Ruman Kalyan Mahapatra · L. Umanand · K. Gopakumar · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

本文提出了一种基于集成磁路的隔离式三相逆变器方案。在此方案中，采用磁通量变化率控制技术对谐波分量进行滤波。该系统通过一个主逆变器、一个控制逆变器、一个公共直流母线和一个磁路来运行。主逆变器在整个运行范围内以基波频率进行方波模式运行，从而降低了开关损耗，并减小了电压和电流应力。控制逆变器进行脉冲宽度调制（PWM）操作，并在磁接口中建立必要的磁通量变化率，其运行功率仅占总额定功率的一部分。集成磁路由八柱 E - I - E 型叠片组成。它将主逆变器、控制逆变器和负载相连接，实现了电气隔离，且负载侧无...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于集成磁路的隔离型三相逆变器技术具有显著的应用潜力。该技术通过磁通速率控制实现谐波滤波，采用主逆变器和控制逆变器协同工作的创新架构，其中主逆变器在基频下以方波模式运行，而控制逆变器仅处理部分功率进行PWM调制。这种设计理念与我们在大功率光伏逆变器和储能变流器领域追求的...

Zuohang Hu · Xiangyang Xing · Hongliang Zhang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

不连续脉冲宽度调制（DPWM）方法已应用于带有改进型 LCL（ILCL）滤波器的三电平 T 型逆变器中以提高效率。然而，DPWM 方法存在中性点（NP）纹波大的特点。此外，在实际应用中，为节省成本，直流侧电容值较小。因此，直流侧的中性点电压纹波较大，这会导致输出电流中出现低频谐波。另外，这些低频谐波会与 ILCL 滤波器相互耦合。在这种情况下，传统的低频谐波抑制方法并不适用。为解决这些问题，建立了中性点电压纹波模型，该模型表明中性点电压纹波会导致输出电流中出现五次和七次谐波。然后，引入比例积分谐...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平T型逆变器低次谐波建模与抑制的研究具有重要的工程应用价值。该技术直接切中了当前光伏和储能逆变器设计中的核心矛盾：在追求高效率的同时如何控制成本并保证电能质量。 论文所研究的小电容值直流侧设计方案与阳光电源降本增效的战略高度契合。采用DPWM调制技术可提升逆变...

Duc-Tri Do · Vinh-Thanh Tran · Khai M. Nguyen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

本文提出一种新型少器件三级开关电容升压逆变器（3L-SC-BI）。其逆变侧仅需八个开关，较传统三级F型逆变器节省四个开关。采用开关电容结构可实现中点电压自平衡，无需电压传感器，并提升电压增益。与传统开关电容逆变器不同，电容并联时无显著涌流，其电流由电感电流限制。提出一种新的空间矢量调制方法，利用低直通状态在小矢量期间实现电容并联充电，且不影响输出电压。调制指数与升压开关占空比独立控制，提高了调制利用率，实现高电压增益和低器件电压应力。实验通过1-kVA样机验证，相比现有拓扑，在G=3.12和G=...

解读: 该三级开关电容升压逆变器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其核心优势在于：1）减少四个开关器件，可直接降低PowerTitan储能系统的功率模块成本和体积；2）中点电压自平衡特性简化了三电平拓扑的控制复杂度，提升系统可靠性；3）高电压增益（G=3.12）特别适合低...

Xiaojun Deng · Xiumei Yue · Hongliang Wang · Yang Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

随着光伏（PV）应用对低成本的需求，一种八开关三相三电平逆变器（TP - TLI）被提出。然而，采用先前提出的调制策略时，该逆变器只能在高功率因数（PF）条件下运行。本文提出了一种具有改进功率因数范围的混合虚拟空间矢量调制（HVSVM）方法，该方法包含三种具有不同功率因数范围和输出性能的基本虚拟空间矢量调制（VSVM）方法。这三种基本VSVM方法的功率因数范围的并集可以覆盖逆变运行的全范围。所提出的HVSVM方法不仅可以通过检测每个扇区内的三相电流极性自适应地切换这三种VSVM方法，还能尽可能保...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项八开关三相三电平逆变器的混合虚拟空间矢量调制技术具有显著的战略价值。该技术通过减少开关器件数量实现成本优化，直接契合光伏应用对经济性的核心需求，这对阳光电源在竞争激烈的分布式光伏和户用储能市场尤为重要。 技术突破主要体现在两个维度：首先，功率因数运行范围从±30°扩展...

Gahyeon Yeo · Ui-Min Choi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

可靠性已成为光伏（PV）逆变器设计中的关键因素，尤其针对功率器件和电容器等薄弱环节。直流链路电容通常以串并联形式构成电容组，需在电压等级和容值上满足系统要求。然而，电容器体积大、成本高且易失效，亟需优化其配置。同时，散热系统容量的选择直接影响逆变器的功率密度及器件可靠性。本文针对30 kW光伏系统，提出一种面向可靠性的中点钳位（NPC）逆变器设计方法，综合考虑运行工况、系统直流/交流容量比及脉宽调制策略等因素，优化电容组在寿命、成本、体积和截面积等方面的配置，并合理设计散热系统以提升功率器件可靠...

解读: 该NPC逆变器可靠性设计方法对阳光电源SG系列大功率光伏逆变器及ST储能变流器具有直接应用价值。文章提出的直流链路电容组优化配置策略，可指导阳光电源1500V高压系统中薄膜电容的串并联设计，在满足寿命目标前提下降低成本与体积。功率器件散热系统与PWM策略的协同优化思路，可应用于三电平拓扑的SiC模块...

Jinggang Zheng · Shuying Yang · Zhen Xie · Xing Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

在共用直流母线的双三电平电压源逆变器供电开绕组驱动系统中，零序电流、共模电压和中点电压需同时抑制。本文提出一种多目标脉宽调制策略，首先选取零共模电压幅值矢量以消除共模电压波动；进而构建具有特定空间位置及对零序电流和中点电压影响互补的冗余矢量对，实现二者独立调控，有效解决多目标间的冲突。此外，提出死区补偿方案以抑制其对共模电压的影响。实验验证了该策略的有效性与可行性。

解读: 该多目标PWM策略对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的三电平拓扑优化具有重要价值。其零序电流抑制技术可直接应用于PowerTitan储能系统的并联运行场景，降低环流损耗；共模电压变化消除方案能有效减少EMI滤波器体积，提升系统功率密度；中点电压平衡算法可延长直流侧电容寿命，增强1500...

Xiaojun Deng · Hongliang Wang · Yang Jiang · Xi Gui 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

针对光伏应用对低成本的需求，已提出八开关三相三电平逆变器及其调制策略，但该策略仅适用于高功率因数工况。本文分析了该拓扑下各电压矢量的无功功率流通能力，提出一种新型虚拟空间矢量调制方法，在每个扇区内定义一个虚拟小矢量，并选用可在全滞后功率因数范围内工作的矢量，从而实现完整的滞后无功调节能力。同时提出一种主动中点电压控制策略，仅需计算一个系数，计算简便，并综合考虑虚拟小矢量引入的中点电压波动与中点电流，可提供正、负及零中点电流，实现全功率因数和调制比下的精确中点电位平衡控制，且无明显直流偏移与交流纹...

解读: 该八开关三电平拓扑及虚拟矢量调制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。相比传统十二开关方案，可降低33%功率器件成本，契合分布式光伏降本需求。所提全滞后无功调节能力可增强电网支撑功能，满足新版并网标准对无功补偿的要求。主动中点电压控制策略计算简便、精度高，可直接应用于SG...

Hu Tan · Yaqi Zhu · Weiming Tian · Jiaqi Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

针对高功率密度100 kVA有源电力滤波器（APF）在体积、损耗和成本约束下的设计挑战，本文提出了一种拓扑与器件选型的优化方法，并设计了寄生电感最小化且均衡的PCB结构，以抑制关断电压过冲（TTVO）并改善开通瞬态电流均流（TTCS）。通过对三电平T型（3LT²）与中点钳位（NPC）拓扑及多种SiC器件的量化评估，确定了满足综合约束的最优方案。实验结果表明，所提PCB结构将TTVO由1.06 kV降至780 V（降低26.4%），TTCS偏差从82.4%减小至3.7%（DC 800 V，负载电流...

解读: 该并联SiC MOSFET三电平T型拓扑技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究提出的寄生电感优化平衡PCB设计可直接应用于功率模块开发，将关断过冲降低26.4%、均流偏差降至3.7%，显著提升器件可靠性。4.27kW/L功率密度和98.16%效率指标契合Power...

S. Mehdi Seyedi · Dorsa Talebi · Ankit Vivek Deshpande · Sina Khalesidoost 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

轴向磁通永磁（AFPM）电机因其高功率密度、高转矩和高效率，成为电动航空推进系统的理想候选。本文建立了AFPM电机模型，揭示其电感矩阵因采用分数槽集中绕组（FSCW）而显著区别于传统电机。基于有限元分析（FEA）在宽工况范围内完成ASCEND电机的参数辨识，并据此构建场定向控制（FOC）算法，采用两台基于半桥碳化硅（SiC）模块的三电平有源中点钳位（ANPC）逆变器实现驱动。提出结合最大转矩每安培（MTPA）与最大转矩每损耗（MTPL）策略的优化电流轨迹，以提升转矩输出并评估电流变化对转子轴向力...

解读: 该AFPM电机的场定向控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。研究中采用的SiC三电平ANPC逆变器拓扑与阳光电源功率器件技术路线高度契合，可直接应用于电机驱动系统优化。MTPA/MTPL联合优化策略可提升电机控制效率，降低轴向力24%的成果对延长电机寿命具有实际意义。分数槽集中绕组的电...

Caio Eduardo Silva · Gabriela Lígia Reis · André Mendonça Alzamora · Hélder de Paula · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

脉宽调制电压源逆变器（PWM-VSI）广泛应用于 adjustable speed drives（ASD）中以控制感应电机。在重工业应用中，ASD与电机之间的长电缆会引发高频问题。一种创新方案是将逆变桥和直流母线电容移至电机侧，利用长电缆作为直流输电线路以缓解该问题。然而，逆变器在恶劣环境下的可靠性面临新挑战。本文基于失效物理（PoF）与可靠性设计方法，针对IGBT模块开展可靠性分析，优化设计并降低成本。结果表明，采用两种PWM策略及400 A–6.5 kV IGBT的三电平有源中点钳位（3L-...

解读: 该IGBT模块可靠性分析技术对阳光电源多条产品线具有重要价值。针对恶劣环境的PoF可靠性设计方法可直接应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的功率模块优化，特别是沙漠、高原等极端工况下的PowerTitan储能系统。三电平ANPC拓扑与PWM策略优化可提升1500V光伏系统和大功率储能PCS的效率与寿...

Feng Guo · Fei Diao · Zhuxuan Ma · Pengyu Lai 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本文针对 3 kV 直流母线的电力牵引驱动系统，设计并开发了一种新型的带有内部并联（IP）半桥（HB）的中压（MV）混合式多电平逆变器。在该提出的混合式拓扑结构中，每相由一个有源中性点钳位（ANPC）三电平（3 - L）单元和一个 IP 单元组成，其中 ANPC 三电平单元采用工作在基频的 3.3 kV 硅（Si）绝缘栅双极型晶体管（IGBT），而 IP 单元采用定制的 3.3 kV H 桥碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET），工作频率为 50 kHz。通过线...

解读: 该100kHz Si+SiC混合多电平技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在新能源汽车业务中，可直接应用于电机驱动系统，高频运行特性能显著提升功率密度，降低车载系统体积重量。对于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器，内并联混合拓扑可优化现有三电平方案，通过Si/SiC器件协同工作实现开关损耗与成...

Jinmu Lai · Junhong Chen · Xin Yin · Jun Liang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月

针对中性点非有效接地交流配电网单相接地故障易引发故障点电弧、供电中断，并将零序电压耦合至直流网络及交直流混合配电网非故障侧的问题，本文提出一种改进型混合模块化多电平换流器（HMMC）的灵活控制方法。该HMMC在直流侧增设全桥子模块（FBSM）簇，交流侧具备零序电流通路以实现主动接地故障电弧抑制（AGAS），直流侧FBSM簇用于阻断零序分量向直流电网及非故障回路传播，实现零序电压传输抑制（ZVTS）。所提控制策略可在故障下维持HMMC正常运行，同时实现故障电流抑制过程中的功率传输与电弧抑制期间的Z...

解读: 该混合MMC主动接地电弧抑制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的HMMC拓扑通过直流侧FBSM簇实现零序电压阻断，可直接应用于阳光电源交直流混合微网储能方案，解决单相接地故障时电弧持续燃烧和零序分量跨网传播问题。该技术的AGAS控制策略与阳光电源...

Hao Zhou · Xuewei Xiang · Hui Li · Bin Yuan 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

针对T型三电平逆变器驱动的双三相永磁同步电机在单相开路故障下控制自由度降低、谐波转矩冲突及电流谐波增大的问题，提出一种抑制谐波与共模电压的容错模型预测控制策略。该方法采用降阶空间矢量解耦变换重构故障后电机模型，结合双矢量合成技术生成零谐波电压的虚拟矢量，并动态调整序列以抑制电流谐波。通过分类选取低共模电压的大矢量并交替使用，实现全速域共模电压主动抑制。设计的无权重混合代价函数协同优化开关频率与中点电压平衡。实验验证了该策略的有效性。

解读: 该容错MPC技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要应用价值。T型三电平拓扑的单相开路容错控制可直接应用于车载电机驱动系统，提升系统可靠性。其谐波抑制与共模电压抑制技术可借鉴至ST系列储能变流器，降低EMI滤波器成本并改善电网侧电能质量。双矢量合成的零谐波电压虚拟矢量技术与阳光现有MPPT算法优化思...

Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。

解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...

Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

为满足全球零排放可持续能源发展需求，交通和公用电力等行业正经历快速变革，电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视，特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测，数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品，可准确预测和反映物理系统的实时健康状况，通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...

解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...