找到 46 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，...
一种降低自热效应的高压饱和区SiC MOSFET增强表征方法
An Enhanced Characterization Method of SiC MOSFETs in the High-Voltage Saturation Region With Reduced Self-Heating
Enyao Xiang · Chengmin Li · Dongsheng Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
SiC MOSFET的精确建模、短路预测及保护依赖于高漏源电压下饱和特性的准确测量。传统曲线追踪仪受功率限制、寄生参数及器件导通时间影响，难以实现高di/dt测量。本文提出一种增强型表征方法，有效降低了器件自热效应，提升了高压饱和区特性的测量精度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心功率器件的应用开发。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高电压等级演进，SiC MOSFET已成为关键功率开关器件。该表征方法能显著提升器件在短路工况下的建模精度，有助于优化阳光电源逆变器及PCS产品的短路保护策略，提...
并联SiC MOSFET动态电流均衡的筛选指标选择与聚类方法
Screening Indicator Selection and Clustering Method for Dynamic Current Balancing of Paralleled SiC MOSFETs
Li Zhang · Zhibin Zhao · Rui Jin · Xiaofeng Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
并联SiC MOSFET可提升载流能力，但参数离散性会导致动态电流不平衡。传统仅筛选阈值电压和跨导的静态方法不足以解决该问题。本文提出了一种新的筛选指标和聚类方法，以有效改善并联SiC MOSFET的动态电流均衡性能，提升功率模块的可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要意义。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的应用日益广泛。并联技术是实现大功率模块的关键，但动态电流不平衡直接影响器件寿命与系统可靠性。建议研发团队引入该文提出的动态参数筛选与聚类算法...
一种用于大规模光伏有功注入的多能量转换通道融合并网逆变器，旨在防止因MPP光伏电压不足导致的功率损耗
A Multiple Energy Conversion Channels Fusion Grid-Connected Inverter for Large-Scale PV Active Power Injection Preventing Power Loss Caused by Insufficient MPP PV Voltage
Ying Pang · Hao Yang · Yanju Ji · Xinhao Zhang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对大规模光伏发电中，现有电感式逆变器损耗高及电容式逆变器运行范围受限的问题，本文提出了一种多能量转换通道融合的并网逆变器。该拓扑通过优化能量转换路径，有效解决了光伏电压在最大功率点（MPP）不足时导致的功率损耗问题，提升了光伏系统的并网效率与运行灵活性。
解读: 该研究提出的多通道融合拓扑对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）具有重要的技术参考价值。在光伏组件老化或弱光环境下，MPP电压波动常导致逆变器效率下降，该技术通过优化电路拓扑，能有效拓宽逆变器在低压侧的MPPT工作范围，减少功率损耗。建议研发团队评估该拓扑在下一代高功率密度组串式逆变器中的应用潜力，...
模块化多电平谐振直流-直流变换器的损耗建模与热不平衡抑制
Power Losses Modeling and Thermal Imbalance Suppression of Modular Multilevel Resonant DC–DC Converters
Jing Sheng · Xin Xiang · Long Xu · Heya Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
模块化多电平谐振直流 - 直流变换器（MMRDC）在中压直流到低压直流应用领域引起了大量的研究关注。然而，与应用于高压直流输电的传统模块化多电平变换器相比，由于工作原理和调制技术不同，MMRDC中的电气和热应力分布仍有待充分阐明。本文对MMRDC中子模块（SM）器件的功率损耗进行了全面研究。建立了不同运行条件下子模块导通损耗和开关损耗的精确计算模型。计算结果揭示了子模块内部器件存在严重的热不平衡特征，这可能会缩短器件寿命，进而威胁变换器的可靠性。然后，为了缓解热不平衡问题，提出了一种通过重新分配...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文研究的模块化多电平谐振DC-DC变换器（MMRDC）技术具有重要的战略价值。该技术针对中压直流到低压直流的应用场景，这与我司在大型光伏电站、储能系统以及新能源制氢等领域的核心需求高度契合。 论文的核心贡献在于建立了精确的功率损耗计算模型，并揭示了子模块内部器件间严...
基于开关频率调节的构网型变流器稳定性约束暂态过流能力提升
Stability Constrained Transient Overcurrent Capability Enhancement of Grid Forming Converters Based on Switching Frequency Adjustment
Boxin Liu · Xin Xiang · Yonghao Li · Huan Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
针对构网型（GFM）变流器在电网故障期间的暂态过流能力问题，本文提出了一种基于开关频率调节的控制策略。该方法在不增加硬件成本和复杂度的前提下，通过动态调整开关频率，有效提升了变流器在故障暂态下的过流支撑能力，并兼顾了系统稳定性，为高比例可再生能源并网提供了技术支撑。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan液冷储能系统及大型组串式光伏逆变器的核心技术演进方向。随着电网对构网型（GFM）技术要求的提升，如何在不增加功率模块冗余成本的前提下，提升变流器在电网故障下的暂态过流能力是行业难点。该论文提出的开关频率动态调节策略，可优化阳光电源PCS产品的控制算法，提升其...
基于电流-电压转换的光伏阵列故障预诊断、类型识别及程度诊断方法
Fault Prediagnosis, Type Identification, and Degree Diagnosis Method of the Photovoltaic Array Based on the Current–Voltage Conversion
Xiang Chen · Meng Jiang · Kun Ding · Zenan Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种基于电流-电压（I-V）转换的光伏阵列故障诊断方法。通过I-V转换技术消除环境条件对数据的影响，为故障预诊断、类型识别及程度评估提供了可靠的数据基础，有效提升了光伏电站的运维效率与安全性。
解读: 该技术对于阳光电源的iSolarCloud智能运维平台具有极高的应用价值。通过将该故障诊断算法集成至iSolarCloud，可实现对组串式及集中式逆变器接入的光伏阵列进行远程实时监测与故障预警，显著降低运维成本。该方法通过消除环境干扰，能精准识别遮挡、老化或短路等故障类型，有助于提升阳光电源大型地面...
基于开关频率调整的构网型变流器暂态过流能力稳定性约束增强方法
Stability Constrained Transient Overcurrent Capability Enhancement of Grid Forming Converters Based on Switching Frequency Adjustment
Boxin Liu · Xin Xiang · Yonghao Li · Huan Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
短期过流能力对于电网形成（GFM）变流器在电网故障暂态期间提供支撑至关重要。尽管近年来针对电力变流器开展了基于定制化和超大容量设计的暂态过流（TOC）能力提升策略研究，但由于成本高昂且硬件结构复杂，这些解决方案仍难以推广。为解决这一问题，本文引入开关频率作为自由度，从软件层面提升GFM变流器的TOC能力。通过在TOC阶段主动降低开关频率，可有效抑制过额定电流导致的结温上升。此外，本文还定量研究了开关频率大幅降低时内电压矢量控制环的固有控制稳定性问题。在此基础上，进一步提出了多参数协同调节策略，以...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于开关频率调节的构网型变流器暂态过流能力提升技术具有重要的战略价值。当前，我司在光伏逆变器和储能变流器领域正面临从跟网型向构网型技术演进的关键阶段，该技术恰好解决了构网型设备在电网故障期间支撑能力不足的核心痛点。 该技术的最大亮点在于通过软件层面的开关频率动态调节来...
关于构网型变流器故障恢复阶段暂态过流机制的研究
On the Transient Overcurrent Mechanism of Grid Forming Converter in Fault Recovery Stage
Boxin Liu · Xin Xiang · Yonghao Li · Yi Long 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文研究了构网型（GFM）变流器在故障恢复阶段因暂态功角摆动导致的过流现象。相比故障期间，恢复阶段的电流峰值可能更高，从而威胁功率器件的安全。文章通过电流功率角平面分析了电流轨迹，揭示了该过流机制，为提升变流器故障穿越能力提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型技术布局。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对电网支撑能力要求的提高，GFM技术已成为核心竞争力。研究揭示的故障恢复阶段暂态过流机制，对于优化阳光电源逆变器及PCS的控制算法（如VSG控制策略）至关重要。通过改进电流限制策略和暂态稳定性控制，可有效降低功...
一种具有动态优化和虚拟电压矢量的改进型滑模预测控制策略
A Novel Extended Sliding-Mode Predictive Control With Dynamic Optimization and Virtual Voltage Vectors
Youcheng Wang · Yong Yang · Yang Xiao · Mingdi Fan 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文针对三相三电平电压源逆变器，提出了一种新型扩展滑模预测控制策略。该方法利用滑模理论建立控制域，动态缩小搜索空间，并结合两相静止坐标系下的并行优化策略，有效提升了系统的动态响应与控制性能。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器的主流架构，该研究提出的滑模预测控制策略能显著优化逆变器的动态响应速度，并减少计算负担，有助于提升产品在复杂电网环境下的并网稳定性。建议研发团队关注该算法在降低开关损耗和提升谐波抑制能力方面的潜力，可将...
一种基于电流检测的SiC MOSFET快速过流保护集成电路
A Fast Overcurrent Protection IC for SiC MOSFET Based on Current Detection
Qiang Li · Yuan Yang · Yang Wen · Xue Tian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种针对SiC MOSFET的快速过流保护集成电路（IC）。该方案通过片外电阻感测SiC MOSFET开尔文源极与功率源极之间的电压，从而获取与漏极电流成正比的检测电压。通过比较该检测电压实现快速过流保护，有效提升了SiC器件在高频应用下的安全运行能力。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的可靠性保护至关重要。SiC器件因其高开关速度，对过流保护的响应时间要求极高。该研究提出的快速过流保护IC方案，能够有效缩短故障响应时间，降低短路应力，对于提升阳光...
具有电压平衡能力的宽电压范围RMS电流优化控制的DAB变换器在线数字实现
Online Digital Implementation of Wide Voltage Range RMS-Current-Optimized Control With Voltage Balancing Capability for DAB Converter
Jiangpeng Yang · Zeliang Shu · Tianxiang Wang · Shibiao Xiang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
双有源桥（DAB）变换器广泛应用于具有宽输入电压特性的可再生能源系统中。不当的占空比会导致电感均方根（RMS）电流增大，从而降低效率。本文提出了一种面向效率优化的三移相（OTPS）方案，旨在降低DAB变换器的电感RMS电流，并实现电压平衡控制。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及光储一体化产品中DC-DC变换级的核心拓扑。该文献提出的OTPS优化方案能显著降低电感RMS电流，直接提升储能变流器（PCS）在宽电压范围下的转换效率，对于提升系统整体能效、降低散热压力具有重要意义。此外，该方案具备...
桥式结构中IGBT的短路行为与电压重分布
Short-Circuit Behavior and Voltage Redistribution of IGBTs in Bridge Structures
Yixuan Yang · Yilin Wu · Xuebao Li · Zhibin Zhao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文通过半导体器件理论、实验及物理仿真，深入分析了桥式结构中因栅极信号错误导致的短路行为。研究揭示了电压重分布现象及其引发的动态雪崩失效机制，并设计了实验平台进行验证，为提升功率器件在复杂电路中的可靠性提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）至关重要。这些产品普遍采用桥式拓扑结构，IGBT作为核心功率开关，其短路耐受能力直接决定了系统的可靠性。文中揭示的电压重分布机制有助于优化驱动电路设计与保护逻辑，特别是在PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器中，能有效预防...
利用PWM开关振荡在线监测锂离子电池内部温度
Online Monitoring of Lithium-Ion Battery Internal Temperature Using PWM Switching Oscillations
Dawei Xiang · Chen Yang · Hao Li · Yiheng Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种利用PWM开关振荡在线监测锂离子电池内部温度的方法。该方法通过电化学阻抗谱（EIS）技术，解决了高温度区域热敏感性受限的难题，并避免了额外的信号注入对系统运行的干扰，为提升储能系统的安全性和可靠性提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。目前BMS主要依赖外部温度传感器，难以精准获取电池内部核心温度，导致高倍率充放电下的安全裕度保守。利用PCS（储能变流器）产生的PWM开关纹波作为激励源进行EIS分析，无需额外硬件即可实现电池内部温度的...
利用PWM开关振荡进行IGBT关断时间的非接触式监测
Noncontact Monitoring of IGBT Turn-OFF Time Using PWM Switching Ringing for Inverter-Fed Machine Systems
Dawei Xiang · Ning Zhao · Hao Li · Xinyu Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
IGBT关断时间是评估器件结温及健康状态的关键参数。传统直接测量法存在安全与复杂性问题。本文提出一种利用PWM开关振荡进行非接触式监测的新方法，无需直接接触高压侧，即可实现对IGBT运行状态的有效监控。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）具有极高的应用价值。作为全球领先的逆变器供应商，阳光电源的产品广泛应用于严苛环境，IGBT的可靠性直接决定了系统的寿命。该非接触式监测方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对组串式及集中式逆变器内部核心功率模块的实时健康...
基于LC谐振的电压源逆变器直流母线电容高精度监测
High-Accuracy Capacitance Monitoring of DC-Link Capacitor in VSI Systems by LC Resonance
Hao Li · Dawei Xiang · Xu Han · Xiang Zhong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
直流母线电容的健康状态监测对电压源逆变器（VSI）系统的可靠性至关重要。针对金属化聚丙烯薄膜（MPPF）电容因等效串联电阻极小及寿命末期判定标准严苛而带来的监测挑战，本文提出了一种基于LC谐振的高精度电容监测方法，旨在提升电力电子系统的运行可靠性。
解读: 直流母线电容是阳光电源光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）中的核心薄弱环节。该研究提出的LC谐振监测技术，无需额外传感器即可实现电容老化的高精度在线评估，能够显著提升iSolarCloud智能运维平台对设备故障的预判能力。建议研发团队将此算法集成...
一种用于储能系统带隔直电容的新型NPC双有源桥变换器
A Novel NPC Dual-Active-Bridge Converter With Blocking Capacitor for Energy Storage System
Yang Xuan · Xu Yang · Wenjie Chen · Tao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
针对直流微电网中储能系统的应用，本文提出了一种带隔直电容的新型中点钳位（NPC）双有源桥（DAB）变换器。通过在传统NPC DAB变换器的原边回路中串联隔直电容，有效解决了直流偏置问题，优化了电压幅值特性，提升了变换器在储能系统中的运行效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大功率储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。NPC三电平拓扑是阳光电源高压储能产品的核心技术之一，引入隔直电容方案能有效解决高压直流侧的电压偏置问题，提升系统在复杂工况下的稳定性，降低磁性元件设计难度。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级...
一种经济高效且容错的T型模块化多电平DC-DC变换器
A Cost-Effective and Fault Tolerant T-Type Modular Multilevel DC–DC Converter
Hao Zhang · Heya Yang · Yipeng Su · Ke Cheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着可再生能源渗透率提升，高压直流（HVDC）系统对大规模电力集成至关重要。为满足网状HVDC电网需求，本文提出一种T型模块化多电平DC-DC变换器，旨在实现不同电压等级HVDC链路的高效互联，并具备容错能力，以提升高压大功率变换系统的可靠性。
解读: 该拓扑结构在高压直流输电及大型光伏/储能电站的直流汇集系统中具有重要应用潜力。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器产品线，该技术提供的容错能力和高压转换效率能显著提升系统在复杂电网环境下的可靠性与可用率。建议研发团队关注其模块化设计在直流耦合系统中的应用，以降低高压直流...
一种基于dVDS/dt检测的具有自适应消隐时间生成的GaN HEMT短路保护电路
A GaN HEMT Short-Circuit Protection Circuit With Adaptive Blanking Time Generation Based on dVDS/dt Detection
Jiahui Lv · Yuan Yang · Yang Wen · Xingfeng Du 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）的短路保护对电力电子系统的可靠性至关重要。传统的去饱和检测法依赖于固定的消隐时间，若设置过长会导致短路期间功率损耗增加，引发热积累。本文提出了一种基于漏源电压变化率（dVDS/dt）检测的自适应消隐时间生成电路，旨在优化保护响应速度，提升GaN器件在短路故障下的可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。该研究提出的自适应短路保护技术，能够有效解决GaN器件在极端故障工况下的热应力问题，提升系统可靠性。建议研发团队关注该技术在下一代高频、高效率组串式逆变器及微型逆变器中的应用，通过优化驱动电路设计，在保证...
用于SiC MOSFET功率模块芯片电流测量的紧凑型交错式PCB罗氏线圈阵列
Compact Interleaved PCB Rogowski Coil Array for Chip Current Measuring in SiC MOSFET Power Modules
Yongfan Zhan · Xuebao Li · Xiaofeng Yang · Hao Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种用于功率模块芯片电流测量的紧凑型PCB罗氏线圈阵列。针对SiC MOSFET模块芯片尺寸小、布局紧凑的特点，该方案有效解决了电流不平衡导致的降额或过流失效问题，为高功率密度SiC模块的电流监测提供了高精度的测量手段。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC MOSFET，模块内部的电流均衡与热管理成为提升功率密度和可靠性的关键。该PCB罗氏线圈阵列技术可直接应用于SiC功率模块的研发测试阶段，帮助工程师精准捕捉芯片级电流分布，优化驱动电路设计，从而降低SiC器件的失效风...
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