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具有闭式误差补偿的永磁同步电机无差拍预测电流控制
Deadbeat Predictive Current Control for Permanent Magnet Synchronous Machines With Closed-Form Error Compensation
Cheng Xu · Zaikun Han · Shuai Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
无差拍预测电流调节器具有快速动态响应的优点，但在实际系统中，受电感等参数不确定性影响，存在稳态电流跟踪误差。本文提出一种新的闭式方法，无需基于观测器的扰动电压前馈，即可直接补偿电流跟踪误差。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的电流控制，与阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机驱动控制逻辑高度相关。无差拍预测控制（Deadbeat Control）能显著提升变流器的动态响应速度，对于风电变流器在复杂电网环境下的电流跟踪精度优化具有重要参考价值。此外，该闭式补偿方法无需复杂观测器，降低...
三相电压源逆变器电流纹波与开关损耗降低的实用在线调制方法
Practical Online Modulation Method for Current Ripple and Switching Losses Reduction in the Three-Phase Voltage Source Inverters
Cheng Xu · Shuai Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
传统最优PWM电流纹波抑制方法通常将矢量空间划分为子扇区，并采用理论最优序列合成参考矢量。然而，这往往需要额外的CPLD/FPGA资源用于查找表和信号生成，且序列切换时会产生额外开关损耗。本文提出了一种实用的在线调制方法，旨在降低电流纹波并减少开关损耗。
解读: 该研究直接优化了三相逆变器的核心调制算法，对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有极高价值。通过在不增加额外硬件成本的前提下降低电流纹波和开关损耗，该技术能显著提升逆变器效率，改善电能质量，并降低散热设计难度。建议研发团队评估该算法在DSP中的实现复杂度，将其集成至下一代高功率密...
面向锂离子电池测量不确定性的精确状态估计集成框架
Integrated Framework for Accurate State Estimation of Lithium-Ion Batteries Subject to Measurement Uncertainties
Muhammad Saeed · Shuai Lu · Ziyou Song · Xiaosong Hu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文针对锂离子电池管理系统（BMS）中传感器测量不确定性导致的估计误差问题，提出了一种精确的状态估计集成框架。该方法旨在克服电池非线性特性带来的挑战，通过优化传感器不确定性检测与状态估计机制，提升BMS对电池荷电状态（SOC）及健康状态（SOH）的监测精度，从而增强储能系统的安全性和可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统核心BMS算法的优化。在大型储能电站中，传感器精度对电池簇的一致性管理至关重要。该框架提出的不确定性处理方法，有助于提升阳光电源iSolarCloud平台在电池全生命周期状态监测的准确性，降低因测量误差导致的过充过放风险。建...
一种增强交错多相双向DC-DC变换器无源电流平衡有效性的简单方法
A Simple Approach to Enhance the Effectiveness of Passive Currents Balancing in an Interleaved Multiphase Bidirectional DC–DC Converter
Zhigang Yao · Shuai Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文研究了采用交错并联、软开关及近临界导通模式（near-CRM）的高功率密度双向DC-DC变换器。提出了一种系统化的设计与控制方法，在无需各相电流反馈的情况下，有效提升了多相交错电路间的无源电流平衡能力，并分析了零电压开关特性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率双向DC-DC变换器具有重要参考价值。在多相交错并联的PCS架构中，电流不平衡会导致功率器件应力不均及磁性元件饱和，影响系统可靠性。本文提出的无源电流平衡方法可降低控制复杂度，减少传感器数量，从而降低成本并提升功率...
用于无人机抗偏移无线充电的嵌入式轻量化鼠笼式接收线圈
Embedded Lightweight Squirrel-Cage Receiver Coil for Drone Misalignment-Tolerant Wireless Charging
Pengcheng Cao · Yong Lu · Haigang Zhang · Jiapeng Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
针对无人机（UAV）无线充电系统对紧凑、轻量化及抗偏移性能的需求，本文提出了一种嵌入在无人机起落架中的新型鼠笼式接收线圈。该设计避免了接收端外置带来的飞行阻力，显著提升了系统的集成度与空气动力学性能，为无人机自动化补能提供了高效的解决方案。
解读: 该技术主要针对无人机无线充电领域，虽然与阳光电源目前核心的光伏逆变器及储能系统业务关联度较低，但其“嵌入式”与“轻量化”的设计理念对阳光电源的电动汽车充电桩及未来移动储能设备具有参考价值。随着电动交通与分布式能源的融合，若阳光电源未来拓展无人机自动巡检基站或小型化移动充电业务，该抗偏移无线充电技术可...
基于非线性电感的交错式DC-DC变换器单传感器电流平衡方法
Nonlinear Inductor-Based Single Sensor Current Balancing Method for Interleaved DC–DC Converters
Zhigang Yao · Haogang Lan · Xinyu He · Fei Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种利用非线性电感特性来实现交错式DC-DC变换器电流平衡的创新方法。通过分析交错后的总电流波形，利用软磁粉芯电感的非线性行为，仅需单个传感器即可实现多相电流的精确平衡，有效降低了系统硬件成本与复杂度。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率组串式光伏逆变器具有重要价值。在多相交错并联DC-DC拓扑中，电流平衡通常依赖多个电流传感器，增加了成本与故障点。利用电感非线性特性实现单传感器平衡，不仅能显著降低硬件成本，还能提升系统功率密度。建议研发团队评估...
一种改进构网型逆变器输出电流质量的基波与谐波频率解耦控制方案
A Fundamental and Harmonic Frequencies Decoupled Control Scheme to Improve the Output Current Quality of Grid-forming Inverters
Bo Yang · Hao Li · Liang Shan · Longhai Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
随着逆变器接入比例增加，构网型逆变器（GFI）对维持电网惯量和频率稳定性至关重要。然而，作为基波电压源，电网电压畸变会导致GFI产生显著的谐波电流。本文分析了现有谐波抑制方法的局限性，提出了一种基波与谐波频率解耦控制方案，有效提升了GFI在弱电网或畸变电网下的输出电流质量。
解读: 该技术对阳光电源的构网型产品（如PowerTitan系列储能PCS及大型组串式光伏逆变器）具有极高的应用价值。随着高比例新能源接入，电网弱化及背景谐波问题日益突出，该解耦控制方案能显著提升阳光电源设备在复杂电网环境下的电能质量和运行稳定性。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台的控...
高倍率锂离子电池早期内部短路电阻识别的电流曲线优化
Current Profile Optimization for Accurate Early-Stage Internal Short Circuit Resistance Identification of High-Rate Lithium-ion Batteries
Guanzheng Li · Bin Li · Guirong Lu · Shuai Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
高倍率锂离子电池广泛应用于电动汽车及调频储能电站，但易产生锂枝晶引发内部短路（ISC），导致热失控。本文提出一种电流曲线优化方法，旨在实现早期ISC电阻的精确识别，为电池安全预警提供关键指标，对提升储能系统安全性具有重要意义。
解读: 该研究对于阳光电源PowerTitan和PowerStack等大型储能系统至关重要。作为全球储能领先企业，电池安全是核心竞争力。通过优化电流激励曲线实现ISC早期精准识别，可直接集成于阳光电源的BMS（电池管理系统）算法中，显著提升系统在调频等高倍率工况下的故障预警能力，降低热失控风险。建议研发团队...
双向三电平DC-DC变换器中实现平滑功率转换与ZVS的混合TZCM-QCM控制方法
Hybrid TZCM–QCM Control Method for Smooth Power Transition and ZVS in a Bidirectional Three-Level DC–DC Converter
Xinyu He · Zhigang Yao · Xiaoxiao Yang · Bac-Bien Ngo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
双向三电平DC-DC变换器因其低电压应力和紧凑的无源元件，广泛应用于电池和超级电容储能系统。然而，传统的梯形电流模式（TZCM）在双向功率运行时难以实现零电压开关（ZVS）。本文提出了一种混合TZCM-QCM控制方法，有效解决了双向运行过程中的功率平滑过渡与ZVS实现问题，提升了变换效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心储能产品线，如PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）。三电平拓扑是实现高压储能系统高效率、高功率密度的关键技术路径。该混合控制方法通过优化ZVS实现，能够显著降低PCS在宽电压范围下的开关损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队评估该控制策略在...
交错多相三电平DC-DC变换器的电流纹波预测与基于ZVS的变频控制
Current Ripple Prediction and ZVS-Based Variable Switching Frequency Control for Interleaved Multiphase Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Fei Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对高功率应用，交错三电平DC-DC变换器是满足高压大电流需求的主流拓扑。由于多开关管间的耦合效应，电感电流波形复杂，增加了近临界导通模式（near-CRM）下的分析与控制难度。本文提出了一种电感电流纹波预测方法及基于零电压开关（ZVS）的变频控制策略，以优化变换器性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。储能变流器（PCS）在处理大电流充放电时，交错并联技术是提升功率密度和效率的关键。通过引入电流纹波预测与ZVS变频控制，可有效降低开关损耗并减小磁性元件体积，从而提升Pow...
基于近临界导通模式的交错三电平DC-DC变换器电压电流无传感器自平衡机制
Sensorless Simultaneous Self-Balance Mechanism of Voltage and Current Based on Near-CRM in Interleaved Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Zhou He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种基于近临界导通模式（Near-CRM）的交错三电平DC-DC变换器电压电流自平衡机制。该机制无需额外传感器即可实现电流与电压的自动平衡，并分析了零电压开关（ZVS）及谐振特性，为提升变换器效率与可靠性提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式逆变器中的DC-DC环节具有极高价值。通过实现无传感器的电压电流自平衡，可以显著降低硬件成本，简化控制逻辑，并提升多模块并联时的均流精度。在阳光电源的高功率密度储能变流器（PCS）设计中，应用此机制能有效优化三电平...
一种基于张量的风电场动态等值建模聚类方法
A Tensor-Based Clustering Method for Dynamic Equivalent Modeling of Wind Farms
Yihao Yang · Yijun Xu · Wei Gu · Lamine Mili 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
采用详细风电机组模型仿真大规模风电场计算成本高昂，亟需兼顾精度的简化建模方法。针对复杂风速条件与网络结构带来的风电场暂态等值精度难题，本文首次提出一种基于张量分解的聚类方法，通过合理分组捕捉风电场高维动态特征，实现精确降阶建模。首先构建保持时空特性的张量结构数据集，进而设计兼顾稀疏性与平滑性的张量分解策略以提取低维特征并指导聚类；最后定制网络聚合策略降低功率损耗误差。多种布局、故障与风况下的仿真结果验证了该方法的优越性能。
解读: 该张量聚类建模方法对阳光电源的大型储能及风电产品具有重要应用价值。可直接应用于PowerTitan储能系统的多机组协调控制和ST系列储能变流器的群控优化,通过降维聚类提升计算效率。对于风电场接入的储能系统,该方法能更精确地预测风电波动特性,优化储能容量配置和调度策略。技术创新点在于通过张量分解捕捉高...
交错多相三电平直流-直流变换器的电流纹波预测与基于ZVS的变开关频率控制
Current Ripple Prediction and ZVS-Based Variable Switching Frequency Control for Interleaved Multiphase Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Fei Deng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
对于高功率应用而言，交错式三电平直流 - 直流转换器是满足高电压和大电流需求的首选拓扑。然而，由于多个开关的耦合效应，电感电流并非标准的三角波形，这使得在近临界导通模式（near - CRM）下的分析和控制变得复杂。本文提出了一种电感电流纹波预测方法，并为交错式 n 相三电平直流 - 直流转换器建立了统一的电流纹波表达式。该用于预测电流纹波的统一表达式适用于任意多相，避免了传统方法中使用分段占空比以及针对每个交错相数进行逐例分析的繁琐求解过程。基于电流纹波预测，本文提出了一种可变开关频率控制方法...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项交错并联多相三电平DC-DC变换器技术具有显著的战略价值。该技术针对高功率应用场景，与我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的技术路线高度契合。 **技术价值分析**：论文提出的电感电流纹波统一预测方法解决了传统多相交错控制中分段占空比分析的复杂性问题，这对我司大功率1...
量化气电系统故障传播速度：一种半隐式仿真方法
Quantify Gas-to-Power Fault Propagation Speed: A Semi-Implicit Simulation Approach
Ruizhi Yu · Suhan Zhang · Yong Sun · Wei Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
现代清洁能源电力系统高度依赖天然气的安全供应，易受管道破裂与泄漏故障引发的气体扰动影响。本文首次基于仿真研究此类故障在气-电耦合系统中的跨系统传播速度。建立了故障的微分代数方程模型，结合特征线法确定故障处边界条件；采用基于刚性精确Rosenbrock格式的半隐式方法进行故障后仿真，兼具隐式稳定性与显式计算效率；并提出基于连续Runge-Kutta法的关键时刻定位策略以精确捕捉动态事件。案例验证了该方法在精度与效率上的优势，揭示了故障位置与管道摩擦对传播速度的影响，以及气-电双向耦合可能引发的连锁...
解读: 该气-电故障传播速度量化技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统与微电网解决方案具有重要应用价值。在燃气-光伏-储能混合能源系统中，ST系列储能变流器需应对燃气机组故障引发的快速功率波动。研究提出的半隐式仿真方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现毫秒级故障传播预测，为储能系统GF...