Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

碳化硅（SiC）功率模块功率密度的不断增加给实现均匀的高热通量热管理带来了重大挑战，而这往往受限于传统封装。为解决这一问题，本文开发了一种嵌入式微流体冷却碳化硅功率模块，将嵌入式微通道与纳米银烧结相结合，以实现高效且均匀的冷却。利用皮秒激光蚀刻技术，在直接键合铜基板的芯片下方直接加工出微通道，并在基板中集成了交叉双层歧管，以促进大面积液体分配。首先使用碳化硅热测试芯片（SiC TTC）验证了所提出设计的热性能和温度均匀性。结果表明，该设计的结到流体的热阻超低，仅为0.064 K/W，性能系数大于...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项嵌入式微流道冷却技术为我们在高功率密度产品开发上提供了重要的技术突破方向。当前，我们的光伏逆变器和储能变流器正朝着更高功率密度和更紧凑设计演进，SiC功率模块的散热问题已成为制约产品性能提升的关键瓶颈。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，0.064 K/W的超低热...

Xize Dai · Jian Hao · Ruijin Liao · Claus Leth Bak · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

现代电力应用，如高压直流输电、电气化交通和工业系统，越来越依赖宽带隙半导体，这推动了对能够承受高电场和开关电压波形的电气绝缘系统的需求。绝缘系统的可靠设计对于确保高压电力电子设备的高功率密度和运行稳定性至关重要。在多频电压条件下，绝缘材料内部与频率相关的极化动态特性会显著影响宏观介电性能和绝缘性能。本文全面综述了暴露于不同上升时间开关电压波形下的电气绝缘的频域建模方法。文章研究了用于表征与频率相关的极化动态行为的半经验方程和等效电路模型的进展，分析了这些模型的优点、局限性以及对各种应用的适用性。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于电气绝缘频域建模的综述论文具有重要的战略参考价值。随着公司在大功率光伏逆变器、储能变流器及高压直流输电系统等产品线的持续升级，宽禁带半导体（如SiC、GaN）的应用已成为提升功率密度和效率的关键路径。然而，这些器件的高频开关特性带来了更严苛的绝缘系统挑战，论文所述的...

Muntathir Al Talaq · Muhammad Bakr Abdelghany · Ahmed Al-Durra · Hatem Zeineldin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

可调度虚拟振荡器控制（D - VOC）是一种颇具前景的时域电网形成（GFM）技术，旨在模拟物理振荡器的动态行为。大信号稳定性（LSS）是电力系统规划的关键方面，主要涉及电源在受到干扰后彼此同步的能力。然而，GFM暂态稳定性分析通常忽略了内部电流控制（ICC）和电压控制（VC）的影响，这可能导致评估不准确。实际上，本文分析了ICC、VC和电流参考角对D - VOC大信号稳定性的影响，确定了纳入ICC虽然提高了稳定性评估的精度，但同时也限制了吸引域（RoA）。此外，本文使用一般二次型和多项式李雅普诺...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项自适应可调度虚拟振荡器控制（AD-VOC）技术对我们的构网型（Grid-Forming）逆变器产品线具有重要战略价值。该技术直接解决了当前光伏储能系统在电网扰动下的暂态稳定性难题，这正是我们高比例新能源接入场景中面临的核心挑战。 技术价值方面，AD-VOC通过引入内环...

Yirui Su · Youhua Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

本内特倍增器（BD）通过在串联和并联配置之间切换两个存储电容器，并向摩擦纳米发电机（TENG）施加偏置电压，显著提高了摩擦纳米发电机的输出。然而，诸如阻抗匹配以及偏置电压过高导致的击穿风险等问题，会显著降低总输出能量，进而降低能量转换效率，并增加意外放电的风险。为解决这些问题，我们提出了一种具有双输出的BD扩展电路以改善性能。该设计不仅考虑了TENG器件的击穿电压，还能在自供电模式下提高能量提取效率。我们在1.5 Hz和3 Hz的激励频率下，结合负载电阻和直流负载对我们的电路进行了评估。在3 H...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Bennet倍压器的摩擦纳米发电机（TENG）能量提取技术，为我们在分布式能源采集和微能量管理领域提供了新的技术储备方向。 该技术的核心价值在于显著提升了TENG的能量转换效率，在3Hz工作频率下实现53.49%的转换效率，相比全波整流器在轻载条件下获得高达950...

Chenhao Wu · Zhexin Cui · Qian Xia · Jiguang Yue 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

电力电子系统（PESs）在发电、输电及各类工业应用中起着关键作用。随着数字化转型的不断推进，数字孪生（DT）技术应运而生，成为推动电力电子系统信息化和智能化发展的变革性力量。本文全面概述了数字孪生技术在电力电子系统中的应用，着重介绍了实时同步、精确映射、无缝数据交互和高保真建模等核心特性。文章回顾了四种常见的数字孪生建模方法，并详细探讨了它们在电力电子系统应用中的优势与挑战。此外，本文还分析了数字孪生在设计、控制和维护这三个关键生命周期阶段所发挥的作用，阐述了数字孪生如何在每个阶段实现优化并推动...

解读: 数字孪生技术作为电力电子系统智能化转型的关键使能技术,与阳光电源核心业务高度契合。该技术通过实时同步、精确映射和高保真建模等特性,能够在光伏逆变器、储能变流器等产品全生命周期中发挥重要作用。 从产品设计角度,数字孪生可显著缩短研发周期。阳光电源可在虚拟环境中完成拓扑优化、热管理仿真和多工况测试,降...

Yiming Yao · Zhuoran Zhang · Yankun Wang · Yiwei Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

随着电动机和电力电子变流器在多电飞机（MEA）的电力系统（EPS）中集成度的不断提高，恒功率负载（CPL）的占比持续上升。这给机载电力系统的稳定性带来了重大挑战。本文针对采用绕线转子同步发电机的高压直流供电系统提出了一种有源阻尼控制策略。首先，利用小信号建模推导了系统的输出阻抗。基于阻抗准则，分析了恒功率负载功率和控制参数对系统稳定性的影响。随后，对各种有源阻尼位置和配置的效果进行了分析和比较，最终选择虚拟电阻 - 电容串联作为最优有源阻尼方案。最后，推导并完善了有源阻尼控制策略的实现方法。实验...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的主动阻尼控制策略具有重要的技术参考价值。虽然研究聚焦于航空领域的高压直流供电系统，但其核心问题——恒功率负载（CPL）导致的系统稳定性挑战，与我们在光伏储能系统中面临的技术难题高度相似。 在我们的储能变流器和微电网解决方案中，大量功率电子设备呈现恒功率特性，...

Sahana Krishnan · Margaret E. Blackwell · Robert C. N. Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

随着数据中心供电架构和汽车动力系统向48V配电轨转变，高性能混合开关电容（混合SC）转换器已成为这两个领域颇具吸引力的供电解决方案。然而，由于严格的电磁干扰（EMI）和可靠性要求，汽车电源系统带来了独特的设计挑战。本研究探讨了一种基于狄克逊结构、固有EMI较低的调节型混合SC拓扑，并讨论了采用基于控制的EMI缓解技术，如谐振和超谐振运行，以及扩频调频。研究了这些技术对混合SC转换器效率的影响，以及为达到EMI合规要求的无源滤波器设计。所提出的滤波器和调制方案使该转换器能够满足CISPR 25汽车...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Dickson拓扑的混合开关电容DC-DC转换技术具有重要的战略价值。随着光伏储能系统和新能源汽车充电设施向48V配电架构演进，该技术为我们的产品升级提供了新的技术路径。 该转换器实现97.1%的峰值效率，这对阳光电源的储能系统和车载DC-DC产品线尤为关键。在储...

Zexian Zeng · Pranjal M. Gajare · Deepak Divan · Maryam Saeedifard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

由于直流侧动态特性对稳定性和控制具有重要影响，因此研究其在构网型逆变器中的作用已成为一个关键领域。文献中一个关键且尚未解决的问题是，在确定逆变器输出电压的调制指数时，应选择实测直流电压还是标称直流电压。本文对这两种方法所涉及的不同动态行为提供了新的见解。通过理论分析，研究表明使用标称直流电压会引入独特的低频动态特性，从而导致一种此前未被报道过的次同步振荡。这些振荡源于直流侧动态特性与构网型控制之间的相互作用，可能会给系统稳定性带来挑战。硬件在环研究验证了理论预测。

解读: 从阳光电源构网型逆变器产品线的技术演进角度看，这项研究揭示了直流侧电压参考选择对系统稳定性的深层影响，对我们当前的光伏并网逆变器和储能变流器产品具有重要指导意义。 研究指出，采用标称直流电压而非实测值来确定调制指数时，会引入独特的低频动态特性，导致此前未被充分识别的次同步振荡问题。这一发现对阳光电...

Ziyue Duan · Yongqing Meng · Peiqi Zhao · Shuhao Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

本文提出了一种新颖的模糊张量空间方法，用于分析模块化多电平矩阵变换器与电网形成/跟随（GFM/GFL）混合控制策略变换器的相互作用大信号稳定性。针对系统动态模型中存在的高阶、强非线性和多频耦合等难题，利用扇形非线性理论将复杂度从指数级降低到常数级。这是通过将原始隶属函数集优化为线性无关的模糊张量基来实现的。此外，利用模糊张量空间的物理意义缩小了求解李雅普诺夫泛函问题的映射区域，有效降低了保守性。与传统的TS模糊理论相比，该方法得到的稳定性分析结果在复杂度和准确性之间实现了更好的平衡。基于改进后的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的模糊张量空间方法为解决M3C（模块化多电平矩阵变换器）与GFM/GFL混合控制策略的大信号稳定性问题提供了创新性理论工具，这对我司在新能源并网系统领域具有重要战略价值。 随着公司光伏逆变器和储能系统大规模接入电网，特别是在弱电网环境下，多台变流器之间的交互稳定...

Xin Wang · Qi Guo · Chunming Tu · Fan Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

基于电力电子技术的先进牵引供电设备（ATPSE）为同时解决负序电能质量和电分相问题提供了契机。然而，现有的工频/高频隔离方案仍面临功率密度低和投资成本高等挑战。为解决这些问题，本文提出了一种基于三端口高频隔离直流变换器和现有牵引变压器的高频隔离型先进牵引供电设备（HI - ATPSE）。与现有的高频隔离方案相比，所提出的HI - ATPSE通过共享输出端口，有效减小了设备体积并降低了初始成本。此外，针对所提出的HI - ATPSE内部的电能质量问题，提出了一种控制策略，该策略可在降低直流侧电容值...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三端口高频隔离变换器的混合牵引供电技术具有重要的战略参考价值。该技术通过高频隔离方案解决负序功率和中性段问题，其核心理念与阳光电源在光储变换器领域积累的多端口拓扑、高频隔离及功率变换技术高度契合。 从技术协同角度分析，论文提出的三端口高频隔离DC变换器架构与阳光电...

Milad Bahrami-Fard · Tianyu Chen · Ethan Alejandro Winchell · Babak Fahimi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

将电机与功率变换器集成，并利用宽禁带器件，是电机驱动系统的一个新兴趋势，有助于降低系统复杂度、实现紧凑化并节省成本。然而，将功率变换器集成到电机中也带来了一些挑战，包括空间有限、温度过高以及电机内部存在漏磁等问题。本研究提出了一种基于氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）的集成电机驱动（IMD）系统，该系统对功率级的印刷电路板（PCB）布局进行了优化，并通过重新设计端盖来增强散热性能。此外，还提出了一种带有功率脉动缓冲器的单相功率因数校正前端，以将整流器集成到电机中。实验测试验证了该集成系统的变频...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于集成式感应电机驱动系统的研究具有重要的技术参考价值。论文提出的氮化镓（GaN）HEMT器件集成方案与我司在光伏逆变器、储能变流器领域的技术演进方向高度契合。 **技术价值分析**：该研究的核心创新在于通过宽禁带半导体器件实现电机与变流器的深度集成，这与阳光电源在逆...

Oluleke Babayomi · Yu Li · Zhenbin Zhang · Ki-Bum Park · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

可持续微电网由可再生能源（如太阳能光伏和风能）供电，有助于提高电网的可靠性、恢复力并实现电网脱碳。近几十年来，先进的非线性控制技术越来越多地用于集成电力转换器，以满足电网要求。本研究对主要用于并网变流器的先进非线性控制技术进行了综述，即数据驱动控制、非线性模型预测控制、直接功率控制、滑模控制、干扰观测器方法和无源控制。重点介绍了这些控制策略的最新进展，并对各种设计和性能特点进行了比较。文中给出了电网同步稳定性、非理想和畸变电网条件、环流抑制、电能质量、谐波抑制和电网支撑等问题的解决方案，同时指出...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文所述的先进非线性控制技术与我司核心产品线高度契合，尤其在光伏逆变器和储能系统的并网控制领域具有重要战略价值。 论文系统梳理了数据驱动控制、非线性模型预测控制、直接功率控制、滑模控制等六大先进控制方法，这些技术能够显著提升我司产品在多目标、多时间尺度场景下的动态性能和...

Zhen Li · Xin Tang · Kaixuan Tang · Bei Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

弱电网中多并联并网变流器（MPGCC）之间的相互作用常常会带来稳定性挑战。本文提出一种变流器导纳重塑控制方法，旨在提高MPGCC系统的稳定性。首先，建立了包含变流器间相互作用的三相MPGCC系统的通用数学模型，并采用小信号模型进行分析。分析表明，在MPGCC系统中，$k_{dq1}(s)$和$k_{dq2}(s)$必须满足奈奎斯特准则，其中$k_{dq1}(s)$表示主电网与MPGCC系统之间的串联相互作用，$k_{dq2}(s)$表示变流器之间的相互作用。考虑到MPGCC系统稳定性分析的独特性...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项多并联并网变流器导纳重塑控制技术具有重要的应用价值。随着集中式光伏电站和大型储能系统规模不断扩大，多台逆变器并联接入弱电网已成为常态，特别是在西北高比例新能源接入地区，系统稳定性问题日益突出。 该技术的核心价值在于通过导纳重塑实现系统无源化设计，从理论上保证多并联系统...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

随着可再生能源发电渗透率的不断提高，并网逆变器的可靠运行是一项重要指标。并网多电平逆变器的可用性取决于在运行过程中能否正确识别故障开关（如果存在），以及能否实施容错调制技术，使逆变器即使在故障条件下也能继续运行而不跳闸。尽管多电平逆变器中大量的开关给故障检测和定位带来了挑战，但这也是一个优势，因为功率仍可通过其他路径流动。为实现这一目标，本文采用了基于 T 型的混合多电平拓扑结构，并设置了某些故障条件。所提出的故障检测方案首先通过监测由归一化相电流得出的绝对相位误差变量，快速识别故障相。随后，通...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于T型混合多电平逆变器的开关故障容错调制技术具有重要的应用价值。随着我们在大型光伏电站、储能系统及风电并网领域的业务拓展，系统可靠性已成为客户选择产品的核心指标，该技术恰好契合了我们提升设备可用性和降低运维成本的战略需求。 该技术的核心优势在于无需增加额外传感器即可...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

电力电子应用中的磁性元件通常会经历包含高频谐波和/或直流偏置的复杂激励波形。这种复杂性对传统的磁芯损耗建模方法提出了挑战，这些方法往往容易出现严重误差，或者仅适用于某些类型的激励波形。本文提出了基于历史依赖的普朗特 - 伊斯林斯基神经网络（HDPI - NN），用于在任意激励下准确预测准静态磁芯损耗。HDPI - NN 通过考虑磁性材料更完整的磁化机制（即磁畴壁运动、磁畴旋转和记忆效应），并利用专门的神经网络确定模型参数，实现了较高的建模精度和通用性。获取了硅钢 B35A270 和铁氧体 N87...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于历史相关Prandtl-Ishlinskii神经网络的磁芯损耗预测技术具有重要的工程应用价值。在我司光伏逆变器和储能变流器产品中，磁性元件（如高频变压器、电感）是核心功率器件，其损耗特性直接影响系统效率和热管理设计。 该技术的核心价值在于能够准确预测复杂激励波形下...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

由于碳化硅（SiC）裸片性能优越，碳化硅功率模块是可再生能源和电动汽车领域的理想选择。然而，高热通量和热均匀性差等热管理问题已被视为碳化硅功率模块在实际应用中性能提升的主要制约因素。为应对这些挑战，本文提出了一种基于带精英策略的非支配排序遗传算法和有限元分析的歧管式微通道（MMC）散热器自动化优化方法。通过专用热测试平台，将优化后的歧管式微通道散热器应用于三相碳化硅功率模块进行热性能评估。实验结果表明，与传统针翅式散热器相比，优化后的歧管式微通道散热器使热均匀性提高了55.6%，碳化硅功率模块的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于NSGA-II算法优化的歧管微通道散热技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们的产品正面临功率密度提升与热管理的双重挑战，而SiC功率模块的广泛应用使得这一矛盾更加突出。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，55.6%的热均匀性改善...

Felipe Rubio · Javier Pereda · Andrés Mora · Félix Rojas · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本文提出了一种针对驱动各向异性永磁同步电机（PMSM）的两电平三端口变流器的模型预测电流控制策略，该策略采用了最优开关序列。这些变流器在包括燃料电池电动汽车和混合储能系统在内的混合能源系统中颇具吸引力。所提出的控制方法能在稳态和瞬态条件下（包括过调制期间，这一场景会带来重大的优化挑战）对开关矢量和占空比进行最优计算。该策略提出了一个简单的第二级控制来管理直流端口电流，利用无源矢量的冗余性，并且无需使用加权因子来平衡永磁同步电机和储能系统之间的控制目标，从而赋予永磁同步电机控制绝对优先级。实验室规...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项三端口变换器的优化开关序列模型预测控制技术具有显著的战略价值。该技术针对混合储能系统与永磁同步电机的协同控制，与我司在储能系统、电动汽车驱动及新能源集成领域的核心业务高度契合。 技术层面，该方案的核心优势在于通过优化开关序列和占空比计算，实现了对PMSM转矩控制与混合...

Rui Kong · Subham Sahoo · Yubo Song · Yi Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

现代电力电子主导电网中谐波不稳定的模态识别有助于振荡检测、稳定性评估以及进一步的阻尼控制。然而，信号中复杂的振荡成分和可能出现的非特征性瞬态变化，给振荡信号的稳健且准确的模态识别带来了挑战。本文利用基于多分辨率动态模态分解（MR - DMD）算法的识别方法，在多个频率分解层次和时间子集上提取具有时频信息的主导系统模态，从而提高处理缺失数据时的稳健性。此外，定义并推导了关键算法参数，以揭示其对算法性能的影响，同时进一步构建了参数设计框架以优化识别结果。利用实验条件下的实际测量数据，在多种振荡场景中...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的多分辨率动态模态分解（MR-DMD）技术对我们在电力电子主导型电网中的谐波不稳定性识别具有重要应用价值。 在光伏逆变器和储能系统的实际运行中，宽频谐波振荡问题日益突出，特别是在高渗透率新能源电网场景下。该技术通过多频率分解层级和时间子集提取系统主导模态，能够...

Zhixiang Li · Yunqing Pei · Jiahao Liu · Laili Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

基于模块化多电平换流器（MMC）的电力电子变压器（PET）具有通过固有双有源桥（DAB）实现纹波功率传输（RPT）的优势，从而可降低所需子模块电容并提高功率密度。然而，RPT的实现会导致DAB的损耗和体积增加，给运行模式选择和参数设计带来挑战。本文首次通过多目标优化（MOO）对基于MMC的PET在RPT模式下运行时的设计与优化进行了全面研究。首先，建立合适的模型来估算基于MMC的PET的元件损耗和体积。利用这些模型，开发了一个同时考虑效率和功率密度的MOO程序，以探索PET的设计原则。值得注意的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于MMC型电力电子变压器（PET）的研究具有重要的战略价值。该技术通过纹波功率传输（RPT）机制显著降低子模块电容需求并提升功率密度，这与我们在光储一体化系统和中高压储能解决方案中面临的核心挑战高度契合。 在储能系统应用层面，MMC-PET技术可直接赋能我们的Pow...

Yanghong Xia · Hanghang He · Wei Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

通过氢气利用风能提供了一种有前景的可再生能源解决方案。然而，风力的间歇性给风力发电机和电解槽的协调带来了挑战。为解决这一问题，可以采用基于直流母线电压信号的风氢功率协调控制。但由于风能与氢能不匹配，直流母线电压频繁超出正常范围，这威胁到系统的安全稳定运行。针对这一挑战，本文首先建立了风氢直连系统直流母线电压的动态模型。然后，通过详细的数学推导分析了电压波动机制。在此基础上，提出了一种鲁棒功率自平衡控制方法，利用自适应反正切函数将直流母线电压维持在合适范围内，同时确保在波动工况下风力发电机和电解槽...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于风氢直连系统鲁棒功率自平衡控制的研究具有重要的技术参考价值。该研究针对风电制氢系统中直流母线电压波动这一核心痛点，提出了基于自适应反正切函数的控制策略，这与我司在新能源系统集成控制方面的技术路径高度契合。 从技术迁移角度分析，该论文的直流母线电压协调控制思想可直接...