种考虑磁饱和非线性影响的转矩脉动建模与抑制方法。通过精确获取随负载变化的电感参数,克服了传统方法在不同工况下性能受限的问题,有效提升了电机运行的平稳性与控制精度。
解读: 该研究聚焦于电机控制算法的优化,虽然阳光电源核心业务集中在光伏逆变器与储能系统,但该技术对风电变流器(风力发电机控制)及电动汽车充电桩(若涉及电机驱动相关模块)具有参考价值。在风电变流器领域,精确的电机建模有助于降低发电机转矩脉动,提升机组运行效率与寿命。建议研发团队关注该非线性建模方法,以优化风电...
数字电流模式控制Boost变换器中用于改善瞬态性能和稳定性的离散时间状态反馈设计方法
Discrete-Time State Feedback Design Approach in a Digitally Current Mode Controlled Boost Converter for Improving Transient Performance and Stability
Dipayan Chatterjee · Santanu Kapat · Indra Narayan Kar · Mrinmay Bhowmik · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对电流模式控制Boost变换器中右半平面零点导致的相位裕度与增益带宽设计权衡难题,本文提出了一种离散时间状态反馈设计方法。该方法有效提升了数字控制系统的瞬态响应速度与稳定性,为解决非最小相位系统的控制挑战提供了新思路。
解读: 该研究针对Boost变换器的控制优化,对阳光电源的光伏组串式逆变器(DC-DC升压级)及储能变流器(PCS)中的DC-DC环节具有重要参考价值。在光伏发电中,Boost电路的动态响应直接影响MPPT的跟踪速度;在储能系统中,提升DC-DC的瞬态性能可增强系统对电网波动的响应能力。建议研发团队借鉴该离...
无线电动汽车充电系统供电架构的对比研究
A Comparative Study of Power Supply Architectures in Wireless EV Charging Systems
Bryan Esteban · Maher Sid-Ahmed · Narayan C. Kar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文对比研究了无线电动汽车充电系统中两种主流供电架构:串联LC(SLC)谐振和混合串并联(LCL)谐振全桥逆变拓扑。研究基于3kW原边控制的固定式无线充电器设计,分析了不同拓扑在性能与控制上的差异。
解读: 无线充电技术是电动汽车充电领域的前沿方向,与阳光电源的充电桩业务高度相关。虽然目前阳光电源以有线充电桩为主,但该研究中涉及的谐振拓扑(SLC/LCL)及原边控制策略,对于提升现有充电模块的功率密度和效率具有参考价值。建议研发团队关注无线充电中的高频功率变换技术,并探索其在未来智能充电基础设施中的技术...
考虑逆变器非线性的双三相永磁同步电机永磁体温度高效建模与估计
Efficient Permanent Magnet Temperature Modeling and Estimation for Dual Three-Phase PMSM Considering Inverter Nonlinearity
Guodong Feng · Chunyan Lai · Wenlong Li · Ze Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
准确的温度信息对双三相永磁同步电机(DT-PMSM)驱动至关重要。本文提出了两种用于DT-PMSM永磁体温度估计的高效模型。该模型通过在不产生转矩的参考坐标系中注入电流来实现,能够有效补偿逆变器非线性带来的影响,从而实现高精度的温度监测。
解读: 该技术主要针对高性能电机驱动控制,虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能PCS,但该研究中涉及的“逆变器非线性补偿”与“热状态在线监测”技术,对提升阳光电源风电变流器及工业驱动产品的可靠性具有参考价值。特别是针对大功率风电变流器,通过非侵入式的电流注入法实现关键部件的温度实时感知,有助于优化热...
基于非侵入式卡尔曼滤波的永磁同步电机永磁体温度估计
Noninvasive Kalman Filter Based Permanent Magnet Temperature Estimation for Permanent Magnet Synchronous Machines
Guodong Feng · Chunyan Lai · Jimi Tjong · Narayan C. Kar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
永磁体温度(PMT)对于永磁同步电机(PMSM)的高性能控制和状态监测至关重要。本文提出了一种基于PMSM稳态方程的非侵入式PMT估计方法。首先,从稳态方程和PM热模型中推导出一个仅依赖于PMT的线性温度模型,从而实现对永磁体温度的有效估计。
解读: 该技术主要应用于电机驱动领域,与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有一定关联。在风电变流器中,发电机侧变流器对永磁同步发电机的状态监测至关重要,准确的永磁体温度估计有助于提升变流器控制策略的鲁棒性,并预防电机过热故障。建议研发团队关注该非侵入式算法在iSolarCloud智能运维平台中的集成...
利用速度谐波最小化永磁同步电机转矩脉动的最优定子谐波电流设计实用测试方案
Practical Testing Solutions to Optimal Stator Harmonic Current Design for PMSM Torque Ripple Minimization Using Speed Harmonics
Guodong Feng · Chunyan Lai · Narayan C. Kar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
转矩脉动是永磁同步电机(PMSM)的关键问题。本文提出了一种基于测试的方法,通过注入优化的谐波电流来抵消由电机设计和制造缺陷引起的转矩脉动,从而实现转矩脉动的最小化。
解读: 该文献聚焦于电机控制算法层面的转矩脉动抑制,主要应用于高性能电机驱动领域。阳光电源的产品线中,风电变流器涉及对发电机(通常为永磁同步电机)的精确控制,该技术可用于优化风电变流器的控制策略,提升发电机运行的平稳性并降低机械噪声。此外,若阳光电源未来拓展工业伺服驱动或高性能储能电机驱动业务,该算法可作为...
考虑逆变器电压限制的双三相永磁同步电机电流谐波最小化双参考坐标系方法
Dual Reference Frame Based Current Harmonic Minimization for Dual Three-Phase PMSM Considering Inverter Voltage Limit
Guodong Feng · Chunyan Lai · Wenlong Li · Ze Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种针对双三相永磁同步电机(PMSM)的优化电流谐波最小化(CHM)方法,并考虑了逆变器电压限制。通过推导电流谐波模型,分析了双三相PMSM驱动中的主导谐波分量,并利用双参考坐标系(DRF)将电流谐波转换为直流分量,从而实现对谐波的有效抑制。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动控制,虽然阳光电源目前核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及充电桩领域,但其提出的双参考坐标系(DRF)谐波抑制策略及对逆变器电压极限的优化控制,在高性能电机驱动及大功率电力电子变换器控制领域具有通用性。对于阳光电源的风电变流器产品线,该算法可参考用于优化发电机侧变流器的谐波...
基于多参考坐标系的永磁同步电机驱动转矩脉动抑制
Multiple Reference Frame Based Torque Ripple Minimization for PMSM Drive Under Both Steady-State and Transient Conditions
Guodong Feng · Chunyan Lai · Jiangbo Tian · Narayan C. Kar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
转矩脉动是永磁同步电机(PMSM)高性能应用中的关键问题。本文提出了一种基于多参考坐标系(MRF)的控制器,通过优化定子电流参考值产生抵消转矩,从而有效抑制稳态和暂态条件下的转矩脉动,提升电机驱动系统的性能。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机(PMSM)的转矩脉动抑制,与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有较强的技术关联性。在风电变流器中,优化电机侧控制算法有助于减少发电机转矩脉动,降低机械应力,提升风机运行寿命;在电动汽车充电桩及车载驱动领域,该算法可提升电机运行的平稳性与效率。建议研发团队关注该MR...
利用实测速度谐波直接计算内置式永磁同步电机最大转矩电流比角
Direct Calculation of Maximum-Torque-Per-Ampere Angle for Interior PMSM Control Using Measured Speed Harmonic
Chunyan Lai · Guodong Feng · Jimi Tjong · Narayan C. Kar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种用于内置式永磁同步电机(IPMSM)的高效MTPA控制策略。通过注入谐波电流并测量由此产生的速度谐波相位,直接计算出MTPA角。该方法实现了MTPA控制的快速响应与高精度,避免了复杂的参数依赖,提升了电机驱动系统的动态性能。
解读: 该技术主要应用于高性能电机驱动控制,与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务存在技术交集。虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏与储能,但其风电变流器产品线涉及对永磁同步发电机的控制。该算法通过注入谐波实现MTPA控制,有助于提升风电变流器在低速或变载工况下的转换效率。建议研发团队关注该方法在降低电机...
双三相永磁同步电机缺相故障建模与优化容错控制
Open-Phase Fault Modeling and Optimized Fault-Tolerant Control of Dual Three-Phase Permanent Magnet Synchronous Machines
Guodong Feng · Chunyan Lai · Wenlong Li · Jimi Tjong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文研究了双三相永磁同步电机(DT-PMSM)的缺相故障建模及容错控制(FTC)。文章提出了一种综合故障模型,考虑了缺相状态下的永磁转矩和磁阻转矩,分析了故障对平均转矩及转矩脉动的影响,并提出了相应的容错控制策略以提升系统可靠性。
解读: 该研究涉及多相电机驱动系统的故障容错控制,虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏逆变器和储能变流器(PCS),但其风电变流器业务涉及大功率电机侧控制。双三相电机技术在高性能风电变流器中具有应用潜力,该论文提出的容错控制算法可提升风电变流器在极端工况下的可靠性。建议研发团队关注该建模方法,以优化风电变流器...
基于深度确定性策略梯度方案的电动汽车新型永磁同步电机控制的实时SIL验证
Real-Time SIL Validation of a Novel PMSM Control Based on Deep Deterministic Policy Gradient Scheme for Electrified Vehicles
Soumava Bhattacharjee · Sukanta Halder · Ye Yan · Aiswarya Balamurali 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文探讨了电动汽车应用中永磁同步电机(PMSM)的矢量控制问题。针对传统控制技术在处理非线性电机参数及参数整定方面的局限性,提出了一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)的强化学习控制方案,并通过实时软件在环(SIL)仿真验证了其性能。
解读: 该研究利用深度强化学习优化电机控制,对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着充电桩向高功率、高效率及智能化方向发展,引入AI算法优化功率变换模块的控制策略,可显著提升系统在复杂工况下的动态响应能力和效率。建议研发团队关注该技术在充电桩功率模块控制中的应用,通过强化学习替代传统PID整定,...
双三相内置式永磁同步电机缺相故障容错控制的计算高效解法:最大转矩与最小脉动
Computation-Efficient Solution to Open-Phase Fault Tolerant Control of Dual Three-Phase Interior PMSMs With Maximized Torque and Minimized Ripple
Guodong Feng · Chunyan Lai · Wenlong Li · Yu Han 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
针对双三相内置式永磁同步电机(DT-IPMSM)的缺相故障(OPF),该文提出了一种计算高效的容错控制策略。OPF会导致定子电流谐波增加,进而引发输出转矩下降及转矩脉动。本文通过优化控制算法,在实现故障后最大转矩输出的同时,有效抑制了转矩和速度脉动,提升了系统的可靠性与安全性。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动系统的容错控制,虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器和储能变流器(PCS),但该技术在风电变流器及大功率电机驱动领域具有参考价值。随着阳光电源在风电变流器市场的深入,针对多相电机或高可靠性电机驱动的容错控制算法,有助于提升风电变流器在极端工况下的运行稳定性。建议研发团队...
基于可变开关频率控制提升GaN牵引逆变器在电动汽车应用中的效率与功率密度
Variable Switching Frequency Control for Efficiency and Power Density Improvement of a GaN-based Traction Inverter for EV Applications
Philip Korta · Animesh Kundu · Lakshmi Varaha Iyer · Narayan C. Kar · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
宽禁带半导体器件在电动汽车牵引逆变器中因具备更高的能效和功率密度而受到广泛关注。本文研究利用氮化镓(GaN)器件的快速开关特性,进一步提升牵引逆变器的效率与功率密度。建立了GaN逆变器的电热耦合模型,并通过实验验证了其精度,在多数工况下效率误差不超过0.3%或损耗偏差小于100 W。提出一种考虑直流母线电压纹波限制的新型可变开关频率策略,相较固定开关频率方案最高可提升效率5%。结合GaN的高速开关能力,该方法使电容体积减小35.7%,同时提高了驾驶循环效率和逆变器功率密度。
解读: 该GaN可变开关频率控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文中提出的电热耦合建模方法和考虑母线纹波约束的变频策略,可直接应用于阳光电源车载OBC充电机和电机驱动系统的优化设计。通过动态调整开关频率,在轻载工况降频减少开关损耗,重载时提频保证性能,可使驱动系统效率提升最高5%,同时电容体...
PWM驱动感应电机的多物理场耦合高级表征框架
A Coupled Multiphysics Framework for Advanced Characterization of PWM-Driven Induction Motors
Omolbanin Taqavi · Pengzhao Song · Alexandre J. Bourgault · Ze Li 等6人 · IEEE Access · 2025年5月
高性能电机设计需要电磁、机械和热多物理域的复杂集成。本文提出逆变器驱动牵引感应电机的半解析多物理场评估框架。集成电磁模型评估转子定子电流、牵引特性和气隙磁通密度;振声模型预测电磁力引起的噪声振动;三维节点网络热模型捕获瞬态温度分布。这些高效模型无缝集成统一框架,支持精确高效分析和优化工具集成。在封闭感应电机原型上验证,经有限元分析和实验测试确认,为电机多物理场性能评估提供新方法,适用于各类应用和机型。
解读: 该多物理场仿真技术是阳光电源电机驱动产品开发的关键工具。阳光在新能源汽车电机控制器领域需要类似的电磁-热-振动耦合分析能力。该框架可集成到阳光电机驱动系统设计流程,优化PWM调制策略,降低电磁噪声和振动。结合阳光SiC器件应用经验,该技术可提升电机系统效率至96%以上,延长电机寿命,增强NVH性能。...
基于神经网络的电动机模拟器及其在功率硬件在环测试中采用的神经模糊控制器
A Neural-Network-Based Electric Machine Emulator Using Neuro-Fuzzy Controller for Power-Hardware-in-the-Loop Testing
Hadi Mohajerani · Uday Deshpande · Narayan C. Kar · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
永磁同步电机(PMSM)的仿真对于电力电子和驱动变流器测试的发展至关重要,尤其是在功率硬件在环(PHIL)平台中。尽管已经取得了显著进展,并开发出了精确的电机模型,但由于增加了延迟,这些精确模型所占用的资源和内存量并不适合实时应用。因此,在开发既能准确高效地复现电机模型在各种运行条件下的动态行为,又能减少资源使用的模型方面存在研究空白。本文通过引入一种基于人工神经网络(ANN)的电机建模方法来填补这一空白,并将其与基于神经模糊的控制策略相结合,以确保系统具有鲁棒性和精确性,即最小化电机模拟器(E...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于神经网络的电机仿真技术对我们在光伏逆变器、储能系统及电动汽车驱动系统的测试验证环节具有重要应用价值。 该技术的核心突破在于将永磁同步电机(PMSM)模型的内存占用从传统查找表方案的4MB压缩至0.68KB,同时保持高精度动态响应。这对阳光电源的产品开发具有直接意义...