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一种用于高可靠性电驱动的低元件数五电平逆变器拓扑
A Reduced Component Count Five-Level Inverter Topology for High Reliability Electric Drives
A. Karthik · Umanand Loganathan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种基于堆叠单元法的五电平逆变器拓扑。该拓扑利用三相电压的基本特性，减少了开关管和飞跨电容的数量，从而降低了尺寸、重量和成本，同时提高了可靠性，简化了布线并降低了电磁干扰。
解读: 该拓扑通过减少开关器件和电容数量实现五电平输出，在提升功率密度的同时优化了可靠性，这与阳光电源在组串式逆变器及储能变流器（PCS）追求高效率、高功率密度的技术路线高度契合。对于PowerTitan等大型储能系统，采用此类低元件数的多电平拓扑可有效降低系统复杂度与故障率，减少散热需求。建议研发团队评估...
电压源逆变器驱动感应电机的电气参数离线递归辨识
Offline Recursive Identification of Electrical Parameters of VSI-Fed Induction Motor Drives
Siddavatam Ravi Prakash Reddy · Umanand Loganathan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文针对电压源逆变器（VSI）驱动的感应电机，提出了一种电气参数离线递归辨识方法。在高性能矢量控制中，准确的参数估计至关重要。该研究解决了传统方法难以同时独立辨识所有关键电气参数（如定子电阻、转子电阻等）的问题，提高了电机驱动系统的动态性能与控制精度。
解读: 该技术主要涉及电机驱动的参数辨识与控制优化，与阳光电源的风电变流器业务具有较强的技术同源性。风电变流器在实现高性能风力发电机组控制时，同样依赖于对电机参数的精确感知以优化转矩响应。此外，该算法思想可借鉴至阳光电源iSolarCloud智能运维平台，用于逆变器或变流器内部功率模块的健康状态监测与故障诊...
一种用于负载自动化中非中性线交流开关的简单迟滞能量收集方法
A Simple Hysteretic Energy Harvesting Method for Nonneutral AC Switches in Load Automation
Karthik A. · Umanand Loganathan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种简单的迟滞方法，用于获取楼宇自动化负载开关中门极驱动、传感器及其他电路所需的能量。该方法采用低元件数的自供电MOSFET交流开关，在效率和负载电流总谐波失真（THD）方面表现优异，可媲美外部驱动方案。
解读: 该技术主要针对楼宇自动化中的低功耗开关控制，与阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、充电桩）存在一定距离。然而，其“自供电”和“低元件数”的设计理念对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中的传感器节点、户用光伏监控终端或充电桩辅助电源设计具有参考价值。通过优化辅助电源电路，可进一步降低待...
用于并网和离网运行的公用电网交互式不间断电源转换器统一控制器
A Unified Controller for Utility-Interactive Uninterruptible Power Converters for Grid Connected and Autonomous Operations
Shan S · Loganathan Umanand · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文提出了一种基于统一控制的公用电网交互式不间断电源转换器（UIUPC）。该控制策略使UIUPC能够在并网模式下的p-q控制与离网模式下的电压-频率控制之间实现无缝切换，且无需改变控制拓扑，解决了传统双模式切换的复杂性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统（PCS）具有极高的应用价值。目前储能系统在微电网应用中，并离网切换的平滑性是提升用户体验的关键。该统一控制策略能够简化控制逻辑，提升系统在弱电网或离网环境下的稳定性，特别是在构网型（GFM）储能技术演进中，有助于实现更快速的黑启...
一种基于分数次谐波d-q域的微电网电力变换器电力线通信技术
A Novel Fractional Harmonic d-q Domain Based Power Line Signaling Technique for Power Converters in a Microgrid
S. Shan · Loganathan Umanand · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种微电网中电力变换器间的新型电力线通信技术。传统通信方式存在布线复杂或下垂控制依赖性强等缺陷，而传统电力线通信受高频信号干扰影响较大。本文利用分数次谐波在d-q坐标系下的特性，实现变换器间的可靠通信，为微电网协同控制提供了新思路。
解读: 该技术对于阳光电源的微电网解决方案具有重要参考价值。在PowerTitan储能系统及组串式逆变器组成的微电网场景中，变换器间的实时协同至关重要。利用电力线进行通信可降低iSolarCloud智能运维平台的布线成本，并增强系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队关注该技术在构网型（GFM）逆变器多机...
一种用于开口绕组感应电机驱动的容错24边电压空间矢量结构
A Fault-Tolerant 24-Sided Voltage Space Vector Structure for Open-End Winding Induction Motor Drive
Prashant Surana · Mriganka Ghosh Majumder · Rakesh Resalayyan · K. Gopakumar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种由24个真实有源矢量和1个零矢量组成的24边多边形电压空间矢量结构。与文献中基于开关平均矢量的方案不同，该方法通过使用真实有源矢量，在降低开关损耗的同时，显著提升了相电压质量，并具备容错控制能力。
解读: 该技术主要针对开口绕组电机驱动，虽然与阳光电源核心的光伏逆变器和储能PCS产品线（通常为三相桥式拓扑）存在差异，但其提出的“真实有源矢量”调制策略在减少开关损耗和优化输出波形方面的思路，可为阳光电源的组串式逆变器及大功率风电变流器提供调制算法优化的参考。特别是对于追求高效率、低谐波输出的功率变换场景...
一种具有减少开关数量和增加线性调制范围的混合七电平双逆变器方案
A Hybrid Seven-Level Dual-Inverter Scheme With Reduced Switch Count and Increased Linear Modulation Range
Souradeep Pal · K. Gopakumar · Umanand Loganathan · Haitham Abu-Rub 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种具有扩展线性调制范围的混合七电平双逆变器方案。该结构由初级侧的级联两电平逆变器与H桥，以及次级侧的浮动电容供电两电平逆变器组成。通过空间矢量结构的优化组合，该方案有效减少了开关器件数量并提升了输出电压质量。
解读: 该拓扑通过减少开关器件数量实现七电平输出，在提升功率密度和降低谐波方面具有显著优势。对于阳光电源的组串式逆变器及大功率集中式逆变器产品线，该方案可作为提升效率与降低成本的潜在技术储备。特别是在高压光伏系统应用中，通过优化调制策略和拓扑结构，有助于进一步减小滤波电感体积，提升系统整体功率密度。建议研发...
利用低压堆叠与级联基本逆变单元生成高分辨率12边形电压空间矢量结构
Generation of High-Resolution 12-Sided Voltage Space Vector Structure Using Low-Voltage Stacked and Cascaded Basic Inverter Cells
Apurv Kumar Yadav · Mathews Boby · Sumit Kumar Pramanick · K. Gopakumar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种用于星型连接感应电机驱动的15电平（14同心）十二边形电压空间矢量结构（DVSVS）。该结构通过级联主、副两个逆变器实现，其中主逆变器为由两个三电平飞跨电容堆叠而成的五电平结构，旨在提升输出电压质量并优化谐波性能。
解读: 该研究提出的多电平级联拓扑及十二边形空间矢量调制技术，主要针对电机驱动领域，旨在提升输出波形质量。对于阳光电源而言，该技术在光伏逆变器（尤其是大功率集中式逆变器）和风电变流器领域具有参考价值。通过采用多电平级联技术，可以有效降低输出谐波，减小滤波电感体积，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注其在降...
一种基于单直流母线用于感应电机驱动的密集型30边形空间矢量生成方法
A Dense Multilevel 30-Sided Space Vector Generation Using a Single DC Link for an Induction Motor Drive
Rakesh R · Mriganka Ghosh Majumder · K. Gopakumar · Loganathan Umanand 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种用于开绕组感应电机（OEIM）驱动的密集型15同心30边形多电平空间矢量结构（SVS）。该方案通过单直流母线实现，旨在扩大线性调制范围并消除电机相电压中不必要的低次谐波，从而提升驱动系统的性能。
解读: 该研究提出的多电平空间矢量调制技术主要针对电机驱动领域，虽然与阳光电源核心的光伏/储能逆变器应用场景不同，但其核心的“多电平调制”与“谐波抑制”技术在高性能逆变器设计中具有参考价值。对于阳光电源的组串式及集中式逆变器，随着功率等级提升，多电平拓扑（如三电平、五电平）已成为主流，该文提出的高阶多边形调...
一种使用低压器件且单直流母线运行的混合型七电平逆变器
A Hybrid 7-Level Inverter Using Low-Voltage Devices and Operation With Single DC-Link
Apurv Kumar Yadav · K. Gopakumar · Krishna Raj R · Loganathan Umanand 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种用于感应电机驱动的新型七电平逆变器拓扑。该拓扑由五电平有源中点钳位逆变器与三电平T型变换器级联而成，利用电压阻断能力为Vdc/3和Vdc/6的低压半导体器件实现。该拓扑每相使用三个浮动电容，并能在脉冲周期内实现电容电压平衡。
解读: 该研究提出的混合多电平拓扑通过低压器件实现了高电平输出，在降低开关损耗和提升输出波形质量方面具有潜力。对于阳光电源而言，该技术可作为未来高功率密度组串式逆变器或大功率储能变流器（PCS）拓扑优化的参考。虽然目前主要针对电机驱动，但其多电平级联思路可借鉴于光伏并网逆变器以降低对高压IGBT的依赖，从而...
一种基于开关电容滤波的谐波消除技术：通过生成30边形电压空间矢量结构用于感应电机驱动
A Switched Capacitive Filter-Based Harmonic Elimination Technique by Generating a 30-Sided Voltage Space Vector Structure for IM Drive
Rakesh R · Krishna Raj Ramachandran · Apurv Kumar Yadav · K. Gopakumar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种用于星形连接感应电机驱动的新型30边形电压空间矢量结构（SVS）。该结构在整个调制范围内消除了电机相电压中高达25次的谐波，有效消除了低频转矩脉动。在不超出线性调制范围的情况下，将线性调制范围扩展至基速的99.63%。
解读: 该研究提出的30边形空间矢量调制（SVPWM）技术，核心在于通过优化开关序列显著降低谐波含量并提升调制效率。对于阳光电源而言，该技术在电机驱动控制领域具有参考价值，可延伸应用于风电变流器及工业驱动产品线。通过优化逆变器输出波形质量，能够降低电机侧的谐波损耗和转矩脉动，从而提升系统整体效率与可靠性。建...
一种具有更高直流母线利用率的T型与H桥级联九电平逆变器拓扑
A Cascaded Nine-Level Inverter Topology With T-Type and H-Bridge With Increased DC-Bus Utilization
Souradeep Pal · Mriganka Ghosh Majumder · R. Rakesh · K. Gopakumar 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种混合九电平逆变器拓扑，通过级联五电平T型单元与H桥，在过调制范围内实现了更高的直流母线利用率。相比传统的两电平及六边形电压空间矢量结构的各种多电平逆变器，该拓扑能有效抑制五次和七次谐波。
解读: 该拓扑通过级联结构提升了电平数和直流母线利用率，对于阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和大型集中式逆变器具有重要的参考价值。更高的直流母线利用率意味着在相同电压等级下可降低开关器件的电压应力，或在相同输出功率下减少电容等无源元件的体积，有助于进一步提升逆变器的功率密度和效率。建议研发团队评估该拓扑...
基于单直流源十二边形电压空间矢量结构的全速范围感应电机驱动五次和七次谐波消除
Fifth- and Seventh-Order Harmonic Elimination With Multilevel Dodecagonal Voltage Space Vector Structure for IM Drive Using a Single DC Source for the Full Speed Range
Mathews Boby · Sumit Pramanick · R. Sudharshan Kaarthik · Arun Rahul S. 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种利用单直流源产生多电平十二边形电压空间矢量结构的方法，用于感应电机驱动。该结构结合了多电平和十二边形结构的优势，在全调制范围内实现了低dv/dt相电压输出，并有效消除了五次和七次谐波。
解读: 该研究提出的多电平十二边形空间矢量调制技术，在优化输出波形质量和降低dv/dt应力方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该拓扑控制策略可借鉴应用于大功率组串式逆变器或风电变流器中，以提升电能质量并降低对功率器件的耐压要求。此外，该技术在减少谐波方面的特性，有助于优化系统滤波器的设计，从而降低系统成本并...
一种用于逆变器开关损耗降低及全调制范围内谐波抑制的通用多电平多边形空间矢量生成方案
A General Multilevel Polygonal Space Vector Generation Scheme With Reduced Switching for the Inverter and Harmonic Suppression Using a Switched-Capacitive Filter for the Full Modulation Range
Rahul Dewani · K. Gopakumar · Umanand Loganathan · Subhashish Bhattacharya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种用于开口绕组电机驱动的通用多电平多边形空间矢量生成方案。该方案由一个提供有源功率的主逆变器和一个作为开关电容滤波器的低压电容馈电逆变器组成。该方法在全调制范围内有效降低了开关损耗并抑制了谐波，提升了系统整体效率与输出电能质量。
解读: 该文献提出的多电平多边形空间矢量调制及开关电容滤波技术，主要针对电机驱动领域，但在电力电子拓扑优化方面具有参考价值。对于阳光电源而言，该技术中的谐波抑制策略和多电平调制优化可借鉴应用于大功率组串式逆变器或集中式逆变器的控制算法升级，以进一步提升逆变效率并降低输出滤波器体积。此外，该方案中关于开关损耗...
双逆变器馈电感应电机驱动多电平逆变器堆叠直流母线电容中点电压的瞬时平衡
Instantaneous Balancing of Neutral-Point Voltages for Stacked DC-Link Capacitors of a Multilevel Inverter for Dual-Inverter-Fed Induction Motor Drives
Apurv Kumar Yadav · K. Gopakumar · Krishna Raj R · Loganathan Umanand 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种用于变速驱动的多电平逆变器（MLI）堆叠直流母线中点（NP）电压瞬时平衡的新方法。该堆叠式MLI利用串联直流源和中点来获得所需的电平。通过在每相中使用低压电容馈电的级联H桥（CHB）来实现中点电压的平衡。
解读: 该技术主要针对多电平拓扑中的中点电位平衡问题，这对于阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式光伏逆变器具有参考价值。虽然本文侧重于电机驱动应用，但其提出的级联H桥辅助平衡策略可为阳光电源在开发更高电压等级（如1500V及以上）的逆变器时，优化直流母线电容电压控制、降低纹波及提升功率模块可靠性提供...
一种用于感应电机负载单源堆叠直流母线电容瞬时电压平衡的多电平逆变器
A Multilevel Inverter for Instantaneous Voltage Balancing of Single Sourced Stacked DC-Link Capacitors for an Induction Motor Load
Tutan Debnath · Rakesh Resalayyan · Mohammed Imthias · K. Gopakumar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种新型九电平逆变器拓扑，用于感应电机驱动应用，并实现了堆叠直流母线电容的瞬时电压平衡。通过确保中性点（NP）电流为零，在采样周期内实现了直流母线上三个中性点的瞬时平衡。
解读: 该研究提出的多电平拓扑及中性点电压平衡控制策略，对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（PCS）具有参考价值。在PowerTitan等大型储能系统中，直流母线电容的电压均衡直接影响系统效率与器件寿命。该文提出的瞬时平衡方案有助于优化高压直流侧的控制算法，减少对复杂硬件补偿电路的依赖，提升系统功率...
一种用于驱动系统的单直流电源多电平逆变器，具有扩展的线性调制范围和容错能力
A Single DC Source Multilevel Inverter for Drives With Increasing Linear Modulation Range and Fault Tolerant Capability
Vaidika T. Pardhi · Rohith Pottekkat · Vivek R. S. · K. Gopakumar 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月
所提出的七电平混合多电平逆变器将三电平飞跨电容逆变器与级联 H 桥逆变器相结合。其主要目标是开发一种七电平拓扑结构，该结构使用正弦控制在线性和扩展线性调制范围内均能高效运行。这种设计在保留多电平结构的同时，通过正弦脉冲宽度调制（PWM）扩展了线性调制范围。通过对正弦 PWM 的过调制区域进行线性化处理，该系统改善了弱磁运行时的性能，而传统的六步逆变器在弱磁运行时会产生低次谐波。在这种拓扑结构中，即使在扩展线性调制范围内，相电压基波峰值的最大值仍保持为直流母线电压的 0.637 倍。该逆变器具有容...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项七电平混合多电平逆变器技术具有显著的应用价值和战略意义。该拓扑结构通过集成三电平飞跨电容与级联H桥，实现了单直流源供电、降低开关数量和开关电压等级的优化设计，这与我司在光伏逆变器和储能系统中追求的高效率、低成本目标高度契合。 技术的核心创新在于扩展线性调制范围并实现正...