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开关磁阻电机驱动中的模型预测控制策略综述
Model Predictive Control Strategies in Switched Reluctance Motor Drives—An Overview
Jun Cai · Xiaolan Dou · Adrian David Cheok · Wen Ding 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文综述了模型预测控制（MPC）在开关磁阻电机（SRM）驱动中的应用。MPC因其在多变量系统中的简单性、快速瞬态响应、处理非线性能力及约束处理能力，成为高性能电机驱动领域的研究热点。文章探讨了MPC在SRM非线性电磁特性下的控制优势与实现策略。
解读: 虽然开关磁阻电机（SRM）目前非阳光电源核心产品线，但MPC（模型预测控制）作为一种先进控制算法，在阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中具有极高的应用价值。MPC能有效提升逆变器在弱电网下的动态响应速度，并优化多目标约束下的功率输出。建...
基于能量法的磁浮列车悬浮斩波器IGBT模块寿命预测
Lifetime Prediction of IGBT Modules in Suspension Choppers of Medium/Low-Speed Maglev Train Using an Energy-Based Approach
Xin Yang · Zhikai Lin · Jingfang Ding · Zhiqiang Long · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
磁浮列车通过悬浮斩波器控制电磁铁实现无接触悬浮。本文针对中低速磁浮列车，提出了一种基于能量法的IGBT模块寿命预测方法。通过分析斩波器工况下的功率损耗与热应力，评估功率器件的可靠性，为磁浮交通电力电子系统的长期稳定运行提供理论支撑。
解读: 该研究聚焦于高可靠性场景下的IGBT寿命预测，其核心方法论（基于能量的损耗分析与热应力评估）与阳光电源在光伏逆变器和储能变流器（PCS）的可靠性设计高度契合。阳光电源的PowerTitan等储能系统及组串式逆变器在严苛环境下运行，对功率模块的寿命评估要求极高。建议将该能量法引入到iSolarClou...
一种基于动态电荷控制的绝缘栅双极型晶体管集总电荷模型
A Novel Lumped-Charge Model for Insulated Gate Bipolar Transistor Based on Dynamic Charge Control
Xin Yang · Yifei Sun · Yifei Ding · Guoyou Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种改进的IGBT集总电荷（LC）模型。针对现有模型在开关瞬态中因准静态假设导致的精度不足问题，引入了动态电荷控制方程，实现了对开关过程中电荷分布的直接求解，显著提升了IGBT在高速开关瞬态下的仿真精度。
解读: IGBT是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。该文提出的动态电荷控制模型能更精准地模拟IGBT在高速开关过程中的损耗与应力，对于优化逆变器及PCS的效率设计、提升热管理水平以及增强功率模块的可靠性评估具有重要价值。建议研发...
一种提高IGBT模块热冲击疲劳失效抗性的方法
A Method for Improving the Thermal Shock Fatigue Failure Resistance of IGBT Modules
Xinyin Zhang · Meiyu Wang · Xin Li · Zikun Ding 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
高温应用与长期可靠性是IGBT模块的发展趋势。本文提出了一种采用电流辅助烧结纳米银作为芯片连接、高温焊料作为基板连接的1200V/50A IGBT模块。通过测量并对比其电气与热特性，验证了该封装工艺在提升模块热冲击疲劳抗性及可靠性方面的有效性。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。随着光储系统向更高功率密度和更严苛环境应用发展，功率模块的热循环失效是影响系统寿命的关键瓶颈。本文提出的纳米银烧结工艺能显著提升模块的导热性能与热机械可靠性，直接有助于优化...
一种降低电流源变换器开关谐波和共模电压的直接载波PWM方案
A Direct Carried-Based PWM Scheme With Reduced Switching Harmonics and Common-Mode Voltage for Current Source Converter
Lei Ming · Wenlong Ding · Changqing Yin · Zhen Xin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
电流源变换器（CSC）的性能很大程度上取决于其调制策略。载波基脉宽调制（CB-PWM）因其固有的自动排序过程而备受关注。然而，现有的CB-PWM方案在交流电流谐波或低阶共模电压方面存在缺陷。本文提出了一种新型直接载波PWM方案，旨在优化CSC的开关性能，有效降低谐波含量并抑制共模电压。
解读: 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）多采用电压源型变换器（VSC）架构，但电流源变换器（CSC）在特定工业驱动或高压直流输电领域具有独特优势。该研究提出的降低共模电压和开关谐波的调制算法，对于提升电力电子设备的电磁兼容性（EMC）和输出电能质量具有参考价值。建议...
嵌入多晶硅二极管的SiC MOSFET以提升短路能力与电学特性
SiC MOSFET with Embedded Polysilicon Diode for Improved Short-circuit Capability and Electrical Characteristics
Xintian Zhou · Xin Ding · Yun Tang · Yunpeng Jia 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月
本文提出了一种嵌入多晶硅二极管的新型碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（PSD - MOS）。该多晶硅二极管（PSD）通过对多晶硅栅进行有意掺杂形成，并与 SiC MOSFET 的栅源（GS）端反并联。当发生短路（SC）事件时，器件的晶格温度会显著上升。利用 PSD 的温度相关反向泄漏特性，可有效调节由驱动器、栅极电阻 ${R}_{\text {G}}$ 和 GS 端组成的驱动回路的电压分布。结果是，栅源电压 ${V}_{\text {GS}}$ 降低，同时短路电流减小，最...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项嵌入式多晶硅二极管SiC MOSFET技术具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，SiC MOSFET已成为提升系统效率和功率密度的关键器件，但短路保护能力不足一直是制约其大规模应用的痛点。 该技术的创新在于通过在栅极多晶硅中集成PSD二极管，利用其...
CuW触头在C4F7N/CO2气体混合物中烧蚀性能的实验研究
Experimental study on the ablation performance of CuW contacts in a C4F7N/CO2 gas mixture (2024)
Xueying Gao · Xin Lin · Yi Ding · Xinyu Tao 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月
铜钨合金（CuW）是高压断路器中最常用的触头材料，其抗烧蚀性能直接影响断路器寿命与电网安全。本文研究了四种不同钨含量（70、75、80、85 wt%）的CuW触头在SF6及9%C4F7N/91%CO2混合气体中的烧蚀特性，进行23 kA开断电流下的20次电弧烧蚀实验。通过分析烧蚀率、接触电阻及表面宏观形貌与截面微观结构的变化，比较不同气体环境下W含量对CuW触头抗烧蚀性能的影响。结果表明，在C4F7N/CO2混合气体中，随W含量增加，触头烧蚀率、表面裂纹和接触电阻均上升，抗烧蚀能力下降；CuW7...
解读: 该CuW触头烧蚀特性研究对阳光电源储能系统的高压开关设备选型具有重要参考价值。PowerTitan大型储能系统中1500V高压直流断路器和交流接触器需承受频繁开断操作，研究表明CuW70触头在环保气体C4F7N/CO2中具有最优烧蚀性能和接触电阻稳定性，可替代SF6方案应用于ST系列储能变流器的输入...
基于SPH方法的新型摆翼式波浪能转换装置功率性能与动态响应的建模与实验验证
SPH modeling and experimental validation on power performance and dynamic response of a novel swing-wing wave energy converter
Kai Liu · Ding Chen · Pan Liang · Xuehao Yao 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325
摘要 针对传统电池驱动的海洋无人航行器续航能力有限、工作半径小的问题，提出了一种摆翼式波浪能转换装置（SW-WEC）的概念，以高效地将波浪能转化为机械能，并进一步转化为电能。准确分析SW-WEC的动态响应对于预测其发电性能至关重要，但采用传统数值方法实现这一目标具有较大挑战性。本文通过结合光滑粒子流体动力学（SPH）方法与Chrono-Engine，建立了全尺寸SW-WEC的流固耦合动力学模型。研究重点在于评估SPH方法在预测SW-WEC动态响应和功率性能方面的准确性，为此开展了实验与数值模拟两...
解读: 该摆翼式波浪能转换器技术对阳光电源海洋能源与储能系统融合具有启发意义。其PTO阻尼优化与功率控制策略可借鉴至ST系列PCS的能量管理算法,特别是波动性可再生能源的最大功率点跟踪。SPH流固耦合建模方法可应用于海上漂浮式光伏电站的动态响应分析。该技术为无人海洋设备供电场景提供了新思路,可与阳光电源储能...