Shuaiqing Zhi · Mingcheng Ma · Yanchen Pan · Yishun Yan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

沟槽栅功率硅MOSFET（U-MOSFET）在低压低频应用中因高电流密度、低导通电阻、成本效益和可靠性而相对宽禁带器件具有显著优势。然而在逆变器半桥中，U-MOSFET体二极管BD的反向恢复特性和结电容非线性影响反向恢复阶段RRS的漏源电流和电压轨迹，导致高di/dt变化和损耗。RRS中电流和电压轨迹的准确性对评估U-MOSFET开通瞬态至关重要。SPICE模型描述的RRS电流和电压轨迹因对结电容非线性特性关注不足而与实际结果偏离。为解决该问题，提出使用结电容Coss的电容-电压C-V特性描述R...

解读: 该U-MOSFET反向恢复模型研究对阳光电源功率器件选型和建模有重要参考价值。虽然阳光电源主推SiC/GaN宽禁带器件，但在低压大电流应用（如12V/48V储能系统、车载DC-DC变换器）中硅MOSFET仍有成本优势。优化模型通过结电容C-V特性精确描述反向恢复过程，di/dt误差和损耗误差相比SP...

Sukanta Roy · Alexander Stevenson · Shahid Tufail · Hugo Riggs 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

摘要：天气引发的时空劣化限制了户外光伏逆变器的使用寿命和可靠性，因此需要进行先进的数据分析。本研究采用自上而下、数据驱动的方法，利用多种机器学习（ML）算法来评估一座1.4兆瓦光伏电站中逆变器的可靠性，同时考虑了辐照度、湿度、温度、一天中的时间以及天气状况等因素。来自17台相同逆变器的大量警报数据集，包括警报类型、传播情况和发生频率，揭示了其与环境因素和逆变器输出功率之间的显著相关性，从而能够构建性能可靠性模型。对双阶段监督式机器学习模型的准确性进行了评估，其中人工神经网络（ANN）的“分类 -...

解读: 该机器学习驱动的可靠性评估技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器产品线具有重要应用价值。研究提出的告警-环境变异性分析框架可直接集成至iSolarCloud智能运维平台，通过融合温湿度、辐照度等多源环境参数与现场告警数据，实现对户外逆变器的精准寿命预测与预测性维护。该方法可优化阳光电源现有...

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

在选择光伏（PV）架构和变流器拓扑时，跟踪效率、成本和可靠性是重要因素。光伏系统需要功率变流器来实现最大功率提取，其中直流 - 直流变流器是常见选择。差分功率处理（DPP）架构可通过减少流经这些变流器的功率，在仍具备最大功率点跟踪（MPPT）能力的同时，实现更高的效率和更低的成本。单相并网光伏系统是住宅应用中最常用的选择，其直流母线需要大容量电容，以最小化由二倍频脉动功率引起的电压纹波，这会影响系统的成本和可靠性。本文为DPP架构中的反激式变流器引入了一种新的MPPT运行模式。所提出的MPPT方...

解读: 从阳光电源住宅光伏逆变器业务视角看，该论文提出的差异功率处理（DPP）架构与超快速MPPT技术具有显著的战略价值。 **核心技术价值**：该技术针对单相并网系统的固有挑战——双倍工频功率脉动导致的大容量直流母线电容需求，提出了创新解决方案。通过改进反激变换器的MPPT运行模式，即使在母线电压剧烈波...

JJ Dai · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

为提高效率、降低成本和提升可靠性，现场发电在工商业（I&C）电力系统中得到广泛应用。这些系统通常采用同步发电机，这会带来稳定性问题，在规划和运行阶段都必须加以解决。电力系统中互联的同步电机必须保持同步；否则，可能会出现转子角度不稳定和振荡现象，如果没有适当的保护措施，还可能导致系统大范围不稳定和发电机停机。目前工商业系统暂态稳定性研究的标准，即IEEE 399 - 1997《工商业电力系统分析推荐做法》（《棕皮书》）已发布超过27年，而IEEE P3002.9《工商业电力系统暂态研究与分析推荐做...

解读: 该研究对阳光电源的工商业光伏及储能产品线具有重要指导意义。研究提出的暂态稳定分析方法可直接应用于SG系列工商业逆变器和ST系列储能变流器的系统设计，特别是在构建多机并联系统时的稳定性评估。通过完善的建模策略和仿真流程，可以优化产品的GFM/GFL控制算法，提升系统在大扰动下的暂态响应性能。这对于提高...

Pengyu Lai · Sudharsan Chinnaiyan · Zhuowen Feng · Salahaldein Ahmed Rmila 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

为减小电力电子系统的体积、重量和成本，本文提出一种基于高温碳化硅（SiC）的半桥功率模块。通过在低温共烧陶瓷（LTCC）基板上集成两个栅极驱动器，降低栅极回路电感并实现小型化。介绍了LTCC驱动器的设计与制备工艺，并讨论了模块的布局设计、仿真及材料选择。采用耐高温材料使模块可在高达200°C下工作。在25°C至200°C范围内开展双脉冲测试，测得开关dv/dt为10–15 V/ns，高温下性能退化不明显。当前模块温度上限受限于栅极驱动IC，后续将研发高温驱动IC以提升热可靠性，为高密度高温功率模...

解读: 该200°C高温SiC半桥模块技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。LTCC集成栅极驱动方案可降低寄生电感、提升开关速度（dv/dt达10-15V/ns），直接适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率模块优化，提升功率密度和效率。200°C耐温能力可减少散热系统体积，支持PowerTit...

The Arduino board was programmed to log temperature data at regular intervals · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

在微电子组件中，高效的热管理对于微处理器的最优性能和可靠性至关重要。本研究探讨了用于将散热器粘接到微芯片上的压敏胶粘剂（PSAs）的热学、静态力学及蠕变性能，重点分析粘接覆盖率对导热性能、机械强度以及在持续载荷下长期变形行为的影响。由于剪切应力在垂直取向的微电子组件中普遍存在，因此特别针对剪切加载条件进行了分析，这对于理解此类粘接接头的长期可靠性具有重要意义。热学分析结果表明，完全粘接的散热器能够有效增强散热性能，而粘接不完全仅导致导热系数出现轻微下降。静态力学测试显示，完全粘接的试样整体上具有...

解读: 该研究对阳光电源储能系统散热可靠性设计具有重要参考价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统中功率器件(SiC/IGBT)与散热器的粘接质量直接影响热管理效率和长期可靠性。研究揭示的粘接缺陷对蠕变寿命的影响(室温下降150%,高温下降66%)为储能变流器热界面材料选型、粘接工艺控制及预测性维...

Ye Tian1Zhengshuo Li1Wenchuan Wu2Miao Fan3 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

高比例波动性基于逆变器的可再生能源接入使电力系统的不确定性与频率安全问题日益突出，亟需在经济调度中综合考虑不确定性及频率相关约束。现有研究较少协同优化逆变器快速调节控制参数（如虚拟惯量和下垂系数）与其他可调度资源以提升系统频率安全性与调度可靠性。本文提出一种联合机会约束经济调度模型，协同优化频率相关的逆变器控制、上下调备用及基点功率，以最小化总运行成本。模型综合考虑火电机组、可调度逆变器资源及储能，协调（虚拟）惯量、备用分配与基点功率，并采用联合机会约束保障系统可靠性。此外，针对传统样本平均近似...

解读: 该联合机会约束经济调度技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的虚拟惯量与下垂系数协同优化方法，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术的参数自适应调整，提升储能系统频率支撑能力。所提MSAA算法可集成到iSolarCloud云平...

Seyed Amir Assadi · Daniela Galatro · Davis Ngresi · Seif Sarofim 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

电池辅助型直流快充站（BA-DCFC）通过固定式电池储能系统（BESS）降低电网需求费用及运营成本。BESS的寿命受单体容量与阻抗差异影响显著。相比固定结构BESS，可重构BESS（rBESS）架构虽能提升效率与功率密度，但易导致不均匀老化。本文提出一种rBESS控制算法，在提高系统效率的同时抑制非均匀老化。通过硬件在环实验验证了37kW充电工况下rBESS存在利用不均问题。结合实验数据与老化模型的长期仿真表明，相较于固定结构系统，所提算法可延长服役寿命6.9%-7.7%，并提升充电服务能力最高...

解读: 该可重构电池控制技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。针对BA-DCFC场景，可直接应用于阳光电源直流快充桩配套的储能系统，通过动态重构拓扑结构优化单体利用率，延长BESS寿命6.9%-7.7%并提升充电服务能力15.2%。该健康状态感知算法可融入ST系列储能变流器的BMS策略，结合iS...

Tongyao Han · Yifei Luo · Binli Liu · Hao Yuan 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

针对IGBT功率模块在短时过载时的热应力和电热特性强非线性,数据手册二维安全工作区(SOA)无法满足可靠性评估需求。提出基于热平衡原理的SOA定量评估方法,建立包含电压、电流和结温的三维SOA防止IGBT热失效。所提SOA表明IGBT可在超额定电流两倍以上安全运行,结温可超448.15K(175°C)而不发生热失效。建立器件热不稳定性表征准则和半导体物理-热传导理论集成的净热流分析模型,考虑长期运行中电热特性退化对SOA的影响。仿真和实验验证了SOA及其退化有效预测短时过载下IGBT可靠性。

解读: 该IGBT三维安全工作区评估技术对阳光电源IGBT功率模块应用有重要可靠性保障价值。热平衡SOA方法可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的IGBT选型和过载保护设计,提高短时过载能力。电热耦合退化模型对PowerTitan大型储能系统的长期可靠性预测和维护策略制定有指导意义。该技术对阳光电源功率模...

Steven J.Di Gregorio · Laurie Burnham · Bruce H.King · David C.Miller 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 光伏（PV）系统依赖分立式连接器来实现从组件到组件以及从组串到汇流箱和逆变器之间电能的安全高效传输。尽管这些连接器在功能上至关重要，但目前尚无统一的光伏连接器命名规范，导致了广泛的混淆与沟通障碍。诸如“MC4兼容”、“交叉配接”、“互配”、“阴极”和“阳极”等易被误解的术语，可能导致安装和维护过程中的错误，进而影响系统的可靠性。我们认为，建立标准化的术语体系将有助于减少混淆、支持最佳安装实践、辅助运维与维修工作、指导下一代产品设计，并为改进相关规范和标准提供技术依据。为此，我们基于桑迪亚国...

解读: 该连接器标准化命名研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及1500V系统具有重要应用价值。统一的连接器术语规范可显著降低组串到逆变器的安装错误率,提升系统可靠性。建议将标准化术语体系融入iSolarCloud智能运维平台的故障诊断模块,优化现场维护指导;同时在SG逆变器DC侧接口设计中采用明确的连接器兼容...

Aubert Hervé · Mathieu Bressel · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本文研究了协方差矩阵自适应进化策略（Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy, CMA-ES）在孤立光伏-氢能微电网优化定容中的应用。系统组件（特别是光伏（PV）面板和氢能储能系统（HESS））的精确容量配置对于确保系统的成本效益、能源自主性和运行可靠性至关重要。本研究提出了一种基于氢气真实气体行为的先进HESS模型，相较于传统的理想气体近似方法，该模型在物理真实性方面具有显著提升。尽管诸如遗传算法（GA）和粒子群优化（PSO）等元启发...

解读: 该CMA-ES优化算法对阳光电源光储微网系统设计具有重要应用价值。研究中的光伏-氢储能微网优化sizing问题,可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的容量配置优化。CMA-ES算法在高维非凸问题上表现优异,较传统GA算法适应度提升26%,可集成至iSolarCloud平台用于离网微电网...

Longbing Yi · Xuefeng Zheng · Fang Zhang · Shaozhong Yue 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

鉴于β - Ga₂O₃的热导率较低，有效散热对于维持其高输出功率和可靠性至关重要。本研究采用实验和数值方法，提出了一种使用热电冷却器（TEC）的β - Ga₂O₃肖特基势垒二极管（SBD）有源热管理模型。SBD产生的热量可通过热电（TE）材料的珀尔帖效应有效散发到周围环境中。实验结果表明，当TEC输入电流为6 A时，即使SBD输出功率达到25 W，管壳温度仍保持在25℃以下，与TEC关闭时相比，结温最大降低了74.5℃。当TEC输入电流为3 A时，SBD的净输出功率达到11.8 W，提升比例为3...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于热电制冷器的β-Ga2O3肖特基二极管主动热管理技术具有重要的战略意义。β-Ga2O3作为超宽禁带半导体材料，其击穿电压可达Si器件的10倍以上，理论上能够显著提升光伏逆变器和储能变流器的功率密度与效率。然而，其固有的低热导率（约为SiC的1/10）一直是制约商业化...

Mostafa Mohammadpourfard · Chenhan Xiao · Yang Weng · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月

虚假数据注入攻击（FDIA）对电力系统的可靠性构成了严重威胁，尤其是在诸如线路故障等动态运行条件下，这些情况会导致数据分布发生变化并出现概念漂移。传统的监督式方法依赖于带标签的数据集，这成本高昂且不适用于实时应用，并且在没有大量重新训练的情况下，往往无法适应新的攻击向量和运行变化。为应对这些挑战，我们设计了深度对比变分网络（DCVN），这是一个无监督学习框架，旨在无需带标签的数据或对网络拓扑进行假设的情况下检测FDIA。DCVN框架首先使用深度信念网络（DBN）从原始电力系统数据中进行稳健的特征...

解读: 该深度学习检测方法对阳光电源的储能和光伏产品安全性提升具有重要价值。可直接应用于ST储能系统和SG光伏逆变器的网络安全防护,特别是在大型储能电站和光伏电站的动态运行场景中。通过在iSolarCloud平台集成该检测算法,可提升PowerTitan等大型储能系统的运行可靠性,有效防范数据篡改导致的误操...

Kaijun Wen · Lin Liang · Ziyang Zhang · Zhiyuan Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

基于雪崩双极结晶体管(ABJT)的马克思组电路(MBC)通常应用于超宽带辐射系统脉冲源。传统MBC因电容储能系统存在脉冲幅值-脉冲重复频率相互限制。提出由触发加速MBC和功率合成器组成的改进多路功率合成拓扑(MPST)。通过提高触发dV/dt有效改善ABJT时基稳定性。进一步分析改进TA-MPST的脉冲合成特性和优势,验证高幅值、窄脉宽和高PRF。由四个1x15级TA-MBC组成的TA-MPST实现4.92kV脉冲幅值、1.06ns上升时间和200kHz PRF。

解读: 该高电压高频脉冲发生器技术对阳光电源特种电源和脉冲功率应用有创新启发。触发加速多路合成拓扑可应用于储能系统的快速响应和脉冲输出场景,提高动态性能。该技术对阳光电源拓展电磁脉冲和特种工业应用领域的高压脉冲电源解决方案有参考价值。ABJT时基稳定性改善方法对功率器件驱动和触发电路设计有借鉴意义,可提升系...

Yang Huang · Guillermo Idarrag · Farhad Abad · Xiao Qing 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 柔性波浪能转换器（FlexWECs）因其在极端海洋条件下提升效率、可靠性和生存能力的潜力而日益受到关注。本研究探讨了两种提升FlexWEC性能的策略：定制材料特性与优化结构构型。开发了一种具有特定图案的结构片材，以在较低外部载荷下提高装置的功率输出；同时研究了膜材预拉伸对系统固有频率的调节作用及其对动态响应的改善效果。通过单轴拉伸试验表征了该材料的力学行为，并采用超弹性YEOH模型描述其非线性响应。开展了高保真流固耦合数值模拟，对比分析采用新型结构片材与传统天然橡胶的柔性振荡水柱式波浪能转...

解读: 该柔性结构材料与预拉伸优化技术对阳光电源海上风电储能系统及海洋能源开发具有重要借鉴价值。研究中的超弹性材料建模、流固耦合仿真方法可应用于PowerTitan储能系统的机械应力分析,优化电池模组在海洋环境下的抗疲劳设计。预拉伸调频策略启发ST系列PCS的谐振频率优化,通过预调控制参数提升动态响应性能。...

Mingchao Zhou · Lei Wang · Lijun Diao · Yanbei Sha 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

大功率变换器常采用并联多芯片绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块。本文提出以关断过程中栅极-辅助发射极电压的下冲（$V_{\text{ge}'\_\text{us}}$）和过冲（$V_{\text{ge}'\_\text{os}}$）作为两个新型芯片失效敏感参数，用于评估因键合线脱落导致的芯片开路失效程度。分析表明，芯片失效会显著降低上述参数，且不受工况影响。通过双脉冲实验验证，随着失效芯片数量增加，所提参数单调下降，灵敏度高且对运行条件不敏感。进一步提出基于脉冲计数的评估电路与方法，仅需脉冲模式...

解读: 该IGBT芯片失效评估技术对阳光电源功率变换产品具有重要应用价值。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器均采用大功率多芯片IGBT模块，所提出的基于栅极电压下冲/过冲的失效检测方法，可集成至现有驱动电路实现在线监测，无需高精度ADC即可通过脉冲计数识别键合线脱落故障。该技术对工况不敏感的特性尤其适合...

Haocheng Wang · Haoyu Wanga · Jing Wangc · Ding Luod 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

有效的热管理对于高功率器件（如金属氧化物半导体场效应晶体管）至关重要，因为过高的温度会降低其性能和可靠性。现有研究通常将热源简化为恒定功率区域，忽略了周期性热循环的影响。此外，针对循环功率负载下的热量累积问题缺乏深入研究，而在比较不同针翅几何结构时又常常忽视体积一致性。本研究通过建立一个基于碳化硅的金属氧化物半导体场效应晶体管系统的三维瞬态模型，弥补了上述不足；该系统可在150 °C以内稳定运行，并引入正弦变化的功率负载以及材料特定的产热区域。本文数值评估了不同类型相变材料、针翅形状及体积比下的...

解读: 该研究针对SiC-MOSFET周期性热循环管理,对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能系统具有重要价值。研究提出的微胶囊相变材料结合膨胀石墨方案可降温15.7%并改善均温性36.9°C,可直接应用于功率模块散热优化。圆形翅片设计和12%体积配比策略为三电平拓扑中SiC器件热管理提供量化依...

Huamin Jie · Zhenyu Zhao · Hong Li · Theng Huat Gan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

电磁兼容性（EMC）对于确保与电力电子相关资产（如无人机（UAV））的可靠性和安全性至关重要。电磁兼容性包括两个关键方面：电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS）。虽然电磁干扰已得到广泛研究，但由于有意或无意的电磁（EM）噪声威胁不断增加，电力电子系统中的电磁敏感性，尤其是涉及敏感控制和传感模块的系统，正受到越来越多的关注。因此，提高这些系统的电磁安全性至关重要。本文针对无人机中与电力电子相关的系统提出了一种系统的三阶段安全增强方法。在第一阶段，引入了一种基于电磁敏感性测试结果的定量风险评估策略...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对无人机系统的电磁兼容性增强技术具有重要的借鉴价值。论文提出的三阶段系统性安全增强方法，特别是在电磁敏感性（EMS）防护方面的研究，与我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品面临的技术挑战高度契合。 在实际应用场景中，我司的逆变器和储能系统同样工作在复杂的电磁环境中，尤...

Jhonattan G. Berger · Christian A. Rojas · Alan H. Wilson-Veas · Rodrigo A. Bugueño 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

功率变换器的可靠性与半导体器件结温的变化密切相关。因此，拥有这些组件的精确模型至关重要。本研究提出了一种针对基于氮化镓（GaN）的直流 - 直流变换器的电热模型。实验评估采用了基于氮化镓的两电平降压变换器（TLBC），其中通过脉宽调制（PWM）实现电流控制，同时在 10 - <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-m...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN-HEMT器件的电热建模研究具有重要的战略价值。GaN功率器件因其高开关频率、低损耗特性，正成为下一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向，与公司"1+e"战略中对高功率密度、高效率产品的追求高度契合。 该研究的核心价值在于建立了精确的电热耦合模型，并通过10-...

Hyeon-Uk Go · Sang-Hyeok Lee · Min-Seong Kim · Guangxu Zhou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

三相VIENNA整流器常长期运行于低功率待机状态，此时直流输出电压波动会降低系统性能与可靠性，因此轻载下的稳定性至关重要。由于VIENNA整流器具有单向导电特性，一旦开关导通，能量即从交流侧传至直流侧。本文提出在占空比中插入带间隔的零电平信号，以降低平均能量传输，减少导通时间并保持电流正弦特性。通过设定判据电压与电网电压绝对值比较来决定零电平插入时机，并建立判据电压与电流参考值之间的函数关系，实现零电平持续时间的动态调节。该策略无需依赖直流侧电流传感器判断工作状态，具有成本低、结构简单的优势。实...

解读: 该VIENNA整流器轻载优化技术对阳光电源车载OBC充电机和充电桩产品线具有直接应用价值。充电设备常处于待机或小功率充电状态，该区间控制策略通过动态零电平插入将轻载纹波率降至0-2%，无需额外电流传感器即可实现成本优化。技术可移植至ST储能变流器的双向AC/DC环节，改善储能系统待机损耗和电压稳定性...