Linke Zhou · Mohamed Hefny · Samuel Hemming · Di Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

在航空航天应用中，高性能冷却系统对确保电力逆变器在极端工况下的可靠性至关重要。本文提出了一种适用于1-MVA碳化硅三电平有源中点钳位逆变器的实用针翅液冷系统设计。通过有限元分析与计算流体动力学仿真，评估了系统的热-流体性能，在70°C冷却液温度下满足航空环境的散热需求。采用交错针翅结构提升换热效率，兼顾可制造性与成本。对比了串并联冷板配置的流体分布均匀性与经济性，并优化密封设计以防止泄漏。实验验证表明，该系统可有效管理超过7.2 kW的功率损耗，结温低于150°C，压降低，具备高鲁棒性与成本效益...

解读: 该1-MVA三电平ANPC逆变器的针翅液冷方案对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究中的交错针翅结构设计和串并联冷板配置优化可提升SiC功率模块在高功率密度场景下的热管理能力，使结温控制在150°C以下，压降更低。该方案的有限元与CFD联合仿真方法可应用...

Xinbin Zhan · Yanjing He · Tongtong Xia · Song Yuan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

本文系统研究了不同P阱离子注入设计对1.2kV SiC MOSFET第三象限导通特性及浪涌可靠性的影响。通过调节峰值浓度与注入深度，设计了四种P阱结构（A–D），以调控P阱电阻及源漏电流传输。实验结果表明，P阱电阻增大导致浪涌能力下降，其中P阱A退化率达7.8%，P阱D最低为4.7%。当VGS=0V时，沟道与体二极管的并联导通路径削弱了P阱设计引起的源漏压降差异；关断沟道后浪涌能力进一步降低。重复浪涌测试表明，陷阱空穴累积与封装热机械疲劳是器件退化主因，而高能离子注入引入的深能级缺陷通过载流子俘...

解读: 该研究对阳光电源SiC器件应用具有重要指导价值。在ST储能变流器和电动汽车驱动系统中，SiC MOSFET频繁工作在第三象限导通模式（如能量回馈、制动工况），体二极管浪涌可靠性直接影响系统寿命。研究揭示P阱离子注入设计对浪涌能力的影响机制：优化P阱浓度分布可降低退化率至4.7%，为阳光电源功率模块选...

Liuyu Tu · Lin Liang · Ziyang Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对柔性直流换流阀可靠性评估中压接型IGBT(PP IGBT)在线结温估计的重要性,以及传统热网络模型因双向传热特性难以估计PP IGBT结温的问题,提出基于多热流路径热网络模型的在线结温估计方法。基于瞬态双界面法(TDIM)测量双面结壳热阻。通过分析双面热阻物理意义,基于两侧热流比推导单面热阻。考虑水冷系统热阻建立三个水冷散热器夹两个IGBT模块的热网络模型。分析PP IGBT模块双向传热特性和热耦合效应提出结温估计方法。半桥逆变器实验验证了在线结温估计方法的可行性和精度,绝对误差在2.1°C...

解读: 该压接型IGBT在线结温估计技术对阳光电源高压大功率变流器可靠性管理有重要应用价值。多热流路径热网络模型可应用于ST储能变流器和柔性直流产品的IGBT热管理,提高结温估计精度。双向传热特性和热耦合效应分析对阳光电源功率模块设计和寿命预测有指导意义。2.1°C绝对误差的高精度估计对PowerTitan...

Jian Wei · Guangjuan Qiu · Baoquan Kou · Xiaobao Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

由于无死区时间的特性，双降压拓扑结构在高精度应用中颇具吸引力，并且通过注入偏置电流来消除过零失真。然而，随着母线电压的升高，由于偏置电流运行的限制以及开关器件寄生参数的影响，很难保证电流响应速度和精度。因此，本文提出一种结合碳化硅（SiC）功率器件的低电压应力谐振双降压软开关拓扑结构，以实现快速响应和高精度。首先，介绍了偏置电流和软开关拓扑的原理。然后，结合偏置电流解耦以及零电流开关和零电压开关的实现，对控制策略进行了分析。此外，基于考虑寄生参数的谐振电路，阐述了影响电压和电流应力的因素。最后，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于SiC器件的高精度软开关技术具有重要的应用价值。该技术采用谐振双Buck拓扑结合碳化硅功率器件，在500V母线电压下实现100kHz开关频率，有效解决了传统拓扑在高压应用中的响应速度和精度瓶颈问题。 对于光伏逆变器业务，该技术的无死区时间特性和偏置电流注入方案能够...

Wenjie Wu · Lin Qiu · Xing Liu · Jien Ma 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）在电力变换器与电机驱动中展现出良好前景，但受限于模型依赖性。本文从动态建模角度提出一种数据使能的有限集预测控制方案。采用动态线性化数据模型在各运行点等效重构系统，并通过自适应线性神经网络在线更新时变参数，提升建模精度与实现性能。同时提出一种改进的无电容电压平衡方法以调节中点电位。由于负载电流与电容电压的无参数预测仅依赖系统输入输出测量及历史数据，有效规避了参数变化带来的不利影响。通过在三电平中点钳位逆变器上的仿真与实验验证了所提方法的优越性。

解读: 该数据驱动的有限集预测控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的三电平拓扑控制具有重要应用价值。通过Adaline神经网络实现无参数化预测控制，可有效解决储能系统在宽工况运行时的参数漂移问题，提升PowerTitan大型储能系统在温度变化、器件老化等复杂工况下的控制鲁棒性。改进的中点电位...

Luo Xu · Ning Lin · Dazhi Xi · Kairui Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

近年来，极端天气事件导致的停电频发，精准评估电力系统最脆弱环节——配电网的时空停运风险对提升系统韧性至关重要。序列蒙特卡洛（SMC）方法虽广泛用于极端天气下的时空风险分析，但其在时序模拟中重复采样时不变脆弱性函数，易高估高频采样下演变灾害的损毁程度。为此，本文提出一种基于灾害抗性的时空风险分析方法（HRSRA），将元件失效概率转换为时不变的灾害抗性进行建模。该方法可自适应融合高时空分辨率气象模型，结合电力系统地理信息与物理风场模型，利用波多黎各真实时序停电数据（含2022年菲奥娜飓风）验证了其优...

解读: 该飓风期间配电网时空风险分析技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的韧性设计具有重要价值。基于灾害抗性的HRSRA方法可精准识别极端天气下配电网脆弱节点，为储能系统的选址部署、容量配置提供决策依据。结合iSolarCloud云平台的气象数据融合能力，可实现储能系统在飓风等...

Mustafa Memon · Mohamed Diab · Xibo Yuan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

由于反谐振现象，逆变器供电电机的定子绕组两端易产生过电压应力，导致绝缘提前失效，表现为电机端子和定子中性点处的振荡过电压。现有研究多集中于电机端子过电压，而对中性点过电压关注较少。在采用碳化硅（SiC）功率器件的电机驱动中，开关频率可能接近电机反谐振频率，加剧中性点过电压危害。本文提出一种新颖方法，通过在电机接线盒内定子中性点与接地机壳间并联小电容，将反谐振频率调至低于开关频率，从而有效抑制共振激励，消除中性点过电压。文中推导了最优控制参数，并通过2.2-kW三相SiC逆变器驱动系统实验验证了该...

解读: 该SiC电机驱动中性点过电压抑制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文章提出的通过中性点并联小电容调控反谐振频率的方法，可直接应用于阳光电源车载OBC充电机和电机驱动系统中。在SiC器件高频开关应用场景下，该技术能有效解决电机绕组绝缘应力问题，延长电机寿命。对于ST系列储能变流器中采用S...

Cheng Zhao · Laili Wang · Junhui Yang · Shijie Wu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

在桥臂结构中，虚假栅源电压（串扰电压）可能导致一个开关在其互补开关开通期间误触发。现有研究多将开关视为单芯片，但在大电流SiC功率模块中，每个开关由多个并联SiC MOSFET（PSMs）构成，其串扰特性与单管存在差异。本文通过理论分析与实验研究发现，电源网络失配引起的不平衡电压会在PSMs的串扰电压中引入额外的差模振荡分量，该分量无法被有源密勒钳位（AMC）有效抑制。为此提出两种抑制方法：一是在驱动回路中集成小型共模电感（CM），二是在PSMs两端并联额外SiC肖特基二极管（SBD）。通过基准...

解读: 该研究针对SiC桥臂功率模块的串扰抑制技术，对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率模块设计具有重要价值。文中提出的共模电感集成和SBD并联方案，可直接应用于PowerTitan大型储能系统中多芯片并联SiC模块的桥臂设计，有效抑制电源网络失配导致的差模振荡，降低误触发风险。该技术可提...

Jessika Melo de Andrade · Roberto Francisco Coelho · Telles Brunelli Lazzarin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

本文提出一种基于差分连接的部分功率处理（PPP）高增益升压DC-DC变换器的派生方法。当两个基本变换器的输出电压相对于公共输入电压均为负极性时，差分连接可实现PPP特性。针对输出电压为正极性的基本变换器（如Boost、SEPIC、Zeta），通过引入逆变单元（IC）使其在差分连接下具备PPP能力。文章阐述了由正极性组基本变换器构建PPP差分变换器的概念、理论分析与设计方法，并通过一台由两个Boost变换器构成的实验样机验证方案可行性，其输入电压20 V、输出电压180 V（增益9倍）、占空比0....

解读: 该部分功率处理高增益DC-DC变换器技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。差分连接PPP架构可使仅部分功率经过变换器处理，显著降低器件应力和损耗，95.5%的高效率与阳光电源ST系列储能变流器的效率目标高度契合。9倍增益特性适用于储能系统电池侧低压（48V/96V）到直流母线高压（540V/...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月

在采用分层控制的微电网（一种典型的信息物理电力系统，CPPS）中，信息层面的故障可能会以跨层的方式导致物理系统受损。特别是在极端条件下，通信设施的可靠性可能会受到威胁，导致服务质量（QoS）下降，并随后以跨层的方式扰乱频率和电压调节。本文提出了一种针对服务质量、频率调节和电压调节的协同优化技术，该技术包括：1）一个专门的信息物理电力系统模型，用于定量分析资源分配对物理状态（特别是频率和电压）的跨层影响；2）一个多目标公式，旨在提高服务质量，同时尽量减少对物理状态调节的影响；3）一种权重调整的模型...

解读: 从阳光电源微电网解决方案的业务视角来看，该论文提出的信息-物理系统跨层协同优化技术具有重要的工程应用价值。当前，阳光电源的光储一体化系统在分层控制架构下，通信层故障确实可能引发物理层的频率和电压失稳，特别是在极端天气或电网扰动场景下，这一跨层级联效应会直接影响系统可靠性和并网性能。 该研究的核心创...

Shuo Li · Shouxiang Wang · Qianyu Zhao · Dong Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

针对飓风灾害对配电网影响日益加剧的问题，本文提出一种面向大规模合成配电网的飓风风险评估框架，显著提升了评估的实用性与准确性。通过为负荷点分配具体建筑类型与重要性等级，精细化生成配电网拓扑结构与物理特征，并结合真实历史飓风数据模拟贴近实际的风暴场景与停电情况。引入基于加权负荷削减的新型风险指标进行定量评估，在Emporia和Portsmouth构建合成网络并基于1940至2024年历史飓风事件开展验证。结果表明，城市尺度配电网建模及飓风空间异质性对风险评估精度具有关键影响。

解读: 该飓风风险评估框架对阳光电源PowerTitan大型储能系统及ST系列储能变流器的韧性设计具有重要价值。通过历史灾害数据建模与负荷重要性分级，可优化储能系统在飓风高发区的选址部署与容量配置策略。基于加权负荷削减的风险指标可指导iSolarCloud平台开发极端天气预警模块，实现储能系统在灾前预充电、...

Kehinde Temitope Alao · Syed Ihtsham Ul Haq Gilani · Kamaruzzaman Bin Sopian · Taiwo Onaopemipo Alao 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.292

摘要 有效的热管理对于提升光伏（PV）系统的性能和寿命至关重要。本综述探讨了辐射冷却技术的最新进展，重点关注热涂层、光子结构以及新兴材料在显著提高光伏效率方面的应用。与以往主要聚焦于实验室尺度研究的综述不同，本文进一步探讨了大规模可行性、实际应用场景以及技术经济性等方面的议题——这些问题是实现技术落地的关键，但在先前的研究中尚未得到充分讨论。本文强调了由人工智能驱动的优化技术以及可适应性冷却材料的发展，为辐射冷却技术在下一代光伏系统（如叠层太阳能电池和钙钛矿太阳能电池）中的集成提供了更广阔的视角...

解读: 该辐射冷却技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要应用价值。通过热管理优化可提升SG系列逆变器功率器件效率,降低SiC/IGBT模块热应力,延长系统寿命。文中提出的AI优化冷却策略可集成至iSolarCloud平台,实现预测性热管理。辐射涂层技术可应用于1500V高压系统散热设计,提升MPPT效率。钙...

Guangyu Wang · Huiqing Wen · Wen Liu · Fan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

双向开关（BiSs）具有优异的特性，在导通期间允许双向电流流动，关断时能够承受双向电压。然而，传统的双向开关通常由单向分立器件组合实现，例如两个有源器件和两个二极管的串联与反并联连接。由于导通状态下的电压偏移，这些传统双向开关的器件尺寸相对较大，且存在较大的导通损耗。随着碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带（WBG）半导体材料的普及，迫切需要设计出导通压降更低、导通损耗更小、器件尺寸更小，从而功率密度更高的双向开关。因此，通过将多个功率晶体管集成到单个芯片中，基于宽禁带半导体材料的单片式双...

解读: 单片式双向开关（MBS）技术对阳光电源在光伏逆变器、储能系统等核心产品领域具有重要战略价值。该技术基于SiC和GaN等宽禁带半导体材料，通过将多个功率晶体管集成于单一芯片，能够显著降低导通压降和传导损耗，这直接契合我司提升系统效率和功率密度的技术路线。 从业务应用角度看，MBS技术在我司三大核心领...

Chao Shen · Ke Zuo · Mingyang Sun · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月

数据驱动的动态安全评估（DSA）已成为应对可再生能源与电力电子设备快速接入带来安全挑战的有力工具。近期，融合微分方程描述物理规律的物理信息神经网络（PINN）被引入DSA，但仍面临代数偏差、收敛错误及训练非凸性等难题。为此，本文提出一种新型面向物理的神经网络（PFNN），通过估计故障后状态响应实现DSA。设计双阶段训练策略：第一阶段采用监督参数空间缩减以提升可优化性；第二阶段引入动力学引导的局部学习，结合经验损失与源自动态模型的物理正则项，解决代数偏差并确保正确收敛。在WSCC 3机9节点、新英...

解读: 该物理引导神经网络技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实现故障后动态响应的快速预测与安全评估，提升电网支撑能力；结合ST系列储能变流器的构网型GFM控制，通过动力学模型正则化训练，可优化虚拟同步机参数整定，增强暂态稳定性。在SG系列光伏逆变器的...

Yihong Gao · Chengxin Pang · Xinhua Zeng · Pengyi Jiang · IEEE Access · 2025年1月

针对光伏组件缺陷检测中微小缺陷特征易丢失、计算复杂度高及边缘设备部署困难等问题，提出一种基于YOLOv8的单阶段检测模型PSA-PVdetector（PSA-det）。该模型引入部分空间注意力（PSA）机制，结合部分卷积与空间注意力，优化特征提取并降低计算开销；设计多通道特征融合（MCFF）检测头，提升小目标缺陷的定位精度；采用结合边界框形状信息的ShapeIoU作为回归损失，增强缺陷定位准确性。实验表明，PSA-det在Panel-2和Solar数据集上mAP50分别达到87.2%和72.0%...

解读: 该优化YOLOv8缺陷检测技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。PSA-det模型的2.6ms低延迟推理能力可直接部署于iSolarCloud云平台的边缘计算节点，实现SG系列光伏逆变器组件的实时缺陷诊断。其87.2%的高精度微小缺陷识别能力可增强预测性维护功能，提前发现热斑、隐裂等故障隐患，...

Ting He · Muyu Yi · Xinyue Niu · Jinmei Yao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月

本文基于载流子寿命，研究了垂直沟道硅离子注入（VCSI）4H-碳化硅（SiC）光电导半导体开关（PCSS）在微波频率和输出功率之间的权衡关系。制备了两种不同钒掺杂浓度的光电导半导体开关，并在0.5 - 2 GHz的频率范围内进行了测试。输出功率和调制深度比随微波频率的变化趋势表明，微波频率和输出功率之间存在权衡关系。这两种器件的输出功率分别约为40 W（@0.5 GHz）和160 W（@0.5 GHz）。利用瞬态吸收（TA）技术，测得这两种器件的载流子寿命分别为30 ps和460 ps，这揭示了...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于碳化硅（SiC）光导开关的研究具有重要的战略参考价值。该研究揭示了载流子寿命对微波频率和输出功率的权衡关系，这一机理对我们在高频功率电子器件领域的技术布局具有启发意义。 在光伏逆变器和储能变流器应用中，SiC器件已成为提升系统效率和功率密度的关键技术。本研究中光导...

Michael Jin · Hengyu Yu · Monikuntala Bhattacharya · Jiashu Qian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

本研究在150°C条件下，采用脉冲电压时变介质击穿（PV - TDDB）和恒压时变介质击穿（CV - TDDB）方法，估算了两代商用平面碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的本征栅极氧化物寿命。与传统的恒压时变介质击穿（CV - TDDB）方法相比，所提出的PV - TDDB方法在相同的氧化物电场下预测的寿命显著更长，且估算的寿命更接近实际工作寿命。此外，分析了两种条件下的栅极泄漏电流行为。研究了栅极氧化物中的电荷俘获对栅极泄漏电流和寿命的影响，以及高频栅极电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC MOSFET栅氧化层时间相关介质击穿（TDDB）的研究具有重要的工程应用价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能系统中的核心元件，其可靠性直接影响产品的全生命周期性能和市场竞争力。 该研究的核心价值在于提出了脉冲电压TDDB测试方法（PV-TDDB），相...

Qin Huang · Wei Qiu · Yao Zheng · Junfeng Duan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

随着相量测量单元（PMU）在电力系统中的广泛应用，利用同步相量数据实现功率振荡源定位成为可能。然而，传统的基于能量的定位方法易受噪声及无关频率成分干扰。为此，本文提出一种基于自适应Vold-Kalman滤波的能量法（A-VKF-Energy）。首先通过快速傅里叶变换识别有功功率中的振荡频率，进而采用自适应Vold-Kalman滤波提取各支路振荡分量，并计算其耗散能量。以能量变化斜率比作为能量流动方向判据，自动判定振荡源位置。仿真与实际事件验证表明，该方法能有效抑制频域耦合干扰，准确识别振荡源。

解读: 该功率振荡定位技术对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和构网型控制产品具有重要应用价值。在储能电站并网场景中，A-VKF-Energy方法可集成至iSolarCloud平台，实时监测ST系列储能变流器引发的次同步/超同步振荡，通过PMU数据精准定位振荡源支路，避免误判。该技术可优化GFM构...

Derek Jackson · Yue Cao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

混合储能系统（HESS）包含多物理场的真实储能与可能的虚拟储能，通过电力电子接口集成。现有研究中基于滤波的控制方法因实用性不足而受限。本文提出一种适用于直流系统的广义带宽控制方案，填补了文献空白，并兼容分层控制架构。该方案基于通用储能模型（UESM），统一了不同储能设备的控制目标，通过代数关系定义控制系数，适用于多种储能类型。在HESS支撑的直流微网中验证了该方法的有效性，可实现功率分配、SOC调节及前瞻充电、削峰填谷等高层能量管理目标。

解读: 该广义带宽控制方案对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。通过统一储能模型（UESM）可优化混合储能系统中超级电容与电池的功率分配策略，实现高频功率由超容承担、低频功率由电池响应的能量滤波效果，延长电池寿命。该方案与阳光电源现有分层控制架构兼容，可集成到iSo...

Giulia Di Nezio · Marco Di Benedetto · Alessandro Lidozzi · Luca Solero · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

在风力等可再生能源发电领域，避免服务中断并实现计划性维护至关重要。为此，需对电力电子变换器（PECs）等关键部件进行状态监测。本文提出一种基于数字孪生（DT）的在线实时监测方法，针对海上风电系统中常用的交流-直流六相变换器，重点实现其参数估计。所构建的数字孪生体为与物理系统并行运行的实时数字模型（RTDM），采用Typhoon求解器实现小于1 μs的求解时间。结合粒子群优化（PSO）等启发式算法，可在线估计开关导通电阻、永磁同步电机定子阻抗及直流母线电容等关键参数。通过搭载相同控制算法的Typh...

解读: 该数字孪生健康监测技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要应用价值。特别是对ST系列储能变流器和风电变流器的预测性维护具有直接借鉴意义。通过实时数字模型和PSO算法实现的关键器件参数在线估计,可提升iSolarCloud平台的智能诊断能力,实现设备故障预警。该技术可优化PowerTitan等大型储能系...