找到 74 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，...
通过优化屏蔽设计降低SiC半桥模块的近场磁辐射与寄生电感
Reducing Near-Field Magnetic Radiation and Parasitic Inductance in SiC Half-Bridge Modules via Optimized Shielding Design
Yi Du · Kai Lu · Boyi Zhang · Atif Iqbal 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
近场辐射和寄生电感是SiC MOSFET应用中的主要挑战。现有降低电感的方法多侧重于减小换流回路面积，但往往导致布局和制造工艺复杂化。本文基于电感由磁能积分决定的物理原理，提出了一种通过优化屏蔽设计来降低SiC半桥模块寄生电感和近场辐射的新方法，在简化工艺的同时提升了模块性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高开关频率和更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为核心竞争力。该屏蔽设计方法能有效抑制高频开关下的电磁干扰（EMI）并降低寄生电感，有助于优化逆变器及PCS的功率模块封装设计，...
一种基于气密性敷形涂层的250°C碳化硅功率模块高温封装方法
A Hermetic Conformal Coating Based High-Temperature Encapsulation Method for 250 °C SiC Power Module
Yunchan Wu · Zhiqiang Wang · Rong Zhang · Guoqing Xin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
碳化硅（SiC）器件在高温高功率应用中极具潜力，但传统硅凝胶封装难以满足250°C以上长期可靠运行的需求。本文提出了一种气密性敷形涂层（HCC）封装方法，有效提升了高温环境下的封装可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的SiC应用至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向更高功率密度和更小体积演进，功率模块的散热与高温可靠性成为核心瓶颈。HCC封装技术能显著提升SiC模块在极端环境下的寿命，建议研发团队关注该工艺在下一代高压、高温SiC功率模块中的应用，以进一步优化逆变器及...
基于LSTM网络的IGBT结温时间序列特性表征方法
A Time Series Characterization of IGBT Junction Temperature Method Based on LSTM Network
Zheng-Wei Du · Yu Zhang · Yuankui Wang · Zhiyuan Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
准确的结温表征对IGBT模块的性能优化与可靠性设计至关重要。针对现有方法多关注特定时刻温度预测而非时间序列变化的问题，本文提出了一种基于长短期记忆（LSTM）网络的方法，通过捕捉结温的时间演变特征，实现了对IGBT结温的精确追踪与表征。
解读: IGBT是阳光电源光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器的核心功率器件。结温直接决定了器件的寿命与系统的可靠性。该研究利用LSTM网络实现结温的时间序列追踪，可深度集成于iSolarCloud智能运维平台，实现对组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统内部功率模块的实时...
储能系统中并网型变流系统的解析模型预测电流控制
Analytic Model Predictive Current Control of Grid-Connected Power Conversion System in Battery Energy Storage System
Mingming Zhang · Mian Li · Jun Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对电池储能系统（BESS）中的并网功率转换系统（PCS）提出了一种解析模型预测电流控制器。该控制器旨在提供快速且鲁棒的动态响应，同时保持适中的计算成本，使其适用于实时工业微控制器。推导了并网PCS的精确离散时间模型以实现闭式解，并将包含BESS直流母线电压变化的三维电流参考跟踪问题表述为多参数二次规划问题。对于该优化问题，有约束最优控制律被证明是无约束解在相应有效电压约束上的精确正交投影。随后，开发了一种高效的几何方法来在一般情况下获得解析最优控制，从而使具有长预测时域的模型预测控制（MP...
解读: 从阳光电源储能系统业务角度来看，该论文提出的解析式模型预测电流控制技术具有显著的工程应用价值。该技术针对电池储能系统并网变流器的核心控制问题，通过闭式解法将三维电流跟踪问题转化为多参数二次规划，实现了快速动态响应与适度计算负荷的平衡，这与我司在大规模储能PCS产品中追求的高性能、低成本目标高度契合。...
考虑阈值电压不稳定性SiC MOSFET动态分析开关损耗模型
Dynamic Analytical Switching Loss Model of SiC MOSFET Considering Threshold Voltage Instability
Yumeng Cai · Peng Sun · Yuankui Zhang · Cong Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
准确的开关损耗建模对SiC MOSFET及功率变换器至关重要。本文针对长期运行中栅氧化层退化对开关性能的影响，提出了一种考虑阈值电压（VTH）不稳定性导致的“动态”时间相关分析模型，填补了传统静态模型在长期可靠性评估方面的空白。
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器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该研究提出的动态损耗模型能更精准地预测SiC MOSFET在全生命周期内的性能漂移，有助于优化逆变器及PCS的寿命预测算法。建议研发团队将其引入iSolar...
碳化硅高温封装芯片连接材料综述
Review of Die-Attach Materials for SiC High-Temperature Packaging
Fengze Hou · Zhanxing Sun · Meiying Su · Jiajie Fan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
碳化硅（SiC）器件在高温、高压和高频应用中优于硅器件。为充分发挥SiC的高温潜力，电力电子封装需采用耐高温的芯片连接材料。本文综述了高温芯片连接材料的最新研究进展，分析了其在极端工况下的可靠性与热管理挑战。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用已成为核心趋势。芯片连接材料（Die-attach）直接决定了功率模块在高温环境下的热阻与寿命。本文的研究对于公司提升SiC功率模块的封装可靠性、优化热设计具有重要参考价值。建议研发团队关注银烧结（S...
基于阻抗谱动力学与深度高斯过程的锂离子电池容量估计
Capacity Estimation for Lithium-Ion Batteries Based on Impedance Spectral Dynamics and Deep Gaussian Process
Shude Zhang · Weiru Yuan · Yingzhou Wang · Shun Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
锂离子电池充放电过程伴随复杂的电化学行为，对电池性能与寿命有不可逆影响，在线容量估计极具挑战。本文利用电化学阻抗谱（EIS）丰富的频域信息，提出一种基于深度高斯过程的容量估计方法，旨在实现更精准的电池健康状态监测。
解读: 该技术对阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统至关重要。目前储能系统主要依赖电压/电流积分法估算SOH，精度受限。引入基于阻抗谱动力学的深度学习算法，可显著提升BMS对电池衰减机理的感知能力，实现更精准的剩余寿命预测。建议在iSolarCloud平台集成此类高阶算法，通过大数据...
基于多尺度特征融合的稀疏自注意力Transformer长期SOH预测
Sparse Self-Attentive Transformer With Multiscale Feature Fusion on Long-Term SOH Forecasting
Xinshan Zhu · Chengqian Xu · Tianbao Song · Zhen Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
锂离子电池健康状态（SOH）的准确预测对电池管理系统（BMS）的稳定运行至关重要。本文提出了一种基于稀疏自注意力Transformer（SSAT）和多时间尺度特征融合的模型，通过编码器-解码器架构，实现了对电池长期SOH的高精度预测，提升了电池系统的安全性和运维效率。
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。SOH的高精度预测是提升储能电站全生命周期管理的核心，有助于优化电池充放电策略，延长系统使用寿命，并降低运维成本。建议将该SSAT模型集成至iSolarCloud智能运维平台，通过大数据分析实...
基于神经网络观测器的并联T型三电平变换器伪三层序贯无模型预测控制
Pseudo-Three-Layer Sequential Model-Free Predictive Control With Neural-Network Observer for Parallel T-Type Three-Level Converters
Tianxu Cao · YinHui Yu · Jiahao Zhang · Jose Rodriguez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
针对并联T型三电平变换器（3LT2C），本文提出了一种伪三层序贯无模型预测控制策略。该方法结合神经网络观测器，旨在解决电感失配问题，有效抑制中点电压波动及零序环流，提升并网电流质量，适用于高性能电力电子变换系统。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和多机并联方向发展，抑制零序环流和中点电压平衡是提升系统可靠性的关键。该文提出的无模型预测控制（MFPC）结合神经网络观测器，能够有效降低对系统参数（如电感值）的依赖，增强在复杂电网环境下的鲁棒性。建议...
基于字典学习重构的计算高效动态热建模
Computationally Efficient Dynamic Thermal Modeling Based on Dictionary Learning Reconstruction
Xinyue Zhang · Yi Zhang · Dao Zhou · Xiaohua Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
针对功率半导体在长期任务剖面下的热评估需求，本文提出了一种基于字典学习重构的动态热建模新范式。通过正交分解将长期耗散数据转化为有限基脉冲，实现了热估计的计算高效性，为功率器件的可靠性设计与实时热评估提供了有力支持。
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储能系统）具有极高的应用价值。在逆变器和PCS的长期运行中，功率模块（IGBT/SiC）的热可靠性是决定系统寿命的关键。传统的有限元仿真计算量巨大，难以实现长期任务剖面的实时热监控。该研究提出的字典学习重构方法，能够显著降...
基于扩展滑模扰动观测器的T型并网变换器超局部无模型预测控制
Ultralocal Model-Free Predictive Control of T-Type Grid-Connected Converters Based on Extended Sliding-Mode Disturbance Observer
Bo Long · Jiahao Zhang · Dawei Shen · José Rodríguez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文针对LCL滤波的三电平T型变换器（LCL-3LT2C），提出了一种基于扩展滑模扰动观测器的超局部无模型预测控制策略。该方法有效解决了传统模型预测控制对系统参数依赖性强的问题，在保证快速动态响应和多目标优化能力的同时，显著提升了系统在复杂工况下的鲁棒性与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站用集中式逆变器具有重要参考价值。T型三电平拓扑是阳光电源中高压逆变产品的核心技术路线之一，该算法通过引入无模型预测控制和滑模观测器，能有效降低对LCL滤波器参数的依赖，提升在弱电网环境下的并网稳定性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台...
SiC功率MOSFET可靠性机制综述：平面栅与沟槽栅结构的比较
Review on the Reliability Mechanisms of SiC Power MOSFETs: A Comparison Between Planar-Gate and Trench-Gate Structures
Jiaxing Wei · Zhaoxiang Wei · Hao Fu · Junhou Cao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文旨在梳理SiC功率MOSFET的最新研究现状，重点对比分析了平面栅（PG）与沟槽栅（TG）结构在可靠性机制上的差异。文章系统总结了不同栅极结构在长期运行下的失效模式与机理，为高性能电力电子系统的器件选型与可靠性设计提供了理论依据。
解读: SiC器件是阳光电源提升逆变器及储能PCS功率密度与效率的核心技术。随着PowerTitan系列储能系统及新一代组串式逆变器向更高电压等级和更高功率密度演进，SiC MOSFET的应用已成必然。本文对比的PG与TG结构可靠性分析，对阳光电源研发团队在器件选型、栅极驱动设计及长期运行寿命评估方面具有极...
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...
一种用于带LCL滤波器的三相三电平变换器的集成共模快速平衡机制
An Integrated Common-Mode Fast-Balancing Mechanism for Three-Phase Three-Level Converter With LCL Filter
Wenlong Ding · Lei Ming · Changqing Yin · Poh Chiang Loh 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
带LCL滤波器的三相三电平变换器因其低开关谐波而在工业中广泛应用，但常面临直流侧中点电压不平衡问题，导致半导体应力增加及电能质量下降。本文提出一种集成共模快速平衡机制，旨在解决传统自然平衡速度慢的问题，提升系统运行的稳定性和可靠性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器中广泛使用的三电平拓扑。中点电压平衡是提升逆变器效率与可靠性的关键技术点，尤其是在高功率密度设计下。该集成平衡机制有助于优化控制算法，减少对额外硬件补偿电路的依赖，从而降低成本并提升整机性能。建议研发团队评估该机制在大型地面电站及工商业逆变...
基于多层长短期记忆网络的光伏电站数据完整性攻击检测与诊断
Detection and Diagnosis of Data Integrity Attacks in Solar Farms Based on Multilayer Long Short-Term Memory Network
Fangyu Li · Qi Li · Jinan Zhang · Jiabao Kou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
随着光伏系统数字化程度提高，网络安全威胁日益严峻。本文提出一种基于深度序列学习的诊断方案，利用多层长短期记忆网络（LSTM）检测并识别光伏电站中的数据完整性攻击，为电力电子变换器的网络物理安全提供有效防护。
解读: 随着阳光电源iSolarCloud平台接入规模的扩大，电站数据安全已成为运维核心。该研究提出的多层LSTM诊断模型可直接集成至iSolarCloud的智能运维算法库中，用于实时监测组串式逆变器及PowerTitan储能系统的遥测数据异常。通过识别数据完整性攻击，可有效防止恶意指令导致的逆变器误动作或...
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...
基于阻抗的LLCL滤波并网逆变器在电网电抗宽范围变化下的鲁棒性设计原理
Principle and Robust Impedance-Based Design of Grid-tied Inverter with LLCL-Filter under Wide Variation of Grid-Reactance
Zhiheng Zhang · Weimin Wu · Zhikang Shuai · Xiongfei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文研究了电网阻抗变化对高阶（LCL/LLCL）滤波并网逆变器稳定性的影响。针对分布式系统中存在的容性负载、PFC电容及长电缆等复杂工况，提出了一种基于阻抗分析的鲁棒性设计方法，旨在解决电网电抗宽范围波动下的系统稳定性与控制性能优化问题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的并网性能优化。随着全球光伏渗透率提升，弱电网（高阻抗）环境日益普遍，LLCL滤波器因其体积小、滤波效果好被广泛应用。本文提出的基于阻抗的鲁棒设计方法，可有效提升阳光电源逆变器在电网电抗波动下的谐振抑制能力和并网稳定性，减少因电网环境变...
串联电池组星型开关电容均衡器的分析与优化
Analysis and Optimization of Star-Structured Switched-Capacitor Equalizers for Series-Connected Battery Strings
Yunlong Shang · Naxin Cui · Bin Duan · Chenghui Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
针对传统开关电容均衡器（SCE）在长串电池组中均衡速度慢、效率低的问题，本文提出了一系列星型结构开关电容均衡器。该方案实现了均衡速度与效率与电池数量及电压分布的解耦，显著提升了多串联电池组的均衡性能。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的储能系统业务（如PowerTitan、PowerStack）。在大型储能系统中，电池簇串联数量多，电芯间的不一致性是影响系统寿命和可用容量的关键痛点。该星型均衡拓扑能有效解决长串电池组的均衡难题，提升BMS的均衡效率，从而延长电池组循环寿命并提高系统安全性。建议研发团队评估...
基于交流信号采样控制方法的级联DC-DC变换器稳定性提升研究
Research on Stability Improvement of the Cascaded DC–DC Converters Based on AC Signal Sampling Control Method
Yu Gu · Donglai Zhang · Xiaofan Wu · Xiaofeng Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
级联电源系统的级联不稳定性长期制约着直流分布式电源系统的发展。本文通过分析直流-直流级联系统不稳定的本质原因，提出了一种基于输出电压交流信号分量采样反馈的控制方法，以提升级联稳定性。同时，通过小信号分析验证了该方法的有效性。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微网解决方案具有重要参考价值。在多级DC-DC变换器级联场景下，系统易出现阻抗失配导致的振荡问题。该文提出的交流信号采样反馈控制策略，能够有效抑制级联不稳定性，提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队在PCS的D...
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