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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...
一种改进的高功率IGBT模块剩余寿命预测与预测性维护融合框架
An Improved Fusion Framework of Remaining Useful Life Prediction and Predictive Maintenance for High-Power IGBT Modules
Hengzhi Liu · He-sheng Zhang · Yicong Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种针对高功率IGBT模块的剩余寿命（RUL）预测与预测性维护（PdM）融合框架。该框架解决了现有方法在不确定性管理上鲁棒性不足的问题，并综合考虑了可靠性信息与随机失效因素，旨在提升电力电子设备的运行可靠性与维护决策的及时性。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的RUL预测与PdM融合框架，能够显著提升阳光电源iSolarCloud智能运维平台在设备全生命周期管理中的预测精度。通过将该算法集成至逆变器及PCS的本地控制器...
功率模块与散热器间界面热阻的不确定性分析
Uncertainty Analysis of the Interface Thermal Resistance Between Power Module and Heatsink
Ziheng Wang · Yi Zhang · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文研究了功率模块与散热器之间热界面材料（TIM）在热循环测试及不同芯片间热阻的变化规律。通过搭建模拟实际功率运行状态的实验平台，分析了热阻的不确定性，旨在提升功率模块在复杂工况下的热管理水平与可靠性评估精度。
解读: 热管理是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统核心功率模块设计的关键。该研究揭示了TIM热阻的不确定性，直接影响功率器件的结温预测精度。对于阳光电源而言，深入理解界面热阻的演变规律，有助于优化逆变器和PCS的散热结构设计，提升在高功率密度运行下的长期可靠性。建议将该...
基于特征提取与状态分类的IGBT键合线老化识别
Identification of IGBT Bonding Wire Degradation Based on Feature Extraction and State Classification
Xiaoyu Shen · Xiangyu Zhang · Hong Shen · Zhonghao Dongye 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文针对IGBT键合线这一薄弱环节，提出了一种结合特征提取与状态分类的监测方法。通过利用多周期低频运行数据构建高维矩阵，实现对键合线老化故障的早期检测，从而有效预防系统失效，提升电力电子设备的运行安全性。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。键合线老化是导致功率模块失效的主要原因之一。该研究提出的基于特征提取的故障诊断方法，可直接应用于iSolarCloud智能运维平台，通过分析逆变器运行数据，实现对核心功率模块的...
一种基于开通栅极电流变化率的SiC MOSFET栅极氧化层退化在线监测方法
An Online Gate Oxide Degradation Monitoring Method for SiC MOSFETs Based on Turn-ON Gate Current Change Rate
Hui Meng · Junwei Liu · Yi Zhang · Chi Yung Chung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
栅极氧化层退化（GOD）是SiC MOSFET在高压高温环境下运行的主要可靠性挑战。本文提出了一种基于开通栅极电流变化率峰值（dig/dt,max）的在线状态监测方法，利用非侵入式PCB罗氏线圈实现对器件健康状态的实时评估。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC功率模块，提升功率器件的寿命预测能力至关重要。该监测方法无需改变现有电路拓扑，通过非侵入式手段实现栅极氧化层退化的在线诊断，可直接集成于iSolarCloud智能运维平台，实现对核心功率器件的预防性维护。建议研发团...
基于半波电流关键特征的逆变器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Critical Characteristics of Half-Wave Current
Bo Liu · Tingna Shi · Yan Yan · Guozheng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对电压源逆变器功率开关管的开路故障，提出了一种适用于多种转速运行工况的快速诊断方法。通过建立正常与故障状态下的三相电流详细模型，提取半波电流的关键特征，实现了对逆变器故障的精准定位与快速响应，有效提升了电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务——光伏逆变器（组串式及集中式）及储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。逆变器作为电力转换的核心，其功率器件的可靠性直接影响电站的运维成本与发电效率。该故障诊断方法能够集成至iSolarCloud智能运维平台，实现故障的预警与精准定位，减少停机时间。建议研发团队将其算法嵌...
基于热电冷却器的β-Ga2O3肖特基势垒二极管主动热管理
Active Thermal Management for β-Ga2O3 Schottky Barrier Diodes Based on Thermoelectric Coolers
Longbing Yi · Xuefeng Zheng · Fang Zhang · Shaozhong Yue 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
鉴于β - Ga₂O₃的热导率较低，有效散热对于维持其高输出功率和可靠性至关重要。本研究采用实验和数值方法，提出了一种使用热电冷却器（TEC）的β - Ga₂O₃肖特基势垒二极管（SBD）有源热管理模型。SBD产生的热量可通过热电（TE）材料的珀尔帖效应有效散发到周围环境中。实验结果表明，当TEC输入电流为6 A时，即使SBD输出功率达到25 W，管壳温度仍保持在25℃以下，与TEC关闭时相比，结温最大降低了74.5℃。当TEC输入电流为3 A时，SBD的净输出功率达到11.8 W，提升比例为3...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于热电制冷器的β-Ga2O3肖特基二极管主动热管理技术具有重要的战略意义。β-Ga2O3作为超宽禁带半导体材料，其击穿电压可达Si器件的10倍以上，理论上能够显著提升光伏逆变器和储能变流器的功率密度与效率。然而，其固有的低热导率（约为SiC的1/10）一直是制约商业化...
用于逆变器系统早期故障检测的密集多阶特征提取方法
Intensive Multiorder Feature Extraction for Incipient Fault Detection of Inverter System
Min Wang · Feiyang Cheng · Min Xie · Gen Qiu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
逆变器系统在电力系统中至关重要，故障诊断是研究热点。现有基于数据的方法在处理顽固的早期故障时表现不佳。本文提出了一种密集多阶特征提取方法，旨在提升逆变器系统早期故障检测的准确性与鲁棒性，有效解决复杂工况下的故障识别难题。
解读: 该研究提出的早期故障检测技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中，早期故障预警能显著降低运维成本并提升系统可用性。通过将该特征提取算法集成至iSolarCloud智能运维平台，可实现从“事后维修”向“预测性维护”的跨越。建议研发团队关...
三电平ANPC逆变器的数字孪生建模与多参数监测方案
Digital Twin Modeling and Multiparameter Monitoring Schemes of Three-Level ANPC Inverters
Wensheng Song · Zhiwei Zhang · Sihui Zhang · Chenwei Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文针对电力电子系统关键部件的可靠性问题，提出了一种基于数字孪生技术的非侵入式状态监测方案。通过构建三电平ANPC逆变器的数字孪生模型，实现了对系统内部关键参数的实时监测与评估，为提升电力电子变换器的运行可靠性提供了创新性解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。三电平ANPC拓扑广泛应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中。通过引入数字孪生技术，公司可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的故障预测与健康管理（PHM）功能，实现对IGBT模块结温、老化程度的实时非...
有线与无线快速电动汽车充电系统的可靠性评估
Reliability Estimation of Wired and Wireless Fast Electric Vehicle Charging Systems
Jayani S. Karunarathna · Udaya K. Madawala · Frede Blaabjerg · Monika Sandelic 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
快速电动汽车充电系统（FEVCS）中的电力电子元件常承受高电应力，影响系统整体可靠性。为确保系统稳健且经济高效，本文提出了一种综合可靠性评估方法，将其作为FEVCS设计过程的核心环节，旨在优化系统设计并提升运行寿命。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的电动汽车充电桩业务。在快速充电场景下，高功率密度设计带来的热应力和电应力是影响产品寿命的关键因素。通过引入该文提出的可靠性评估模型，阳光电源可在研发阶段对充电模块进行更精准的寿命预测，优化散热设计与器件选型，从而提升充电桩在极端工况下的可靠性。此外，该方法论亦可推广至阳光电...
一种单相电流型双有源桥DC/DC变换器的开路故障容错方案
An Open-Circuit Fault-Tolerant Scheme for Single-Phase Current-Fed Dual-Active-Bridge DC/DC Converter
Yue Zhang · Nie Hou · Zheng Wang · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
在许多工业应用中，电源中断是无法容忍的，因此高可靠性对于功率变换器而言极为关键。容错方案作为提高可靠性的有效途径，受到了更多关注。然而，由于单相交错并联电流型双有源桥（CF - DAB）变换器的器件冗余度低且结构不对称，目前尚未有针对该变换器的容错方案报道。为解决这一具有挑战性的问题，本文提出了一种开路容错方案。采用所提出的容错方案后，单相交错并联电流型双有源桥变换器即使在两个特定开关和中间电容出现开路故障的情况下，仍能维持功率传输。同时，在没有中间电容缓冲功能的情况下，也能有效抑制潜在的电压尖...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对单相电流馈电双有源桥（CF-DAB）变换器的开路容错技术具有重要的战略价值。该技术直接契合我司在储能系统和光伏逆变器领域对高可靠性的核心诉求。 在储能系统应用中，DC/DC变换器是连接电池与直流母线的关键环节，任何功率中断都可能导致系统失效甚至电网扰动。该论文提出...
一种开关电源输出电容ESR的在线无损监测技术
An Online Noninvasive Monitoring Technique for the ESR of an Output Capacitor in Switched-Mode Power Supplies
Xueli Zhu · Donglai Zhang · Anshou Li · Wei Gao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
开关电源（SMPS）中电解电容常因老化导致电容值下降及等效串联电阻（ESR）升高，影响系统可靠性。本文提出一种针对SMPS输出电容ESR的在线无损监测技术，克服了现有技术多局限于特定拓扑的局限性，为电力电子设备的健康状态监测提供了通用解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。逆变器和PCS内部的直流母线电容是影响设备寿命的关键薄弱环节。通过引入该在线无损监测技术，iSolarCloud智能运维平台可实现对电容老化状态的实时预警，从“事后维修”...
电力电子封装可靠性评估的在线状态监测方法
Online Condition Monitoring Methodology for Power Electronics Package Reliability Assessment
Henry A. Martin · Edsger C. P. Smits · René H. Poelma · Willem D. van Driel 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种利用瞬态热脉冲检测功率电子封装热性能退化的在线监测策略。该方法采用温度相关的瞬态热阻抗作为评估指标，能够定量分析封装热性能的退化情况，并有效定位故障位置，为电力电子系统的长期可靠性评估提供了技术支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。功率模块是逆变器和PCS中最易发生故障的薄弱环节，通过引入在线热阻抗监测技术，公司可以实现对IGBT/SiC模块健康状态的实时预警，从传统的“事后维修”转向“预测性维护”。这不仅能显著提升i...
三电平T型逆变器在线开关故障诊断与电容状态监测综合方法
A Comprehensive Method for Online Switch Fault Diagnosis and Capacitor Condition Monitoring of Three-Level T-Type Inverters
Weiwei Zhang · Yigang He · Xiao Wang · Jianfei Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
电容器和功率半导体器件是电力电子系统中最薄弱的环节。本文提出了一种针对三电平T型（3L-T）逆变器的综合在线故障诊断与电容状态监测方法，通过对直流侧和交流侧建模，有效提升了系统的整体可靠性，为电力电子设备的长期稳定运行提供了技术保障。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线，特别是组串式逆变器和集中式逆变器。T型三电平拓扑是阳光电源中大功率光伏逆变器的主流方案，该文提出的在线故障诊断与电容监测技术，能够显著提升逆变器在复杂工况下的可靠性，降低运维成本。建议研发团队将该算法集成至iSolarCloud智能运维平台，实现从“被动维修”向“...
一种不受键合线老化影响的IGBT结温估计新方法
A Novel Junction Temperature Estimation Method Independent of Bond Wire Degradation for IGBT
Yanyong Yang · Xiaofeng Ding · Pinjia Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
IGBT结温对电力电子设备的可靠性评估与健康管理至关重要。现有结温监测方法易受键合线老化影响，导致精度下降。本文提出了一种新型IGBT结温估计方法，该方法通过消除键合线退化带来的干扰，实现了更准确的结温监测，提升了功率模块在全生命周期内的运行可靠性。
解读: 结温是影响阳光电源光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan系列PCS）核心功率模块寿命的关键因素。目前行业普遍面临功率器件在长期运行中因热循环导致的键合线失效问题。该研究提出的抗老化干扰结温估计方法，可直接集成于iSolarCloud智能运维平台或嵌入式控制算法中，实现...
基于一种对运行条件低敏感的新型特征参数的多芯片IGBT模块芯片失效原位诊断
In Situ Diagnosis for IGBT Chip Failure in Multichip IGBT Modules Based on a Newly Defined Characteristic Parameter Low-Sensitive to Operation Conditions
Jianpeng Wang · Wenjie Chen · Yuwei Wu · Yi Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
为实现高电流容量，IGBT模块通常由多个并联芯片组成。单个芯片的键合线疲劳会导致模块性能逐渐退化，最终引发系统灾难性故障。本文提出了一种针对多芯片IGBT模块中键合线失效的原位诊断方法，通过定义一种对运行条件不敏感的特征参数，实现了对特定芯片故障的精准识别，有效提升了功率模块的可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的寿命管理。IGBT作为逆变器和PCS的核心功率器件，其键合线疲劳是导致设备失效的主要原因之一。该诊断方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测特征参数，实现对功率模块健康状态的预测性维护，降低...
集成电压、电流、温度和湿度应力的高级功率循环测试
Advanced Power Cycling Test Integrated With Voltage, Current, Temperature, and Humidity Stress
Yanhao Wang · Erping Deng · Lixin Wu · Haiyang Cao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种集成高压、大电流、高温和高湿应力的高级功率循环测试（PCT）方法，旨在使加速老化测试更贴近电力电子器件的实际工况。该方法结合了高压高温高湿反偏测试与标准直流功率循环测试，实现了对功率器件老化过程的精确测量。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。功率模块（IGBT/SiC）是上述产品的核心，其在复杂环境下的可靠性直接决定了系统寿命。该测试方法通过引入湿度与多物理场应力，能更真实地模拟户外光伏电站及储能系统在严苛环境下的失效机理。建议研发部...
一种三电平T型逆变器统一开路故障诊断与状态监测方法
A Unified Open-Circuit Fault Diagnosis and Condition Monitoring Method for Three-Level T-Type Inverter
Weiwei Zhang · Yigang He · Jianfei Chen · Bolun Du · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
针对三电平T型（3L-T）逆变器传统故障诊断（FD）与状态监测（CM）方法分离的问题，本文提出了一种基于导通电压测量电路（OVMC）的统一FD与CM方法。该方案通过设计的OVMC电路，实现了对逆变器功率器件运行状态的实时监测与故障诊断，有效提升了系统的整体可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。三电平T型拓扑是阳光电源高效率逆变器产品的主流方案之一。通过引入OVMC电路实现故障诊断与状态监测的统一，能够显著提升逆变器在复杂工况下的可靠性，降低运维成本。建议研发团队评估该测量电路的硬件成本与集成空间，将其作为iSolarClo...
一种基于数据驱动模型的传感器间歇性故障在线诊断方法
An Online Diagnosis Method for Sensor Intermittent Fault Based on Data-Driven Model
Kun Zhang · Bin Gou · Wei Xiong · Xiaoyun Feng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
针对电力电子应用中易被忽视的间歇性故障（IF），本文提出了一种基于数据驱动模型的智能诊断方法。首先分析了间歇性故障在时域中的表现特征，随后利用非线性自回归模型构建了信号预测器，实现了对传感器故障的实时监测与诊断。
解读: 该研究对提升阳光电源全系列产品（特别是组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统）的可靠性至关重要。传感器是电力电子设备感知电网与系统状态的核心，其间歇性故障往往难以捕捉且易导致误保护或性能下降。通过引入该数据驱动诊断算法，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器及PCS内部...
基于声发射技术的夹片键合SiC MOSFET功率组件焊料疲劳在线状态监测
Online Condition Monitoring of Solder Fatigue in a Clip-Bonding SiC mosfet Power Assembly via Acoustic Emission Technique
Zheng Zhang · Chuantong Chen · Aiji Suetake · Hiroshi Ishino 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文采用声发射（AE）技术对夹片键合SiC MOSFET功率组件在功率循环测试（PCT）过程中的焊料疲劳进行在线状态监测。通过扫描声学断层扫描和扫描电子显微镜识别焊料疲劳，并利用基于AE的在线监测方法实现了对疲劳损伤的有效诊断。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan等储能系统中大规模应用SiC功率模块，提升功率器件的可靠性至关重要。该研究提出的声发射（AE）在线监测技术，能够实时捕捉功率模块内部焊料疲劳的微小信号，为高功率密度产品的寿命预测提供了新手段。建议研发团队关注该技术在iSolarCloud平台中的集成潜...
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