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基于多电流幅值调制的三维自由定位无线能量传输
Three-Dimensional Free-Positioning Wireless Power Transfer via Multiple-Current Amplitude Modulation
Jiahua Lyu · Wei Liu · Shuangxia Niu · Tianyi Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
自由定位是无线能量传输在消费电子与工业电子应用中面临的关键挑战之一。传统研究多集中于二维平面内的错位问题，当传输距离变化时，抗错位能力往往下降，且需重新设计耦合结构。本文提出一种基于三层同心发射线圈的多电流幅值调制方法，通过调节各层电流实现不同传输距离下磁场分布的均匀性，从而支持三维自由定位。为此，设计了一种代理辅助的多保真度遗传算法（SAMFGA），用于优化耦合结构及电流幅值。引入带评分机制的适应度函数评估磁场均匀性，提升优化效率。实验验证了该方案在不同传输距离下的抗错位性能，结果表明其在x、...
解读: 该三维自由定位无线能量传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。多电流幅值调制方法可应用于充电桩无线充电模块，解决车辆停放位置偏差导致的充电效率下降问题，25%的xy向抗偏移能力和15.6%的z向容差可显著提升用户体验。代理辅助多保真度遗传算法（SAMFGA）的优化思路可借鉴至ST储能系统...
双三相永磁同步电机单通道运行中负序电流的分析与抑制
Analysis and Suppression of Negative-Sequence Current in Single-Channel Operation of Dual Three-Phase PMSM With Zero Angle Displacement
Zekai Lyu · Shuangxia Niu · Haolan Zhan · Tao Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
在风力发电等大功率应用中，具备两个功率转换通道的双三相永磁同步电机（PMSM）因其出色的容错能力而日益受到青睐。本文聚焦于零角位移双三相永磁同步电机的电流控制，尤其是在其中一个通道发生故障的场景下。研究了不对称互感对负序电流的影响。随后，提出了一种基于非整数滑动离散傅里叶变换的谐波控制方法，以抑制不需要的电流谐波。该方法无需额外的参数调整或数字滤波器，便于工程实施和集成。在缩比驱动系统上的实验结果验证了所提方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对双三相永磁同步电机单通道运行时负序电流抑制的研究具有重要的技术参考价值。该技术虽然源于风电领域，但其核心控制思想与我司在大功率光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统中面临的挑战高度契合。 在技术价值层面，该研究解决的不对称互感导致的负序电流问题，与我司储能系统...
基于高次谐波复合转子的无刷双馈电机用于变速恒频风力发电
A High-Order-Harmonic Compound-Rotor Based Brushless Doubly-Fed Machine for Variable Speed Constant Frequency Wind Power Generation
Mingyuan Jiang · Shuangxia Niu · Ching Chuen Chan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年5月
针对风力发电系统中变速恒频运行下无刷双馈电机（BLDFM）转矩性能较差的问题，提出一种新型无刷双电端口双机械端口双馈电机（BLDD-DFM）结构，采用高次谐波调制以降低控制绕组在变速恒频应用中的能耗。该设计通过复合外转子增强内气隙磁动势中的三次谐波分量，有效降低转差率，使控制绕组能耗较传统结构减少三分之二。额定工况下，外转子与内转子输出转矩分别提升23.03%和144.08%。有限元分析及对比研究验证了所提电机的有效性，样机实验进一步证明其可行性与优势。
解读: 该高次谐波复合转子BLDD-DFM技术对阳光电源风电变流器和储能系统具有重要参考价值。其高次谐波调制降低控制绕组能耗的方法,可应用于ST系列储能变流器的功率变换优化,有助于提升系统效率。复合外转子结构提升转矩性能的创新思路,对公司风电变流器产品线的电机控制算法优化具有启发。特别是在变速恒频应用场景下...
基于新型矢量选择方案的三电平NPC逆变器供电PMSM驱动模型预测控制
Model Predictive Control of Three-Level NPC Inverter-Fed PMSM Drives Based on a Novel Vector-Selection Scheme
Xiaomei Tang · Shuangxia Niu · K. T. Chau · Xin Yuan 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
现有模型预测控制（MPC）方法多采用多矢量模式以提升稳态性能，但增加了系统复杂性，尤其对三电平逆变器而言。此外，当考虑共模电压（CMV）与中点电位（NPP）不平衡问题时，需评估多种矢量组合并繁琐调节权重系数。本文提出一种基于多矢量的新型MPC方案，通过将参考电压矢量映射至子六边形以缩小候选区域，并在成本函数中优化所选矢量的作用时间，最小化预测与合成矢量间的误差。同时重构高CMV幅值的基本矢量，并引入滞环控制器抑制NPP偏移。实验结果表明，该方法优于其他多矢量MPC算法。
解读: 该三电平NPC逆变器MPC控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和新能源汽车电机驱动产品具有重要应用价值。新型矢量选择方案通过子六边形映射简化候选矢量搜索，可显著降低PowerTitan大型储能系统的控制器计算负荷，提升实时响应性能。共模电压抑制与中点电位平衡策略可直接应用于三电平拓扑储能变流器，延长...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...