Lisong He · Jinsong Kang · Dongliang Ke · Fengxiang Wang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

定子匝间短路（ITSC）故障是牵引电机遇到的最严重故障之一，会显著降低高速列车的功率输出。本文提出一种利用电压 - 电流混合模型磁链估计器检测牵引电机ITSC故障的有效故障诊断方法。故障特征信号通过磁链估计器内的PI模块获得，该模块专门用于补偿与纯积分以及低速时定子电阻测量相关的磁链误差。首先，建立了ITSC故障下感应电机的数学模型，并提出了一种基于无差拍定子电流观测器的高精度电压 - 电流混合磁链估计器。其次，分析了ITSC故障和逆变器非线性特性对故障特征信号的影响。此外，评估了电机中各种参数...

解读: 该混合模型磁链估计技术对阳光电源电动汽车驱动系统及储能变流器产品具有重要应用价值。文中提出的逆变器非线性补偿方法可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动控制器，通过改进磁链观测器提升死区效应、开关延迟等非理想因素下的故障诊断精度。该技术可集成至ST系列储能变流器的智能运维模块，实现电机类负载的匝间短路...

Shahid Gulzar Padder · Jayesh Ambulkar · Atul Banotra · Sudhakar Modem 等6人 · IEEE Access · 2025年1月

电动汽车EV技术已在交通行业奠定坚实基础。荷电状态SoC和健康状态SoH的精确评估对解决EV中的续航焦虑和意外故障问题至关重要。本文检查各种方法，包括库仑计数CC和开路电压OCV等传统方法、先进滤波器方法和现代数据驱动方法。讨论不同方法的广泛评估以及优缺点识别。使用机器学习算法的数据驱动估计在复杂电池管理系统中展现卓越准确性和适应性。电压、电流、时间和温度VCTT等外部电池参数以及阻抗和超声波数据等内部电池参数是数据驱动方法的主要组成部分。本研究中机器学习算法在预测和维持电动汽车电池寿命方面展现...

解读: 该SOC和SOH估计综述对阳光电源BMS技术路线规划有全面参考价值。阳光车载OBC和储能BMS需要准确的SOC/SOH估计算法。数据驱动方法相比传统方法的优势支持阳光引入机器学习技术。VCTT外部参数和阻抗内部参数的综合应用与阳光多传感器融合策略一致。该综述强调持续进步和开创性技术的必要性，可指导阳...

Shivendra Kumar Singh · Bich-Ngoc Chu · Ka Hou Lam · Ming-Yueh Huang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月

本文提出了一种基于物理的全面紧凑模型，用于β - 氧化镓（Ga₂O₃）肖特基势垒二极管（SBD），该模型专为电路仿真而设计，并通过Verilog - A代码与基于SPICE的仿真器兼容。该模型在考虑高电平注入和电流相关串联电阻的同时，能够捕捉与温度相关的特性以及反向恢复效应。该模型已针对我们自行制作的直径为100μm和250μm的肖特基势垒二极管的直流特性进行了验证。该模型还能准确模拟直径为250μm的肖特基势垒二极管在100 Hz至1 MHz频率范围内、峰 - 峰值为10 V和20 V的正弦输...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项β-Ga₂O₃肖特基二极管（SBD）的SPICE紧凑模型研究具有重要的战略参考价值。氧化镓作为第四代超宽禁带半导体材料，其理论击穿场强达8 MV/cm，远超碳化硅和氮化镓，这为我们在高压大功率应用场景中实现更高功率密度和效率提供了新的技术路径。 在光伏逆变器和储能变流...

Yihang Jiang · Shuqiang Zhao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年5月

可再生能源渗透率上升及常规机组退役使电力系统逼近稳定运行极限，亟需在调度模型中引入稳定性约束以保障安全运行。本文提出一种计及电压与频率稳定约束的机组组合模型，适用于包含同步发电机、同步调相机、改造为调相机的同步电机以及跟网型或构网型风机在内的异质调节资源系统。频率稳定约束覆盖全过程关键指标，准确刻画多类型资源动态响应特性；电压稳定约束聚焦低稳定裕度节点的长期稳定性，尤其针对高比例可再生能源接入场景。模型充分考虑频率与电压稳定的耦合关系，并通过分段线性化提升求解效率。基于IEEE 9节点和RTS-...

解读: 该研究对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要指导意义。文中提出的异质调节资源协调控制方法，可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制优化，提升PowerTitan储能系统的电网支撑能力。电压-频率耦合稳定性分析方法可用于SG系列光伏逆变器的GFL控制改进，特别是在高渗透率场景下的并网稳定性。研究成果有...

Tianxiang Shi · Wenyuan Zhang · Yue Lei · Yan Wang · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

本研究提出了一种表征氮化铝镓（AlGaN）/氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）多谐波色散效应的新方法，该色散效应包括陷阱效应和自热效应。在该方法中，设计了双脉冲测试以解耦表面和体陷阱效应以及自热效应，从而将陷阱态的表征从非工作区域扩展到工作区域。此外，还提出了相应的模型。陷阱模型考虑了不同位置的陷阱以及充放电的不对称时间常数。采用热子电路对自热效应进行建模。提出了一套完整的多谐波色散效应表征和参数提取流程。所提出的模型被集成到用于HEMT的高级SPICE模型（ASM - HEMT）中...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对AlGaN/GaN HEMT器件多谐波色散效应的表征方法具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度的特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向。 该研究通过双脉冲测试方法解耦表面陷阱、体陷阱和自热效应，这对提升我司产品性能至关重...

Wenjia Si · Jingyang Fang · Xingyou Chen · Tao Xu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

构网型变流器被视为电力电子化电力系统的关键技术，但其在暂态过程中常被忽视的无功功率控制问题亟待研究。本文创新性地指出，采用典型无功控制策略（如电压下垂、无功下垂及无功PI控制）的构网型变流器可能面临暂态功角和/或电压稳定性问题。研究表明，零阶无功控制仅存在功角稳定问题，但无功调节能力有限；而一阶控制（如PI控制）虽可实现恒定无功运行，却可能引发功角、电压及混合稳定性问题。本文揭示了其失稳机理，并对典型控制方案进行了全面比较，实验结果验证了理论分析。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制策略优化具有重要价值。文章揭示的无功控制与暂态稳定性耦合机理，可直接应用于优化阳光电源储能系统在弱电网场景下的电压支撑能力。针对零阶控制（电压/无功下垂）和一阶控制（PI调节）的稳定性差异分析，为ST系列产品在不同...

Richard Reiner · Akshay G. Nambiar · Stefan Mönch · Michael Basler 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

本研究提出了一种利用典型商用功率分析仪，通过电流 - 电压（I - V）测量来提取氮化镓（GaN）功率高电子迁移率晶体管（HEMT）高阶热模型的方法。该方法包括使用非线性最小二乘法求解器推导电热模型函数并将其拟合到测量数据中，从而得出高阶热模型的热参数。测量使用参数分析仪和可控热卡盘进行，并采集瞬态漏极电流响应信号。该方法用于推导 GaN 功率晶体管的五阶热福斯特（Foster）模型的热阻抗参数。福斯特模型参数在时域和频域中均有呈现，并随后转换为考尔（Cauer）模型参数。结果表明，该模型与片上...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对GaN功率HEMT器件高阶热阻抗提取的技术具有重要的工程应用价值。GaN功率器件凭借其高开关频率、低导通损耗和高功率密度特性，正逐步成为我司光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键功率半导体选择。 该论文提出的热模型提取方法对我司产品开发具有三方面直接价值：首先，通...

Youyang Wang · Jingwen Guan · Liyan Huang · Yu Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月

本文研究了蓝宝石衬底上具有三重场板结构的耗尽型AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管的沟道耗尽行为，并分析了器件中的缺陷态。通过高压栅极和漏极电容-电压（CV）测量，结合电容分布模型与TCAD仿真，揭示了AlGaN/GaN界面及GaN沟道层中二维电子气（2DEG）的逐级耗尽机制。时间相关恢复测试与CV滞后测量表征了电压应力对缺陷态的影响，频变和温变CV测量进一步揭示了AlGaN与GaN层中的深能级缺陷及温度诱导的2DEG扩散效应。研究结果为高应力与高温环境下GaN HEMT的结...

解读: 该GaN MIS-HEMT缺陷诊断技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的沟道耗尽机制与深能级缺陷特性，可直接指导ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中GaN器件的选型与可靠性评估。多场板结构的高压特性分析为1500V光伏系统和大功率储能系统的GaN器件应用提供设计依据。时间相关恢复测试...

Yingzhou Peng · Kaichun Wang · Xing Wei · Zhikang Shuai 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

引线键合功率半导体器件有两种主要的与封装相关的老化模式：键合线脱落和焊点退化。在运行的功率变换器中区分这两种老化模式非常重要，这样可以定位退化点，并分别监测老化过程。因此，这有助于实现功率半导体器件封装的优化设计以及开发更精确的寿命模型。本文重点研究功率器件运行时主要老化模式的分离问题。通过变换器级导通电压测量电路，获取功率器件输出电流 - 电压（I - V）特性曲线上的两个点，从而实现功率变换器中所有功率器件老化模式的分离。与传统方法相比，该方法是一种在线解决方案，从变换器层面来看适用于不同类...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项功率半导体器件在线失效模式分离技术具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，IGBT、MOSFET等功率器件是决定系统可靠性和寿命的关键部件。该技术能够在设备运行状态下区分键合线脱落和焊层退化两种主要失效模式，这为我们实现预测性维护和精准故障定位提供了新...

Imre Drovtar · Madis Leinakse · Kaur Tuttelberg · Jako Kilter · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

现代电力系统中电源与负荷结构不断变化，系统运行日益接近稳定极限。在此背景下，评估电网电压与无功功率控制时需更加重视需求响应（DR）的潜力与方案。本文详细探讨了面向电压与无功控制的DR相关负荷建模方法，提出一种基于无功功率-电压（QV）分析的方法，用于评估负荷在接近额定电压条件下通过DR提供电压支撑的能力。研究涵盖静态与动态负荷模型等不同建模方式，并分析其对电压与无功控制的影响及局限性。结果表明，DR可有效集成于综合负荷模型中，支持现有规划模型下的无功与电压控制分析，对电网运营商和规划人员确定研究...

解读: 该需求响应负荷建模技术对阳光电源储能与电网支撑产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可结合QV分析方法优化无功功率控制策略，提升电压支撑能力；ST系列储能变流器可基于动态负荷模型实现更精准的电压调节响应。对于构网型GFM控制技术，该研究提供的综合负荷模型可增强虚拟同步机VSG在...

Pranav Achary · Vihar Georgie · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.228

摘要 本文研究了具有界面粗糙度（IR）的共振隧穿二极管（RTD）作为物理不可克隆功能（PUF）组件的潜力。将具有IR的RTD与无IR的“平滑”器件进行比较，结果表明，共振峰电流与谷电流Ir/Iv之间的峰值-谷值电流比（PVCR）以及电流均有所降低。此外，IR导致电流-电压（IV）特性中负微分电阻区域（NDR）向更高偏压方向移动。这种扰动源于IR实际上增厚了势垒，从而压缩了量子阱（QW）宽度，并提高了量子阱的基态能量。针对由25个随机生成的具有IR的RTD组成的批次，改变其相关长度LC和粗糙度起伏...

解读: 该共振隧穿二极管界面粗糙度研究对阳光电源SiC/GaN功率器件开发具有启示意义。文中界面粗糙度导致的势垒增厚、量子阱窄化现象,类似于SiC器件中界面缺陷对载流子输运的影响。其峰谷电流比(PVCR)退化机理可指导ST系列储能变流器和SG逆变器中SiC MOSFET的界面质量控制。虽然PUF物理不可克隆...

Yue Xia · Zhaoran Wang · Shaahin Filizadeh · Juan Su 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年9月

电磁暂态程序（EMTP）广泛用于电力系统电磁暂态仿真。近年来，电解槽作为实现可再生能源制氢及提升系统灵活性的可控负荷，其在电力系统中的应用备受关注。为拓展EMTP对电解槽多物理场暂态过程的模拟能力，本文提出了一种适用于质子交换膜电解槽（PEMEL）的等效电路模型。通过电、质量传递与热力学量之间的类比，构建了包含电流、电压、物质传输、压力、热传递和温度动态的电路模型，并利用标准元件库在EMTP中实现。模型在稳态与暂态条件下均与实验数据吻合良好，并应用于电-气综合系统，验证了其有效性与实用性。

解读: 该PEMEL等效电路建模技术对阳光电源氢能储能系统开发具有重要价值。可直接应用于：1）ST储能系统与电解槽耦合的电-氢综合储能方案，通过EMTP仿真优化变流器与电解槽的暂态交互特性；2）光伏制氢系统中SG逆变器的协调控制策略设计，基于多物理场模型预测电解槽动态响应，提升MPPT算法在波动工况下的适配...

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

栅氧化层退化（GOD）是碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管面临的一个可靠性问题，尤其是在高温和高电场条件下。本文提出了一种基于开通时栅极电流变化率峰值（$di_g/dt_{,max}$）的在线状态监测方法。该技术利用非侵入式印刷电路板（PCB）罗氏线圈来测量$di_g/dt_{,max}$，具有很高的实用性。在正、负高温栅极偏置以及高温栅极开关条件下进行的加速老化试验揭示了$di_g/dt_{,max}$与栅氧化层退化之间的相关性，老化160小时后，其变化率分别为5.61%、5%和8...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于开通栅极电流变化率的SiC MOSFET栅氧化层退化在线监测技术具有重要的战略价值。SiC器件作为公司光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，其可靠性直接影响产品全生命周期的性能表现和运维成本。 该技术的核心优势在于其实用性和非侵入性。通过PCB罗氏线圈测量di_g/...

Abu Shahir Md Khalid Hasan · Md Maksudul Hossain · Md. Zahidul Islam · Muhammad Majharul Islam 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

本文提出了一种适用于高温环境的碳化硅（SiC）nMOS和pMOS器件SPICE模型及其瞬态特性。该工作在BSIM4SiC模型基础上扩展，重点研究界面陷阱对高温性能及电容-电压（C–V）特性的影响。提出了模型参数的高温缩放修正方法，并考虑了界面陷阱效应，定义了本征载流子浓度与平带电压偏移方程。针对nMOS和pMOS开发了新的C–V参数提取方法，并描述了用于C–V测量的MOSCAP与多指MOSFET测试结构。仿真结果在高温下与实验数据吻合良好，验证了模型准确性。

解读: 该SiC低压MOSFET高温建模技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。针对ST系列储能变流器和SG光伏逆变器，精确的高温C-V特性模型可优化SiC器件驱动电路设计，降低开关损耗并提升高温环境可靠性。界面陷阱效应的温度缩放方法为功率模块热设计提供仿真依据，特别适用于沙漠、热带等极端工况下的Power...

Alberto Cavaliere · Nicola Modolo · Carlo De Santi · Christian Koller 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

近年来，使用绝缘衬底已成为制造耐压超过 1 kV 的氮化镓（GaN）功率晶体管的可行方案。这类结构颇具吸引力，因为无需使用掺杂缓冲层，所以——理想情况下——有望实现较低的动态导通电阻（<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">${R}_{\text {DSON}}$ </t...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于无缓冲层GaN-on-SiC功率晶体管电流崩塌机理的研究具有重要的战略参考价值。 在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率半导体器件是决定系统效率、功率密度和可靠性的关键要素。该论文揭示的无缓冲层GaN-on-SiC结构能够实现超过1kV的耐压等级，且理论上具有...

Zhenghao Song · Chongle Ren · Zhenyu Meng · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月

光伏（PV）模型的合适参数设置对于准确预测实际光伏电池在各种条件下的电流 - 电压（I - V）特性起着至关重要的作用。然而，由于参数具有多峰性和非线性，其识别工作颇具挑战性。为此，我们提出一种基于选择性扰动的改进差分进化算法（SPIDE）来解决光伏模型的参数识别问题。本文的创新点可总结如下：首先，提出了一种基于种群中心的变异策略，用于扰动陷入停滞的个体。其次，提出了一种新的参数自适应技术，该技术根据进化的不同阶段，基于小波基函数和柯西分布生成缩放因子 <inline-formula xmlns...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于改进差分进化算法的光伏模型参数辨识技术具有重要的应用价值。准确的光伏模型参数是我们开发高性能逆变器、优化MPPT算法以及构建智能能源管理系统的基础。 该技术的核心价值在于解决了光伏电池I-V特性建模中的多模态和非线性难题。对于阳光电源而言，精确的参数辨识能够显著提...

Ryan M.Smith · Dylan J.Colvin · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288

摘要 在光伏组件生命周期的各个阶段，快速、低成本且可靠的诊断技术在光伏产业中至关重要。暗态电流-电压（I-V）是一种用于评估组件健康状况的方法，能够提取受多种退化机制影响的关键电学参数。然而，对于某些特定损伤和退化模式的有效监测，可能并不需要完整的暗态I-V曲线。本文提出一种名为‘V10’的新型诊断技术，该技术通过监测达到某一特定电流注入时所需电压的变化，在低电流区域识别组件损伤，为现有方法提供了一种更高效的替代方案。实验表明，随着组件损伤加剧，V10值显著下降，说明其对不可见损伤的敏感性高于传...

解读: V10暗电流诊断技术为阳光电源组件级监测提供创新方案。可集成至iSolarCloud平台实现光伏电站全生命周期健康管理,在SG逆流器MPPT优化中嵌入低功耗V10检测算法,实时识别组件隐性损伤。该技术对ST储能系统中光储耦合场景的组件质量把控具有重要价值,可在运输、安装、调试阶段快速筛查,降低系统失...

Rudai Yan · Yan Xu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月

光伏逆变器能够为配电网的电压/无功控制（VVC）提供快速且灵活的无功功率支持，但额外的无功功率输出会显著缩短其使用寿命。为平衡电压/无功控制性能与逆变器使用寿命之间的矛盾，本文首先提出了一种多目标实时分散式电压/无功控制框架。然后，开发了一种多目标多智能体深度强化学习（MOMADRL）算法，通过集中训练和分散执行来协调光伏逆变器，为传统的基于模型的方法提供了一种更具优势的替代方案，并且无需进行集中通信。通过引入多个智能体和基于智能体的并行训练方案（ABPTS），可以同时学习多种策略以找到帕累托前...

解读: 该多目标多智能体强化学习技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的智能控制具有重要应用价值。研究提出的寿命损耗模型可直接应用于逆变器功率器件（IGBT/SiC模块）的热应力管理，通过优化无功调节频次降低温度循环冲击，延长功率模块使用寿命。分散式控制架构与iSolarCloud云平台的边缘智能策略高度契合，可...

Muhammad Nadeem · Ahmad F. Taha · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

本文研究电力网络非线性微分代数方程（NDAE）模型中动态与代数状态的联合降阶。现有电力系统模型降阶方法多忽略代数约束，采用常微分方程（ODE）建模，仅降阶动态状态而保留全部代数变量，导致系统规模与复杂度未被充分降低。本文提出一种直接面向NDAE结构的降阶方法，无需系统线性化或转化为等效ODE模型，确保降阶后模型仍保持原系统的微分代数结构，并能同时高效压缩动态与代数变量，显著降低系统阶数的同时维持高精度。2000节点系统的仿真验证了该方法的有效性。

解读: 该NDAE降阶方法对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和多机并联逆变器系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器集群控制中，可将数百台设备的微分代数方程模型同时降阶动态状态（电流、电压）和代数约束（功率平衡），显著提升实时仿真与优化控制效率。对于构网型GFM控制策略开发，该方法能保持系统拓...

Zine Eddine Touhami Ternifi · Luis Garcia-Gutierrez · Mohammed El Bachir Ghribi · Ghalem Bachir 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年9月

本文提出了一种在最大功率点跟踪（MPPT）控制系统中利用电流和电压测量值来估算光伏组件温度和辐照度的新方法。与依赖外部数据（如复杂的辐照度和风速传感器及设备所提供的数据）的传统方法不同，该方法仅依赖于MPPT所需的特定面板的电流 - 电压（I - V）测量值，能够通过一种更简单且实时的方法实现准确估算。对各种面板温度估算技术的比较评估证实，所提出的方法优于现有方法，温度的平均绝对估算误差低于1℃，辐照度的平均绝对估算误差低于4 W/m²。该方法能有效应对温度变化，特别是在低辐照度条件下，此时电流...

解读: 该基于MPPT测量的温度与辐照度估算技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。通过复用逆变器MPPT过程中已有的电压电流数据，无需额外温度和辐照度传感器即可实现环境参数实时估算，可直接集成到SG系列逆变器的DSP控制算法中，降低BOM成本并提升系统可靠性。...