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基于异常发热与深度学习算法的电动汽车电池热失控故障预测
Battery Thermal Runaway Fault Prognosis in Electric Vehicles Based on Abnormal Heat Generation and Deep Learning Algorithms
Da Li · Peng Liu · Zhaosheng Zhang · Lei Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对电动汽车在复杂工况下电池热失控预测难的问题,本文提出了一种基于异常发热(AHG)的预测模型。该模型结合长短期记忆网络(LSTM)等深度学习算法,能够有效识别电池异常状态,提升电动汽车运行安全性。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)具有重要参考价值。储能系统本质上是大规模电池组的集成,热失控监测是BMS的核心安全功能。通过引入基于异常发热的深度学习预测模型,阳光电源可优化iSolarCloud平台的电池健康状态(SOH)评估与预警算法,从单纯的阈值报警升...
面向功能安全通信的联合误码检测与纠错:数据包分片与重组
Joint Error Detection and Correction for Safety Communication: Packet Fragmentation and Assembling
Ming Zhan · Zhibo Pang · Qiang Zhou · Fang Wu 等7人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2026年1月 · Vol.22
针对工业物联网中长安全协议数据单元(SPDU)的高误码率与GRAND解码复杂度问题,提出基于JEDeC的分片/重组机制,将长SPDU切分为短单元并行纠错。在1024位SPDU、64位分片、32位CRC及BER=10⁻³条件下,误码率降至1.49×10⁻⁸,显著提升通信可靠性。
解读: 该研究提升安全通信链路的误码鲁棒性,对阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器在严苛电磁环境(如光伏电站远程监控、构网型GFM黑启动指令传输)中的iSolarCloud平台通信可靠性具有直接价值。建议在PCS固件升级中集成轻量化JEDeC分片解码模块,强化SPDU级CRC+...
基于物理的p-GaN HEMT动态导通电阻SPICE建模
Physics-Based SPICE Modeling of Dynamic on-state Resistance of p-GaN HEMTs
Sheng Li · Yanfeng Ma · Chi Zhang · Weihao Lu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种针对p-GaN HEMT动态导通电阻(Ron,dy)的物理SPICE建模方法。通过引入随时间变化的电子迁移率模型(Δμeff),准确描述了Ron,dy的连续变化特性,并结合激活能和电压加速因子等物理参数,为宽禁带半导体器件的动态特性仿真提供了有效工具。
解读: 随着光伏逆变器和储能系统向高功率密度、高开关频率方向发展,GaN器件的应用潜力巨大。该研究提出的动态导通电阻建模方法,能够更精准地评估p-GaN HEMT在实际工况下的损耗,对于阳光电源优化组串式逆变器及户用储能系统中的功率模块设计至关重要。建议研发团队将其引入仿真平台,以提升高频变换器效率预测的准...
一种改善更多电飞机前端Vienna整流器单开关开路故障下输入电流半波对称性的容错控制方法
A Fault-Tolerant Control Method for Improving Input Current Half-Wave Symmetry Under Single-Switch Open-Circuit Fault of Front-End Vienna Rectifier in More-Electric Aircraft
Chao Yang · Fanghua Zhang · Long Cheng · Zhaorong Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对飞机前端Vienna整流器在开关开路故障下,输入电流直流分量及偶次谐波导致发电机保护误动作的问题,本文分析了故障对电压矢量的影响,并提出了一种新型容错控制(FTC)方法,有效抑制了输入电流的畸变,提升了系统的运行可靠性。
解读: Vienna整流器作为一种典型的高效率三电平拓扑,在阳光电源的组串式光伏逆变器及部分高功率密度充电桩产品中具有应用基础。虽然该文背景为航空领域,但其针对三电平拓扑在开关开路故障下的容错控制策略,对于提升阳光电源逆变器及充电桩产品的可靠性具有重要的参考价值。建议研发团队借鉴文中关于电压矢量重构的分析方...
可持续自感知铁路风之花密封混合纳米发电机
Sustainable self-sensing railway wind-blossom with sealed hybrid nanogenerator
Hao Wang · Tengfei Liu · Zutao Zhang · Dabing Luo 等8人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 智能铁路的发展对先进的铁路物联网(IoRT)系统提出了迫切需求,其中主要挑战之一是为偏远的IoRT节点提供持续电力供应。一种可行方案是在强风区域将风能收集装置集成于风屏障中,从而同时实现防风与能量采集功能。本研究提出了一种名为“风之花”(Wind-Blossom, WB)的风能采集装置,将其应用于铁路屏障中,兼具防风、能量采集和风速自感知功能,旨在构建可长期运行的铁路状态监测IoRT系统。WB的设计采用阿基米德螺旋转子与风透镜结构,以实现高效的风能采集与风力削弱效果。该装置集成了电磁与摩擦...
解读: 该铁路风能采集与自感知技术对阳光电源新能源基础设施布局具有启发意义。其混合发电机制(电磁+摩擦纳米发电)可借鉴至光储充一体站的微能量采集系统,为偏远监测节点供电。风速自感知原理可应用于iSolarCloud平台的环境监测模块,提升风光互补电站的预测性维护能力。该多功能集成思路与阳光电源ST储能系统的...
基于双栅器件技术的p-GaN功率HEMT单片集成双向栅极ESD保护方案
Monolithically Integrated Bidirectional Gate ESD Protection Scheme of p-GaN Power HEMT by Dual-Gate Device Technology
Yanfeng Ma · Sheng Li · Mingfei Li · Weihao Lu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于p-GaN功率高电子迁移率晶体管(HEMT)的单片集成双向栅极静电放电(ESD)保护方案。设计采用双栅HEMT作为放电管,在几乎不牺牲器件性能的前提下,将正向/反向传输线脉冲失效电流从0.156 A/0.08 A显著提升至1.36 A/5.26 A。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器领域对高功率密度和高效率的追求,GaN器件的应用日益广泛。该研究提出的单片集成ESD保护方案有效解决了GaN器件栅极脆弱的痛点,显著提升了器件在复杂工况下的静电耐受能力和可靠性。建议研发团队关注该双栅结构在提升功率模块鲁棒性方面的潜力,特别是在高频化、小型化的...
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...
基于阻抗谱动力学与深度高斯过程的锂离子电池容量估计
Capacity Estimation for Lithium-Ion Batteries Based on Impedance Spectral Dynamics and Deep Gaussian Process
Shude Zhang · Weiru Yuan · Yingzhou Wang · Shun Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
锂离子电池充放电过程伴随复杂的电化学行为,对电池性能与寿命有不可逆影响,在线容量估计极具挑战。本文利用电化学阻抗谱(EIS)丰富的频域信息,提出一种基于深度高斯过程的容量估计方法,旨在实现更精准的电池健康状态监测。
解读: 该技术对阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统至关重要。目前储能系统主要依赖电压/电流积分法估算SOH,精度受限。引入基于阻抗谱动力学的深度学习算法,可显著提升BMS对电池衰减机理的感知能力,实现更精准的剩余寿命预测。建议在iSolarCloud平台集成此类高阶算法,通过大数据...
双桥串联谐振变换器瞬态过程的建模与控制
Model and Control for Transient Process of Dual-Bridge Series Resonant Converter
Zhuolan Li · Yu Zhang · Mengyuan Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了双桥串联谐振变换器(DBSRC)在移相调制下的功率调节过程。研究发现,移相角的阶跃变化会引发谐振槽路的长时振荡,导致电感电流和电容电压出现大幅波动。本文针对该瞬态过程进行了建模与控制分析,旨在提升变换器在动态调节过程中的性能与稳定性。
解读: 该研究针对DBSRC拓扑的瞬态控制优化,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)具有重要参考价值。储能变流器(PCS)在参与电网调频、调峰等快速功率响应时,常面临移相角频繁切换导致的瞬态振荡问题。通过引入该文提出的瞬态建模与优化控制策略,可有效抑制谐振回路的电流电压过...
串联电池组星型开关电容均衡器的分析与优化
Analysis and Optimization of Star-Structured Switched-Capacitor Equalizers for Series-Connected Battery Strings
Yunlong Shang · Naxin Cui · Bin Duan · Chenghui Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
针对传统开关电容均衡器(SCE)在长串电池组中均衡速度慢、效率低的问题,本文提出了一系列星型结构开关电容均衡器。该方案实现了均衡速度与效率与电池数量及电压分布的解耦,显著提升了多串联电池组的均衡性能。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的储能系统业务(如PowerTitan、PowerStack)。在大型储能系统中,电池簇串联数量多,电芯间的不一致性是影响系统寿命和可用容量的关键痛点。该星型均衡拓扑能有效解决长串电池组的均衡难题,提升BMS的均衡效率,从而延长电池组循环寿命并提高系统安全性。建议研发团队评估...
一种用于松耦合电容式电能传输的双侧LC补偿电路
A Double-Sided LC-Compensation Circuit for Loosely Coupled Capacitive Power Transfer
Fei Lu · Hua Zhang · Heath Hofmann · Chunting Chris Mi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种用于长距离松耦合电容式电能传输(CPT)系统的双侧LC补偿电路。CPT系统通常利用两对金属板作为电容耦合器,通过LC补偿电路与耦合器谐振产生高压电场以传输功率。该双侧补偿结构旨在优化长距离传输下的系统效率与功率密度。
解读: 该技术属于非接触式电能传输领域,与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前主流充电桩以传导式为主,但无线充电(包括电容式CPT)是未来高阶充电技术的重要演进方向。该双侧LC补偿电路有助于提升长距离传输的效率,可作为阳光电源在未来无线充电技术储备中的参考。建议研发团队关注其在高压电场下...
基于扩展磁链模型的凸极永磁同步电机无传感器控制转子位置估计器
An Extended Flux Model-Based Rotor Position Estimator for Sensorless Control of Salient-Pole Permanent-Magnet Synchronous Machines
Yue Zhao · Zhe Zhang · Wei Qiao · Long Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文针对凸极永磁同步电机(PMSM),在静止坐标系下推导了一种扩展磁链模型。相较于传统的扩展反电动势模型,该模型通过数学重构,在电机无传感器控制中提供了更精确的转子位置估计方法,优化了电机在宽转速范围内的运行性能。
解读: 该技术主要涉及电机驱动的无传感器控制算法,与阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机驱动控制逻辑高度相关。在风电变流器中,通过优化转子位置观测算法,可以提升发电机在低速或复杂工况下的控制精度,降低对物理传感器的依赖,从而提高系统的可靠性与成本竞争力。建议研发团队关注该扩展磁链模型在风电变流器控制策略中...
一种显著降低电容需求的单相四开关整流器
A Single-Phase Four-Switch Rectifier With Significantly Reduced Capacitance
Wen-Long Ming · Qing-Chang Zhong · Xin Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文研究了一种显著降低电容需求的单相四开关整流器。该拓扑由一个传统整流桥臂和一个与两个直流母线电容连接的中性点桥臂组成。通过将纹波能量转移至下侧分压电容,使得上侧分压电容电压保持稳定,从而有效减小了系统所需的电容容量,提升了功率密度。
解读: 该技术通过优化拓扑结构降低直流侧电容需求,对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩业务具有重要参考价值。在户用逆变器中,减小电容体积可显著提升功率密度,降低成本并延长因电解电容老化导致的寿命瓶颈。对于充电桩产品,该拓扑有助于优化PFC级设计,提升整机效率与紧凑度。建议研发团队评估该拓扑在单相小功率变换器中...
外部直流磁场对多层陶瓷电容器高频阻抗特性的影响
Effects of External DC B-Fields on High-Frequency Impedance Characteristics of Multilayer Ceramic Capacitors
Rongrong Zhang · Chaoqiang Jiang · Shuo Wang · Teng Long 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
多层陶瓷电容器(MLCC)广泛应用于电力电子领域。由于顺电和铁电材料通常被视为非磁性介质,其磁场效应在设计中常被忽略。本文揭示了一个重要且此前未被记录的现象:外部直流磁场会导致MLCC的高频阻抗发生显著变化,这对于高功率密度电力电子变换器的设计具有重要参考价值。
解读: MLCC是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中DC-Link支撑电容和滤波电路的关键元件。随着功率密度的提升,磁性元件(如电感、变压器)与电容的布局趋于紧凑,漏磁场对MLCC阻抗特性的影响可能导致滤波性能偏移或谐振点漂移。建议在研发阶段引入多物理场耦合仿真,评估高功率...
电力电子系统中功率半导体模块的热网络研究综述
Thermal Networks for Power Semiconductor Modules in Power Electronic Systems: A Review
Xiang Li · Yi Zhang · Haoze Luo · Xin Yang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文综述了功率半导体模块热网络模型的发展。随着电力电子应用对功率密度、开关频率、运行温度及可靠性要求的不断提高,功率模块的设计面临严峻挑战。文章重点探讨了热网络建模技术,旨在通过精确的热管理提升系统整体性能与可靠性。
解读: 热管理是阳光电源提升逆变器与储能系统功率密度的核心技术。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进,功率模块(IGBT/SiC)的热设计直接决定了产品的可靠性与寿命。本文提到的热网络模型可深度集成至iSolarCloud智能运维平台,用于实时监测核心功率器件的结温状态,...
一种用于串联电池组的开关耦合电容均衡器
A Switched-Coupling-Capacitor Equalizer for Series-Connected Battery Strings
Yunlong Shang · Bing Xia · Fei Lu · Chenghui Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
开关电容(SC)均衡器因成本低、体积小、控制简单而在主动电池均衡中极具前景。然而,在长串电池组应用中,传统SC均衡器存在均衡速度慢、效率低的问题。为此,本文提出了一种自动开关耦合电容均衡器(SCCE),旨在提升长串电池组的均衡性能与效率。
解读: 该技术直接关联阳光电源的储能业务,特别是PowerTitan(液冷储能系统)和PowerStack系列。长串电池组的均衡效率是提升储能系统全生命周期容量保持率的关键。该SCCE拓扑能有效解决大容量储能系统中电池不一致性导致的可用容量损失问题。建议研发团队评估该拓扑在BMS主动均衡模块中的集成可行性,...
具有电缆阻抗检测能力的远程供电系统实时电压降补偿方法
Real-Time Voltage Drop Compensation Method With Cable Impedance Detection Capability for Remote Power Supply Systems
Mingzhu Fang · Donglai Zhang · Xianbin Qi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
针对长距离电缆供电导致的电压降问题,本文提出了一种无需额外辅助元件的实时电压降补偿方法。该方法具备电缆阻抗检测能力,能够有效维持负载端的电压稳定性,提升远程供电系统的性能。
解读: 该技术对阳光电源的工商业及户用储能系统(如PowerStack、PowerTitan)以及充电桩业务具有重要参考价值。在分布式光储项目中,逆变器或PCS与负载/电网之间往往存在长距离电缆,导致末端电压波动。该算法无需额外传感器即可实现阻抗检测与电压补偿,能显著提升系统在弱电网或长线缆场景下的输出精度...
一种基于气密性敷形涂层的250°C碳化硅功率模块高温封装方法
A Hermetic Conformal Coating Based High-Temperature Encapsulation Method for 250 °C SiC Power Module
Yunchan Wu · Zhiqiang Wang · Rong Zhang · Guoqing Xin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
碳化硅(SiC)器件在高温高功率应用中极具潜力,但传统硅凝胶封装难以满足250°C以上长期可靠运行的需求。本文提出了一种气密性敷形涂层(HCC)封装方法,有效提升了高温环境下的封装可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的SiC应用至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向更高功率密度和更小体积演进,功率模块的散热与高温可靠性成为核心瓶颈。HCC封装技术能显著提升SiC模块在极端环境下的寿命,建议研发团队关注该工艺在下一代高压、高温SiC功率模块中的应用,以进一步优化逆变器及...
基于级联H桥变换器的适应线路参数变化的柔性消弧方法
Cascaded H-Bridge Converter-Based Flexible Arc Suppression Method Adapting to Line Parameter Variations
Guo-Jun Zhao · Mou-Fa Guo · Bin-Long Zhang · Ze-Yin Zheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
配电网单相接地故障易引发电弧,造成触电或火灾风险。柔性消弧装置(FASD)可有效抑制电弧,但传统方法未考虑线路压降及接地参数不对称。本文提出一种改进的控制策略,通过实时补偿线路参数变化,提升了级联H桥变换器在复杂电网环境下的消弧精度与稳定性。
解读: 该技术涉及级联H桥多电平拓扑及复杂电网故障下的电流控制,与阳光电源的组串式逆变器及大型储能变流器(如PowerTitan系列)在多电平拓扑应用和电网故障穿越控制上有技术共性。虽然该文侧重于配电网消弧,但其提出的参数自适应控制策略可优化阳光电源在弱电网或复杂工况下的并网控制算法,提升产品在极端电网环境...
针对具有非致命外延形貌缺陷的4H-SiC MOSFET性能与可靠性的系统性研究
Systematic Investigation on the Performance and Reliability of 4H-SiC MOSFETs With Nonkiller Epitaxial Morphological Defects
Yibo Zhang · Xiaoyan Tang · Hao Yuan · Jingkai Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)中的外延形态缺陷会导致器件失效。虽然芯片探测(CP)方法能够识别并区分许多失效器件,但一些非致命性的外延形态缺陷常常会通过初始筛选,从而导致器件在实际应用中过早失效。本研究探讨了碳化硅形态缺陷对器件性能、短路(SC)可靠性和长期可靠性的影响。通过实验分析与技术计算机辅助设计(TCAD)模拟相结合的方法,为形态缺陷对器件性能的不同影响提供了有力证据。研究结果表明,胡萝卜形缺陷会显著降低栅极氧化物的质量,导致器件在长期可靠性测试...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于4H-SiC MOSFET外延形貌缺陷的系统性研究具有重要的战略价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能系统的核心部件,直接影响产品的功率密度、效率和可靠性。 该研究揭示了一个关键问题:传统芯片探测(CP)筛选方法存在局限性,某些"非致命"缺陷可能通过初检但在实...
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