Jun Zhang · Huixian Shen · Haiyan Sun · Zhihuan Wang · IET Power Electronics · 2025年6月 · Vol.18

本文从热参数的角度，综述了功率半导体器件的健康状态监测、结温估计、寿命预测及热管理技术。通过建立精确的热模型，可有效反映器件内部的热行为，进而提升其运行可靠性。文中分析了不同热模型的适用性及其在实时监测与寿命评估中的应用，强调了热-寿命关联模型在预测器件退化过程中的关键作用，为功率电子系统的可靠性优化提供了理论支持。

解读: 该热模型综述对阳光电源功率器件可靠性提升具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，IGBT/SiC模块的结温估计与寿命预测是核心技术难点。文中的热-寿命关联模型可直接应用于PowerTitan储能系统的实时健康监测，通过精确热模型实现功率循环与温度循环下的退化预测，优化三电平拓扑的散热设计。...

刘栋 · 郭国栋 · 辛蜀骏 · 毛志航 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

分布式光伏的大规模接入导致电力系统净负荷预测面临强不确定性。针对现有深度学习模型在预测精度与可解释性之间的权衡难题，提出一种基于Kolmogorov-Arnold网络（KAN）的净负荷概率预测方法。通过挖掘KAN基函数权重矩阵与样条系数的可解释性，实现模型内在可解释性；结合最大似然估计设计均值与方差网络结构，有效拟合概率密度函数；采用最大互信息系数进行气象特征筛选，提升模型对多维气象因素的映射能力。算例验证表明，该方法在准确性、可解释性、训练效率与泛化性能方面优于传统方法。

解读: 该KAN可解释概率预测技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可集成该算法优化充放电策略，通过概率预测提升净负荷波动应对能力，降低电网调度风险；在iSolarCloud平台中，可解释性特征使运维人员直观理解气象因素对发电影响，提升预测性维护精度；对于ST储能变...

Shufeng Song · Fengkun Wei · Ren Zhang · Anji Reddy Polu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

河北工业大学机械工程学院、可靠性与智能电气装备国家重点实验室及国家技术创新方法与工具研究中心联合研究了一种适用于高电流密度充电条件下的锂金属电池用高强度弹性体隔膜。该隔膜具有优异的机械强度和弹性恢复能力，可有效抑制锂枝晶生长，提升电池循环稳定性与安全性。实验表明，在高电流密度下，采用该隔膜的锂金属电池表现出较低的界面阻抗和稳定的电化学性能，为高能量密度快充电池的设计提供了关键技术支撑。

解读: 该高强度弹性体隔膜技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，高电流密度快充能力可显著提升电网调频响应速度和功率密度，该隔膜的抗锂枝晶特性能延长电池循环寿命，降低ST系列储能变流器配套电池的维护成本。在新能源汽车充电桩领域，支持高电流密度充电的锂金属电池...

Litong Zheng · Yuhan Guo · Xin Zhao · Rui Wang 等7人 · IET Power Electronics · 2024年12月 · Vol.18

本文提出一种基于频率预测的双谐振腔LLC变换器拓扑形变控制策略。该方法通过预测工作频率变化，动态调整电路拓扑结构，有效应对宽范围输入电压带来的挑战，提升系统在复杂工况下的运行稳定性与可靠性，适用于车载电源等对功率密度和适应性要求较高的应用场景。

解读: 该拓扑形变控制策略对阳光电源的车载OBC和储能变流器产品线具有重要参考价值。通过频率预测实现动态拓扑调整的方法，可有效提升ST系列储能变流器在宽压工况下的转换效率，并可应用于车载充电机的高密度设计。该技术与公司现有的SiC功率器件相结合，能够进一步优化PowerTitan储能系统的功率密度和可靠性。...

王若隐郑宏 · 中国电机工程学报 · 2025年12月 · Vol.45

非平稳工况下的结温波动是影响碳化硅（SiC）MOSFET可靠性的关键因素。本文提出一种等效栅极电阻控制方法，克服了在线连续调节驱动电阻的难题，并在此基础上设计了一种通过调节开关损耗来抑制结温波动的主动热管理策略，推导了结温调节范围。通过搭建逆变器实验平台验证了理论分析的正确性。实验结果表明，该方法可显著降低SiC MOSFET在不同功率波动阶段的结温波动，最大波动由18.83℃降至9.85℃，器件寿命提升约2.18倍。同时，考虑系统效率，引入温控操作区间与结温控制系数概念，并通过实验验证了方法的...

解读: 该等效栅极电阻控制方法对阳光电源SiC器件应用产品线具有重要价值。首先可应用于SG350HX等大功率光伏逆变器，通过主动热管理提升SiC MOSFET可靠性,延长产品寿命。其次可优化ST2752KWH等储能变流器的温度控制策略,在大功率波动工况下保障器件安全。此外,该方法也适用于DC充电桩等快充场景...

宋天棋 · 陈嘉豪 · 蓝磊 · 谭波 等6人 · 高电压技术 · 2025年3月 · Vol.51

大规模深远海风电开发对实现“双碳”目标至关重要，但现有直流系统受限于极端天气与修复难题。采用海洋接地极的对称双极系统具有成本低、可靠性高等优势，但其对海洋生态特别是鱼类行为的影响尚不明确。本文以鲟鱼为对象，构建模拟直流非均匀电流场实验平台，结合背景差分法与双目视觉技术，实现鱼类运动特征的量化分析，提出避让反应的电流密度阈值判定方法。结果表明，当电流密度达到0.517 A/m²时，鲟鱼表现出显著加速逃离行为，该值即为其避让阈值。

解读: 该研究对阳光电源的海上风电并网解决方案具有重要参考价值。研究揭示的电流密度阈值(0.517 A/m²)可直接应用于我司ST系列储能变流器和SG系列风电变流器的接地保护设计,特别是在海上风电场景中的接地极布置优化。这一发现有助于提升产品的生态友好性,并为PowerTitan大型储能系统的海洋工程应用提...

俞露杰 · 王志远 · 朱介北 · 童文昊 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

为提升基于二极管整流单元（DRU）的高压直流输电系统在海上风电外送中的可靠性与经济性，构网型（GFM）与跟网型（GFL）混合风电场受到关注。本文首先论证了GFL风电场经DRU并网系统的平衡点存在性与小扰动稳定性，指出电压与频率波动为主要矛盾；进而分析GFM-GFL混合系统运行特性，阐明GFM机组稳定电压/频率的机理；随后提出计及静态与小扰动稳定约束的GFM机组与DRU无功补偿协同配置方法；最后通过PSCAD/EMTDC时域仿真验证了所提方案的有效性与可行域边界的准确性。

解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。GFM-GFL混合系统的稳定性分析方法可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的控制策略优化,提升大规模储能电站的并网稳定性。研究中提出的GFM容量配置方法对SG系列光伏逆变器的构网能力设计具有指导意义,有助于提升产品在弱电网条件下...

赵耀刘征王志强王进君李国锋 · 中国电机工程学报 · 2025年15月 · Vol.45

碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在实际运行中常面临浪涌工况，易导致器件失效，其浪涌安全工作区（SOA）是可靠性评估的关键指标。传统评估方法依赖多次破坏性实验，成本较高。为此，提出一种低成本评估方法：首先建立考虑温度非线性影响的降阶热网络模型，并结合体二极管电路模型构建电热耦合模型；进而生成多工况下器件温度数据集，采用Kriging代理模型建立工况与结温的映射关系，实现SOA快速预测；最后通过破坏性实验验证了该方法的有效性。

解读: 该SiC MOSFET浪涌SOA评估技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，SiC器件常面临电网故障、负载突变等浪涌工况，传统破坏性测试成本高昂。该研究提出的POD降阶热网络模型结合Kriging代理模型方法，可快速预测器件在多工况下的结温与SOA边界，显著降低可...

王海伦 · 丁一凡 · 李杨 · 吴峰 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

为提升偏远地区离网系统供电可靠性，提出基于梯级水电站改造变速抽水蓄能并联合风光资源构建100%清洁能源微网的方案。建立数据驱动的分布鲁棒容量优化模型，以等年值综合成本最小为目标，考虑水-风-光-蓄协同运行与供电可靠性约束，通过McCormick线性化将原混合整数非线性问题转化为线性模型，并采用列与约束生成算法求解。模型综合1-范数与∞-范数描述负荷及可再生能源不确定性，有效提升系统鲁棒性与资源配置经济性。

解读: 该混合式抽水蓄能与分布鲁棒优化技术对阳光电源离网微网解决方案具有重要价值。研究提出的水-风-光-蓄协同运行策略可直接应用于ST系列储能系统与SG光伏逆变器的容量配置优化，特别是在偏远地区离网场景中，通过分布鲁棒模型处理可再生能源不确定性，可提升PowerTitan储能系统的经济性配置。McCormi...

张岩薛少鹏李阳李现亭刘进军 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

受寄生电感或串联器件分压不均影响，SiC MOSFET可能承受超出安全工作区的短时过电压硬开关应力，导致参数退化或失效。现有可靠性研究多集中于安全工作区内长期静态工况，难以准确评估实际寿命。本文研究两种额定电压SiC MOSFET在过电压硬开关下的退化机制，并与栅极开关应力及静态过电压实验结果对比。结果表明：第一象限工作器件因栅氧化层退化，阈值电压Vth和导通电阻RDS(on)下降，栅极漏电流IGSS与漏极截止电流IDSS上升，动态特性随之改变；第三象限工作器件因堆垛层错扩展导致体二极管正向压降...

解读: 该研究揭示的SiC MOSFET过电压硬开关退化机理对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，母线电压波动、寄生电感振荡及串联器件分压不均常导致SiC器件承受瞬态过电压应力。研究发现的热载流子注入导致Vth和RDS(on)退化、体二极管压降增加等机制，可指导Po...

刘旭范世岩何青李红 · 中国电机工程学报 · 2025年14月 · Vol.45

压缩二氧化碳储能作为一种适用于大规模应用的物理储能技术，可有效提升新型电力系统的稳定性与可靠性。为提高跨临界系统低压侧储气密度并降低对天然洞穴或大型储气库的依赖，本文提出一种基于硫酸胍（Gua2SO4）溶液吸附低压二氧化碳的吸附式储能系统。建立热力学模型，结合能量与㶲分析方法开展性能研究。结果表明：系统在基准工况下循环效率达69.43%，能量密度为9.80 kW·h/m³；提升涡轮机械效率、降低冷却温度与换热器夹点温差、提高释能压力均有助于性能提升；吸附压力需合理设定以平衡效率与能量密度，当吸附...

解读: 该吸附式CO2储能技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其69.43%循环效率和14.45 kW·h/m³能量密度，可作为ST系列储能变流器的配套物理储能方案，突破电化学储能的容量限制。压缩气体储能技术可与现有ESS集成方案形成互补，提升电网侧储能系统的长时储能能力（8小时...

王来利 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

随着“双碳”目标推进和能源结构转型，以碳化硅、氮化镓为代表的第三代宽禁带功率半导体器件因其高频、高压、高效及耐高温特性，在电力电子装备中应用前景广阔。然而，传统硅基器件的封装技术难以满足其性能与可靠性需求，已成为产业发展的瓶颈。为突破宽禁带器件大规模应用的技术难题，亟需研究其失效机理、新型封装结构、互连技术、驱动保护设计、多芯片并联建模及应用场景下的可靠性优化方法。《电工技术学报》推出该专题，收录10篇高水平论文，涵盖上述五个研究方向，旨在促进学术交流、技术进步与成果转化。

解读: 该研究对阳光电源的SiC/GaN功率器件应用具有重要指导意义。封装集成与可靠性优化技术可直接应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和电动汽车充电设备的功率模块设计。特别是在高频高压应用场景下,新型封装结构和互连技术有助于提升产品功率密度,多芯片并联建模可优化大功率产品的并联均流性能。失效机理研...

刘丰硕汲胜昌党永亮祝令瑜 · 高电压技术 · 2025年2月 · Vol.51

中频变压器是电力电子变压器的核心磁性元件，承担电气隔离与电压变换的关键功能。针对其绝缘结构的优化设计可显著提升绝缘可靠性与功率密度。本文提出一种基于C-MOEA/D约束多目标优化算法的全局优化方法。通过建立二维电场参数化模型并验证计算精度，结合拉丁超立方采样与方差-based灵敏度分析，降低决策变量维度；搭建绝缘材料击穿场强测试平台，确定约束条件。以最大场强和体积为优化目标，对25 kV中频变压器的11个绝缘参数进行优化。结果表明，最大场强降低19.6%，体积减少23.9%。

解读: 该中频变压器绝缘优化技术对阳光电源高频隔离型产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的隔离变压器设计，通过C-MOEA/D多目标优化算法同步降低最大场强19.6%和体积23.9%，显著提升PowerTitan储能系统的功率密度与绝缘可靠性。该方法结合灵敏度分析的参数降维思路，可用于优化S...

程启明杜婷伟渠博岗 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45

九边形模块化多电平变换器（N-MMC）作为一种多端口直接AC/AC变换器，具备低频运行、高可靠性等优势，在海上风电分频输电中具有应用前景。现有研究多未对内部电气量解耦，且常用单一控制策略存在动态响应与抗干扰能力不足的问题。为此，本文建立N-MMC的解耦模型，提出结合无源控制与滑模控制的PBC-SMC复合控制策略。通过Matlab仿真对比PI、PBC与PBC-SMC的控制性能，并在RT-LAB平台验证所提方法。结果表明，PBC-SMC具有更快响应速度与更高电能质量。

解读: 该研究的九边形MMC拓扑及其PBC-SMC控制策略对阳光电源的大功率变换产品具有重要参考价值。特别是其解耦控制和抗干扰能力的提升,可应用于ST系列储能变流器和大型PowerTitan系统的多电平拓扑优化。该技术能够提升系统的电能质量和动态响应性能,对提高储能变流器的并网稳定性和功率控制精度具有积极意...

文振明 · 王志国 · 吕明辉 · 姜晓峰 等6人 · 高电压技术 · 2025年2月 · Vol.51

直线变压器驱动源（LTD）模块中气体开关在充电过程中发生自放电后，会通过充电隔离电阻与储能电容形成R-C续流回路，导致开关间隙绝缘无法及时恢复，影响模块充电可靠性。基于电路仿真分析了自放电开关的泄漏电流特性，发现放电后仍存在数安培的过阻尼衰减电流。搭建等效实验平台研究R-C续流下气体开关的绝缘恢复特性，结果表明续流使绝缘恢复时间延长数十毫秒；气压升高导致续流持续时间略增、截止阈值略降；充电电压和间隙数量对其影响较小，续流截止阈值多为0.4～0.6 A。泄漏电流持续时间随隔离电阻增大出现极值，推荐...

解读: 该气体开关绝缘恢复研究对阳光电源功率模块设计具有重要参考价值。虽然LTD属于脉冲功率领域，但其R-C续流回路下的开关绝缘恢复机理可借鉴至ST储能变流器和SG逆变器的功率模块保护设计中。研究揭示的泄漏电流特性（数安培过阻尼衰减）及隔离电阻优化方法（50-100kΩ兼顾隔离与一致性），可应用于储能系统的...

Maliq Martin · Richard McMahon · Li Ran · Jonny Ranner · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18

采用多物理场有限元方法研究铝引线键合在脉冲功率应用中的可靠性问题。大电流导通产生的洛伦兹力对引线键合结构施加显著机械应力，导致引线与芯片界面过度受力，影响长期可靠性。文中提出并分析了一种初步的铝带状键合替代方案，评估其在类似载荷条件下的力学响应与潜在优势。

解读: 该多物理场仿真技术对阳光电源功率器件封装设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列大功率逆变器中，SiC/IGBT模块需承受高频脉冲电流，引线键合处的洛伦兹力效应直接影响功率循环寿命。研究提出的铝带状键合方案可优化PowerTitan储能系统中功率模块的机械应力分布，降低芯片-引线界面失效...

Caio Eduardo Silva · Gabriela Lígia Reis · André Mendonça Alzamora · Hélder de Paula · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

脉宽调制电压源逆变器（PWM-VSI）广泛应用于 adjustable speed drives（ASD）中以控制感应电机。在重工业应用中，ASD与电机之间的长电缆会引发高频问题。一种创新方案是将逆变桥和直流母线电容移至电机侧，利用长电缆作为直流输电线路以缓解该问题。然而，逆变器在恶劣环境下的可靠性面临新挑战。本文基于失效物理（PoF）与可靠性设计方法，针对IGBT模块开展可靠性分析，优化设计并降低成本。结果表明，采用两种PWM策略及400 A–6.5 kV IGBT的三电平有源中点钳位（3L-...

解读: 该IGBT模块可靠性分析技术对阳光电源多条产品线具有重要价值。针对恶劣环境的PoF可靠性设计方法可直接应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的功率模块优化，特别是沙漠、高原等极端工况下的PowerTitan储能系统。三电平ANPC拓扑与PWM策略优化可提升1500V光伏系统和大功率储能PCS的效率与寿...

谢佳明 · 魏金萧 · 吴彬兵 · 丰昊 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

为提升SiC MOSFET的短路可靠性，本文测量了不同母线电压、驱动电压、驱动电阻、主回路寄生电感及栅极阈值电压下的短路电流特性，定量分析各参数对短路电流的影响，进而提出延长短路耐受时间的优化思路。这些参数直接影响短路保护电路的设计裕度。传统方法利用开尔文源极与功率源极间寄生电感的感应电压结合RC滤波实现保护，但在硬开关与负载短路工况下存在保护阈值不一致问题，易导致保护失效。为此，本文提出基于di/dt-PMOS的短路保护策略，确保了触发阈值的一致性，并通过理论推导与实验验证了该方法的有效性。

解读: 该研究对阳光电源的SiC器件应用具有重要指导意义。通过优化短路保护策略，可显著提升ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器及充电桩产品的可靠性。研究发现的参数影响规律有助于指导功率模块设计，特别是在大功率密度场景下的器件选型与驱动电路优化。基于di/dt-PMOS的保护方案可为阳光电源三电平拓扑中的S...

Xin Peng · Xibo Yuan · Yonglei Zhang · Chen Wei 等7人 · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18

本文提出一种基于坐标变换的级联风电系统中QAB变换器的灵活功率解耦控制策略。该方法通过优化QAB变换器绕组电流应力，有效降低器件热应力，提升系统运行效率与可靠性。所提控制策略在实现功率解耦的同时，增强了系统在动态工况下的稳定性，适用于新型级联式风力发电系统。

解读: 该QAB变换器功率解耦控制技术对阳光电源储能与风电产品线具有重要应用价值。通过坐标变换实现的灵活功率解耦控制，可优化ST系列储能变流器的多绕组变压器设计，降低PowerTitan大型储能系统中功率器件的热应力。该技术的动态稳定性提升特性，也可应用于公司风电变流器产品的功率控制优化。此外，其多物理场耦...

李文博钱伟荣李淑蓉沙鹏程邓军波张冠军 · 高电压技术 · 2025年1月 · Vol.51

针对现有方法在提取耦合次/超同步振荡参数时存在的噪声适应性差与模态混叠问题，提出一种改进的自适应变分模态分解（VMD）方法，结合残差损失总熵、中心频率切比雪夫距离及边缘熵确定分解参数，并联合最小二乘-旋转不变技术（TLS-ESPRIT）实现振荡分量的参数辨识，无需额外降噪。通过复合信号测试与PSCAD/EMTDC仿真验证了方法有效性。对比改进Prony与MCEEMD方法表明，该方法在不同噪声与频率条件下能更准确分解振荡信号，抑制噪声干扰，提升参数辨识可靠性，对风电系统振荡溯源与阻尼改善具有参考价...

解读: 该振荡参数辨识技术对阳光电源的储能与风电产品线具有重要应用价值。改进的自适应VMD方法可用于ST系列储能变流器和风电变流器的次/超同步振荡检测,提升系统稳定性。具体可应用于:1)PowerTitan大型储能系统的并网振荡抑制;2)风电变流器的GFM/GFL控制优化;3)iSolarCloud平台的振...