找到 115 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
电力电子系统中功率半导体模块的热网络研究综述
Thermal Networks for Power Semiconductor Modules in Power Electronic Systems: A Review
Xiang Li · Yi Zhang · Haoze Luo · Xin Yang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文综述了功率半导体模块热网络模型的发展。随着电力电子应用对功率密度、开关频率、运行温度及可靠性要求的不断提高，功率模块的设计面临严峻挑战。文章重点探讨了热网络建模技术，旨在通过精确的热管理提升系统整体性能与可靠性。
解读: 热管理是阳光电源提升逆变器与储能系统功率密度的核心技术。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，功率模块（IGBT/SiC）的热设计直接决定了产品的可靠性与寿命。本文提到的热网络模型可深度集成至iSolarCloud智能运维平台，用于实时监测核心功率器件的结温状态，...
基于路径能量的三相双有源桥变换器多开关开路故障分析与容错
Path Energy-Based Analysis and Tolerance for Multiswitch Open Circuit Fault in Three-Phase Dual Active Bridge Converter
Yiting Xiao · Dongyuan Qiu · Li Qin · Yuanpeng Guan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
三相双有源桥（DAB3）变换器在双向功率传输中应用广泛，但易受多开关开路故障（multi-SOCF）影响，导致功率下降、能量不平衡及电流过应力。本文提出了一种基于路径能量的分析方法，揭示了多故障下的系统特性，并提出了相应的容错策略，解决了多故障非简单叠加的复杂性问题。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率双向DC-DC变换器技术。DAB3拓扑是实现储能系统高效双向能量流动的核心，多开关开路故障（multi-SOCF）是影响储能变流器（PCS）长期运行可靠性的关键痛点。本文提出的故障分析与容错策略，有助于提升阳光电...
一种三相电压源逆变器的全局渐近稳定控制器
A Globally Asymptotically Stable Controller for a Three-Phase Voltage Source Inverter
Yuhan Xiao · Guozhong Yao · Lizhong Shen · Guiyong Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对电压源逆变器在非线性负载及滤波器参数扰动下输出电压质量下降的问题，本文提出了一种电压-电流双闭环控制策略，旨在确保系统在各种负载条件下的全局渐近稳定性和谐波补偿性能。
解读: 该研究提出的全局渐近稳定控制策略对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在组串式及集中式光伏逆变器中，该算法能显著提升复杂电网环境下的电压稳定性与谐波抑制能力，特别是在弱电网或非线性负载场景下，有助于优化并网电能质量。此外，该控制逻辑可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过算法升级提升存量电站的...
基于混合换流的Si/SiC混合三电平ANPC逆变器主动损耗平衡控制方案
Hybrid Commutation-Based Active Loss-Balancing Control Scheme for Si/SiC Hybrid Three-Level ANPC Inverters
Huizi Zhuge · Yuhang Zou · Li Zhang · Xiao Shen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
Si与SiC混合使用是提升三电平有源中点钳位（3L-ANPC）逆变器效率与功率密度的有效手段，但SiC器件间的损耗不平衡会缩短逆变器寿命并增加散热设计难度。本文提出了一种基于混合换流的主动损耗平衡控制方案，旨在解决上述不平衡问题，优化系统可靠性与热管理。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有极高的参考价值。随着光伏逆变器向高功率密度和高效率演进，Si/SiC混合拓扑已成为平衡成本与性能的关键路径。该研究提出的主动损耗平衡控制方案，能够有效解决混合功率模块在长期运行中的热应力不均问题，直接提升逆变器在极端工况下的可靠性。建议研发团队在下...
基于往复式移动视界估计的快速收敛车载锂离子电池荷电状态估计
Fast Convergent On-Board Li-Ion Battery State-of-Charge Estimation via Back-Forth Moving Horizon Estimation
Zhihao Liu · Yu Xiao · Yuan Yuan · Xiaodong Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
准确的荷电状态（SOC）估计对锂离子电池的安全运行至关重要。针对现有方法对初始SOC敏感及计算复杂度高的问题，本研究提出了一种车载往复式移动视界估计（BFMHE）框架，在保证高精度和鲁棒性的同时，显著提升了计算效率，适用于车载电池管理系统。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有极高的应用价值。SOC估计的精度与收敛速度直接决定了储能系统的可用容量及运行安全性。BFMHE框架通过优化计算复杂度，能够有效提升BMS在复杂工况下的状态感知能力，减少对初始值的依赖，从而提升系统在电网侧、工商...
基于物理信息神经网络与交叉注意力的磁芯损耗模型
A Magnetic Core Loss Model Based on Physics-Informed Neural Network with Cross-Attention
Yunhao Xiao · Chi Li · Zedong Zheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
由于软磁材料固有的损耗机制尚不明确，损耗建模往往成为电力电子系统分析中的瓶颈。一方面，损耗会显著影响整体效率；另一方面，高频运行导致的小型化使得高频磁性元件的温升对损耗更为敏感，这使得热可靠性分析变得至关重要。然而，现有的损耗模型由于对复杂运行条件的高敏感性，在这些条件下的适用性会变差。本文提出了一种自适应损耗模型，该模型通过交叉注意力机制增强了物理损耗模型的学习能力和运行条件适应性，在测试集上实现了平均误差2.8%、最大误差12.3%的效果。此外，通过热分析验证了所提模型的准确性，相对误差为1...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理信息神经网络的磁芯损耗模型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，高频变压器和电感等磁性元件是影响系统效率和可靠性的关键部件。该技术通过交叉注意力机制实现的自适应损耗建模，能够在复杂工况下保持2.8%的平均误差和1.7%的热分析误差，这对我...
一种基于时频马尔可夫排列转移场的光伏系统串联电弧故障检测方法
A Series Arc Fault Detection Method Based on Time-Frequency Markov Permutation Transition Field for Photovoltaic Systems With Power Electronic Devices
Zhendong Yin · Shuang Peng · Chunyu Xiao · Li Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
串联电弧故障（SAF）是光伏系统火灾的主要诱因。在电力电子设备干扰下，准确快速地检测SAF仍面临巨大挑战。本文提出了一种基于时频马尔可夫排列转移场（TFMPTF）的SAF检测方法。首先，利用变分模态分解对电流信号进行分解，通过特征提取与分类算法实现对电弧故障的精准识别。
解读: 该研究直接针对光伏系统安全核心痛点，对阳光电源的组串式逆变器及户用逆变器产品线具有极高应用价值。目前阳光电源逆变器已具备AFCI（电弧故障断路器）功能，该方法通过引入时频马尔可夫排列转移场，能有效提升在复杂电力电子干扰环境下的故障识别精度，降低误报率。建议研发团队将该算法集成至iSolarCloud...
一种基于改进下垂控制的模块化电池储能系统构建方法与控制策略
A Novel Construction Method and Control Strategy of Modular Battery Energy Storage Systems Based on Improved Droop Control
Chao Wang · Qiangxiang Zhang · Li Han · Yiping Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对模块化电池储能系统中多模块变换器并联运行的稳定性问题，本文提出了一种改进的下垂控制策略。通过设计电池单元变换器（BUC），实现了电池与模块化变换器的有效结合，解决了多模块协同控制的难题，提升了储能系统的运行稳定性。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能系统的核心技术需求。随着储能系统向模块化、大规模化发展，多机并联的稳定性与均流控制是提升系统可靠性的关键。改进的下垂控制策略可优化阳光电源PCS（储能变流器）在微电网及电网侧储能应用中的并联运行性能，减少环流，提升系统响应速度。...
通过最优开关序列提升DAB变换器轻载效率
Light Load Efficiency Improvement of DAB Converters With Optimal Switching Sequences
Ziheng Xiao · Muxuan Xiao · Zhixing He · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文介绍了一种通过采用最优开关序列使功率损耗最小化来提高双有源桥变换器轻载效率的方法。利用全面的功率损耗计算方法确定了各种运行条件下的峰值效率点。采用了单移相调制和梯形电流调制模式，并通过迭代算法确定了在各种运行条件下给定电感电流峰值时，第一个、重复的和最后的开关脉冲的最优开关序列。所提出的控制方法的综合状态机图展示了连续模式和突发模式的无缝集成，以提高效率。一台1千瓦样机的实验波形、效率曲线和功率损耗分解图表明，所提出的方法明显优于连续运行模式以及传统和先进的突发模式，将轻载效率从低于60%提...
解读: 从阳光电源储能系统和光伏逆变器产品线角度分析，该论文提出的DAB（双有源桥）变换器轻载效率优化技术具有显著的应用价值。DAB拓扑是我司储能变流器和直流变换模块的核心架构，而轻载效率问题长期制约着系统全生命周期的能量利用率，特别是在夜间或低辐照条件下的光储系统运行场景。 该技术通过最优开关序列设计，...
基于最优开关序列的双向全桥
DAB）变换器轻载效率提升研究
Ziheng Xiao · Muxuan Xiao · Zhixing He · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种通过优化开关序列来最小化功率损耗，从而提升双向全桥（DAB）变换器轻载效率的方法。文章通过综合损耗计算模型确定了不同工况下的峰值效率点，并结合单移相控制与梯形电流调制模式，通过迭代算法实现了效率优化。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）中DC-DC级核心拓扑。储能系统在实际运行中常处于轻载或待机状态，该研究提出的最优开关序列与调制策略，能显著降低轻载下的开关损耗与导通损耗，直接提升储能系统的全功率段转换效率。建议研发团队将该算法集成至PC...
基于有限元分析的直流偏置励磁铁芯损耗量化方法研究
Research on Core Losses Quantification Method of DC Bias Excitation Based on Finite Element Analysis
Jinghui Wang · Haowei Yao · Juntao Xiao · Xu Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文基于Ansys Maxwell有限元分析软件，提出了一种针对直流偏置下PWM电压激励的铁芯损耗仿真方法。该方法解决了电力变换器中不同磁芯结构组件的损耗计算难题，并指出了影响铁芯损耗仿真的两个关键因素。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）中磁性元件的设计优化。在光伏和储能系统中，电感和变压器常处于直流偏置工况，准确的损耗建模对于提升整机效率、优化散热设计及降低温升至关重要。建议研发团队引入该仿真方法，以提升高功率密度磁性元件的选型精度，减少样机...
基于三相移与可变直流母线电压控制的双有源桥变换器电流应力优化策略
Current Stress Optimized Strategy for the Dual-Active-Bridge Converter With Triple-Phase-Shift and Variable DC-Link Voltage Control
Yipeng Yan · Quanming Luo · Ting Luo · Jia Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文针对双有源桥（DAB）变换器，提出了一种结合三相移（TPS）控制与可变直流母线电压的优化策略。通过协同调节移相角与输入电压，有效降低了DAB变换器的电流应力，提升了在电动汽车充电及固态变压器等应用场景下的转换效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。在储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩产品中，DAB变换器是实现高效双向功率变换的关键拓扑。通过引入可变直流母线电压与TPS控制，可显著降低功率器件的电流应力，从而提升系统全功率范围内的转换效率，并降低散热设计难度。建议研发团队...
基于时频马尔可夫排列转移场的含电力电子设备光伏系统串联电弧故障检测方法
A Series Arc Fault Detection Method Based on Time-Frequency Markov Permutation Transition Field for Photovoltaic Systems With Power Electronic Devices
Zhendong Yin · Shuang Peng · Chunyu Xiao · Li Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
串联电弧故障（SAFs）是光伏系统火灾事故的主要原因。在电力电子设备干扰下准确、快速地检测串联电弧故障仍是一项重大挑战。本文提出了一种基于时频马尔可夫排列转移场（TFMPTF）的串联电弧故障检测方法。首先，利用变分模态分解将电流信号分解为包含不同频率成分的模态，以防止不同频带信息之间的干扰。然后，使用时频马尔可夫排列转移场将这些模态转换为二维矩阵。创新性地提出了时频马尔可夫排列转移场中的时频排列模式状态转移分析概念，通过该概念可以有效描绘电流信号的独特结构信息。随后，采用奇异值分解从矩阵中提取故...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于时频马尔科夫排列转移场（TFMPTF）的串联电弧故障检测技术具有重要的战略价值。光伏系统的串联电弧故障是导致火灾事故的主要原因，而该技术在电力电子设备干扰环境下实现了98.97%的检测准确率，这对提升我司光伏逆变器和储能系统的安全性能具有直接意义。 该方法的核心优...
热界面材料对功率半导体模块器件间热耦合的影响
Impact of Thermal Interface Materials on the Device Thermal Coupling in Semiconductor Power Modules
Xiang Li · Guiqin Chang · Matthew Packwood · Qiang Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文研究了不同热界面材料（TIMs）对功率半导体模块内部器件间热耦合的影响。以配备续流快速恢复二极管（FRD）的IGBT功率模块为研究对象，对比分析了导热硅脂和石墨片两种TIMs。通过理论分析与实验验证，揭示了TIMs的热特性对模块内部温度分布及器件间热交互作用的关键影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块封装与热管理技术。对于组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统而言，功率模块的热耦合直接影响器件结温分布及寿命。在产品设计中，合理选择TIMs（如导热硅脂与石墨片的权衡）能显著降低IGBT与FRD间的热串扰，从而提升功率密度并优...
中压中频变压器绕组内电压振荡的起源分析与抑制方法
Origin Analysis and Mitigation Method of Voltage Oscillation Occurred Inside the Winding of Medium-Voltage Medium-Frequency Transformer
Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Xiao Yu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
中压中频变压器是高功率直流变换器的核心部件。宽禁带半导体的高速开关特性会在变压器内部诱发电压振荡，增加主绝缘局部放电风险，甚至导致永久性击穿。本文旨在分析此类振荡的产生机理，并提出相应的抑制策略，以提升电力电子变换器的可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统中的隔离型DC-DC变换环节。随着SiC等宽禁带器件在PCS中的广泛应用，高频开关带来的电压振荡与绝缘应力问题日益突出。本文提出的振荡抑制方法对于优化高压储能变流器的变压器设计、提升系统长期运行的绝缘可靠性具有重要指导意...
一种针对中点电压不平衡的三相三电平逆变器漏电流抑制优化DPWM方法
An Optimized DPWM With Reduced Leakage Current for Three-Phase Three-Level Inverters With Unbalanced Neutral-Point Voltage
Yuhang Zou · Li Zhang · Yan Xing · Huizi Zhuge 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
漏电流会导致光伏发电系统输出电流畸变及严重的电磁干扰。本文提出了一种优化不连续脉宽调制（O-DPWM）方法，旨在降低三相三电平逆变器在不同中点电压条件下的漏电流。研究首先分析了共模电压（CMV）与中点电压波动之间的关系，通过优化开关序列有效抑制了漏电流。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器具有重要意义。三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器（如SG系列集中式逆变器）的主流方案，中点电压平衡与漏电流抑制是提升系统效率和电磁兼容性（EMC）的关键。该O-DPWM算法可直接集成至逆变器的控制固件中，在不增加硬件成本的前提下，提升产品在复杂电...
一种基于变参数功率循环的IGBT高精度低成本疲劳寿命评估方法
A High Accuracy and Low-Cost Fatigue Life Evaluation Method for IGBTs Based on Variable-Parameter Power Cycling
Yongle Huang · Xin Tang · Yifei Luo · Fei Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
IGBT模块的疲劳寿命对于电力电子设备的长期可靠运行至关重要。目前，获取功率器件疲劳寿命模型通常依赖于耗时且昂贵的功率循环测试。本文提出了一种更低成本、更高效率的IGBT疲劳寿命评估方法，通过变参数功率循环技术，有效缩短了测试周期并提高了评估精度。
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。该研究提出的变参数功率循环方法，能显著降低研发阶段的可靠性验证成本，并缩短测试周期。建议研发团队将其应用于iSolarCloud运维平台的数据积累中，通过实测数据校准仿真模型，...
多芯片并联IGBT模块电流均流优化与验证
Optimization and Validation of Current Sharing in IGBT Modules With Multichips in Parallel
Guiqin Chang · Cheng Peng · Yuanjian Liu · Erping Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
多芯片并联IGBT模块广泛应用于工业及汽车电力电子系统。电路拓扑不对称及芯片特性差异导致并联芯片间电流分配不均，产生过大的电应力，进而影响模块可靠性。本文研究了电流不平衡的成因，并提出了优化均流的策略与验证方法。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）中功率模块的选型与设计。在大功率电力电子设备中，IGBT模块的并联均流是提升系统功率密度和可靠性的关键。通过优化均流技术，可有效降低芯片热应力，延长模块寿命，减少因局部过热导致的故障率...
输入串联输出并联双有源桥变换器的通用解耦及输入电压均压控制策略
Proposed General Decoupling and Input-Voltage-Sharing Control Strategy for Input-Series-Output-Parallel Dual Active Bridge Converter
Li Qin · Thomas Xinzhang Wu · Yiting Xiao · Li Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对输入串联输出并联（ISOP）双有源桥（DAB）变换器，高频链路电感不一致会导致子模块间相互干扰，影响电压均衡。本文提出了一种通用的解耦输入电压均压控制策略，有效解决了传统控制策略在非理想参数下的性能劣化问题，提升了系统稳定性。
解读: 该研究直接针对高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）中常用的ISOP-DAB拓扑。阳光电源的储能变流器（PCS）在多模块并联或串联应用中，电感参数差异导致的均压难题是提升系统可靠性的关键。该通用解耦控制策略能有效优化多模块协同运行的动态响应，减少因电压不平衡导致的器件应力过大，对提升Pow...
嵌入式锂电池宽带EIS测量系统的离散脉冲控制策略
Discrete Pulse Control Strategy for Embedded Li-ion Batteries Broadband EIS Measurement System
Jin Sha · Xiao Li · Gaofeng Qiu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
电化学阻抗谱（EIS）能有效反映锂电池的材料特性及电化学反应过程。本文提出一种基于电池DC-DC功率接口的嵌入式EIS测量系统，通过离散脉冲控制策略，实现了无损、低成本且高精度的在线EIS测量，在电池状态监测与健康管理领域具有广阔应用前景。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高的应用价值。通过复用现有的双向DC-DC功率变换器硬件，无需额外增加昂贵的测试设备即可实现电池组的在线EIS测量，这能显著提升iSolarCloud平台的电池健康状态（SOH）评估精度和故障预警能力。建议...
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