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多目标集成电路物理布局优化的分层深度强化学习及拥塞感知奖励塑造
Hierarchical Deep Reinforcement Learning for Multi-Objective Integrated Circuit Physical Layout Optimization With Congestion-Aware Reward Shaping
Haijian Zhang · Yao Ge · Xiuyuan Zhao · Jiyuan Wang · IEEE Access · 2025年9月
随着半导体技术向先进节点演进,集成电路物理布局优化面临关键挑战,传统EDA工具难以同时优化布线拥塞、功耗和时序等多个冲突目标。本文提出一种新型分层深度强化学习框架,采用拥塞感知奖励塑造机制动态平衡探索与利用。
解读: 该深度强化学习优化技术可直接应用于阳光电源SiC功率模块的芯片布局设计。通过多目标优化框架同时优化功率密度、热分布和可靠性,为ST系列储能变流器的新一代高功率密度芯片设计提供AI辅助工具。...
使用双功能电极周期性极性切换的PEM电解槽创新气体控制系统以增强效率和寿命
Innovative Gas Control System for PEM Electrolyzers Using Periodic Polarity Switching With Bifunctional Electrodes for Enhanced Efficiency and Lifetime
Björn O. Åkermark · Biswanath Das · Björn E. Åkermark · IEEE Access · 2025年8月
通过水电解高效制氢是实现完全无化石燃料能源转型的有前景方法之一。氢可与风光等可再生能源一起使用以平滑其功率生产，也可作为独立解决方案稳定电网并支持各种工业过程。用于电网应用和可再生能源的最有前景电解槽是质子交换膜电解槽，因其快速动态性。由于高成本和相对短寿命，它们今天在电网或工业中未广泛使用。通过特别设计的电极，质子交换膜电解槽可在循环极性切换下运行，使电极自我再生。这增加质子交换膜电解槽寿命，并最小化其随时间的效率下降。为在工业水平实施极性切换，确保氢始终进入正确储存单元并保持超纯的新颖解决方...
解读: 该PEM电解槽技术对阳光电源氢能和储能系统集成有前瞻性参考价值。阳光可探索电解制氢在可再生能源消纳和长时储能中的应用。极性切换提升电解槽寿命的技术对阳光开发电解槽电源系统有借鉴意义。快速动态响应特性与阳光功率变换器快速控制能力一致。模块化气体控制系统设计思路对阳光氢储能系统集成有参考价值。该研究展示...
基于图神经网络的电动汽车充电负荷预测与需求响应优化
A Comprehensive Review on Next-Generation Modeling and Optimization for Semiconductor Devices
Pratikhya Raut · Deepak Kumar Panda · Amit Kumar Goyal · IEEE Access · 2025年7月
电动汽车大规模接入对电网负荷管理提出新挑战,精准的充电负荷预测是需求响应优化的基础。本文提出基于图神经网络的充电负荷预测模型,捕捉充电站之间的时空关联性,结合需求响应策略实现充电负荷的削峰填谷。
解读: 该充电负荷预测技术可应用于阳光电源充电桩和储能系统的协同优化。通过智能预测和需求响应策略,优化充储一体化系统的能量调度,降低电网峰值负荷,提升充电基础设施的经济性,为光储充一体化解决方案提供智能调度支持。...
YOLOv8n-GBE：一种结合Ghost卷积与BiFPN-ECA注意力机制的混合YOLOv8n模型
YOLOv8n-GBE: A Hybrid YOLOv8n Model With Ghost Convolutions and BiFPN-ECA Attention for Solar PV Defect Localization
Likitha Reddy Yeddula · Archana Pallakonda · Rayappa David Amar Raj · Rama Muni Reddy Yanamala 等6人 · IEEE Access · 2025年6月
可靠的光伏组件缺陷检测对维持长期能源效率和降低运维成本至关重要。本文提出一种基于混合YOLOv8n架构的轻量高性能深度学习模型，适用于RGB、灰度及红外等多种模态下的多尺度缺陷识别。该模型融合BiFPN结构、Ghost Bottleneck模块与高效通道注意力（ECA），提升多尺度表征能力，减少冗余计算，增强特征提取。在PVEL-AD、PV-Multi-Defect和Solar Panel Anomalies三个基准数据集上的实验表明，模型mAP@50分别达96.5%、94.6%和97.6%，推...
解读: 该轻量级光伏缺陷检测模型对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud云平台的智能诊断模块，结合无人机巡检实现SG系列光伏电站的实时缺陷识别，1.9ms推理速度和3M参数量满足边缘计算需求。多模态检测能力（RGB/红外）可增强PowerTitan大型储能电站的组件健康监测...
主动磁悬浮轴承系统的先进解析和经验控制策略
Advanced Analytical and Empirical Control Strategies for Active Magnetic Bearing Systems
Debarghya Dutta · Pabitra Kumar Biswas · Suraj Gupta · Sukanta Debnath 等6人 · IEEE Access · 2025年6月
主动磁悬浮轴承系统非常适合高速应用，展示与清洁环境如可再生能源领域的兼容性，以及极端压力、温度和恶劣环境等挑战性条件。本文深入评估主动磁悬浮轴承控制，这些电磁轴承由电力电子元件供电。强调各种主动磁悬浮轴承控制技术的优缺点。然而由于非线性和固有不稳定性质，控制主动磁悬浮轴承存在困难。工作专注于强调使用傅里叶和经验数据驱动工程方法的先进控制策略，显著扩展主动磁悬浮轴承在各行业的潜在应用。文章还强调研究潜在方向，强调使用麦克斯韦原理的主动磁悬浮轴承数值建模，展示复杂控制方案以理解动态情况。
解读: 该磁悬浮轴承控制技术对阳光电源高速电机应用具有前瞻价值。虽然阳光主营电力电子产品，但该无机械接触轴承技术可应用于阳光未来布局的高速飞轮储能系统。该先进控制策略与阳光SiC功率器件和DSP控制技术结合，可开发高效低损耗的磁悬浮储能飞轮，提供快速功率响应能力，应用于电网调频和UPS系统。...
基于改进型人工神经网络的光伏系统最大功率点跟踪：融合元启发式与解析算法以实现部分遮阴下的最优性能
Enhanced ANN-Based MPPT for Photovoltaic Systems: Integrating Metaheuristic and Analytical Algorithms for Optimal Performance Under Partial Shading
Alpaslan Demirci · Idriss Dagal · Said Mirza Tercan · Hasan Gundogdu 等6人 · IEEE Access · 2025年5月
在部分遮阴条件下，光伏系统效率显著下降，导致最大功率点跟踪困难。本文提出一种改进型人工神经网络（ANN）方法，通过结合解析算法与元启发式优化算法进行训练，提升MPPT性能。模型基于涵盖多种遮阴、辐照及温度条件的大量数据集构建，仿真结果表明，该方法在动态遮阴环境下具有更高精度、更快响应速度和更强稳定性，MPPT效率在晴空和遮阴条件下分别达99.98%和99.97%，优于传统P&O及GWO、HHO、PSO等优化算法。
解读: 该改进型ANN-MPPT技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。当前SG系列产品采用传统P&O或PSO算法，在复杂遮阴场景下存在局部最优陷阱和响应速度瓶颈。该研究通过元启发式算法训练ANN模型，在动态遮阴下实现99.97%的MPPT效率，可直接集成至SG逆变器的DSP控制器中，提升分布式光...
数字孪生与TD3算法实现车联网中电动汽车能量管理优化
Digital Twin and TD3-Enabled Optimization of xEV Energy Management in Vehicle-to-Grid Networks
Irum Saba · Abdulraheem H. Alobaidi · Sultan Alghamdi · Muhammad Tariq · IEEE Access · 2025年5月
电动汽车快速普及需优化储能系统管理以提升性能、寿命和可靠性。传统ESS管理方法在实时状态估计、能量优化和预测性维护方面存在困难，导致电池利用和可持续性效率低下。本文提出先进ESS框架，集成数字孪生DT技术和双延迟深度确定性策略梯度TD3算法（源自DDPG的最先进强化学习方法）。该集成实现关键ESS状态（SOC、SOH、SOE和RUL）的精确实时估计，增强预测性维护和运营效率。所提框架促进主动电池健康监控，生成潜在故障早期预警，通过DT驱动ESS控制实现智能电池更换。通过动态调整ESS控制策略，T...
解读: 该数字孪生技术对阳光电源新能源汽车业务具有重要价值。阳光OBC车载充电机和BMS系统需要精准的电池状态估计和智能能量管理。该研究的DT-TD3框架可集成到阳光车辆能量管理系统，实现99.8%的高精度SOC/SOH估计，优化充电策略和电池寿命管理。在V2G车网互动场景下，该技术可预测电池健康状态，智能...
PWM驱动感应电机的多物理场耦合高级表征框架
A Coupled Multiphysics Framework for Advanced Characterization of PWM-Driven Induction Motors
Omolbanin Taqavi · Pengzhao Song · Alexandre J. Bourgault · Ze Li 等6人 · IEEE Access · 2025年5月
高性能电机设计需要电磁、机械和热多物理域的复杂集成。本文提出逆变器驱动牵引感应电机的半解析多物理场评估框架。集成电磁模型评估转子定子电流、牵引特性和气隙磁通密度；振声模型预测电磁力引起的噪声振动；三维节点网络热模型捕获瞬态温度分布。这些高效模型无缝集成统一框架，支持精确高效分析和优化工具集成。在封闭感应电机原型上验证，经有限元分析和实验测试确认，为电机多物理场性能评估提供新方法，适用于各类应用和机型。
解读: 该多物理场仿真技术是阳光电源电机驱动产品开发的关键工具。阳光在新能源汽车电机控制器领域需要类似的电磁-热-振动耦合分析能力。该框架可集成到阳光电机驱动系统设计流程，优化PWM调制策略，降低电磁噪声和振动。结合阳光SiC器件应用经验，该技术可提升电机系统效率至96%以上，延长电机寿命，增强NVH性能。...
基于数字孪生的储能系统电池热管理优化与寿命预测
Reliability Issues and Degradation Mechanisms of p-GaN Gated E-Mode AlGaN/GaN Power HEMTs: A Critical Review
J. Ajayan · Asisa Kumar Panigrahy · Sachidananda Sen · Maneesh Kumar 等5人 · IEEE Access · 2025年5月
储能系统电池热管理对性能和寿命至关重要,传统控制策略缺乏预见性。本文提出基于数字孪生的热管理优化方法,通过实时热仿真和寿命预测模型优化冷却策略,延长电池循环寿命。
解读: 该数字孪生热管理技术可应用于阳光电源ST系列储能系统。通过虚实融合的热管理优化,提升电池一致性和循环寿命,降低热管理能耗,实现储能系统的精细化温度控制,为大规模储能电站提供智能热管理方案。...
三相并网逆变器的无源性控制与虚拟阻抗优化设计
Enhancing Performance Toward Torque and Flux Control Through a Hybrid Approach of Intelligent and DTC for SRM Drives
Deepak Mohanraj · M Umavathi · Rajesh Verma · Bharatiraja Chokkalingam 等5人 · IEEE Access · 2025年5月
并网逆变器在弱电网条件下易出现稳定性问题,无源性控制提供理论稳定性保证。本文提出基于无源性理论的并网控制策略,通过虚拟阻抗优化设计实现宽范围电网阻抗适应性,保证系统鲁棒稳定性。
解读: 该无源性控制技术可应用于阳光电源SG系列光伏逆变器的弱网并网场景。通过虚拟阻抗优化提升逆变器在高阻抗电网条件下的稳定性,拓展并网适应范围,减少并网点电压波动,提升弱电网地区的光伏接入能力。...
GMFLDA：基于图卷积网络的lncRNA-疾病关联预测改进方法
GMFLDA: Improved Prediction of lncRNA-Disease Association via Graph Convolutional Network
Kwangsu Kim · Jihwan Ha · IEEE Access · 2025年5月
随着多种异构网络的快速发展，整合多源结构以捕捉实体间与实体内关系的需求日益增长。基于网络的方法在节点标签预测与潜在关联挖掘中表现出色，广泛应用于推荐系统、基因互作及lncRNA-疾病关联预测等领域。本文提出GMFLDA，一种融合图卷积网络与深度矩阵分解的机器学习框架。该模型利用GCN提取lncRNA与疾病的高保真特征表示，并通过多层感知机实现深度矩阵分解以推断潜在关联。实验结果显示，该模型在留一法和五折交叉验证中AUC分别达0.9183与0.9057，性能优于五种前沿方法，展现出卓越的预测能力，...
解读: 该图卷积网络与深度矩阵分解融合方法对阳光电源智能运维体系具有重要借鉴价值。其多源异构网络整合思路可应用于iSolarCloud平台的故障预测：通过构建设备-故障-环境参数的多层关联网络，利用GCN提取SG光伏逆变器、ST储能变流器的运行特征，结合矩阵分解推断潜在故障模式。该方法的高保真特征提取能力可...
超参数优化自动化机器学习与可解释人工智能模型的对比分析
Comparative Analysis of Automated Machine Learning for Hyperparameter Optimization
Muhammad Salman Khan · Tianbo Peng · Hanzlah Akhlaq · Muhammad Adeel Khan · IEEE Access · 2025年5月
人工智能AI日益应用于解决复杂现实问题。AI最重大挑战之一在于为给定任务选择和微调最优算法。自动化机器学习AutoML模型作为应对这一挑战的有前途解决方案出现，通过系统探索超参数空间高效识别最优配置。本研究通过对AutoML框架进行超参数优化综合对比分析以及评估各种可解释性技术提升模型可解释性有效性，解决当前文献中的关键空白。为此，选择随机森林RF作为基础模型并与九种不同AutoML框架集成，即随机搜索RS、网格搜索GS、Hyperopt、TPOT、Optuna、GP Minimize、Fore...
解读: 该自动化机器学习技术对阳光电源数据分析和优化具有重要应用价值。阳光iSolarCloud平台处理海量光伏储能运行数据，需要高效的机器学习模型开发工具。该研究的AutoML框架对比和Optuna优选结果可指导阳光优化云平台的预测模型，如光伏发电预测、电池寿命预测和故障诊断。在储能系统优化中，该超参数自...
高K介质包裹GaN环栅场效应管在IoT系统中的高频器件设计与分析
Design and Analysis of High-K Wrapped GaN GAA FET as High-Frequency Device in IOT Systems
Sneha Singh · Rudra Sankar Dhar · Amit Banerjee · Vinay Gupta · IEEE Access · 2025年4月
基于氮化镓GaN的栅堆叠GS环绕栅场效应管GAA FET因其卓越材料特性如高电子迁移率、宽禁带和优越热稳定性，成为下一代节能电子设备有前途候选。本研究聚焦GaN基GAA FET的直流和交流性能评估，结合高k介电间隔层和源漏欠覆盖工程。直流分析参数如亚阈值斜率、阈值电压、漏电流、泄漏电流和电流比。相比所提2nm技术节点IRDS2025，关态泄漏电流降低约95%、开关比提升约606%。此外，亚阈值摆幅优化约65mV/decade，表明卓越泄漏控制和开关性能。交流分析评估关键品质因数包括跨导、截止频率...
解读: 该GaN器件技术对阳光电源功率半导体研发具有重要参考价值。阳光在储能变流器和光伏逆变器中应用GaN器件追求更高开关频率和更低损耗。该研究的高k介质间隔层和欠覆盖设计可启发阳光GaN功率器件优化，降低寄生电容，提升开关速度103%。在高频应用中，该器件的低亚阈值摆幅（65mV/decade）和高开关比...
基于神经网络模仿学习的随机电池管理系统近似
Neural Network-Based Imitation Learning for Approximating Stochastic Battery Management Systems
Andrea Pozzi · Alessandro Incremona · Daniele Toti · IEEE Access · 2025年4月
锂离子电池在电动汽车中发挥关键作用，但优化充电过程以提升电池寿命、安全性和效率仍是重大挑战。传统预测控制方法依赖精确模型，受老化、生产变异和运行条件导致的参数不确定性限制。随机预测控制策略可通过将不确定性纳入优化过程解决该问题，但引入大量计算复杂性。本文提出新型方法，通过模仿学习高效近似随机预测控制策略，通过离线训练显著降低计算负担。该方法利用Dataset Aggregation算法克服分布偏移问题。基于详细电化学模型的仿真验证方法有效性，遵守概率约束，为先进电池管理系统提供可扩展且计算高效的...
解读: 该随机电池管理优化技术对阳光电源新能源汽车电驱控产品线有重要价值。阳光车载OBC和BMS面临电池参数不确定性和复杂工况的挑战。模仿学习方法可将高计算复杂度的随机优化控制策略离线训练为轻量化神经网络模型，部署到阳光嵌入式BMS硬件中。该技术可提升阳光BMS在不确定条件下的充电优化性能，延长电池寿命，提...
两电平电压源逆变器的PWM技术：比较研究
PWM Techniques for Two-Level Voltage Source Inverters: A Comparative Study
Battur Batkhishig · Pedro F. da Costa Gonçalves · Giorgio Pietrini · Babak Nahid-Mobarakeh 等5人 · IEEE Access · 2025年4月
脉宽调制（PWM）技术广泛应用于电力电子变换器中半导体开关的控制。本文对两电平电压源逆变器的多种常用PWM技术进行了系统综述与比较分析，包括正弦PWM、零序分量注入PWM、三次谐波注入PWM、空间矢量调制以及选择性谐波抑制的优化脉冲模式。在详尽文献回顾的基础上，结合实验结果，从输出电能质量、直流母线电压利用率、动态响应及实现复杂度等关键指标评估各类方法的性能。针对交通领域电气化趋势，重点聚焦于电机驱动应用，并探讨数字控制器、宽禁带半导体器件和模型预测控制对PWM技术的影响，同时分析该领域的挑战与...
解读: 该PWM技术比较研究对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，零序分量注入PWM和SVPWM可提升直流母线电压利用率，降低系统成本；选择性谐波抑制技术可优化并网电能质量，满足严格的电网标准。在电动汽车驱动产品线，三次谐波注入PWM和模型预测控制结合可提升电机驱动效率和动态响应性能...
新型SEPIC衍生半桥式PFC变换器用于电池充电应用
New SEPIC Derived Semi-Bridgeless PFC Converter for Battery Charging Application
Sampson E. Nwachukwu · Komla A. Folly · Kehinde O. Awodele · IEEE Access · 2025年4月
本文提出交直流半桥双开关SEPIC变换器，专为电池充电设计。通过改进结构显著降低交流输入电流总谐波畸变率，提升功率因数。变换器工作在断续导通模式以实现低电流THD，同时大幅减小电感尺寸。采用两个功率开关实现功率因数校正，主要创新在于通过电感电容能量平衡原理设计电路结构，确保低THD和单位功率因数。阻断二极管消除输入电感环流，提升效率。100W/53V原型测试显示电流THD为2.1%、单位功率因数、额定工况效率92.4%。
解读: 该PFC变换器技术与阳光电源OBC车载充电机设计理念一致。阳光OBC产品追求高功率因数、低THD和高效率，该半桥SEPIC拓扑无需额外PFC控制算法即可实现2.1% THD，优于传统方案。该技术可应用于阳光下一代OBC产品，减小电感体积，提升功率密度，在800V高压快充平台上实现更紧凑的设计和更高的...
离网能源项目经济分析：FINPLAN模型方法
Economic Analysis of Off-Grid Energy Projects: A FINPLAN Model Approach
Benneth C. Oyinna · Kenneth E. Okedu · Gauri Kalnoor · Leo Raju 等6人 · IEEE Access · 2025年4月
离网能源项目特别是太阳能微电网在偏远地区电气化中发挥关键作用。本文使用FINPLAN模型对20.46kWp太阳能微电网项目进行经济评估，FINPLAN是能源项目财务评估中使用的财务规划工具。研究旨在分析离网光伏解决方案的财务可行性、风险和经济效益。评估净现值NPV、内部收益率IRR、盈亏平衡点BEP和债务偿还覆盖率DSCR等关键指标以确定项目可行性和可持续性。FINPLAN模型方法允许在能源需求、资本支出、运营成本和补贴框架各种场景下进行详细现金流分析和风险评估。20.46kWp光伏-电池储能系...
解读: 该离网光储项目经济分析方法对阳光电源海外微电网和离网储能项目评估有重要参考价值。阳光PowerStack储能系统在非洲等地区的离网应用需要全面财务可行性分析。FINPLAN模型的NPV、IRR等指标体系与阳光项目投资决策流程一致。现金流分析和风险评估方法可应用于阳光微电网项目的财务建模。该研究验证的...
电动汽车动力系统技术综述：分类、广泛采用的拓扑及未来挑战
Critical Review on Powertrain Technologies for Electric Vehicles: Classification, Broadly Adopted Topologies, and Future Challenges
Sadeq Ali Qasem Mohammed · Samer Saleh Hakami · Mahmoud Kassas · Mohammad M. Almuhaini · IEEE Access · 2025年4月
电动汽车EV转型的核心在于驱动系统，用电机和电池替代传统内燃机ICE。然而电池限制、能量密度、充电速度、充电基础设施不足、成本和关键材料依赖等问题阻碍EV推广。本文全面综述EV动力系统技术，讨论高效充电系统和高输出功率所需的关键要素。通过采用先进功率电子器件如SiC和GaN、高效功率拓扑、固态电池和硅负极电池、热管理等技术可实现这些目标。文章探讨阻碍EV性能的关键技术挑战及解决方案，明确分类最新动力系统技术、广泛采用的变换器及未来趋势，包括下一代固态电池突破和充电站可及性改善，并提供可再生能源集...
解读: 该综述与阳光电源新能源汽车电驱控产品线高度契合。阳光重点发展SiC和GaN功率器件在车载充电机OBC和电驱系统中的应用，提升功率密度和效率。阳光车载OBC支持快充协议，与文中提到的高功率充电系统一致。该综述强调的热管理技术对阳光电驱产品的可靠性提升有重要参考价值。阳光还可结合光储充一体化方案，将可再...
具有软充电能力的七电平开关电容多电平逆变器
Seven-Level Soft Charging Switched-Capacitor Multilevel Inverter
Mehmet Memiş · Murat Karakiliç · IEEE Access · 2025年4月
本文提出了一种新型七电平开关电容多电平逆变器（SC-MLI）拓扑结构，具备软充电能力，并在效率与器件优化方面进行了性能分析。该结构在使用较少器件的同时实现高达97.32%的效率，总成本函数（CF）低至3.26，具有显著经济优势。仿真与实验验证了系统在阻性和感性负载下输出波形稳定，且在宽频率与调制指数范围内运行良好。采用高频正弦脉宽调制（SPWM）可自然实现电容电流的软充电效应，有效抑制涌流瞬态，降低开关损耗，提升整体效率。研究结果表明，该结构适用于可再生能源、电动汽车、不间断电源、微网及电机驱动...
解读: 该七电平软充电SC-MLI技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，软充电特性可有效抑制电容涌流，降低开关损耗，提升系统效率至97%以上，优化PowerTitan大型储能系统的功率密度与可靠性。在电动汽车驱动领域，该拓扑的低器件数（CF=3.26）与高频SPWM控制可直接应用...
电动汽车锂离子电池基于等效电路模型的荷电状态估计
On Equivalent Circuit Model-Based State-of-Charge Estimation for Lithium-Ion Batteries in Electric Vehicles
Fatma Ahmed · Khalid Abualsaud · Ahmed M. Massoud · IEEE Access · 2025年4月
本文研究电动汽车锂离子电池SOC估计的先进模型方法。基于电化学阻抗谱建立三阶等效电路模型，采用粒子群算法辨识参数，对比扩展卡尔曼滤波EKF和无迹卡尔曼滤波UKF算法。结果显示UKF的RMSE和最大误差分别为1.06%和1.15%，优于EKF。EKF-UKF混合方法实现最优性能，RMSE仅0.2%，最大误差0.5%，为电动汽车实时电池监测提供高精度解决方案。
解读: 该SOC估计技术与阳光电源新能源汽车电驱控产品线高度相关。阳光电源车载OBC和电池管理系统需要高精度SOC估计算法来优化充电策略和电池保护。EKF-UKF混合算法可集成到阳光BMS中，提高电池状态估计准确性和充电效率。该技术结合阳光800V高压快充平台，可实现更安全高效的电池管理和更优的用户充电体验...
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