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阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响
Impact of the Threshold Dispersity Evolution on the Current Sharing of Parallel SiC MOSFETs
Lei Tang · Huaping Jiang · Ruijin Liao · Yihan Huang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
SiC MOSFET并联是实现大容量功率变换的有效方案，但芯片参数离散度会导致电流不平衡。本文重点研究了动态阈值电压漂移现象，分析了阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响，为提升大功率变换器的均流性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源大功率组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的核心可靠性。在这些产品中，SiC MOSFET的并联应用是提升功率密度和效率的关键。阈值电压的动态漂移会导致并联芯片间电流失衡，长期运行可能引发局部过热及器件失效。建议研发团队在模块选型及驱动电路设计中，引入阈...
碳化硅MOSFET动态阈值电压漂移的恢复性能研究
Recovery Performance of the Dynamic Threshold Voltage Drift of Silicon Carbide MOSFETs
Xiaohan Zhong · Chao Xu · Huaping Jiang · Ruijin Liao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅(SiC) MOSFET的阈值电压不稳定性备受关注，但针对其恢复性能的研究尚显不足。本文通过实验与仿真手段，深入探讨了SiC MOSFET阈值电压恢复的性能表现及其物理机制。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。阈值电压漂移直接影响开关损耗和驱动稳定性。本研究揭示的恢复机制有助于优化驱动电路设计及栅极驱动参数，从而提升阳光电源产品在复杂工况下的长期运行可靠性。建议研发...
基于结构函数法与静态-脉冲I–V测量的射频HEMT用GaN-on-Si材料热阻优化
Thermal resistance optimization of GaN-on-Si materials for RF HEMTs based on structure function method and static-pulsed I–V measurements
Qingru Wang · Yu Zhou · Xiaozhuang Lu · Xiaoning Zhan · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
针对射频高电子迁移率晶体管（RF HEMT）应用的GaN-on-Si材料，提出一种结合结构函数法与静态-脉冲I–V测量的热阻优化方法。通过提取不同器件结构下的瞬态热响应，利用结构函数分析热阻抗分布特征，识别主要热瓶颈。结合静态与脉冲I–V特性测量，量化自热效应并评估有效热阻。据此优化外延层结构与衬底工艺，显著降低器件热阻，提升散热性能与可靠性，为高性能GaN基射频器件的设计与制造提供指导。
解读: 该研究对阳光电源GaN器件应用有重要参考价值。结构函数法与静态-脉冲I-V测量相结合的热阻优化方法，可直接应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的GaN功率模块设计。通过优化外延层结构与衬底工艺，可显著提升GaN器件散热性能，有助于实现更高功率密度的产品设计。这对提高阳光电源新一代1500...
低调制比下无变压器电流源驱动器中共模电流抑制的SVM策略
SVM Strategies for Common-Mode Current Reduction in Transformerless Current-Source Drives at Low Modulation Index
Yujuan Lian · Yun Wei Li · Zhongyi Quan · Navid R. Zargari 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
在无变压器大功率PWM电流源驱动系统中，共模电感常用于抑制共模电压（CMV）。为降低系统体积与成本，本文提出了一种优化空间矢量调制（SVM）策略，旨在低调制比条件下有效抑制共模电流，从而减小共模电感尺寸，提升系统整体效率与功率密度。
解读: 该研究关注无变压器拓扑下的共模电流抑制，对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求高功率密度和轻量化的趋势下，通过优化SVM调制策略来减小共模电感体积，可直接降低产品物料成本并提升效率。建议研发团队评估该调制算法在PowerTitan或组串式逆变器中的适用性，特别是...
一种用于发光二极管结温测量的连续矩形波法
A Continuous Rectangular-Wave Method for Junction Temperature Measurement of Light-Emitting Diodes
Ze-Hui Liu · Jia-En Huang · Yu-Lin Gao · Zi-Quan Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
结温是评估发光二极管（LED）热特性的重要参数，但其精确测量仍存在争议。本文提出了一种连续矩形波法（CRWM）来测量LED结温。该方法通过在电压或电流模式下使用连续矩形波驱动LED，实现了对结温的有效监测。
解读: 虽然本文研究对象为LED，但其核心技术——基于连续矩形波的结温测量方法，在功率半导体器件（如IGBT、SiC MOSFET）的可靠性评估中具有重要的参考价值。阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器均涉及高功率密度下的热管理问题。该测量方法可借鉴用于功率模块的在线结温监测，提...
用于提高高频DC-DC变换器效率的连续可变多磁导率电感
Continuously Variable Multi-Permeability Inductor for Improving the Efficiency of High-Frequency DC–DC Converter
Junchang Liu · Yunhui Mei · Shengchang Lu · Xin Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种通过在管式炉中施加径向梯度烧结温度，一步法制造连续可变多磁导率（CVMP）环形磁芯的方法。该方法利用不锈钢管通入冷却介质，实现了磁芯径向磁导率的连续变化，旨在优化高频DC-DC变换器中的电感性能，从而提升整体转换效率。
解读: 该技术通过优化磁性材料的磁导率分布，能够显著降低高频DC-DC变换器中的磁芯损耗，对阳光电源的高功率密度光伏逆变器及储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在光伏组串式逆变器和储能PCS中，电感是影响体积与效率的关键磁性元件。建议研发团队关注该梯度烧结工艺在磁性元件小型化与高频化设...
基于关断米勒平台电压的SiC MOSFET在线结温监测方法
Online Junction Temperature Monitoring Method for SiC MOSFETs Based on Turn-Off Miller Plateau Voltage
Yuhua Quan · Ruiyan Pan · Tiantian Liu · Xuetong Zhou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文研究了基于关断米勒平台电压（VMP,off）的SiC MOSFET在线结温监测技术。研究发现，随着结温升高，VMP,off呈现下降趋势且持续时间延长，这有助于在较小的关断电阻（Rg,off）下提高采样精度。文章提出了一种新型的VMP,off提取方法，实现了对SiC器件运行状态的实时监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。结温是影响SiC器件寿命和可靠性的关键因素，该在线监测方法无需额外传感器，通过提取米勒平台电压即可实现实时热管理，能够显著提升逆变器及PCS在...
基于直流分压电容变换器的永磁同步电机驱动器直流母线电压纹波消除
Elimination of DC-Link Voltage Ripple in PMSM Drives With a DC-Split-Capacitor Converter
Chao Zhang · Lei Xu · Xiaoyong Zhu · Yi Du 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种基于直流分压电容变换器的无电解电容（ECL）电机驱动方案。为降低ECL驱动器的直流母线电压纹波，引入了一种带有直流分压电容的有源功率解耦电路（APDC）。该电路包含升压（Boost）和降压-升压（Buck-Boost）两个变换器，有效提升了系统功率密度与可靠性。
解读: 该技术通过有源功率解耦（APDC）替代传统大容量电解电容，对提升阳光电源逆变器及储能变流器（PCS）的功率密度和可靠性具有参考价值。电解电容通常是电力电子设备中寿命最短的组件，该方案有助于延长产品寿命并减小体积，特别适用于对空间要求苛刻的户用光伏逆变器或小型储能系统。建议研发团队关注其在多变换器协同...
一种适用于平面变压器应用的低漏感部分交错绕组结构设计方法
A Design Method of Partially Interleaved Winding Structure With Low Leakage Inductance for Planar Transformer Application
Xuetong Zhou · Yufei Tian · Yuhua Quan · Xuefei Zhang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对匝比非1:1的平面变压器，全交错绕组结构并非漏感最优。本文提出了一种部分交错绕组设计方法，通过磁动势分析，实现了任意匝比下的漏感最小化，为高功率密度变换器设计提供了理论指导。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度电力电子产品研发。在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，高频磁性元件的体积与效率是提升功率密度的关键。通过优化平面变压器的漏感，可显著降低开关损耗并改善变换器（如LLC谐振或双向DC-DC）的动态性能。建议研发团队在...
p-GaN HEMT与反并联横向整流器的单片集成以降低负阻效应
Monolithic Integration of p-GaN HEMT With Antiparallel Lateral Rectifier to Reduce the Negative Resistance Effect
Yufei Tian · Ruiyan Pan · Lingyan Shen · Xuetong Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
p-GaN HEMT在桥式拓扑中常作为续流管使用，但在死区时间内易出现漏源电压与栅极电压振荡，引发电磁干扰。本文提出了一种单片集成反并联横向整流器的方法，有效抑制了p-GaN HEMT在死区期间的负阻效应及相关振荡问题。
解读: 该研究针对宽禁带半导体GaN器件在桥式拓扑中的高频振荡问题，提出了单片集成解决方案，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器的高频化设计具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和更高开关频率演进，GaN器件的应用日益广泛。该技术能有效降低电磁干扰（EMI），提升系统可靠性，建议研发团队关注该...
关于最先进1200V双沟槽SiC MOSFET短路失效机理的深入研究
An In-Depth Investigation Into Short-Circuit Failure Mechanisms of State-of-the-Art 1200 V Double Trench SiC MOSFETs
Xuan Li · Yifan Wu · Zhao Qi · Zhen Fu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文全面研究了1200V增强型双沟槽结构SiC MOSFET（RDT-MOS）的短路能力，分析了在不同直流母线电压和栅极驱动电压下的最大短路时间和能量，并深入探讨了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和转换效率，该研究对提升产品可靠性至关重要。双沟槽SiC MOSFET的短路耐受能力直接影响逆变器在电网故障或负载短路时的保护策略。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电...
一种利用源极寄生电阻和电感提取SiC功率MOSFET漏极电流的技术
A Drain Current Extraction Technique Using Source Parasitic Resistance and Inductance in SiC Power MOSFETs
Tiantian Liu · Yuhua Quan · Xuetong Zhou · Yufei Tian 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
为实时监测碳化硅（SiC）功率MOSFET的运行状态，本文提出了一种基于封装寄生参数的在路漏极电流提取技术。通过对开尔文源极与功率源极之间的连接进行建模，将其等效为串联的电阻（RSS）和电感（LSS）。通过对RSS和LSS两端的电压进行积分和采样，可实现对漏极电流的实时重构。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的应用价值。随着公司在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块，实现对器件电流的实时、高精度监测对于提升系统可靠性和故障诊断能力至关重要。该方法无需额外的电流传感器，有助于降低系统成本并减小体积。建议研发团队将其集成至...
基于复变量设计的构网型逆变器功率控制
Complex Variable Design for Power Control of Grid-Forming Inverter
Xiangjun Quan · Dale Li · Zhixiang Zou · Qinran Hu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
由于耦合的高阶系统特性，构网型（GFM）逆变器的功率环路与解耦控制分析与设计较为复杂，传统方法通常采用双输入双输出模型分别设计有功与无功功率控制。本文提出一种复功率-相角（CPPA）模型，将其构建为单输入单输出系统，并在此基础上设计复功率控制器。所提控制框架通过降阶的复数传递函数统一实现有功与无功功率的解耦控制，显著提升GFM逆变器功率控制的动态性能。仿真与实验结果验证了该方法的鲁棒性与优越性。
解读: 该复变量功率控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。所提CPPA模型将双输入双输出系统降阶为单输入单输出复数传递函数，可显著简化阳光电源储能系统的功率环路设计流程，提升有功无功解耦控制性能。该方法特别适用于弱电网场景下ST系列产品的快...
考虑水电站调峰支持氢船航行的电-氢-热综合系统短期调度
Short-Term Scheduling of Integrated Electric-Hydrogen-Thermal Systems Considering Hydroelectric Power Plant Peaking for Hydrogen Vessel Navigation
Quan Sui · Huashen He · Jing Liang · Zhongwen Li 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
船舶运氢相比拖车或 tanker 更具成本优势，但对环境因素（如水位）更为敏感。为此，本文提出一种考虑水电站调峰支持氢船航行的电-氢-热综合系统短期调度策略。构建了水路氢链时空运行模型，计及电解温度、可逆固体氧化物燃料电池（RSOC）产氢效率与最大可用功率的关系，并评估水电站下泄流量对氢船通航的影响。在此基础上，设计了以热电厂可灵活运行于纯发电或热电联产模式为核心的多日协同调度策略。该模型被线性化为混合整数二阶锥规划问题，并通过双层方法高效求解。基于改进IEEE 118节点系统的算例验证了所提方...
解读: 该电-氢-热综合调度技术对阳光电源氢能储能系统具有重要应用价值。文中RSOC可逆固体氧化物电池的温度-效率-功率耦合建模，可直接应用于阳光电源氢储能变流器PCS的控制策略优化，实现电解制氢与燃料电池发电模式的高效切换。多能源协同调度框架为PowerTitan储能系统提供了与水电、热电联合调峰的解决方...
数据驱动的多保真度拓扑设计方法用于相变储能管翅片结构设计
Data-driven multi-fidelity topology design of fin structures for latent heat thermal energy storage
Ji-Wang Luo · Kentaro Yaji · Li Chen · Wen-Quan Tao · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 本文提出了一种数据驱动的多保真度拓扑设计（MFTD）方法，用于相变热能储存管中翅片结构的设计。高保真度模拟采用焓法精确求解实际的固-液相变过程，而低保真度拓扑优化（TO）则仅考虑达西流动下的自然对流。上述MFTD方法被集成于进化算法框架中，并引入变分自编码器以生成新的后代个体。针对不同格拉晓夫数（Gr）下加速熔化与凝固过程的翅片结构进行了设计。研究发现，当翅片体积分数较低时，由于对流作用强烈，熔化设计呈现出显著的非均质性，而凝固设计则几乎呈各向同性。随着翅片体积分数的增加，翅片首先变长，随...
解读: 该数据驱动多保真度拓扑优化技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan等液冷储能产品,翅片结构优化可显著提升相变材料充放热效率,融化时间缩短27%、凝固时间缩短9%,直接改善ST系列PCS的热管理性能。该方法结合变分自编码器的演化算法框架,可应用于储能柜散热结构设计优化,提升功率...
基于分布式近端策略优化的输配电网电动汽车与可变能源调度双层求解策略
A bi-level solution strategy based on distributed proximal policy optimization for transmission and distribution network dispatch with EVs and variable energy
Peng Lu · Hanqing Lan · Qiwei Yuan · Zhihao Jiang 等14人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384
摘要 将大规模风电与大量电动汽车（EV）负荷接入电力系统，对电网的安全性与经济运行带来显著影响，带来了诸如电网调度指令频繁变动、电动汽车充放电行为无序以及网络损耗增加等一系列挑战。为此，本文建立了一种考虑大规模电动汽车的输配电网双层优化调度策略模型，采用分布式近端策略优化方法，高效管理机组出力及系统的充放电能力，并实时将这些能力分配至各个节点。上层模型以最小化系统总运行成本为目标，优化热电机组的运行状态，并调控输电网络中参与充放电的电动汽车数量；下层模型则通过优化配电网络中电动汽车的充放电功率、...
解读: 该输配电网双层优化策略对阳光电源储能及充电桩业务具有重要价值。文中分布式近端策略优化算法可应用于ST系列储能变流器的多站点协调控制,优化PowerTitan储能系统在电网调度中的充放电策略,降低网损成本。针对大规模电动汽车接入场景,可指导充电桩产品开发智能调度功能,结合iSolarCloud平台实现...
基于TPMS结构的电子设备散热冷板数值与实验研究
Numerical and experimental investigation of TPMS-structured cold plates for electronic device cooling
Junyu Chen · Xianhao Liu · Yuting Li · Xiangyou Feng 等7人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
摘要 随着电子芯片功率的不断提升，冷板已成为冷却高热负荷电子器件的一种有前景的解决方案。增材制造技术的发展促进了复杂结构的加工成型，为先进结构设计提供了更广阔的可能性。三重周期性极小曲面（Triply Periodic Minimal Surface, TPMS）结构具有优异的热物理性能，因而成为传热应用中的重要候选结构。本研究通过数值方法系统分析了蛇形流道以及三种TPMS结构（Diamond、Gyroid和I-WP）冷板的传热能力与流动特性。基于数值模拟结果，从流动模式及导热与对流耦合传热的角...
解读: 该TPMS结构冷板技术对阳光电源SiC功率器件散热具有重要应用价值。Diamond结构可应用于ST系列PCS和电动汽车驱动系统的高功率密度模块,其256.9 W/cm²散热能力可支撑SiC器件高频开关损耗。梯度单元尺寸设计可优化三电平拓扑中不均匀热分布,提升PowerTitan储能系统功率密度3-6...
基于模型预测控制的梯级水电-光伏互补系统实时调度框架
A real-time scheduling framework of cascade hydropower-photovoltaic power complementary systems based on model predictive control
Chengguo Su · Li Li · Taiheng Zhang · Quan Sui 等5人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.392
摘要 光伏（PV）发电与水电的联合运行已成为促进可再生能源消纳的有效途径。在实时调度过程中提升对水电和光伏发电的管理与控制能力，有助于满足电网预期的电力需求。然而，应对光伏发电出力和径流固有的不确定性仍是一项重大挑战。本文提出了一种基于模型预测控制（MPC）的梯级水电-光伏（CH-PVP）互补系统实时调度框架。采用Wasserstein生成对抗网络（WGAN）对径流和光伏发电出力进行预测，在此基础上构建了考虑动态水流滞时和水电机组振动区的CH-PVP互补系统实时调度模型，旨在最小化功率偏差并减少...
解读: 该MPC实时调度框架对阳光电源水光互补系统具有重要价值。WGAN预测模型可集成至iSolarCloud平台,提升光伏出力预测精度;动态水延时建模思路可应用于ST储能系统的充放电调度,优化SG逆变器与水电的协调控制策略。MILP快速求解技术(<1分钟)适配GFM/VSG控制的实时响应需求,降低功率偏差...
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