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一种面向长周期应用对称多电平逆变器设计与实现的新型可靠性评估方法
A novel reliability estimation methodology towards the design and implementation of symmetric multilevel inverter for long run applications
Daki Krishnachaitanya · Chitra Annamalai · Maher Al-Greer · Sitangshu Sekhar Biswas · IET Power Electronics · 2025年1月 · Vol.18
多电平逆变器（MLIs）虽性能优越，但在长期运行中面临可靠性问题。本文提出一种基于先进仿真与统计模型的MLI可靠性评估新方法，可更准确预测故障概率。同时，设计了一种新型对称七电平逆变器拓扑结构，在开关损耗、可靠性、总谐波失真（THD）及器件数量方面均表现出优越性能，并通过硬件实验验证了其有效性。
解读: 该可靠性评估方法对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的长寿命设计具有重要参考价值。文中提出的基于统计模型的故障预测方法可直接应用于PowerTitan储能系统的预测性维护策略，结合iSolarCloud平台实现智能诊断。七电平对称拓扑在降低开关损耗和THD方面的优势，可为阳光电源三电平拓扑的...
用于固态变压器隔离直流环节的纳米晶磁芯电感集成利兹线高功率中频变压器设计方法
Design Methodology for Inductor-Integrated Litz-Wired High-Power Medium-Frequency Transformer With the Nanocrystalline Core Material for Isolated DC-Link Stage of Solid-State Transformer
Bin Chen · Xu Liang · Nina Wan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种中频变压器（MFT）的综合设计方法，旨在平衡功率容量、效率与功率密度。研究重点在于满足材料、绝缘、漏感及温度限制的前提下，推导了矩形利兹线在谐波电流下的最优导体尺寸解析表达式，为高功率密度变换器设计提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统至关重要。储能变流器（PCS）中广泛采用隔离型DC-DC变换器（如DAB拓扑），中频变压器是实现高功率密度和高效率的核心磁性元件。本文提出的电感集成设计方法及利兹线优化策略，可直接应用于提升PCS的功率密度，减少体积与损耗...
基于预测方法的高速永磁同步电机高精度无传感器控制
High-Precision Sensorless Control of High-Speed Permanent Magnet Synchronous Motor Based on the Prediction Methodology
Mengting Ye · Tingna Shi · Chen Li · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种针对高速永磁同步电机（HSPMSM）的高精度无传感器控制策略。该策略基于预测方法，并结合了带有滤波器的电机数学模型。文中开发了一种连续变边界层滑模观测器（CVBSMO），有效缓解了传统滑模控制中因快速切换引起的抖振问题，提高了系统控制精度。
解读: 该技术主要应用于高速电机驱动领域。对于阳光电源而言，虽然核心业务聚焦于光伏和储能，但该研究中涉及的“无传感器控制”和“滑模观测器”算法，在风电变流器的高速电机侧控制，以及未来可能涉及的工业驱动或高功率密度辅助电机驱动中具有参考价值。特别是CVBSMO算法在抑制抖振方面的优化，有助于提升变流器在复杂工...
基于预测方法的高速永磁同步电机全速域无传感器控制
Full-Speed-Range Sensorless Control of High-Speed Permanent Magnet Synchronous Motor Based on the Prediction Methodology
Mengting Ye · Yanfei Cao · Wei Chen · Tingna Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种基于预测方法的高速永磁同步电机（HSPMSM）全速域无传感器控制策略。通过引入预测思想，在启动阶段生成包含位置信息的误差电流，从而直接解调出速度和位置信息，实现了全速范围内的稳定控制。
解读: 该技术主要针对高速永磁同步电机（HSPMSM）的无传感器控制，虽然阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及风电变流器，但该控制算法在高性能电机驱动领域具有通用性。对于阳光电源的电动汽车充电桩及未来可能涉及的储能系统辅助电机驱动（如液冷系统水泵、风扇电机控制）具有参考价值。通过引入预测控制算法，可以提升电...
基于通用图形处理器的高效包络分析与降噪故障诊断方法
High-Performance and Energy-Efficient Fault Diagnosis Using Effective Envelope Analysis and Denoising on a General-Purpose Graphics Processing Unit
Myeongsu Kang · Jaeyoung Kim · Jong-Myon Kim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本文提出了一种基于包络分析的机械状态监测方法，通过软阈值降噪技术提升声发射信号信噪比，并在GPU上实现高效计算。该方法成功应用于低速轴承故障识别，验证了其在处理高频采样数据时的性能与能效优势。
解读: 该技术主要关注机械设备的故障诊断与状态监测，对阳光电源的运维体系具有参考价值。在风电变流器及大型集中式光伏逆变器的风扇、冷却系统等旋转部件监测中，该方法可提升故障预警的准确性与实时性。建议研发团队关注GPU加速算法在iSolarCloud智能运维平台中的应用，通过引入此类高效信号处理技术，优化设备全...
一种使用SPICE对复杂磁性元件进行建模的系统化方法：在可变电感中的应用
A Systematic Approach to Modeling Complex Magnetic Devices Using SPICE: Application to Variable Inductors
J. Marcos Alonso · Gilberto Martinez · Marina Perdigao · Marcelo Rafael Cosetin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文提出了一种基于磁阻等效电路的SPICE建模方法，用于复杂磁性元件的仿真。该方法使用户能够在任意运行条件下研究磁性结构的磁学和电学行为，涵盖了恒定磁阻和可变磁阻等关键建模要素，为电力电子变换器中的磁性元件设计提供了高效的仿真手段。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源光伏逆变器及储能PCS的核心功率部件，其损耗和温升直接影响整机效率与可靠性。该文提出的SPICE磁阻建模方法，能够有效提升研发阶段对复杂磁性结构（如高频变压器、电感）的仿真精度，减少物理样机迭代次数。建议研发团队将其应用于PowerTitan等大功率储能变流器及组串...
电力电子模块主动热循环降低方法
Methodology for Active Thermal Cycle Reduction of Power Electronic Modules
Christoph H. van der Broeck · Lukas A. Ruppert · Robert D. Lorenz · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种针对交流应用中电力电子模块的主动热控制方法，包含损耗控制单元、热观测器结构及主动热循环降低算法。该方法旨在减少模块互连处的热机械应力，从而提升电力电子器件的可靠性与使用寿命。
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储能变流器）具有极高的应用价值。逆变器与PCS在复杂电网环境下频繁承受功率波动，导致功率模块产生热应力，是影响设备寿命的关键瓶颈。通过引入主动热循环降低算法，可在不增加额外硬件成本的前提下，平抑模块结温波动，显著提升产品在...
用于SiC MOSFET瞬态仿真的一种快速准确的混合数据驱动建模方法
Hybrid Data-Driven Modeling Methodology for Fast and Accurate Transient Simulation of SiC MOSFETs
Peng Yang · Wenlong Ming · Jun Liang · Ingo Ludtke 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
为实现SiC MOSFET瞬态仿真的快速与高精度，本文提出了一种混合数据驱动建模方法。不同于基于复杂非线性方程的传统建模，该方法利用人工神经网络（ANN）进行建模。通过在全工作区域测量I-V特性来训练模型，从而在保证精度的同时显著提升了仿真效率。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度和效率的核心器件。该建模方法利用机器学习替代复杂的物理方程，能显著缩短研发阶段的电路仿真周期，并提升对高频开关瞬态过程的预测精度。建议研发团队将其应用于高频功率模块的优化设计中，以辅助评估SiC器...
高达100 MHz的磁环磁芯三维有限元全波仿真建模方法
Modeling Methodology of Magnetic Toroidal Cores for 3-D FEM Full-Wave Simulation up to 100 MHz
Rafael Suárez · María Tijero · Roberto Moreno · Jose Manuel González · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种针对磁环磁芯在高达100 MHz频率下的三维有限元（FEM）全波仿真建模方法。近年来，磁性元件的三维FEM仿真日益重要，但磁性材料在仿真中的应用存在挑战。通常仅使用复磁导率进行模拟，本文旨在解决高频下磁性材料建模的复杂性问题。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向高功率密度和高开关频率发展，磁性元件（如电感、变压器）的高频损耗与EMI特性成为设计的核心瓶颈。该研究提出的高频三维有限元建模方法，能有效提升对磁芯在高频工况下损耗及寄生参数的预测精度。建议研发团队将其应用于高频磁性元件的优化设计中，特别是针对...
基于N端口测量的SiC功率模块寄生参数提取方法
Methodology for Parasitic Elements Extraction of SiC Power Module Based on N-Port Measurement
Gregory Almeida · Sebastien Serpaud · Victor Dos Santos · Bernardo Cougo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种基于测量的SiC功率模块换流回路RL寄生参数提取方法。该方法采用闭环/半闭环模型，通过对功率模块外部N个端口进行S参数测量，实现对模块内部寄生参数的精确提取，为SiC模块的高频建模与优化设计提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统至关重要。随着SiC器件在高性能逆变器和PCS中的广泛应用，高频寄生参数直接影响开关损耗、电压尖峰及EMI性能。通过此方法，研发团队可更精准地进行功率模块建模与PCB布局优化，提升产品功率密度与可靠性。建议在下一代高频...
多相DC-DC变换器中功率MOSFET选型与相数优化设计方法
Design Methodology of Sizing Power MOSFETs and Optimizing Phase Counts in Multiphase DC–DC Converter for Maximizing Power Efficiency
Kaushik Venkata Sri Sai Dadi · Ashish Kumar Jha · Ashis Maity · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种多相DC-DC变换器中功率MOSFET选型与相数优化设计方法，旨在提升全负载范围内的效率。传统设计中各相尺寸相同会导致宽负载范围内效率波动较大，本文提出的方法通过优化设计显著改善了整体效率曲线。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。储能变流器（PCS）和充电桩内部常采用多相DC-DC变换架构，通过优化MOSFET选型与相数，可有效提升产品在轻载及全负载工况下的转换效率，降低散热损耗。建议研发团队在下一代高功率密度储...
具有高速率且经济高效的双向数据通道的E类隔离式DC-DC变换器
Class-E Isolated DC–DC Converter With High-Rate and Cost-Effective Bidirectional Data Channel
Fabio Pareschi · Nicola Bertoni · Mauro Mangia · Roberto G. Massolini 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种在隔离式E类谐振DC-DC变换器两侧建立双向通信通道的方法。该方法创新性地利用能量传输所用的变压器作为通信媒介，通过连接和断开辅助电容实现信号传输，无需额外通信隔离器件，有效降低了系统成本与复杂度。
解读: 该技术在隔离式DC-DC变换器中实现通信复用，对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用光伏逆变器具有重要参考价值。在储能PCS中，通过变压器实现通信可减少光耦等隔离器件的使用，提升系统集成度并降低故障率，同时降低BMS与PCS之间的通信成本。建议研发团队评估该拓扑...
基于DHTOL测试研究GaN HEMT在重复漏源电压振荡下的开关可靠性
A DHTOL Test-Based Methodology to Investigate the Switching Reliability of GaN HEMTs Under Repeated Drain Voltage Ringing
Muhammed Ajmal C N · Bhanu Teja Vankayalapati · Sandeep R. Bahl · Fei Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
动态高温工作寿命（DHTOL）测试是验证功率器件在实际系统运行模式下可靠性的关键手段。本文提出了一种基于DHTOL的测试方法，专门用于研究氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在存在大漏源电压振荡应用场景下的开关可靠性，为宽禁带器件的寿命评估提供了新思路。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用日益广泛。该文提出的DHTOL测试方法对于评估GaN器件在复杂开关瞬态下的长期可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在引入GaN功率模块时，参考此方法建立针对性的动态应力测试标准，以规避高频开关引起的电压振荡导致的失...
近零能耗建筑中可再生能源与电池储能系统的增强型选型方法
Enhanced Sizing Methodology for the Renewable Energy Sources and the Battery Storage System in a Nearly Zero Energy Building
Evangelos Tsioumas · Nikolaos Jabbour · Markos Koseoglou · Dimitrios Papagiannis 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种新颖的方法，用于确定将传统住宅建筑改造为近零能耗建筑（nZEB）所需的可再生能源（RES）和电池储能系统（BSS）的最佳容量。该方法通过综合考虑建筑所在地的长期气象数据及能源需求特性，实现了系统配置的优化，旨在提升能源自给率并降低运行成本。
解读: 该研究直接契合阳光电源户用光伏及户用储能业务（如iHome系列）。在nZEB趋势下，精准的容量配置是提升用户投资回报率（ROI）的关键。阳光电源可将此选型算法集成至iSolarCloud平台，为全球户用客户提供基于本地气象与负载数据的智能化配置建议，从而优化PowerStack等储能产品的选型方案，...
一种基于宽禁带器件和纳米晶变压器磁芯的双有源桥变换器高频振荡分析、设计与优化方法
A Novel Analysis, Design, and Optimal Methodology of High-Frequency Oscillation for Dual Active Bridge Converters With WBG Switching Devices and Nanocrystalline Transformer Cores
Bin Cui · Hongliang Shi · Qianhao Sun · Xueteng Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
随着宽禁带（WBG）器件和先进磁芯材料的应用，双有源桥（DAB）变换器中高dv/dt与变压器寄生参数引起的高频振荡（HFO）成为设计难点。本文提出了一种针对DAB变换器HFO的综合分析、设计及优化方法，旨在提升系统电磁兼容性与运行效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心储能业务。DAB变换器是PowerTitan、PowerStack等储能变流器（PCS）中DC-DC级的主流拓扑。随着SiC等宽禁带器件在PCS中的普及，高频振荡问题不仅影响EMI性能，还可能导致器件过压击穿。本文提出的优化方法可直接指导研发团队在PCS设计阶段抑制寄生...
一种使三线圈无线电能传输系统在长距离传输中比双线圈系统更节能的方法
A Methodology for Making a Three-Coil Wireless Power Transfer System More Energy Efficient Than a Two-Coil Counterpart for Extended Transfer Distance
W. X. Zhong · C. Zhang · Xun Liu · S. Y. Ron Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文提出了一种确保三线圈无线电能传输系统在长距离传输中比双线圈系统更节能的新方法。通过理论推导和原型验证，明确了实现该目标的条件。核心设计特征在于将电流应力从初级驱动电路转移，从而优化了整体传输效率。
解读: 该研究探讨的无线电能传输（WPT）技术是未来电动汽车充电桩领域的重要前沿方向。虽然目前阳光电源的充电桩产品主要基于有线连接，但随着自动驾驶和智慧交通的发展，大功率无线充电技术将成为差异化竞争点。该论文提出的三线圈拓扑优化及电流应力控制策略，可为阳光电源研发高效率、长距离无线充电模块提供理论参考，有助...
基于拓扑分类的复杂多环系统拆分-组合分析方法及其在LDO中的应用
Topological Classification-Based Splitting–Combining Methodology for Analysis of Complex Multi-Loop Systems and Its Application in LDOs
Zhuoqi Guo · Haiqi Li · Dan Li · Shiquan Fan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
针对复杂多环系统分析与实现难度大的问题，本文提出了一种新的分析方法。该框架将多环系统视为由级联、并联等子模块构建而成，通过拓扑分类实现系统的拆分与组合，从而简化了复杂系统的建模与分析过程，提升了设计效率。
解读: 该研究提出的多环系统分析方法对于阳光电源的电力电子研发具有参考价值。在组串式逆变器及储能变流器（PCS）的控制系统中，随着控制环路（如电流环、电压环、电网同步环等）复杂度的提升，系统稳定性分析难度加大。该方法有助于研发团队更高效地对多环反馈控制系统进行解耦与建模，特别是在优化PowerTitan等储...
一种用于无线电能传输系统中高效率电流模式和电压模式E类功率放大器的新型设计方法
A Novel Design Methodology for High-Efficiency Current-Mode and Voltage-Mode Class-E Power Amplifiers in Wireless Power Transfer systems
Shuangke Liu · Ming Liu · Songnan Yang · Chengbin Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种用于兆赫兹（MHz）无线电能传输（WPT）系统的高效率电流模式（CM）和电压模式（VM）E类功率放大器（PA）设计方法。该设计在负载宽范围变化时仍能保持高效率，并能根据负载变化调节输出功率，为高频电力电子变换提供了新的拓扑思路。
解读: 该文献探讨的MHz级高频E类功率放大器技术，目前主要应用于无线充电领域。对于阳光电源而言，虽然公司核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及充电桩，但该技术中涉及的高频软开关拓扑及宽禁带半导体应用，对提升未来小型化、高功率密度电力电子设备（如户用光伏优化器或小型化充电模块）的效率具有前瞻性参考价值。建议研...
一种源自阻抗/导纳稳定性公式的根轨迹设计方法及其在风力发电机组LCL并网变换器中的应用
A Root-Locus Design Methodology Derived From the Impedance/Admittance Stability Formulation and Its Application for LCL Grid-Connected Converters in Wind Turbines
Francisco D. Freijedo · Enrique Rodriguez-Diaz · Mohammad S. Golsorkhi · Juan C. Vasquez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文提出了一种针对风电LCL并网变换器电流控制器的系统化设计与整定方法。该方法以最小化电流环主导时间常数为目标，旨在满足风电控制器对快速响应和高稳定裕度的设计标准，并基于阻抗/导纳稳定性判据进行分析。
解读: 该研究针对LCL型并网变换器的控制优化，对阳光电源的风电变流器产品线具有直接指导意义。随着风电场接入电网环境日益复杂，基于阻抗/导纳的稳定性分析是提升变流器在弱电网下运行稳定性的关键。该方法可优化电流环设计，提升阳光电源风电变流器在复杂电网条件下的动态响应速度与抗扰能力。同时，该控制设计思路也可迁移...
符合DO-160G电流畸变测试的三相Buck型和Boost型整流器设计方法
Design Methodology for Three-Phase Buck-Type and Boost-Type Rectifiers to Comply With the DO-160G Current Distortion Test
Uros Borovic · Sisi Zhao · Jesus Angel Oliver · Pedro Alou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文针对航空电子设备DO-160G标准中关于360-800Hz变频电网下的电流畸变测试要求，提出了一种系统化的三相Buck型和Boost型整流器设计方法，旨在确保航空负载在复杂电网环境下的电能质量合规性。
解读: 虽然该研究聚焦于航空领域，但其核心涉及的高频变频电网下的电流畸变控制及整流器设计方法，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。在弱电网或极端电网环境下，光伏逆变器和储能变流器（PCS）同样面临严苛的电能质量要求。该文提出的系统化设计方法可优化公司在复杂工况下的滤波器设计与PWM控制策略，提升产品在...
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