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基于LQR的永磁同步电机驱动系统的稳态性能提升
Steady-State Performance Improvement for LQR-Based PMSM Drives
Changliang Xia · Ning Liu · Zhanqing Zhou · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
针对永磁同步电机（PMSM）驱动中死区效应、磁链谐波及采样误差引起的周期性扰动，本文建立了一种包含扰动信息的增广状态空间模型，实现了对PMSM系统更精确的描述，从而提升了系统的稳态控制性能。
解读: 该文献提出的基于增广状态空间模型的LQR控制策略，旨在抑制电机驱动中的周期性扰动。对于阳光电源而言，该技术主要关联于风电变流器及电动汽车充电桩中的电机控制模块。通过引入更精确的扰动补偿机制，可有效降低电流谐波，提升变流器的控制精度与动态响应能力。建议研发团队关注该模型在复杂工况下的鲁棒性表现，并探索...
基于非线性扰动观测器的永磁同步电机驱动系统线性二次型调节器控制
Linear Quadratic Regulator Control for PMSM Drive Systems Using Nonlinear Disturbance Observer
Tingna Shi · Yan Yan · Zhanqing Zhou · Meng Xiao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文考虑了参数非线性对转矩和定子磁链的影响，建立了永磁同步电机（PMSM）的非线性数学模型。在此基础上，通过设计非线性扰动观测器、推导最优控制律并将观测值注入最优控制，提出了转矩控制器，有效提升了电机驱动系统的控制性能。
解读: 该文献提出的非线性扰动观测器与LQR控制策略，在电机驱动控制领域具有较高学术价值。对于阳光电源而言，该技术可应用于风电变流器及电动汽车充电桩的电机驱动控制模块。通过引入非线性扰动观测器，能够显著增强变流器在复杂工况下的转矩响应速度与鲁棒性，减少参数摄动带来的控制偏差。建议研发团队关注该算法在高性能风...
基于级联预测-积分-谐振控制器的永磁同步电机驱动扰动抑制
Disturbances Attenuation of Permanent Magnet Synchronous Motor Drives Using Cascaded Predictive-Integral-Resonant Controllers
Zhanqing Zhou · Changliang Xia · Yan Yan · Zhiqiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
标准模型预测控制（MPC）的性能高度依赖于预测模型，难以抑制未建模的周期性扰动。为此，本文提出了一种改进的预测-积分-谐振控制（PIRC）策略。该方法通过引入积分与谐振环节，有效提升了系统对周期性扰动的抑制能力，降低了输出波动，增强了电机驱动系统的鲁棒性。
解读: 该研究提出的PIRC控制策略在电机驱动领域具有通用性，对阳光电源的业务具有参考价值。首先，在风电变流器业务中，发电机侧控制常面临周期性扰动，该算法可提升变流器对电机转矩脉动的抑制能力；其次，在储能系统（如PowerTitan）的PCS模块中，若涉及电机驱动类辅助设备或特定工况下的电流环控制，该算法有...
一种用于大功率中压三电平逆变器的改进型多模式同步空间矢量调制策略
An Improved Multimode Synchronized Space Vector Modulation Strategy for High-Power Medium-Voltage Three-Level Inverter
Guozheng Zhang · Zhanqing Zhou · Tingna Shi · Changliang Xia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
由于开关损耗限制，大功率中压三电平逆变器的开关频率较低。当基频升高（即脉冲数减少）时，逆变器输出性能会恶化。为解决此问题，本文提出了一种改进的多模式同步调制策略，以确保在宽频率范围内实现优化的输出性能。
解读: 该技术对阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）具有极高参考价值。在大功率中压应用场景下，开关频率受限是提升效率与电能质量的瓶颈。该改进型同步SVPWM策略能有效优化低脉冲比下的谐波特性，提升系统在电网波动时的稳定性。建议研发团队将其应用于大功率逆变器的控制算法...
不平衡电网电压及宽电网频率下三相Buck整流器的一种新型灵活功率控制策略
A Novel Flexible Power Control for Three-Phase Buck Rectifier Under Unbalanced Grid Voltages and Wide Grid Frequency
Fei Xie · Jianping Xu · Haibin Cao · Xia Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对不平衡电网电压下的三相PWM整流器，灵活功率控制常用于实现恒定有功/无功功率或平衡输入电流等目标。然而，在航空等宽电网频率变化的应用场景下，传统控制策略面临挑战。本文提出了一种新型控制方法，以提升系统在复杂电网条件下的运行性能与稳定性。
解读: 该研究涉及的Buck整流器拓扑及不平衡电网下的灵活功率控制技术，与阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）业务高度相关。在弱电网或电网电压不平衡场景下，逆变器需具备更强的鲁棒性以维持电能质量。该控制策略可优化阳光电源PowerTitan等储能系统在复杂电网环境下的并网性能，提升系统对频率波动的适...
基于精确线性化的多变量感应电能传输系统仿射非线性控制
Affine Nonlinear Control of a Multivariate Inductive Power Transfer System With Exact Linearization
Chen Cheng · Ye Zhihao · Huang Jing · Yu Yanjuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文针对电动汽车感应电能传输（IPT）系统，提出了一种精确线性化算法及非线性控制方案，以应对系统工作点变化。通过将IPT系统次级侧等效为初级侧的反射电抗和电阻，利用精确线性化方法实现了系统的解耦控制，有效提升了动态响应性能和系统稳定性。
解读: 该文献探讨的IPT系统非线性控制技术与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联。虽然阳光电源目前主营传导式充电桩，但无线充电技术作为未来充电基础设施的重要演进方向，其核心的功率变换控制算法（如精确线性化与非线性解耦）可为公司在充电桩的高效能、高动态响应控制方面提供理论储备。建议研发团队关注该类...
一种利用Delta-Sigma和空间矢量技术的间接矩阵变换器宽范围调制新方法
A Novel Wider Range Modulation for Indirect Matrix Converter Utilizing Delta-Sigma and Space Vector
Chaolei Ma · Tingna Shi · Zhichen Lin · Zhanqing Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对间接矩阵变换器（IMC）整流级与逆变级耦合导致的调制复杂性，本文提出了一种新型调制策略。该方法在逆变级采用无零电压矢量的空间矢量调制，仅用于调节输出电压矢量的相位，并结合新型Delta-Sigma调制（ΔΣM）技术，有效扩展了变换器的调制范围，优化了系统性能。
解读: 间接矩阵变换器（IMC）作为一种无直流环节的电力电子变换拓扑，在追求高功率密度和紧凑设计的应用场景中具有潜力。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用传统的两电平或三电平电压源型逆变器架构，但该研究提出的Delta-Sigma与空间矢量结合的调制策略，在提升逆...
一种用于三相Buck整流器且在扇区边界无输入电流畸变的优化非对称调制方案
An Optimized Asymmetric Modulation Scheme for Three-Phase Buck Rectifier Without Input Current Distortion at the Sector Boundaries
Rui Huang · Jianping Xu · Qiang Chen · Xia Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
三相Buck整流器常采用空间矢量脉宽调制（SVPWM）以实现低总谐波畸变（THD）和低开关损耗。然而，传统SVPWM在从偶数扇区向奇数扇区切换时会导致输入电流畸变，从而恶化电流谐波性能。本文提出了一种优化的非对称调制方案，有效解决了扇区切换时的电流畸变问题。
解读: 该技术主要涉及三相Buck整流器的调制策略优化，与阳光电源的组串式逆变器、储能变流器（PCS）及充电桩业务高度相关。在光伏逆变器和PCS的前级整流或双向变换环节中，输入电流的谐波质量直接影响电网适应性与电能质量。该非对称调制方案能够有效消除扇区切换时的电流畸变，提升系统在宽负载范围下的THD表现。建...
基于多序列环流注入的可扩展端口直流固态变压器运行与控制
Operation and Control of Extensible Port-DC Solid State Transformer With Multisequence Circulating Current Injection
Xingda Xia · Jianqiao Zhou · Gang Shi · Linpeng Yao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种基于模块化多电平变换器（MMC）的可扩展端口直流固态变压器（EPdc-SST）。通过在MMC桥臂上构建独立的低压直流母线，该拓扑不仅满足了不同电压等级的接入需求，还通过多序列环流注入技术优化了系统运行性能，为混合中压交直流配电网提供了高效的电能变换方案。
解读: 该技术主要针对中压配电网的直流变换场景，与阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站的直流汇流技术具有一定关联。虽然目前主流产品多采用集中式或组串式逆变器，但随着未来光储直柔及中压直流配电网的发展，MMC基固态变压器技术在大型储能电站的直流耦合及多端口能量管理方面具有潜在应用价值。建议...
用于燃料电池汽车的准Z源升压三电平DC-DC变换器
Wide Input-Voltage Range Boost Three-Level DC–DC Converter With Quasi-Z Source for Fuel Cell Vehicles
Yun Zhang · Jilong Shi · Lei Zhou · Jing Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
针对燃料电池汽车中燃料电池堆动态低电压与逆变器直流母线恒定高电压（400V）之间的电压失配问题，本文提出了一种基于二极管整流准Z源的升压三电平DC-DC变换器（BTL-DRqZ）。该拓扑基于传统的飞跨电容三电平升压结构，有效提升了电压增益并优化了输入电压范围。
解读: 该研究提出的高增益三电平DC-DC拓扑在燃料电池发电及电动汽车充电领域具有应用潜力。对于阳光电源而言，该技术可为氢能业务（如电解槽电源或燃料电池系统）提供高效的功率变换参考，有助于提升系统功率密度并降低开关应力。建议研发团队关注其在宽输入电压范围下的效率表现，评估其是否可优化现有充电桩或储能PCS中...
具有纳秒级开关特性和鲁棒过压能力的1.2 kV/25 A增强型P-N结/AlGaN/GaN HEMT
1.2 kV/25 A Normally off P-N Junction/AlGaN/GaN HEMTs With Nanosecond Switching Characteristics and Robust Overvoltage Capability
Feng Zhou · Weizong Xu · Fangfang Ren · Yuanyang Xia 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种基于P-N结栅极结构的1.2 kV/25 A增强型GaN HEMT。该器件具备18.2 V的栅极击穿电压和1.7 V的正阈值电压，提供了宽广的栅极偏置窗口。实验表明，该器件在10 V栅极驱动电压下表现出优异的纳秒级开关特性和极强的过压耐受能力，为高压功率转换应用提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的功率电子产品线具有重要意义。1.2 kV/25 A的增强型GaN器件在高频化、小型化方面优势显著，特别适用于户用光伏逆变器及小型化储能变流器（PCS）的功率级设计。其高栅极击穿电压提升了驱动电路的可靠性，有助于降低系统损耗并提高功率密度。建议研发团队关注该器件在高频DC-DC变换器...
功率半导体器件寿命试验的统计分析与寿命预测
Statistical Analysis of Power Semiconductor Devices Lifetime Test and Lifetime Prediction
Xia Zhou · Zhicheng Xin · Zan Wu · Kuang Sheng · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
功率半导体器件是电力电子系统的核心部件，也是最脆弱的部分。本文收集了2010年以来硅（Si）和碳化硅（SiC）功率半导体器件的功率循环试验（PCT）数据，分析了不同封装技术、测试方法、产品类型及制造商等因素对器件寿命的影响。将功率半导体模块分为三类：采用铝线键合和焊料的常规模块、单一改进型（焊料或键合线改进）和双重改进型（焊料与键合线均改进）模块，并分别拟合其寿命模型。结果表明，所拟合的寿命预测公式具有较高精度，预测寿命与实验数据的平均比值为1.4–2.8倍。
解读: 该功率半导体寿命预测技术对阳光电源全产品线具有重要价值。针对ST储能变流器和SG光伏逆变器，可基于不同封装技术（常规/单一改进/双重改进）的寿命模型，优化SiC/Si IGBT模块选型，提升系统25年全生命周期可靠性。对电动汽车OBC和电机驱动产品，功率循环试验数据可指导SiC器件在高温高频工况下的...
基于聚合容量估计的储能系统分布式功率跟踪控制
Distributed Power Tracking Control of Energy Storage Systems With Aggregated Capacity Estimation
Yin Chen · Jianyu Zhou · LinFang Yan · Yujun Lin 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
大量分布式小规模储能系统（ESSs）具有参与电网功率调节的潜力。本文提出一种结合聚合容量估计的分布式功率跟踪控制方法，可在无需总功率测量的情况下实现精确的总功率跟踪，并根据储能系统的类型、荷电状态及功率/能量容量进行功率分配。为估计各储能单元的可调度功率范围，设计了一种事件触发式分布式功率容量估计算法，通信负担较低。控制参考功率受到限制，确保系统可靠运行。所提方法采用离散时间实现，仅依赖稀疏通信网络。理论分析验证了系统平衡点的存在性与收敛性。基于IEEE 33节点系统的仿真结果验证了所提控制策略...
解读: 该分布式功率跟踪控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的事件触发式容量估计算法可优化多台ST储能变流器的协同控制，在无需集中式总功率测量的情况下，基于各单元SOC、功率/能量容量实现精确功率分配，降低通信负担。该方法可集成到iSolarClo...
基于新型三参数特性曲线的光伏电源频率调节与最大功率点跟踪统一策略
A Unified Strategy for Frequency Regulating and MPPT for Photovoltaic Sources Based on a Novel Three-Parameter Characteristic Curve
Yihao Zhu · Hongda Cai · Pengcheng Yang · Yongzhi Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
大规模光伏（PV）并网会降低系统惯性和电能质量，导致频率波动加剧、稳定性下降。为此，本文提出一种光伏电源频率调节与最大功率点跟踪（MPPT）的统一控制策略，以提供电网辅助服务。该策略采用一种新型三参数PV特性曲线的迭代有功功率控制（APC）方法，可实时重构光伏发电模型，明确系统频率、输出功率与工作电压间的关系，具备高精度、快收敛和强可解释性。所提自适应控制策略可根据实时辐照变化自主切换频率调节与MPPT模式，无需额外传感器，有效提升太阳能利用效率与频率调节能力，并避免模式切换时的控制器振荡。硬件...
解读: 该三参数特性曲线统一控制策略对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能系统具有重要应用价值。其核心创新在于实现频率调节与MPPT的自适应切换，可直接应用于SG系列逆变器的控制算法优化，提升电网辅助服务能力。该策略无需额外传感器即可实时重构光伏模型，与阳光电源现有MPPT算法形成互补，特别适合大型地面电站...
一种降低电流总谐波畸变的模块化多电平变换器-电池储能系统扩展电平模型预测控制方法
An Extended-Level Model Predictive Control Method With Reduced Current THD for Modular Multilevel Converter-Battery Energy Storage System
Zhan Liu · Quangen Li · Jiawei Fu · Hua Zhou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
模块化多电平变换器-电池储能系统（MMC-BESS）有助于提升电网可靠性，但其模型预测控制（MPC）面临计算量大、输出电流质量不佳及权重因子选取困难等问题。本文提出一种扩展电平MPC方法，在负载MPC阶段直接计算输出电压参考值，并通过逐步优化确定输出电平，采用优化电流误差面积的代价函数以降低电流总谐波畸变（THD）。每控制周期计算复杂度恒为5，与子模块数量无关。针对环流控制设计两种策略，并采用独立代价函数避免权重因子整定，将荷电状态（SoC）平衡反馈引入环流参考实现相间与桥臂间SoC均衡。仿真与...
解读: 该扩展电平MPC方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其核心优势在于：1）计算复杂度恒定为5且与子模块数量无关，可显著降低控制器成本，适合大规模MMC-BESS部署；2）通过优化电流误差面积降低THD，可提升ST储能变流器并网电能质量，满足严格的电网谐波...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...