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一种集成基于绝缘体上硅
SOI）栅极驱动的高温碳化硅
Zhiqiang Wang · Xiaojie Shi · Leon M. Tolbert · Fei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种用于高温、高功率密度应用的高集成度碳化硅（SiC）MOSFET功率模块。设计并制造了一种可在200°C环境温度下工作的基于绝缘体上硅（SOI）的栅极驱动器，并测试了其在不同温度下的驱动电流能力。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的战略价值。随着光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）向更高功率密度和更小体积演进，高温运行能力是提升系统集成度的关键。SOI基栅极驱动技术能够有效解决SiC器件在高温环境下的驱动可靠性问题，有助于阳光电源在极端工况下提升逆变器效率并简化...
碳化硅功率MOSFET的温度相关短路能力
Temperature-Dependent Short-Circuit Capability of Silicon Carbide Power MOSFETs
Zhiqiang Wang · Xiaojie Shi · Leon M. Tolbert · Fred Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文对当前商用碳化硅（SiC）MOSFET的短路耐受能力进行了全面评估与数值研究。在25至200°C的壳温及400至750V的直流母线电压条件下，对三种1200V SiC MOSFET进行了测试，揭示了其短路性能随温度变化的规律，为功率器件的可靠性设计提供了关键数据支持。
解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能PCS功率密度与效率的核心技术。该研究揭示了SiC MOSFET在高温及高压下的短路失效机理，对阳光电源优化组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统的驱动保护电路设计至关重要。建议研发团队利用该结论改进短路保护逻辑，在保证高功率密度的同...
一种高密度3.3 kV/2000 A SiC MOSFET功率模块：设计、制造与实验评估
A High-Density 3.3 kV/2000 a SiC MOSFET Power Module: Design, Fabrication, and Experimental Evaluation
Yimin Zhou · Zhiqiang Wang · Lingqi Tan · Chunyang Man 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对海上风电柔性直流输电系统对中压大容量功率模块的需求，开发了一种高密度3.3 kV/2000 A碳化硅（SiC）功率模块。该模块具备优异的电热特性，为高功率电子变换器及系统的革新提供了新机遇，并详细介绍了其设计、制造工艺及实验验证过程。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。3.3kV高压SiC器件的应用可显著提升变流器功率密度并降低损耗，是实现海上风电及高压直流输电系统小型化、高效化的关键。建议研发团队关注该模块的封装散热技术与寄生参数优化，未来可将其引入至高压储能PCS或海上风...
一种用于SiC电机驱动终端过电压抑制的带阻型dv/dt滤波器
A Band-Stop-Type dv/dt Filter for Terminal Overvoltage Mitigation of SiC Motor Drives
Neng Wang · Zhiqiang Wang · Zicheng Liu · Guoqing Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对碳化硅（SiC）电机驱动中高dv/dt引起的电机终端过电压挑战，本文提出了一种基于频域过电压分析的无源dv/dt滤波器。该滤波器采用创新的带阻结构，结合并联R-L-C电路，利用电阻提供阻尼并实现阻抗匹配，有效抑制了过电压现象。
解读: 该技术对阳光电源的SiC应用具有重要参考价值。随着公司在光伏逆变器和储能PCS中加速导入SiC功率器件以提升功率密度和效率，高dv/dt带来的电磁干扰（EMI）和电机/变压器绝缘应力问题日益凸显。该带阻型滤波器设计思路可优化公司高频功率模块的输出滤波方案，特别是在长电缆连接的工商业光伏或储能系统应用...
由有功功率控制引起的基于虚拟阻抗限流的构网型逆变器最小稳态故障电流
Minimum Steady-State Fault Current of Grid-Forming Inverters With Virtual Impedance-Based Current Limiting Caused by Active Power Control
Tao Liu · Xiaojie Shi · Jianan Yan · Zhiqiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
基于虚拟阻抗（VI）的限流技术广泛应用于构网型（GFM）逆变器。通常VI设计为最差工况下的最大值以限制稳态故障电流。然而，本文揭示了受有功功率控制约束的影响，在故障期间逆变器无法达到预期的限流效果，导致稳态故障电流存在最小值，这对电网保护策略的设计具有重要意义。
解读: 该研究直接关系到阳光电源构网型产品（如PowerTitan储能系统及大型组串式逆变器）在弱电网或故障工况下的并网稳定性。目前行业内普遍采用虚拟阻抗进行限流，但该文指出的有功控制约束下的“最小故障电流”问题，提示我们在设计GFM控制策略时，不能仅依赖虚拟阻抗，还需协同优化有功功率环的动态响应，以确保在...
一种基于NSGA-II优化的流形微通道散热器，用于提升SiC功率模块的散热性能与热均匀性
An NSGA-II Optimized Manifold Microchannel Heat Sink With Better Heat Dissipation and Superior Thermal Uniformity for SiC Power Modules
Chunyang Man · Zhiqiang Wang · Yu Liao · Xiaojie Shi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
碳化硅（SiC）功率模块凭借优异性能成为可再生能源与电动汽车的首选。然而，高热流密度与热分布不均限制了其性能提升。本文提出一种基于NSGA-II算法优化的流形微通道散热器，旨在解决SiC模块的散热瓶颈，显著提升散热效率与热均匀性。
解读: 该研究直接针对SiC功率模块的核心散热痛点，对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及PowerTitan/PowerStack储能变流器具有重要参考价值。随着阳光电源产品功率密度的不断提升，SiC器件的应用日益广泛，高热流密度带来的热管理挑战愈发严峻。本文提出的流形微通道散热优化设计，可有效降低Si...
一种基于内部栅极状态提取的SiC MOSFET栅极开路故障检测方法
A Gate Open-Circuit Failure Detection Method of SiC MOSFETs Based on Internal Gate State Extraction
Shengxu Yu · Zhiqiang Wang · Lingqi Tan · Jingwu Qin 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
栅极键合线断裂导致的栅极开路故障是SiC MOSFET的一种新型失效模式，易引发直通故障及栅极氧化层击穿。为提升SiC器件的可靠性，本文提出了一种快速准确的栅极开路故障检测方案，通过提取内部栅极状态，实现对该失效模式的有效监测与预警。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。随着SiC MOSFET在高性能功率变换器中的广泛应用，其可靠性直接决定了系统的长效运行。该故障检测方法可集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器/PCS的驱动控...
非对称故障下风电场接入MMC-HVDC系统的弱电网特性分析与电压支撑增强运行模式选择
Weak Grid Characteristic Analysis and Operating Mode Selection for Voltage Support Enhancement of Wind Farms Connected to MMC-HVDC During Asymmetric Faults
Jianan Yan · Xiaojie Shi · Tao Liu · Zhiqiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文研究了在无同步机支撑的MMC-HVDC风电并网系统中，非对称故障下的电压支撑问题。针对弱电网特性，分析了MMC电压-频率控制模式下的运行局限，并提出了增强电压支撑能力的运行模式选择策略，以满足电网规范对风电机组故障穿越的要求。
解读: 该研究涉及的构网型（Grid-forming）控制技术与阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏逆变器的高压并网技术高度相关。随着新能源渗透率提升，弱电网环境下的电压支撑能力已成为核心竞争力。阳光电源应借鉴文中针对非对称故障的控制策略，优化逆变器在弱电网下的故障穿越（LVRT/HVR...
基于物理信息神经网络的参数化热仿真方法用于快速功率模块热设计
A Parameterized Thermal Simulation Method Based on Physics-Informed Neural Networks for Fast Power Module Thermal Design
Yayong Yang · Zhiqiang Wang · Yu Liao · Wubin Kong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出一种基于物理信息神经网络（PINNs）的参数化三维热仿真方法，以实现功率模块热设计的快速设计空间探索。利用PINNs能够快速逼近描述功率模块热行为的参数化偏微分方程解的能力，开发了用于碳化硅（SiC）三相半桥功率模块的热场仿真框架，以进行参数化仿真。经过一次无监督训练后，基于PINNs的模型可以快速预测不同输入参数组合下功率模块的热场分布结果。对比结果表明，在不同组合情况下，PINNs的预测结果与COMSOL数值模拟和实验测量结果大致相符。此外，在用于参数优化的大规模设计空间探索任务中，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理信息神经网络（PINNs）的参数化热仿真技术具有重要的工程应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们在功率模块热设计方面面临着日益严峻的挑战：一方面，碳化硅（SiC）等新型功率器件的广泛应用使得热管理复杂度显著提升；另一方面，市场对产品快速迭代和定...
基于构网型控制的分布式能源资源孤岛检测性能评估
Performance Evaluation of Islanding Detection for Distributed Energy Resources with Grid-forming Control
Shuliang Zhu · Yuyang Liu · Xiaojie Shi · Yuhao Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月
随着分布式能源资源（DER）的广泛应用，构网型（GFM）逆变器控制技术得到发展，旨在维持并网运行下的频率与电压稳定，但其对孤岛检测有效性的负面影响引发关注。本文针对经典下垂型GFM控制与滑模频率偏移（SMS）孤岛检测方法的协同运行性能进行评估。通过建立小信号模型，深入分析二者交互机理，确定确保孤岛状态下可靠检测与并网状态下稳定运行的SMS系数合理范围。研究表明，SMS系数与下垂控制中Q-V系数等关键参数共同影响检测效果，需协同优化设计。仿真与实验验证了理论分析的正确性。
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控制优化具有重要价值。文章揭示的SMS孤岛检测系数与下垂控制Q-V系数的协同设计方法，可直接应用于阳光电源GFM控制策略的参数整定，解决构网型逆变器在弱电网或微电网场景下孤岛检测失效的难题。通过小信号模型分析确定的参数合理范...
基于转矩分量量化的构网型光伏系统同步稳定性分析与增强
Analysis and Enhancement of Synchronization Stability in Grid-forming PV Systems Using Torque Component Quantification
Qiong Chen · Yajie Tang · Diyang Gong · Lei Lin 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
摘要：随着分布式光伏的快速部署，电力系统的稳定性问题备受关注。作为一种解决方案，具备主动调节电压和频率功能的并网电压源控制（GFM）应运而生。在众多GFM方案中，直流母线电压同步控制因能够稳定光伏系统的直流母线电压，并利用其直流母线电容储存的能量模拟惯性支撑，而备受瞩目。然而，采用直流母线电压同步控制的光伏系统（PV - DVSC）在某些运行条件下可能会引发低频振荡（LFO）。为降低此类风险，本文利用转矩分量量化方法，研究低频振荡的机理及相应的抑制方法。首先，建立了PV - DVSC的转矩分析模...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所研究的构网型光伏系统同步稳定性技术具有重要的战略价值。随着分布式光伏大规模接入电网，传统跟网型控制已难以满足电网稳定性要求，构网型（GFM）控制作为新一代技术方向，能够主动调节电压和频率，这与我们在光伏逆变器领域的技术升级路径高度契合。 论文聚焦的直流母线电压同...
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