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一种基于神经网络辅助损耗模型的电力模块热优化高效电热耦合仿真方法
An Efficient Electrothermal Coupling Simulation Method Based on Neural Network-Aided Power Loss Model for Power Module Thermal Optimization
Yayong Yang · Zhiqiang Wang · Lingqi Tan · Guoqing Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种高效的电热耦合仿真方法，利用数据驱动的神经网络功率损耗模型来提升电力模块热优化的仿真效率。文中介绍了神经网络损耗模型的构建方法及自动数据提取流程，并提出了一种间接耦合策略，显著降低了计算成本，为电力电子系统的热设计提供了快速、准确的评估手段。
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。在功率模块设计阶段，传统有限元热仿真耗时极长，引入神经网络辅助的电热耦合模型可大幅缩短研发周期，提升功率密度设计水平。建议研发团队将其应用于高功率密度逆变器及储能变流器（...
一种用于SiC-MOSFET模块快速瞬态测量的集成数字信号反馈传感器
An Integrated Digital Signal Feedback Sensor for Fast Transient Measurements of SiC-MOSFET Modules
Zenan Shi · Fei Xiao · Yifei Luo · Laili Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种用于碳化硅（SiC）MOSFET模块的数字信号反馈传感器设计方法，旨在应用于未来的有源栅极驱动器。该方法实现了高带宽、高集成密度和低延迟的瞬态测量，并针对现有研究的不足提出了创新解决方案，为提升功率模块的驱动性能与保护机制提供了技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该集成传感器技术可显著优化有源栅极驱动电路，提升对SiC模块瞬态过程的实时监测能力，从而在实现更精准的过流/过压保护的同时，进一步压...
一种基于空间矢量调制的维也纳整流器宽范围不平衡电网电流畸变抑制新策略
A Novel Strategy for Current Distortion Suppression Based on Space Vector Modulation for Vienna Rectifiers Under the Wide-Range Unbalanced Grids
Zhaocheng Shi · Na Li · Ya Yang · Zhen Fan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
维也纳整流器因高效率和无桥臂直通风险，广泛应用于风电及电动汽车充电系统。传统空间矢量调制（SVM）在零交叉点附近因非理想矢量序列导致输入电流畸变。本文提出一种新策略，旨在解决宽范围不平衡电网下的电流畸变问题，提升整流器在复杂电网环境下的电能质量与运行稳定性。
解读: 该研究针对维也纳整流器（Vienna Rectifier）在电网不平衡工况下的电流控制优化，对阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有重要参考价值。充电桩产品在面对弱电网或复杂工况时，通过优化SVM算法可有效降低输入电流谐波，提升电能质量，符合公司对高效率、高可靠性电力电子产品的技术追求。建议研...
具有可逆矢量选择的三相AC/DC变换器预测占空比控制
Predictive Duty Cycle Control With Reversible Vector Selection for Three-Phase AC/DC Converters
Xiaolong Shi · Jianguo Zhu · Li Li · Dylan Dah-Chuan Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
传统预测占空比控制（CPDCC）在三相全桥AC/DC变换器中通过电网电压矢量位置选择相邻非零矢量对。该方法虽简单，但存在计算出的矢量持续时间频繁小于零的缺陷。本文提出了一种可逆矢量选择策略，有效解决了这一问题，提升了变换器的控制性能与稳定性。
解读: 该研究针对三相AC/DC变换器的核心控制算法进行了优化，直接契合阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器以及储能变流器（PCS）的底层控制技术。通过改进预测占空比控制策略，能够有效提升逆变器在电网电压波动下的输出电流质量和动态响应速度，降低开关损耗。建议研发团队将其应用于PowerTitan系列储能PCS...
通过数字-模拟混合补偿抑制隧道磁阻电流传感器的温度漂移
Suppression of Temperature Drift in Tunneling Magnetoresistance Current Sensors by Digital-Analog Hybrid Compensation
Jieqiang Gao · Jiaming Liu · Mengmeng Guan · Xianfeng Liang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
隧道磁阻（TMR）电流传感器因高灵敏度和低功耗备受关注，但温度漂移限制了其精度与稳定性。本文提出了一种数字-模拟混合补偿方案，有效抑制了温度漂移，实现了高精度的电流检测。
解读: 电流传感器是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中实现高精度电流采样和闭环控制的核心器件。TMR传感器相比传统霍尔传感器具有更高灵敏度，但其温漂问题是制约高功率密度产品在极端环境（如户外高温、高寒）下稳定运行的瓶颈。该数字-模拟混合补偿技术可直接应用于阳光电源的电流采样电路...
具有减小滤波器尺寸和宽ZVS负载范围的软开关PWM级联三电平组合DC-DC变换器
Soft Switching PWM Cascaded Three-Level Combined DC–DC Converters With Reduced Filter Size and Wide ZVS Load Range
Yong Shi · Xu Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了两种软开关级联三电平（TL）组合DC-DC变换器。第一种由半桥级联TL DC-DC变换器（CTLC）和全桥CTLC组成，第二种由两个全桥CTLC组成。这些拓扑结构具有共同优势：所有开关的关断电压仅为输入电压的一半，且实现了宽负载范围内的零电压开关（ZVS），有效减小了滤波器尺寸。
解读: 该研究提出的级联三电平拓扑在降低开关电压应力及优化滤波器体积方面具有显著优势，非常契合阳光电源在高压大功率光伏逆变器及储能变流器（PCS）领域的需求。随着光伏系统向1500V甚至更高电压等级演进，该拓扑有助于降低对功率器件耐压等级的要求，提升系统功率密度。建议研发团队关注其在PowerTitan等大...
宽负载范围ZVS三电平DC-DC变换器：四开关管、电容钳位、双次级开关及更小的输出滤波器体积
Wide Load Range ZVS Three-Level DC–DC Converter: Four Primary Switches, Capacitor Clamped, Two Secondary Switches, and Smaller Output Filter Volume
Yong Shi · Xu Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
本文提出了一种新型软开关PWM三电平DC-DC变换器。该拓扑通过引入两个次级开关，实现了初级开关的半电压应力，并仅需一个飞跨电容即可实现电压钳位，简化了初级电路结构。该方案在宽负载范围内实现了零电压开关（ZVS），并有效减小了输出滤波器体积，提升了功率密度。
解读: 该拓扑对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。其三电平结构与电容钳位技术能有效降低开关管电压应力，非常适合高压直流母线应用，有助于提升光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）的功率密度和效率。通过引入次级开关优化输出滤波，可进一步减小整机体积，降低散热成本。建议研...
基于阻抗特性分析的直流微电网孤岛检测速度提升与系统稳定性增强研究
Detecting Speed Improvement and System Stability Enhancement for DC Microgrids Islanding Detection Based on Impedance Characteristic Analysis
Tianling Shi · Hongyi Chen · Boxin Liu · Shiyuan Fan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
直流微电网的孤岛检测是保障系统安全的关键。正反馈孤岛检测技术因检测速度快、非检测区小而备受关注，但其反馈回路可能影响系统稳定性。本文通过阻抗特性分析，旨在提升直流微电网孤岛检测速度的同时，优化系统稳定性。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。在直流微电网应用中，孤岛检测的快速性与系统稳定性是核心技术难点。通过阻抗特性分析优化正反馈控制，可直接提升阳光电源PCS产品在离网切换过程中的响应速度与运行可靠性。建议研发团队将该分析方法集成...
具有紧凑结构的宽负载范围ZVZCS三电平DC-DC变换器
Wide Load Range ZVZCS Three-Level DC–DC Converter With Compact Structure
Yong Shi · Xin Wang · Ji Xi · Xuwei Gui 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种新型零电压零电流开关（ZVZCS）三电平DC-DC变换器，旨在满足高压输入DC-DC功率转换需求。该拓扑通过输入电容和阻断电容将主开关管的关断电压钳位在Vin/2，并引入两个低VA额定值的MOSFET，实现了宽负载范围下的软开关特性，有效提升了变换效率并优化了系统结构。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。三电平拓扑在处理高压输入时能有效降低开关管电压应力，允许使用更低电压等级的功率器件，从而降低成本并提升效率。ZVZCS技术能显著减少开关损耗，有助于提升逆变器功率密度。建议研发团队评估该拓扑...
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...
关于构网型变流器故障恢复阶段暂态过流机制的研究
On the Transient Overcurrent Mechanism of Grid Forming Converter in Fault Recovery Stage
Boxin Liu · Xin Xiang · Yonghao Li · Yi Long 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文研究了构网型（GFM）变流器在故障恢复阶段因暂态功角摆动导致的过流现象。相比故障期间，恢复阶段的电流峰值可能更高，从而威胁功率器件的安全。文章通过电流功率角平面分析了电流轨迹，揭示了该过流机制，为提升变流器故障穿越能力提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型技术布局。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对电网支撑能力要求的提高，GFM技术已成为核心竞争力。研究揭示的故障恢复阶段暂态过流机制，对于优化阳光电源逆变器及PCS的控制算法（如VSG控制策略）至关重要。通过改进电流限制策略和暂态稳定性控制，可有效降低功...
一种增强更多电力飞机高压直流供电系统稳定性的有源阻尼控制策略
An Active Damping Control Strategy to Enhance the Stability of High Voltage DC Power Supply System for More Electric Aircraft
Yiming Yao · Zhuoran Zhang · Yankun Wang · Yiwei Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
随着更多电力飞机（MEA）中电机和电力电子变换器集成度提高，恒功率负载（CPL）占比持续上升，对机载电力系统的稳定性构成挑战。本文针对高压直流供电系统，提出了一种有源阻尼控制策略，以有效抑制系统振荡并提升稳定性。
解读: 该研究探讨的直流系统稳定性与恒功率负载（CPL）控制，与阳光电源的储能系统（PowerTitan/PowerStack）及组串式逆变器在弱电网环境下的运行逻辑有共通之处。虽然应用场景为航空领域，但其提出的有源阻尼控制策略对于提升阳光电源产品在复杂电网环境下的阻抗匹配能力、抑制直流侧电压振荡具有重要的...
一种具有最小化开关损耗的大功率混合软开关PWM全桥DC-DC变换器
Large Power Hybrid Soft Switching Mode PWM Full Bridge DC–DC Converter With Minimized Turn-on and Turn-off Switching Loss
Yong Shi · Xu-Wei Gui · Ji Xi · Xin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文提出了一种适用于大功率工业应用的新型PWM全桥DC-DC变换器。通过在不同输入输出条件下调节原边开关管的软开关模式，实现了系统效率的最优化。在零电压零电流开关（ZVZCS）模式下，通过优化软开关过程，有效降低了开关管的开通与关断损耗。
解读: 该拓扑技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。在大功率DC-DC变换环节，开关损耗是限制功率密度和效率提升的核心瓶颈。本文提出的ZVZCS混合软开关技术，能够显著降低高压大电流工况下的开关损耗，有助于提升阳光电源PCS产品的转换效...
EDISON混合式断路器的控制开发与故障电流换流测试
Control Development and Fault Current Commutation Test for the EDISON Hybrid Circuit Breaker
Yuchen He · Qichen Yang · Yuan Li · Sanghun Kim 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
直流断路器是直流网络系统的核心组件。EDISON混合式断路器结合了机械开关与固态开关的优势，在降低导通损耗的同时实现了快速切断。本文重点研究了该断路器的控制策略开发及故障电流换流测试，验证了其在直流配电网中的应用潜力与可靠性。
解读: 该技术主要应用于高压直流输电及大型直流微电网场景。对于阳光电源而言，随着PowerTitan等大型储能系统及直流耦合微电网项目的规模化应用，直流侧的故障保护与隔离至关重要。EDISON混合式断路器的高效低损耗特性，可作为未来大容量储能电站直流侧保护方案的参考，有助于提升系统安全性。建议研发团队关注其...
基于柔性交流端口固态变压器的增强型软常开点配电网互联研究
A Flexible-AC-Port Solid-State Transformer-Based Enhanced Soft Normally Open Point for Interconnecting Distribution Networks
Jianwen Zhang · Junjie Luo · Jianqiao Zhou · Jiajie Zang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于柔性交流端口固态变压器（FACP-SST）的增强型软常开点（e-SNOP），旨在解决现有全功率变换方案成本高、体积大的问题。该方案具备灵活的功率流控制、无功补偿及直流源荷接入能力，有效提升了配电网的灵活性与集成能力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS产品线具有重要参考价值。e-SNOP本质上是一种多端口能量路由技术，与阳光电源在微电网和工商业储能应用中的多能互补需求高度契合。FACP-SST拓扑有助于优化PCS的功率密度和成本，特别是在电网侧储能与配电网柔性互联场...
基于斯塔克尔伯格博弈的软演员评论家-深度强化学习方法用于锂离子电池及冷却系统的快速充电管理
Fast Charging Management of a Lithium-Ion Battery and Cooling System: A Stackelberg Game-Based Soft Actor Critic−Deep Reinforcement Learning Method
Hongrong Yang · Quanyi Chen · Xiaoying Shi · Yinliang Xu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月
本文提出了一种针对锂离子电池和冷却系统的快速充电管理策略，旨在解决在多种物理约束条件下实现快速充电，同时将冷却能耗和电池老化降至最低的难题。将电池与冷却系统之间的复杂耦合关系构建为基于斯塔克尔伯格博弈的双层优化框架，以反映充电和冷却过程的顺序交互。为此，开发了一种基于斯塔克尔伯格博弈的软演员 - 评论家深度强化学习方法，并对其收敛性进行了严格证明，确保了该方法的可靠性。大量实验结果验证了该方法的有效性，表明其优于现有先进策略，包括单智能体深度强化学习、贝叶斯方法以及恒流 - 恒压（CCCV） -...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Stackelberg博弈和深度强化学习的快充管理技术具有重要的战略价值。该技术通过将电池充电与热管理系统的耦合关系建模为双层优化框架，实现了充电速度、能耗控制和电池寿命之间的动态平衡，这与我司储能系统的核心技术需求高度契合。 在储能业务层面，该技术可直接应用于我...
一种基于改进有限位置集锁相环的无交流电压传感器并网逆变器频率自适应控制策略
A Frequency Adaptive Control Strategy for Grid-Connected Inverters Without AC Voltage Sensor Based on an Improved Finite Position Set-Phase Locked Loop
Hao Yang · Lihui Yang · Shuo Chen · Jinzhu Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
对于连接到弱电网且无交流电压传感器的并网逆变器（GCI），频率变化的出现会降低电网电压估计的准确性，还会降低 GCI 的输出性能。为解决这些问题，基于虚拟磁链（VF）估计器，提出了一种基于改进牛顿 - 拉夫逊法的有限位置集锁相环（INR - FPS - PLL）以及一种带有准比例复数积分（QPCI）控制器的频率自适应控制策略。具体而言，为满足频率变化时快速获取电网频率信息的需求，开发了仅需六次迭代的 INR - FPS - PLL。该锁相环计算负担小且收敛速度快。然后，由于频率变化会降低电网电压...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无交流电压传感器的并网逆变器频率自适应控制技术具有重要的应用价值和战略意义。 **技术价值分析**：该技术针对弱电网环境下的频率波动问题，提出了基于虚拟磁链估算器和改进型锁相环（INR-FPS-PLL）的控制策略。对于阳光电源的光伏逆变器和储能变流器产品线，这项技术能...
一种增强多电飞机高压直流电源系统稳定性的主动阻尼控制策略
An Active Damping Control Strategy to Enhance the Stability of High Voltage DC Power Supply System for More Electric Aircraft
Yiming Yao · Zhuoran Zhang · Yankun Wang · Yiwei Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
随着电动机和电力电子变流器在多电飞机（MEA）的电力系统（EPS）中集成度的不断提高，恒功率负载（CPL）的占比持续上升。这给机载电力系统的稳定性带来了重大挑战。本文针对采用绕线转子同步发电机的高压直流供电系统提出了一种有源阻尼控制策略。首先，利用小信号建模推导了系统的输出阻抗。基于阻抗准则，分析了恒功率负载功率和控制参数对系统稳定性的影响。随后，对各种有源阻尼位置和配置的效果进行了分析和比较，最终选择虚拟电阻 - 电容串联作为最优有源阻尼方案。最后，推导并完善了有源阻尼控制策略的实现方法。实验...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的主动阻尼控制策略具有重要的技术参考价值。虽然研究聚焦于航空领域的高压直流供电系统，但其核心问题——恒功率负载（CPL）导致的系统稳定性挑战，与我们在光伏储能系统中面临的技术难题高度相似。 在我们的储能变流器和微电网解决方案中，大量功率电子设备呈现恒功率特性，...
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...
基于相关性的多安全等级传输通道下网络物理控制系统的欺骗攻击检测
Correlation-Based Deception Attack Detection for Cyber–Physical Control Systems With Multiple-Security Level Transmission Channels
Xixing Xue · Junhong Wang · Yang Shi · Xiang Yu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月
本文研究了涉及多安全级别传输信道场景下的欺骗攻击检测问题。强大的攻击者可以利用可靠和不可靠信道的数据构建隐蔽的欺骗攻击。从数据相关性的角度出发，我们开发了三种不同资源消耗的检测方案。首先，利用全安全信道建立基于新息的时变数据相关性，该相关性在攻击下会引发残差协方差变化。其次，引入了一种无需全安全信道的噪声加密机制。对于前两种方法，我们提出了一种有针对性的优化方法，通过利用量化的残差协方差变化来提高检测性能。第三，从动态系统稳定性的角度出发，我们提出了一种时移编码方法，并严格证明了该方法对攻击行为...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于相关性的网络物理控制系统欺骗攻击检测技术具有重要的战略价值。随着我司光伏逆变器、储能系统及新能源微网解决方案的数字化和网络化程度不断提升，系统面临的网络安全威胁日益严峻，特别是针对SCADA系统和能源管理平台的欺骗攻击可能导致发电效率下降、储能系统误调度甚至设备损坏...
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