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用于无人机的高抗偏移无线电能传输系统及多通道共形接收器
High-Misalignment Tolerance WPT System for UAV by Multichannel Conformal Receiver
Feng Shuo Yang · Qingxuan Zhang · Yu Lan · Chen Chen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对无人机（UAV）着陆偏移、载荷限制及电磁兼容性挑战，本文提出了一种高抗偏移能力的磁耦合机构。通过双极磁化螺线管发射器产生旋转水平磁场，并由多通道共形接收器在轴向和径向同时捕获，有效提升了无线电能传输系统的对准容忍度。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT），与阳光电源现有的充电桩业务存在技术交叉点。虽然目前阳光电源的充电桩产品以有线直流快充为主，但随着电动交通工具及无人机巡检需求的增长，无线充电技术可作为未来智能运维平台（iSolarCloud）配套无人机自动巡检系统的潜在补能方案。建议关注其磁耦合机构设计及抗偏移...
碳化硅功率MOSFET在25°C至375°C线性模式下的电热相互作用机制：理论分析、实验验证与封装效应
Electrothermal Interaction Mechanism for SiC Power MOSFET in Linear-Mode Operation From 25°C to 375°C: Theoretical Analysis, Experimental Verification and Packaging Effect
Fengtao Yang · Laili Wang · Zizhen Cheng · Mengyu Zhu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
功率器件的高温能力是提升变换器功率密度的有效途径之一。热失控是线性模式下硅基MOSFET高温运行中的常见问题，但在碳化硅（SiC）器件中的表现尚不明确。本文首次系统研究了SiC功率MOSFET在25°C至375°C结温范围内线性模式下的电热相互作用机制，建立了理论模型，并通过半导体物理仿真与实验验证了其有效性。同时分析了封装参数对高温转换性能的影响，提出一种热敏感度控制方法，有望实现高灵敏度结温检测，为高温及超高温SiC应用提供理论依据与设计指导。
解读: 该SiC MOSFET高温电热相互作用机制研究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，SiC器件的高温运行能力直接影响系统功率密度和可靠性。研究提出的25-375°C全温域理论模型和热敏感度控制方法，可指导阳光电源优化功率模块设计，避免线性模式下的热失控风险。...
裸DBA基板上银烧结连接在老化、热冲击及1200 W/cm²功率循环测试下的界面力学与热特性研究
Interface-Mechanical and Thermal Characteristics of Ag Sinter Joining on Bare DBA Substrate During Aging, Thermal Shock and 1200 W/cm2 Power Cycling Tests
Chuantong Chen · Dongjin Kim · Zheng Zhang · Naoki Wakasugi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文研究了在250°C无压条件下，利用微米级银烧结技术将SiC芯片直接连接至裸DBA（Al/AlN/Al）基板的工艺。实验表明，银-铝界面具有33.6 MPa的稳固结合力。通过1000小时250°C高温存储、热冲击及1200 W/cm²功率循环测试，验证了该封装结构在极端工况下的热机械可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块封装技术。随着公司在光伏逆变器和PowerTitan系列储能PCS中大规模应用SiC器件，提升功率密度与可靠性至关重要。银烧结技术替代传统焊料是实现高功率密度设计的关键，而裸DBA基板的应用有助于降低成本并优化热传导路径。建议研发团队关注该界面在极端功率循环下的失...
通过栅极驱动设计调节垂直GaN JFET的雪崩路径
Tuning Avalanche Path in Vertical GaN JFETs By Gate Driver Design
Jingcun Liu · Ruizhe Zhang · Ming Xiao · Subhash Pidaparthi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
1.2kV垂直氮化镓（GaN）鳍式沟道结型场效应晶体管（JFET）是极具潜力的功率器件，其导通电阻低于同规格SiC MOSFET。本文研究了垂直GaN JFET的雪崩能力，并提出通过栅极驱动设计来优化其雪崩路径，以提升器件在电力电子应用中的鲁棒性。
解读: 作为全球领先的光伏和储能供应商，阳光电源在追求更高功率密度和效率的过程中，对宽禁带半导体技术高度关注。1.2kV垂直GaN JFET在耐压和导通电阻上的优势，使其在未来高压组串式逆变器及小型化储能PCS中具有应用潜力。该研究提出的栅极驱动优化方案，能够有效提升GaN器件在复杂工况下的雪崩耐受力，这对...
一种用于抗偏移无线电能传输系统的功率增强型互补耦合集成策略
A Power-Enhancing Complementary Coupling Integration Strategy for Misalignment-Tolerant WPT Systems
Zhaoyang Yuan · Qingxin Yang · Xian Zhang · Ran Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种用于LCC-S补偿无线电能传输（WPT）系统的互补耦合集成方法，旨在提升系统的抗偏移能力和功率传输性能。通过引入C型结构的补偿线圈（Cx），实现了互感倍增，有效优化了系统在偏移工况下的传输效率与稳定性。
解读: 该技术主要针对无线充电领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前阳光电源以有线充电桩为主，但随着大功率无线充电技术的成熟，该互补耦合集成策略可提升充电桩在车辆停放偏移时的容错率和传输效率，增强用户体验。建议研发团队关注该拓扑在未来高功率密度无线充电模块中的应用潜力，特别是在提升...
烧结银-铝互连对芯片连接功率循环可靠性的影响
The Impact of Sintered Ag-Al Interconnects on the Power Cycling Reliability of Die Attachments
Fupeng Huo · Chuantong Chen · Zheng Zhang · Sangmin Lee 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文研究了在200°C结温下，碳化硅(SiC)/烧结银(Ag)/直接键合铝(DBA)结构的功率模块在功率循环过程中的退化行为。为缓解该退化，研究开发了一种掺杂微米级铝颗粒的烧结银复合浆料(烧结AgAl)，专门用于DBA基板，显著提升了模块的可靠性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块，高温可靠性成为核心竞争力。该研究提出的Ag-Al烧结技术能有效解决SiC芯片与DBA基板在高温循环下的热机械应力失效问题。建议研发团队关注该复合浆料在高温功率模块封装中的应用，以提升产品在极端工...
邻近高压对汽车应用SOI功率器件特性与可靠性的影响
Influences of Adjacent High Voltage on the Characteristics and Reliability of SOI Power Devices for Automotive Application
Ran Ye · Jiaojing Bian · Hao Luo · Qiao Kang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
基于0.18微米工艺节点的绝缘体上硅（SOI）双极互补金属氧化物半导体 - 双扩散金属氧化物半导体（BCD）技术因其卓越的特性在汽车应用中广受欢迎。在实际的集成电路中，为了平衡性能和芯片面积，器件通常会紧密排列。对于p型横向双扩散金属氧化物半导体（pLDMOS）而言，无论采用何种布局配置，其漏极和源极均会施加高电压。如此一来，如果功率器件与pLDMOS相邻，施加在pLDMOS上的高电压将对功率器件的特性产生不可预测的影响。在本研究中，针对汽车应用，全面研究了这种相邻高电压在室温（25°C）和高温...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对SOI BCD工艺中功率器件邻近高压影响的研究具有重要的技术参考价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率半导体器件的可靠性直接影响系统效率和使用寿命，而该研究揭示的邻近高压效应正是高功率密度设计中的关键挑战。 该论文系统分析了pLDMOS器件在不同布局配置...
用于移动充电的同质无线电能传输技术
Homogeneous Wireless Power Transfer for Move-and-Charge
Zhen Zhang · K. T. Chau · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文提出了一种同质无线电能传输（WPT）技术，旨在为移动目标提供持续供电。针对移动过程中原副边线圈错位导致传输性能下降的问题，本文重点研究了移动充电场景下的恒定能量传输机制，以解决动态无线充电的核心挑战。
解读: 该技术主要涉及无线充电领域，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源的充电桩产品以有线快充为主，但动态无线充电（Move-and-Charge）代表了未来电动交通补能的前沿方向。建议研发团队关注该技术在特定工业场景（如自动导引车AGV、仓储物流机器人）中的应用潜力，探...
一种开关磁阻电机直接瞬时转矩控制参数辨识的简单策略
A Simple Strategy for Parameters Identification of SRM Direct Instantaneous Torque Control
Shuchun Yao · Wei Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种无需转子锁定的开关磁阻电机（SRM）直接瞬时转矩控制参数辨识策略。该方法通过测量和计算步骤，在三个关键位置获取电流与磁链的关系曲线，并在中间位置通过电流斩波方式测量磁链曲线，有效简化了参数获取过程。
解读: 该文献研究的开关磁阻电机（SRM）控制技术主要应用于工业驱动领域。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及风电变流器，与SRM驱动器直接相关性较低，但该文中提到的“无需转子锁定的参数辨识”及“磁链特性获取”等控制算法思想，在风电变流器或未来可能涉及的高性能电机驱动控制中具有一定的参考价...
电力电子封装可靠性评估的在线状态监测方法
Online Condition Monitoring Methodology for Power Electronics Package Reliability Assessment
Henry A. Martin · Edsger C. P. Smits · René H. Poelma · Willem D. van Driel 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种利用瞬态热脉冲检测功率电子封装热性能退化的在线监测策略。该方法采用温度相关的瞬态热阻抗作为评估指标，能够定量分析封装热性能的退化情况，并有效定位故障位置，为电力电子系统的长期可靠性评估提供了技术支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。功率模块是逆变器和PCS中最易发生故障的薄弱环节，通过引入在线热阻抗监测技术，公司可以实现对IGBT/SiC模块健康状态的实时预警，从传统的“事后维修”转向“预测性维护”。这不仅能显著提升i...
用于高温应用的增强型GaN单片双向开关及其集成栅极驱动器
Enhancement-Mode GaN Monolithic Bidirectional Switch with Integrated Gate Driver for High Temperature Application
Yunsong Xu · Ang Li · Fan Li · Guohao Yu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月
双向开关在电力应用中得到了广泛应用，特别是在交 - 交矩阵变换器和固态断路器中。本研究展示了一种基于氮化镓（GaN）的单片集成双向开关，其特点是采用了双栅高电子迁移率晶体管（HEMT），并且驱动器也集成在同一芯片上。所提出的双向 GaN 开关的实验结果（包括静态和瞬态特性）表明，该开关在高达 250 °C 的温度下具有稳定性。在 10 V 电压下，其工作频率已提高到 1 MHz。据我们所知，首次报道了该开关在 1 kHz 频率下作为 ±311 V 交流功率斩波器可在高达 250 °C 的高温下运...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN基单片集成双向开关技术具有重要的战略价值。该技术实现了增强型GaN双向开关与驱动电路的单片集成，并展现出250°C高温稳定运行能力，这对我们在光伏逆变器、储能变流器及矩阵变换器等核心产品的性能提升具有显著意义。 技术价值方面，该双向开关在1 MHz高频运行和±3...
电热应力下宽禁带功率半导体模块封装绝缘特性
WBG Power Semiconductor Module Packaging Insulation Characteristics Under Electrothermal Stress
Wei Liu · Jun Jiang · Yue Wang · Junzhe Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
随着功率密度提升，新一代宽禁带功率半导体模块向更高电压发展，但其封装绝缘可靠性面临高温密闭环境下的绝缘老化挑战。本文构建了包含直接键合铜基板与硅凝胶的简化模块测试模型，通过25°C–175°C温度范围及不同蚀刻间距下的局部放电试验，系统研究温度对绝缘劣化机制的影响。结果表明，局部放电起始电压随温度升高显著下降，且在75°C以上呈上升趋势；放电幅值先增后减。硅凝胶内微小气隙缺陷的热膨胀是影响绝缘性能的关键因素。通过建立比例气隙缺陷模型，仿真分析了电热耦合作用下的电场与空间电荷分布，验证了绝缘缺陷机...
解读: 该研究对阳光电源SiC/GaN宽禁带器件应用具有重要指导意义。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在高功率密度设计中广泛采用SiC模块，工作温度可达150°C以上，封装绝缘可靠性直接影响系统寿命。研究揭示的硅凝胶微气隙热膨胀机制为功率模块封装设计提供理论依据，可优化DBC基板蚀刻间距设计和灌封工艺...
基于任务剖面的模块化多电平变换器系统级可靠性预测方法
Mission Profile-Based System-Level Reliability Prediction Method for Modular Multilevel Converters
Yi Zhang · Huai Wang · Zhongxu Wang · Frede Blaabjerg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种基于任务剖面的模块化多电平变换器（MMC）可靠性预测方法。该方法涵盖了长期任务剖面分析、解析功率损耗建模、系统及组件级热建模、寿命建模、蒙特卡洛分析及冗余分析，并重点考虑了子模块间的热耦合与不均匀热应力影响。
解读: 该方法对于阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向高压、大功率及多电平拓扑演进，子模块间的热分布不均及长期运行可靠性成为核心痛点。通过引入任务剖面（Mission Profile）与多物理场耦合热仿真，阳光电源可更精准地评估产品...
线性电源中电容器状态监测的在线无损技术
Online Noninvasive Technique for Condition Monitoring of Capacitor in Linear Power Supplies
Xueli Zhu · Donglai Zhang · Wei Gao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
线性电源广泛应用于精密测量、医疗及航天等领域。电解电容因其高性价比被广泛使用，但其电容值随使用时间衰减是导致设备失效的主要原因。本文提出了一种在线无损监测技术，旨在实时评估电解电容的健康状态，从而提高电源系统的可靠性与维护效率。
解读: 电解电容是阳光电源光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PCS）中的关键薄弱环节。虽然本文针对线性电源，但其提出的在线无损监测思路对电力电子设备的寿命预测具有重要参考价值。建议研发团队关注该非侵入式监测算法，将其迁移至iSolarCloud智能运维平台或逆变器本地控制逻辑中，通过监测直流母线电容...
具有三态能量转换的可编程矩阵阵列热电系统
Programmable Matrix-Array Thermoelectric System With Tri-State Energy Conversion
Ning Wang · Hong-Tao Huang · Lei Zhang · Shu-Xi Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种矩阵排列的热电可编程控制系统。该系统通过灵活重构矩阵中每个热电模块的功能，克服了传统热电系统单向能量流和功能固定的局限性。通过构建制冷/制热/能量回收的三态可重构拓扑，实现了分布式能量管理与热控制。
解读: 该技术涉及热电转换与分布式能量管理，与阳光电源现有的光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）的核心功率变换逻辑存在差异。虽然目前热电转换在公司主流业务中应用较少，但其“三态可重构拓扑”和“分布式控制”理念对未来储能系统内部的电池热管理（BTMS）及功率模块的集成化设计具有...
用于SiC MOSFET功率模块的高带宽组合式罗氏线圈
High-Bandwidth Combinational Rogowski Coil for SiC MOSFET Power Module
Wen Zhang · Sadia Binte Sohid · Fred Wang · Helen Cui 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
现有电流传感器在测量宽禁带器件高速开关瞬态电流时，存在带宽不足或占用空间过大的问题。本文提出了一种组合式罗氏线圈概念，通过将屏蔽罗氏线圈的自积分区域与微分区域相结合，有效扩展了整体测量带宽，能够更精准地捕捉SiC器件的开关过程。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC MOSFET，高频开关带来的电流测量挑战日益凸显。该技术能够更精准地捕捉SiC器件的开关瞬态电流，对于优化逆变器及PCS的驱动电路设计、降低开关损耗、提升电磁兼容性（EMC）具有重要参考价值。建议研发团队将其应用于功率模块的...
用于内埋式永磁同步电机电流谐波抑制的复系数自抗扰控制器
Complex Coefficient Active Disturbance Rejection Controller for Current Harmonics Suppression of IPMSM Drives
Fan Yang · Feng Jiang · Zhijie Xu · Lingfeng Qiu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对传统自抗扰控制器（ADRC）在处理内埋式永磁同步电机（IPMSM）低次谐波扰动时性能下降的问题，本文提出了一种复系数自抗扰控制器（CCF-ADRC）。该方法通过引入复系数滤波器，有效增强了ADRC对特定频率谐波扰动的抑制能力，提升了电机驱动系统的动态性能与稳态精度。
解读: 该技术主要应用于高性能电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联。在风电变流器中，电机侧控制的谐波抑制直接影响发电机运行效率与寿命；在充电桩领域，该算法可优化功率模块的控制精度。建议研发团队关注该复系数控制策略在变流器电流环中的应用，以提升系统在弱电网或复杂负载工况下的谐波...
电力系统阻抗测量中的注入幅值指导
Injection Amplitude Guidance for Impedance Measurement in Power Systems
Yue Zhu · Yifan Zhang · Timothy C. Green · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
针对交流电力系统中基于小信号注入的阻抗测量技术，现有研究多依赖经验选择注入幅值。本文提出了一种分析电力系统噪声的解析方法，能够根据允许的测量误差确定最小注入幅值，从而优化阻抗测量过程。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的并网稳定性分析需求。在弱电网环境下，精准的阻抗测量是实现构网型（GFM）逆变器和跟网型（GFL）逆变器稳定控制的核心。对于PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器，该方法可用于优化在线阻抗扫描算法，在保证测量精度的同时降低对电网的扰动，提升设备在复杂电网环境下的并网适...
R744热管理系统在实车电动汽车测试中的能量流动态分析与区间次优控制
Energy flow dynamic analysis and interval suboptimal control for real electric vehicle testing with R744 thermal management system
Jilin Rena · Shucheng Zhang · Hongxiao Zheng · Xiang Yina 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.346
摘要 R744热管理系统（TMS）由于CO2作为制冷剂具有环境友好性和优异性能，被视为电动汽车（EVs）的有前景解决方案。然而，当前研究仍局限于台架试验和仿真，未能全面评估其在真实车辆运行场景下的动态应用效果，因而难以有效延长续航里程。本研究构建了能量流动态测试系统，并在电动汽车环境试验实验室中开展了实车实验。采用动态能量流动态分析方法，总结了环境温度、热管理需求、车速及行驶时间对能量流分布的具体影响。通过逐步细化时间尺度的分析过程，获得了更为丰富的电动汽车能量流动信息，揭示了R744 TMS的...
解读: 该R744热管理系统动态能流分析技术对阳光电源电动汽车充电站及储能系统具有重要借鉴价值。研究揭示的温度、车速对能耗分布的影响规律,可应用于充电站智能调度策略优化,通过iSolarCloud平台实现充电功率动态调节。其区间次优控制方法可启发ST系列PCS的热管理优化,在环境温度波动时保持系统稳定性。动...
具有增强预测时域的LC滤波电压源逆变器广义预测控制
Generalized Predictive Control for LC-Filtered Voltage-Source Inverters With Enhanced Predictive Horizon
Cheng Xue · Jiangfeng Wang · Rui Liu · Han Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文研究了LC滤波电压源逆变器在广义预测控制（GPC）下的应用。针对LC滤波器带来的二阶特性，探讨了GPC作为内环控制器的性能表现，特别是在弱电网条件下的控制策略，旨在实现恒定开关频率、明确的稳定性分析及高控制带宽。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器的控制算法优化。LC滤波器的二阶特性是逆变器并网控制的难点，通过引入增强预测时域的广义预测控制（GPC），可显著提升逆变器在弱电网下的动态响应速度与稳定性，并解决传统MPC算法开关频率不固定的问题。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度逆变...
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