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基于矢量磁路理论的非正弦激励磁芯损耗模型
Core Loss Model for Nonsinusoidal Excitations Based on Vector Magnetic Circuit Theory
Chengbo Li · Ming Cheng · Wei Qin · Zheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
随着电力电子器件向高频化发展，磁性材料在高频下的损耗预测变得至关重要。由于现代电力电子系统中磁性元件常处于非正弦激励下，本文提出了一种基于矢量磁路理论的分析型磁芯损耗计算模型，旨在提高复杂工况下磁性元件损耗计算的准确性。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心损耗源。随着产品向高功率密度和高频化演进，传统的Steinmetz方程在非正弦工况下误差较大。该模型能够精确评估复杂PWM波形下的磁芯损耗，有助于优化磁性元件设计，提升整机效率，降低...
基于矢量磁路理论考虑涡流和磁滞效应的表贴式永磁同步电机数学模型及矢量控制
Mathematical Model and Vector Control of SPMSM Considering Eddy Current and Hysteresis Effects Based on Vector Magnetic Circuit Theory
Xinkai Zhu · Dajun Zhao · Ming Cheng · Wei Qin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
传统的表贴式永磁同步电机（SPMSM）数学模型常忽略涡流和磁滞效应，缺乏定量表征参数。随着电机运行频率及变流器开关频率的提升，这些效应的影响愈发显著。本文基于矢量磁路理论，建立了考虑上述效应的电机数学模型，并提出了相应的矢量控制策略，以提升系统在高频工况下的控制精度与效率。
解读: 该研究聚焦于电机高频运行下的损耗建模与控制优化，对阳光电源的风电变流器及电动汽车驱动系统具有参考价值。随着风电变流器向高功率密度发展，电机侧的高频损耗分析至关重要。建议研发团队关注该模型在提升变流器驱动电机效率方面的应用，特别是针对高转速永磁电机驱动场景，通过优化矢量控制算法，降低电机铁耗，从而提升...
基于DAB的两级式DC-DC电动汽车充电转换器系统的低计算负担控制技术
Control Techniques With Low Computational Burden for a DAB-Based Two-Stage DC–DC EV Charging Converter System
Nie Hou · Kejun Qin · Ruizhi Wei · Yue Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
未来电动汽车（EV）充电系统需具备双向运行、电气隔离及宽电压范围调节能力。双有源桥（DAB）DC-DC变换器是实现该功能的关键拓扑，但其存在的无功功率问题影响效率。本文提出了一种低计算负担的控制技术，旨在优化DAB变换器在两级式充电系统中的性能，提升功率密度与控制响应速度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的电动汽车充电桩业务。DAB拓扑是实现高性能双向充电桩的核心，通过优化控制算法降低计算负担，能够显著提升充电桩的动态响应速度和控制精度，有助于降低控制器硬件成本。建议研发团队关注该低计算量控制策略，将其应用于阳光电源新一代大功率直流快充桩及V2G（车网互动）产品中，以提升产品...
基于坐标变换的级联风电系统中QAB变换器灵活功率解耦控制
Flexible Power Decoupling Control for QAB Converters in Cascaded Wind Power Systems by Coordinate Transformation
Xin Peng · Xibo Yuan · Yonglei Zhang · Chen Wei 等7人 · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18
本文提出一种基于坐标变换的级联风电系统中QAB变换器的灵活功率解耦控制策略。该方法通过优化QAB变换器绕组电流应力，有效降低器件热应力，提升系统运行效率与可靠性。所提控制策略在实现功率解耦的同时，增强了系统在动态工况下的稳定性，适用于新型级联式风力发电系统。
解读: 该QAB变换器功率解耦控制技术对阳光电源储能与风电产品线具有重要应用价值。通过坐标变换实现的灵活功率解耦控制，可优化ST系列储能变流器的多绕组变压器设计，降低PowerTitan大型储能系统中功率器件的热应力。该技术的动态稳定性提升特性，也可应用于公司风电变流器产品的功率控制优化。此外，其多物理场耦...
磁感应：概念、定义与应用
Magnetic-Inductance: Concept, Definition, and Applications
Ming Cheng · Wei Qin · Xinkai Zhu · Zheng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文针对传统磁路分析法无法描述交变磁通相位偏移与幅值衰减的局限，提出了“磁感应”这一新物理概念。该方法完善了电磁器件的磁路分析理论，为电磁场分析提供了更精确的工具，有助于优化电力电子设备的磁性元件设计。
解读: 该研究提出的“磁感应”概念对阳光电源的核心磁性元件（如逆变器电感、储能变流器PCS中的高频变压器）设计具有重要指导意义。在PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器中，磁性元件的损耗与发热是影响效率与可靠性的关键。引入该理论可提升磁场仿真精度，优化电感设计，从而降低磁滞与涡流损耗，提升整机功...
具有负载自适应导通时间控制的有源箝位ZVZCS谐振正激直流变压器
Active-Clamp ZVZCS Resonant Forward DC Transformer (DCX) With Load-Adaptive ON-Time Control
Wei Qin · Naipeng Yu · Zongjie Zhou · Xinke Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种兆赫兹有源箝位谐振正激变换器，旨在满足低功率高密度总线变换器应用需求。该变换器在全负载范围内实现了零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）特性，有效提升了系统效率，并降低了均方根电流，优化了功率密度表现。
解读: 该技术主要应用于高功率密度DC-DC变换场景，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS中的辅助电源或高频隔离级设计具有重要参考价值。随着阳光电源产品向小型化、高功率密度方向演进，该拓扑实现的ZVZCS特性有助于减少开关损耗，提升整机效率。建议研发团队关注其在兆赫兹高频化设计中的磁性元件集成方案，以...
一种矩阵变换器在不平衡输入电压下实现正弦输入电流的简易方法
A Simple Method for Sinusoidal Input Currents of Matrix Converter Under Unbalanced Input Voltages
Jiaxing Lei · Bo Zhou · Jinliang Bian · Xianhui Qin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
针对矩阵变换器在不平衡输入电压下运行的问题，本文提出了一种通过修正传统控制策略中输入功率因数角来实现正弦输入电流的简易方法。该方法避免了复杂的序列分量分离，降低了计算存储开销，提升了变换器在电网电压波动下的电能质量。
解读: 矩阵变换器作为一种先进的功率变换拓扑，其核心优势在于无需直流侧储能元件。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用传统的交-直-交拓扑，但该研究提出的“不平衡电压下控制优化”思路，对于提升阳光电源在弱电网或复杂电网环境下的并网稳定性具有参考价值。特别是在...
通过修正输入参考电流实现矩阵变换器的主动阻尼控制策略
Active damping control strategy of matrix converter via modifying input reference currents
Jiaxing Lei · Bo Zhou · Xianhui Qin · Jiadan Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
针对带有LC滤波器的矩阵变换器（MC）存在的系统不稳定性问题，本文提出了一种新型主动阻尼控制策略。通过改进空间矢量调制信号生成方法，在不影响输出性能的前提下，实现了对输入电流幅值和相位的直接控制，有效抑制了LC滤波器的谐振，提升了系统稳定性。
解读: 矩阵变换器作为一种先进的电力电子拓扑，其无直流环节的特性在特定工业驱动和高功率密度应用中具有潜力。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用传统的电压源型逆变器（VSI）拓扑，但该文献提出的通过修正参考电流实现主动阻尼的控制思想，对于提升阳光电源在弱电...
基于单传感器逆算法的电解电容核心温度与功率损耗非侵入式估计
Noninvasive Estimation for Core Temperature and Power Loss in Electrolytic Capacitors Using a Single-Sensor Inverse Algorithm
Jinxiao Wei · Peng Chen · Yi Zhang · Peng Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种非侵入式电解电容核心温度与功率损耗的同步估计方法。该方法仅需单个传感器，无需测量等效串联电阻（ESR）和电容值。通过反向数值算法（逆向有限元计算），实现了对电容内部状态的精确重构，为电力电子设备的寿命预测提供了新途径。
解读: 电解电容是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中的关键薄弱环节，其热失效直接影响整机可靠性。该研究提出的单传感器逆算法，能够以低成本实现对电容内部温度的实时监测，无需复杂的传感器布置。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过对逆变器和P...
一种SiC MOSFET栅氧化层退化与结温解耦的在线状态监测方法
An Online Condition Monitoring Method for Gate-Oxide Degradation and Junction Temperature Decoupling of SiC MOSFETs
Jinbo Li · Shilin Shen · Qunfang Wu · Shiyu Qiu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
该文提出了一种实时监测SiC MOSFET结温与栅氧化层退化的方法。现有监测技术常受结温波动影响导致栅氧化层退化指标漂移，从而产生监测误差。本文旨在通过解耦手段实现SiC MOSFET健康状态的精准在线评估。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和效率，器件的可靠性成为核心竞争力。该研究提出的结温与栅氧化层退化解耦监测技术，能够有效解决SiC器件在复杂工况下的老化评估难题，有助于提升iSolarClo...
基于新型带直流谐振电容ZVZCS单元的直流变压器
DCX）拓扑系列
Wei Qin · Xinke Wu · Junming Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种新型输入电流馈电（ICF）谐振单元，旨在简化直流变压器（DCX）拓扑结构并降低成本。该拓扑通过引入直流谐振电容实现零电压零电流开关（ZVZCS），解决了传统双端谐振变换器结构复杂、成本高昂的问题，适用于高功率密度DCX产品。
解读: 该研究提出的新型ICF谐振单元对阳光电源的电力电子研发具有重要参考价值。在PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）中，高功率密度与低成本是核心竞争力。该拓扑通过简化电路结构实现软开关，可直接优化DC-DC变换级的设计，有助于进一步缩小储能系统的体积，提升转换效率。建议研发团队评估该拓扑在模...
使用反向导通IGBT与传统IGBT模块的MMC热性能及年度损耗比较
Thermal Performances and Annual Damages Comparison of MMC Using Reverse Conducting IGBT and Conventional IGBT Module
Binyu Wang · Laili Wang · Wei Mu · Mengjie Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
模块化多电平变换器（MMC）中的IGBT模块存在功率损耗分布不均和温度波动问题，导致部分芯片成为热点，严重影响模块寿命。本文旨在研究低成本的改进措施，通过对比反向导通IGBT与传统IGBT模块的热性能及年度损耗，评估其对提升变换器可靠性的影响。
解读: 该研究关注IGBT模块的热性能与可靠性，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率场景，通过采用反向导通IGBT（RC-IGBT）或优化热设计，可有效降低热点温度波动，提升系统在极端工况下的使用寿命。建议研发团队在下一代高功率密度...
基于广义分布函数与Preisach模型的磁性元件磁滞建模及高效参数辨识
Hysteresis Modeling of Magnetic Components With Generalized Distribution Function and Efficient Parameter Identification Based on Preisach Model
Zhan Shen · Lexing Zhang · Shunshun Ma · Kaiyuan Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
软磁材料广泛应用于电力电子变换器的磁性元件中。其磁滞效应导致磁芯呈现非线性阻抗特性，进而引发损耗增加、波形畸变及电磁干扰问题。本文针对磁性材料的非线性行为，提出了一种基于广义分布函数的Preisach磁滞建模方法，并实现了高效的参数辨识，为优化变换器磁性元件设计提供了理论支持。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心部件。该研究提出的高精度磁滞建模与参数辨识方法，能有效提升磁性元件在复杂工况下的损耗预测精度，有助于优化磁芯设计，从而提升逆变器与PCS的整机效率。此外，该方法在减少电磁干...
一种用于三相四开关逆变器驱动永磁同步电机的简化模型预测电压控制方法，具备电容电压偏移抑制与电流纹波减小功能
A Simplified Model Predictive Voltage Control for Three-Phase Four-Switch Inverter-Fed PMSM Drives With Capacitor Voltage Offset Suppression and Current Ripple Reduction
Jun Hang · Jibo Zhang · Hu Qin · Shichuan Ding 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种针对三相四开关逆变器驱动永磁同步电机的简化模型预测电压控制（SMPVC）方法。该方法无需加权因子，旨在有效抑制直流侧电容电压偏移并降低输出电流纹波。通过将模型预测转矩控制中的转矩与磁链控制进行转化，实现了更优的控制性能。
解读: 该研究聚焦于三相四开关逆变器拓扑及模型预测控制（MPC）算法，虽然阳光电源的核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用标准三相六开关拓扑，但该文提出的无权重因子MPC算法在降低计算复杂度、提升动态响应方面具有参考价值。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务或特定低成本电机驱动应用，四开...
通过串并联直接注入式软开关点进行馈线和网格阻抗的差分检测
Differential Detection of Feeder and Mesh Impedances Through a Series–Parallel Direct-Injection Soft Open Point
Mowei Lu · Wei Mu · Mengjie Qin · Alexander Koehler 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
电网阻抗是并网变换器运行的关键参数。在网格化配电网中，准确分离馈线阻抗与整体电网阻抗对于评估功率传输能力和过载风险至关重要。本文提出了一种通过串并联直接注入式软开关点（SOP）进行阻抗差分检测的方法，实现了对复杂配电网拓扑中阻抗参数的精确辨识。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统在复杂配电网环境下的应用具有重要参考价值。随着分布式能源渗透率提高，电网阻抗波动加剧，该阻抗辨识方法可提升阳光电源iSolarCloud平台对电网运行状态的感知精度。建议将此差分检测算法集成至构网型（GFM）逆变器控...
一种用于宽输入电压范围中压直流应用的高降压比部分功率处理开关电容变换器
A High Step-Down Partial Power Processing Switched-Capacitor Converter for Wide Input Voltage Range Medium Voltage DC Applications
Renfeng Guan · Zhixing He · Qiqi Wei · Lingqing Fang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于中压直流应用的部分功率处理开关电容变换器（P3SCC）。该拓扑利用工作在串联谐振状态的高频开关电容变换器（HFSCC）传输大部分功率，并通过部分功率处理移相全桥（P4SFB）调节剩余小部分功率。该方案有效提升了宽输入电压范围下的转换效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压直流接入场景具有重要参考价值。通过采用部分功率处理（Partial Power Processing）架构，可显著降低变换器在宽电压范围下的损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队关注该拓扑在储能PCS直流侧DC-DC环...
一种用于PCB平面电感的新型金字塔绕组，具有更少的铜层和更低的交流铜损
A Novel Pyramid Winding for PCB Planar Inductors With Fewer Copper Layers and Lower AC Copper Loss
Zheyuan Yu · Xu Yang · Gaohao Wei · Yongxing Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
PCB电感因其体积小、可控性好及一致性高等优势被广泛应用，但降低铜损仍是关键挑战。本文针对现有研究对邻近效应关注不足的问题，提出了一种新型金字塔绕组结构，旨在通过优化绕组布局，在减少PCB层数的同时有效降低交流铜损，提升功率密度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的功率变换产品具有显著的工程价值。在组串式逆变器、PowerStack储能系统及充电桩模块中，磁性元件的体积与损耗直接决定了整机的功率密度与散热设计。采用金字塔绕组结构可有效降低高频下的邻近效应损耗，减少PCB层数，从而降低制造成本并缩小磁性元件体积。建议研发团队在下一代高功率密度P...
基于DFIG的风电场与SVG相互作用引发的次同步振荡分析
Analysis of Subsynchronous Oscillations Caused by Interactions of DFIG-Based Farms and SVGs
Kejiang Li · Wuhui Chen · Wei Qin · Canbing Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
风电场公共连接点处安装的静止无功发生器（SVG）会显著影响含并网风电场电力系统的次同步振荡（SSO）特性。例如，2017年中国新疆地区由双馈感应发电机（DFIG）风电场、定无功功率模式（CRPM）SVG与弱电网相互作用引发了多起SSO事件。本文揭示了DFIG风电场、不同控制模式SVG与弱电网间相互作用引发SSO的机理，发现低电流控制器带宽的CRPM-SVG可抑制SSO，而定电压模式（CVM）和定功率因数模式（CPFM）SVG则恶化系统SSO特性。通过推导超同步与次同步分量幅值比方程，解释了事件中...
解读: 该研究对阳光电源储能和光伏产品的弱电网并网稳定性具有重要参考价值。研究发现的SVG控制模式对SSO的影响机理，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制策略优化。特别是在大规模新能源电站中，通过低带宽CRPM控制模式抑制SSO的方法，可提升PowerTitan储能系统在弱电网条件下的并...
基于45 μm多外延层超结柱的1200 V沟槽型场截止载流子存储半超结IGBT实验评估
Experimental Evaluation on 1200 V Trench-FS CS-SemiSJ-IGBT With 45 μm Multi-Epi SJ-Pillar
Luping Li · Qiansheng Rao · Zehong Li · Yuanzhen Yang 等12人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73
本文首次实验验证两款采用45 μm多外延超结柱（SemiSJ-pillar）结构的1200 V/15 A沟槽场截止载流子存储IGBT，相较商用NDBT器件，导通压降、寄生电容及开关时间等关键参数全面优化，短路耐受时间与FOM显著提升。
解读: 该研究聚焦高压IGBT结构创新，直接支撑阳光电源组串式逆变器（如SG系列）、ST系列储能变流器及风电变流器中核心功率模块的性能升级。45 μm超结柱设计可降低Von与Esw，提升效率与热可靠性，建议在下一代高功率密度ST3.0+ PCS及SG320HX组串逆变器中开展Si-based IGBT模块替...
功率振荡定位：一种基于同步相量的自适应Vold-Kalman滤波能量法
Power Oscillation Localization: A Synchrophasor Based Adaptive Vold-Kalman Filtering Energy Flow
Qin Huang · Wei Qiu · Yao Zheng · Junfeng Duan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月
随着相量测量单元（PMU）在电力系统中的广泛应用，利用同步相量数据实现功率振荡源定位成为可能。然而，传统的基于能量的定位方法易受噪声及无关频率成分干扰。为此，本文提出一种基于自适应Vold-Kalman滤波的能量法（A-VKF-Energy）。首先通过快速傅里叶变换识别有功功率中的振荡频率，进而采用自适应Vold-Kalman滤波提取各支路振荡分量，并计算其耗散能量。以能量变化斜率比作为能量流动方向判据，自动判定振荡源位置。仿真与实际事件验证表明，该方法能有效抑制频域耦合干扰，准确识别振荡源。
解读: 该功率振荡定位技术对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和构网型控制产品具有重要应用价值。在储能电站并网场景中，A-VKF-Energy方法可集成至iSolarCloud平台，实时监测ST系列储能变流器引发的次同步/超同步振荡，通过PMU数据精准定位振荡源支路，避免误判。该技术可优化GFM构...
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