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模块化多电平矩阵变换器的分布式控制
Distributed Control for the Modular Multilevel Matrix Converter
Wenxi Yao · Jian Liu · Zhengyu Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
模块化多电平矩阵变换器(M3C)作为一种直接交流/交流拓扑,在中压大功率应用中极具前景。然而,目前的M3C原型主要采用集中式控制结构,限制了其模块化和灵活性。本文提出了一种基于分布式控制架构的M3C设计原则,以实现系统的模块化与灵活扩展。
解读: M3C作为一种先进的AC/AC拓扑,在风电变流器及大型工业驱动领域具有潜在应用价值。阳光电源目前在风电变流器领域处于行业领先地位,该分布式控制架构的研究有助于提升大功率变流器的模块化程度,降低复杂系统的布线难度与通信延迟。建议研发团队关注该技术在提升系统冗余度和功率密度方面的潜力,特别是在未来海上风...
针对低载波比的改进谐波性能与线性过调制增益的三段式矢量脉宽调制
Three Segment Vector Pulsewidth Modulation With Improved Harmonic Performance and Linear Overmodulation Gain for Low-Carrier Ratios
Wenjing Zhang · Wenxi Yao · Wuhua Li · Junming Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
针对大功率变换器或高速电机驱动在低载波比下的运行需求,本文提出了一种三段式矢量脉宽调制策略。该方法旨在解决高基频下器件开关频率受限导致的电流质量下降问题,通过优化调制策略与非线性校正,有效改善了谐波性能并提升了过调制区域的线性增益。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(如集中式光伏逆变器、大型储能变流器PowerTitan系列)具有极高的应用价值。在大功率电力电子设备中,为了降低开关损耗,系统常运行在较低的载波比下,这往往会导致输出电流谐波增加。该三段式矢量调制方法能显著优化谐波频谱,提升电能质量,同时在过调制区域保持良好的线性度,有...
多采样LCL型并网逆变器的低相位滞后混叠抑制技术
Aliasing Suppression With Negligible Phase Lag for Multi-Sampled LCL-Type Grid-Tied Inverter
Tingkang Wang · Wenxi Yao · Chengmin Li · Huan Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
多采样技术是降低控制延迟、提升并网逆变器带宽与稳定性的有效手段。然而,该技术在常规采样PWM中会引入高频开关谐波,导致低频混叠现象。现有滤波方法往往伴随相位滞后,削弱了多采样的性能优势。本文提出了一种在保持极低相位滞后的前提下抑制混叠的新方法,优化了LCL型并网逆变器的控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及大型集中式逆变器具有重要应用价值。在追求高功率密度和宽带宽控制的趋势下,多采样技术能显著提升逆变器在弱电网下的稳定性。通过采用该文提出的低相位滞后混叠抑制算法,阳光电源可以在不牺牲动态响应速度的前提下,有效滤除高频开关噪声,提升并网电能质量。建议研发团队...
一种利用正耦合电感提升并联三电平T型逆变器滤波性能的简化方案
A Simplified Solution With Enhanced Filtering Performance Using Positively Coupled Inductors for Parallel Three-Level T-Type Inverters
Jiazhi Wang · Wenxi Yao · Ye Yan · Heya Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对并联三电平T型逆变器中环流及输出电流谐波问题,本文提出了一种利用正耦合电感(PCI)结合同步载波的低成本解决方案。该方案通过PCI的共模等效电感增强了输出电流谐波滤波能力,在减小电感体积的同时降低了系统成本。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。T型三电平拓扑是阳光电源高功率密度逆变器的核心技术之一,通过引入正耦合电感(PCI)方案,可以在不增加系统体积的前提下有效抑制并联运行时的环流,并显著改善输出电流质量。这不仅有助于降低电感磁性元件的材料成本,还能提升逆变器在复杂电网环...
基于T型变换器和H桥级联的混合七电平变换器
Hybrid Seven-Level Converter Based on T-Type Converter and H-Bridge Cascaded Under SPWM and SVM
Hanyang Yu · Bin Chen · Wenxi Yao · Zhengyu Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文提出了一种适用于低压、高功率密度应用的基于T型变换器与H桥级联的混合七电平变换器。文章全面分析了其工作原理及导通路径,重点研究了浮动电容的电压平衡控制,并推导了电容电压平衡条件的数学表达式。
解读: 该拓扑结构通过T型与H桥级联实现七电平输出,显著提升了输出波形质量并降低了对滤波器的要求,非常契合阳光电源组串式逆变器及大功率储能变流器(PCS)对高功率密度和高效率的追求。多电平技术是提升逆变器效率、减小体积的关键路径。建议研发团队重点评估该拓扑在PowerTitan等大功率储能系统中的应用可行性...
并联三相电压源逆变器交错并联下的直流母线电容电流应力最小化策略
DC-Link Capacitor Current Stress Minimization Strategy for Paralleled Three-Phase Voltage-Source Converters With Interleaving
Hao Tong · Yizhou Ke · Wenxi Yao · Wuhua Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文研究了并联三相电压源逆变器(VSC)的交错并联技术,旨在降低直流母线纹波电流,从而提升功率密度并延长直流母线电容的使用寿命。针对传统载波移相法难以实现最优交错角的问题,文章提出了一种最小化电容电流应力的优化策略,为提升逆变器系统的可靠性提供了理论依据。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线(如组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器)具有极高的应用价值。在多机并联架构中,直流母线电容是影响系统寿命和功率密度的关键瓶颈。通过优化交错并联角度,可以显著降低电容纹波电流,从而减小电容体积,提升整机功率密度,或在同等体积下大幅延长电...
基于模块化多电平矩阵变换器的单级固态变压器直流电压纹波优化
DC Voltage Ripple Optimization of a Single-Stage Solid-State Transformer Based on the Modular Multilevel Matrix Converter
Jian Liu · Shixin Yue · Wenxi Yao · Wuhua Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出将模块化多电平矩阵变换器(M3C)应用于单级AC/DC固态变压器(SST),通过单一集中式中频变压器实现电气隔离,简化了变压器绝缘设计并提升了功率密度。文章重点研究了基于内部解耦变换的直流电压纹波优化控制策略。
解读: 该技术主要涉及先进电力电子拓扑,对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有参考价值。M3C拓扑通过单级变换实现高功率密度,有助于优化未来大功率电力电子设备的体积与效率。虽然目前阳光电源主流产品多采用组串式或常规多电平拓扑,但该研究中关于中频变压器集成及多电平解耦控制的思...
一种用于宽增益范围应用且具有灵活变模式控制的三电平LLC变换器
A Three-Level LLC Converter With Flexible Variable-Mode Control for Wide Gain Range Application
Hao Tong · Zheyu Miao · Huipin Lin · Wenxi Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
针对LLC变换器在宽范围应用中增益能力与效率的平衡问题,本文提出了一种采用两个并联二极管钳位桥臂的三电平LLC变换器。该拓扑通过四种不同的工作模式实现电压增益调节,结合了传统频率控制与三种新型控制策略,有效提升了变换器在全负载范围内的效率与增益灵活性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack/PowerTitan)具有重要参考价值。在光储一体化应用中,电池电压范围宽,对DC-DC变换器的增益能力要求极高。三电平拓扑能有效降低功率器件的电压应力,允许使用更低耐压等级的MOSFET(如SiC或GaN),从而提升系统效率并减小...
面向低载波比应用具有改进谐波和动态性能的单有源矢量脉宽调制技术
Single Active Vector Pulsewidth Modulation With Improved Harmonic and Dynamic Performance for Low-Carrier Ratio Applications
Wenjing Zhang · Zhihao Song · Wenxi Yao · Huan Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
大功率变换器和高速电机驱动通常在低载波比下运行以降低开关损耗。虽然空间矢量脉宽调制(SVPWM)应用广泛,但在低载波比下其谐波性能较差。本文提出了一种单有源矢量脉宽调制(SAVPWM)策略,旨在优化低载波比下的谐波分布,并提升系统的动态响应能力。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及大功率集中式逆变器具有重要参考价值。在光伏电站应用中,随着单机功率等级提升,为了降低开关损耗,逆变器往往运行在较低的开关频率下,这会导致输出电流谐波增加。该文提出的SAVPWM策略能够有效改善低载波比下的谐波特性,有助于提升阳光电源逆变器在电网谐波合规性方面的表现,...
一种在宽输入电压范围内具有高效率的灵活模式无桥Boost PFC整流器
Flexible Mode Bridgeless Boost PFC Rectifier With High Efficiency Over a Wide Range of Input Voltage
Long Huang · Fayi Chen · Wenxi Yao · Zhengyu Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
针对传统PFC整流器在宽输入电压范围内效率下降的问题,本文提出了一种灵活模式的无桥Boost PFC整流器。该拓扑根据输入电压水平动态调整工作模式,有效克服了低压输入下的效率瓶颈,显著提升了全范围内的转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。在户用光伏和充电桩应用中,输入电压波动较大,该灵活模式无桥Boost PFC拓扑能有效降低低压输入时的开关损耗,提升整机效率,符合当前产品向高功率密度和高能效发展的趋势。建议研发团队评估该拓扑在单相户用逆变器前级及充电桩AC/D...
基于电流矢量角控制器的具有大启动转矩的无传感器IPMSM高效鲁棒I-f控制
An Efficient and Robust I-f Control of Sensorless IPMSM With Large Startup Torque Based on Current Vector Angle Controller
Zhihao Song · Wenxi Yao · Kevin Lee · Wuhua Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文针对内置式永磁同步电机(IPMSM)在低速运行阶段反电动势较小、难以准确估计的问题,提出了一种基于电流矢量角控制器的I-f控制策略。该方法旨在解决传统I-f控制在启动阶段的鲁棒性与转矩性能不足,实现了电机在无传感器模式下的高效、稳定启动。
解读: 该技术主要应用于高性能电机驱动领域。虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能系统,但该电机控制算法对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。在充电桩内部的功率模块散热风机、液冷循环泵等辅助系统中,采用高性能的无传感器IPMSM控制技术,可以有效提升系统的可靠性、降低噪声并延长设备寿命。此外,...
维也纳整流器DQ轴坐标系过零效应建模及电流畸变补偿方法
DQ-Frame Zero-Crossing Effect Modeling and Current Distortion Compensation Method for Vienna Rectifier
Zheyu Miao · Hao Tong · Xiaoguang Jin · Wenxi Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
维也纳整流器因其高效率和高功率密度被广泛应用。然而,该拓扑在电流过零点附近存在电流畸变问题,尤其在纹波较大时更为明显。本文揭示了该现象的机理,建立了过零电流畸变模型,并提出了一种补偿方法以优化电流质量。
解读: 维也纳整流器(Vienna Rectifier)作为一种经典的三电平PFC拓扑,常用于阳光电源的充电桩模块及部分工业电源前端。该研究针对过零点电流畸变提出的建模与补偿方法,有助于提升充电桩模块的输入电流总谐波畸变率(THDi)和功率因数,从而改善电网侧电能质量。建议研发团队参考该补偿算法,优化充电桩...
一种具有更好电压平衡能力的半桥三电平DC/DC变换器交错PWM方法
An Interleaved PWM Method With Better Voltage-Balancing Ability for Half-Bridge Three-Level DC/DC Converter
Wei Liu · Han Jin · Wenxi Yao · Zhengyu Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
三电平(TL)变换器因其开关电压应力仅为输入电压的一半,广泛应用于高压领域。为确保其正常运行,输入分压电容和阻断电容的电压平衡至关重要。本文针对实际电路及驱动电路不对称导致的电压不平衡问题,提出了一种改进的交错PWM控制方法,有效提升了变换器的电压平衡能力。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器(PCS)产品线具有重要参考价值。在光伏组串式逆变器(如SG系列)和储能系统(如PowerTitan/PowerStack)中,三电平拓扑常用于提升效率和功率密度。该交错PWM方法能有效解决分压电容电压不平衡的痛点,提高系统在复杂工况下的可靠性。建议研发团队...
一种用于反激式微型逆变器的无乘法器功率计算电路模拟控制策略
An Analog Control Strategy With Multiplier-Less Power Calculation Circuit for Flyback Microinverter
Min Chen · Ruirui Zheng · Yutai Fu · Jizhi Qi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文提出了一种用于反激式微型逆变器的模拟控制策略。该策略通过无乘法器功率计算电路实现输出功率计算,并利用最大占空比控制实现最大功率点跟踪(MPPT)。该方法结构简单、成本低廉,并在100W单相微型逆变器上进行了验证。
解读: 该研究聚焦于低成本模拟控制策略及微型逆变器拓扑,与阳光电源现有的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线相关。虽然目前阳光电源主流产品多采用高性能数字控制(DSP/MCU),但该文提出的无乘法器功率计算电路在极端成本敏感型的小功率户用场景或辅助控制电路设计中具有参考价值。建议研发团队关注其在简化控制逻辑、降...
基于串联SiC MOSFET的中压双有源桥变换器分析与设计
Analysis and Design for Medium Voltage Dual Active Bridge Converter Based on Series-Connected SiC MOSFETs
Runtian Chen · Chushan Li · Heng Fang · Rui Lu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种基于串联SiC MOSFET的中压双有源桥(DAB)变换器,旨在实现器件间的低电压差与高效率。通过利用零电压开关(ZVS)特性,重新设计了串联SiC MOSFET的电压平衡缓冲电路,显著降低了缓冲电阻损耗,提升了变换器整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及中压光伏并网方案具有重要价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展,通过串联SiC MOSFET实现中压DAB变换器,可有效简化系统拓扑,减少对复杂多电平结构的依赖,并提升功率密度与转换效率。建议研发团队关注该电压平衡控制策略...
基于可变载波的改进型不连续调制策略
Modified Discontinuous Modulation Strategy Based on Variable Carriers
Lingyun Chen · Wenxi Yao · Wuhua Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
在中高压大功率变换器中,由于开关损耗限制,常工作于低载波比条件下。此时,传统SPWM和SVPWM难以满足并网电流谐波要求。尽管多电平与不连续脉宽调制(DPWM)可降低损耗并提升载波比,但固定载波调制在低载波比下易产生显著低频谐波,增加滤波器设计难度。虽然特定谐波消除PWM(SHEPWM)可抑制低频谐波,但动态响应差。本文提出一种基于可变三角载波的改进型DPWM策略(VC-DPWMA),应用于三电平逆变器,在低载波比下实现接近SHEPWM的谐波性能,同时具备快速动态响应。通过低功率实验平台验证了该...
解读: 该VC-DPWMA技术对阳光电源中高压大功率产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和1500V光伏逆变器中,受开关损耗限制常工作于低载波比,该技术可在保持快速动态响应的同时显著抑制低频谐波,优于传统SHEPWM方案。对PowerTitan大型储能系统,可降低滤波器设计难度,提升系统功率密度。结...