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基于零序电压的永磁电机匝间短路与高阻连接故障检测与分类
Detection and Classification of Turn Fault and High Resistance Connection Fault in Permanent Magnet Machines Based on Zero Sequence Voltage
Rongguang Hu · Jiabin Wang · Andrew R. Mills · Ellis Chong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
随着对电气系统可靠性要求的提高，健康监测与故障检测至关重要。永磁电机中常见的匝间短路故障会导致严重损坏，需及时检测与缓解；而高阻连接故障虽不直接导致严重后果，但会引起相位不对称。本文提出一种基于零序电压的检测与分类方法，旨在提升电机系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的故障诊断与可靠性监测，对阳光电源的风电变流器业务具有参考价值。风电变流器作为发电机与电网的接口，其对发电机侧故障的快速识别能力直接影响系统可用率。虽然阳光电源目前主营光伏与储能，但风电变流器作为核心业务之一，引入此类基于零序电压的非侵入式故障诊断算法，可提升变流器对发电机绕...
不同PWM模式下三相电压源逆变器共模与差模性能的分析表征
Analytical Characterization of CM and DM Performance of Three-Phase Voltage-Source Inverters Under Various PWM Patterns
Yang Huang · Jared Walden · Andrew Foote · Hua Bai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文针对电机驱动系统中的共模(CM)和差模(DM)信号，提出了一种基于双傅里叶积分(DFI)的共模电压(CMV)分析模型，适用于多种脉宽调制(PWM)方案。该模型为深入理解逆变器电磁兼容性(EMC)及电流特性提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器PCS）具有重要意义。在电力电子系统中，CMV引起的漏电流是影响光伏系统安全及电磁兼容性的关键因素。通过DFI分析模型，研发团队可优化PWM调制策略，在设计阶段即有效抑制共模干扰，降低对滤波器体积的要求，从而提升PowerTitan...
利用三相浮动H桥系统作为串联补偿器的感应电机智能并网
Smart Grid Connection of an Induction Motor Using a Three-Phase Floating H-bridge System as a Series Compensator
Siyu Leng · A. R. N. M. Reaz Haque · Nirmana Perera · Andrew M. Knight 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年10月
电网电压暂降是工业电能质量的主要问题，导致了92%的电能质量故障及严重的停产损失。本文提出了一种用于感应电机的串联补偿方案，通过三相浮动H桥系统提升电网电压稳定性，有效缓解电压暂降对工业负载的影响，保障系统运行的连续性与可靠性。
解读: 该文献研究的浮动H桥串联补偿技术在电能质量治理领域具有参考价值。对于阳光电源而言，该拓扑可应用于工商业电能质量治理设备（如SVG或有源滤波器）。虽然阳光电源的核心产品线（如PowerTitan储能系统或组串式逆变器）主要侧重于功率变换与电网支撑，但该技术中关于电压暂降补偿的控制策略，可借鉴用于提升逆...
面向航空应用USB-C PD充电器的飞跨电容分压LLC谐振变换器设计
Design of a Flying-Capacitor-Based Voltage Divider LLC Resonant Converter for USB-C PD Charger in Aircraft Applications
Jiewen Hu · Bo Wen · Rolando Burgos · Rodrigo Fernandez-Mattos 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
随着便携式设备及USB PD规范的普及，航空领域对USB供电需求激增。本文针对航空应用中宽电压增益需求，提出了一种基于飞跨电容分压的LLC谐振变换器设计，旨在提升功率密度与转换效率，解决高压输入下的高效功率变换难题。
解读: 该研究探讨的飞跨电容分压LLC拓扑在提升功率密度和效率方面具有显著优势，对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有参考价值。随着户用储能与充电桩集成化趋势增强，该拓扑可优化DC-DC级设计，降低功率器件电压应力，提升系统整体效率。建议研发团队关注该拓扑在小型化、高效率电源模块中的应用潜力，特别是在...
全氮化镓集成共源共栅异质结场效应晶体管
All-GaN-Integrated Cascode Heterojunction Field Effect Transistors
Sheng Jiang · Kean Boon Lee · Ivor Guiney · Pablo F. Miaja 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文设计并制造了用于功率开关应用的全氮化镓集成共源共栅（Cascode）异质结场效应晶体管。通过氟处理和金属-绝缘体-半导体（MIS）栅极结构，实现了+2V的阈值电压。该器件通过匹配增强型和耗尽型部分的电流驱动能力，实现了300 mA/mm的输出电流。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品具有重要意义。随着光伏逆变器向高功率密度、高开关频率方向演进，GaN器件凭借低开关损耗优势，能显著提升整机效率并缩小体积。全氮化镓集成Cascode结构在提升可靠性的同时，简化了驱动电路设计。建议研发团队关注该技术在微型逆变器及高频DC-DC变换器中的应...
一种用于双有源桥变换器直流偏置消除的磁通门电流传感器
A Fluxgate-Based Current Sensor for DC Bias Elimination in a Dual Active Bridge Converter
Guanqun Qiu · Li Ran · Hao Feng · Huaping Jiang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
双有源桥（DAB）DC-DC变换器中隔离变压器的直流偏置问题是影响系统效率与安全的关键。本文提出了一种基于磁通门技术的电流传感器，用于在包含大电流高频交流分量的背景下精确测量直流偏置电流。实验表明，该传感器相比商用霍尔传感器显著降低了测量误差，有效提升了DAB变换器的控制精度与运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器中的DC-DC级具有重要应用价值。DAB拓扑是储能变流器（PCS）实现双向功率流动的核心，变压器直流偏置会导致磁饱和、损耗增加甚至器件损坏。引入高精度磁通门传感器可实现对直流偏置的实时闭环抑制，提升PCS在复...
基于10kV SiC MOSFET的固态变压器三相有源前端变换器系统
A Three-Phase Active-Front-End Converter System Enabled by 10-kV SiC MOSFETs Aimed at a Solid-State Transformer Application
Anup Anurag · Sayan Acharya · Nithin Kolli · Subhashish Bhattacharya 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文探讨了高压碳化硅（SiC）器件在固态变压器中的应用。通过使用10kV SiC MOSFET，可省去复杂的多电平级联结构，简化三相两电平电压源变换器系统，从而提升系统的可靠性与控制简便性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。10kV SiC器件的应用有望简化高压侧变换器拓扑，减少级联模块数量，从而降低系统复杂度和故障率，提升功率密度。建议研发团队关注超高压SiC器件的封装散热及驱动保护技术，探索其在兆瓦级光储系统中的应用潜力，以...
MagNet：用于建模功率磁性材料特性的机器学习框架
How MagNet: Machine Learning Framework for Modeling Power Magnetic Material Characteristics
Haoran Li · Diego Serrano · Thomas Guillod · Shukai Wang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种名为MagNet的开源机器学习框架，用于功率磁性材料建模。该框架整合了超过50万个实验测量的激励数据点，涵盖多种材料及运行工况。文章详细阐述了数据采集与质量控制流程，并展示了机器学习在提升磁性元件建模精度与效率方面的应用潜力。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源光伏逆变器和储能PCS的核心损耗源。MagNet框架提供的机器学习建模方法，可显著提升磁性元件在高频、复杂工况下的损耗预测精度，有助于优化PowerTitan等储能系统及组串式逆变器的磁性设计，实现更优的功率密度和效率。建议研发团队引入该数据库进行磁性材料特性拟合，...
用于服务器和数据中心的12V或48V输入、0.9V输出有源钳位正激变换器功率模块
A 12- or 48-V Input, 0.9-V Output Active-Clamp Forward Converter Power Block for Servers and Datacenters
Xin Zhang · Bai Nguyen · Andrew Ferencz · Todd Takken 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
DC-DC电源是高性能计算和数据中心服务器处理器的关键组件。将中间总线电压（12V或48V）转换为处理器核心电压（约0.9V）必须兼顾高效率、紧凑性和成本效益。本文提出了两种有源钳位正激变换器（ACFC）功率模块，分别用于12V和48V输入场景。
解读: 该技术主要针对服务器电源（POL）领域，与阳光电源目前的核心业务（光伏逆变器、储能PCS、充电桩）存在一定差异。然而，随着阳光电源在iSolarCloud智能运维平台及数据中心能源管理领域的布局，高效DC-DC变换技术对于提升数据中心供电效率具有参考价值。建议关注其高功率密度设计方法，可为未来储能系...
基于传统荧光灯控制IC的D类串并联LCC型恒流大功率LED驱动器开通优化设计
Turn-On Optimization for Class D Series–Parallel LCC-Type Constant Current High-Power LED Driver Design Based on Traditional Fluorescent Control IC
Keng Chen · Peng Xiao · Andrew Johnsen · Raul Saenz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文研究了一种基于半桥D类串并联LCC拓扑的可调光LED驱动器的启动性能优化方法。该驱动器适用于347-480 Vac输入电压的户外或高棚灯应用，最大输出功率为100W，输出电流调节范围宽（50-800mA）。研究重点在于解决宽负载范围下的启动控制问题。
解读: 该文献探讨的D类LCC谐振拓扑及软开关优化技术，在电力电子变换领域具有通用参考价值。虽然阳光电源主营光伏逆变器、储能PCS及充电桩等大功率电力电子设备，与LED驱动应用场景不同，但其涉及的谐振电路软开关控制策略、宽电压/宽负载范围下的启动稳定性设计，可为阳光电源户用光伏逆变器或小型DC-DC变换模块...
超电容器：用于功率转换应用的印刷薄膜柔性电容器
Metacapacitors: Printed Thin Film, Flexible Capacitors for Power Conversion Applications
Barry Van Tassell · Shyuan Yang · Chengrui Le · Limin Huang 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
Metacapacitors项目旨在提升离线式功率变换器的效率、功能及外形规格，特别适用于LED固态照明。该项目基于集成开关电容（SC）拓扑，通过材料与电路的协同设计，为负载管理及各类功率转换应用提供了一种极具吸引力的技术平台。
解读: 该技术涉及的新型薄膜电容与集成开关电容拓扑，对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有潜在参考价值。随着功率密度要求的不断提升，减小无源元件体积是实现产品小型化、轻量化的关键。建议研发团队关注该柔性薄膜电容在小型化DC-DC变换器中的应用潜力，评估其在高温、高频环境下的可靠性，以优化户用逆变器或充...
通过能量回收缓冲电路和死区时间优化实现超结5kW DC-DC变换器功率级效率超过99%
Achieving Efficiencies Exceeding 99% in a Super-Junction 5-kW DC–DC Converter Power Stage Through the Use of an Energy Recovery Snubber and Dead-Time Optimization
Andrew N. Hopkins · Plamen Proynov · Neville McNeill · Bernard H. Stark 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文介绍了一种基于超结（SJ）MOSFET的5kW双向DC-DC变换器功率级，工作电压为400V。SJ MOSFET具有低导通电阻和低开关损耗的优势，但其体二极管的反向恢复特性会影响电压源变换器的性能。本文通过引入能量回收缓冲电路和优化死区时间，有效提升了变换效率，使其超过99%。
解读: 该研究对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如ST系列PCS）具有极高的参考价值。在户用储能和组串式逆变器中，DC-DC变换器的效率直接决定了系统的整体能效和散热设计难度。文中提出的能量回收缓冲电路和死区时间优化策略，能够有效降低SJ MOSFET在高频切换下的损耗，有助于进一步缩小产品体积并提升功...
一种具有有源能量缓冲的2kW单相七电平飞跨电容多电平逆变器
A 2-kW Single-Phase Seven-Level Flying Capacitor Multilevel Inverter With an Active Energy Buffer
Yutian Lei · Christopher Barth · Shibin Qin · Wen-Chuen Liu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文介绍了一种针对Google/IEEE Little Box Challenge设计的2kW、60Hz、450VDC转240VAC逆变器。该逆变器采用七电平飞跨电容多电平拓扑，并集成有源能量缓冲电路，旨在实现高效率与高功率密度，适用于光伏发电及电动汽车充电等场景。
解读: 该研究提出的七电平飞跨电容拓扑及有源能量缓冲技术，对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。通过增加电平数可有效降低输出滤波器的体积，提升功率密度，符合当前户用产品小型化、轻量化的发展趋势。有源能量缓冲技术能有效抑制单相系统中的二次纹波，有助于延长直流侧电解电容的寿命，提升整...
1.2kV垂直结构氮化镓
GaN）p-n二极管的浪涌电流与雪崩耐受能力
Jingcun Liu · Ruizhe Zhang · Ming Xiao · Subhash Pidaparthi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文报道了基于100mm氮化镓衬底制造的业界首款1.2kV级垂直结构GaN p-n二极管的雪崩与浪涌电流耐受性。该器件面积为1.39mm²，击穿电压达1589V，在非钳位感性开关测试中表现出7.6J/cm²的临界雪崩能量密度，并具备优异的浪涌电流耐受能力。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能PCS领域对高功率密度和高效率的追求，1.2kV垂直GaN器件的成熟具有重要意义。相比SiC，GaN在更高频率下具备更低的开关损耗，该研究验证了其在极端工况（雪崩与浪涌）下的可靠性，为未来在户用光伏逆变器及小型化储能模块中替代SiC器件提供了技术储备。建议研发团队关注其...
用于光伏组件检测的紫外荧光成像：现场组件观测特征的最佳实践与调查
Ultraviolet Fluorescence Imaging for Photovoltaic Module Metrology: Best Practices and Survey of Features Observed in Fielded Modules
Dylan J. Colvin · Andrew M. Gabor · William C. Oltjen · Philip J. Knodle 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年3月
随着光伏（PV）产业的日益成熟，对系统进行特性表征的程度也必须相应提高。紫外荧光（UVF）成像技术是一种有价值、易于实施、高通量且非侵入性的技术，可用于在现场和实验室对光伏组件进行特性表征。然而，紫外荧光成像仍是一项相对较新的技术，光伏行业的许多人仍未意识到其潜力。我们提供了获取、处理和解读紫外荧光图像的指南。我们列出了成像硬件和设置的注意事项，提出了图像处理的建议流程，并详细介绍了紫外荧光图像中显示的特征调查情况。一个包含7190个光伏组件紫外荧光图像的新数据库以及由BrightSpot Au...
解读: 该紫外荧光成像技术对阳光电源光伏逆变器产品线及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。UVF无损检测可集成至SG系列逆变器的智能诊断系统，通过识别封装脱层、电极断裂等早期缺陷，提升MPPT算法对组件异常的响应精度。标准化的缺陷特征库可嵌入iSolarCloud平台，实现大规模电站的预测性...
点对点太阳能与储能交易：一种基于网络化多智能体强化学习的方法
Peer-to-peer energy trading of solar and energy storage: A networked multiagent reinforcement learning approach
Chen Feng · Andrew L.Liu · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 利用分布式可再生能源，特别是太阳能和储能系统，通过点对点（P2P）能源交易在本地配电网中运行，长期以来被视为提升能源系统韧性与可持续性的一种解决方案。然而，消费者和产消者（即拥有光伏系统和/或储能设备的用户）缺乏参与重复性P2P交易所需的专业知识，而可再生能源边际成本为零的特点也给公平市场价格的确定带来了挑战。为解决这些问题，本文提出多智能体强化学习（MARL）框架，以帮助自动化消费者对其光伏系统和储能资源的投标与管理行为，该框架基于一种采用供需比（supply–demand ratio）...
解读: 该多智能体强化学习框架对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的协同控制具有重要价值。可将MARL算法集成到iSolarCloud平台,实现分布式光储资产的自主竞价与能量管理优化。特别是供需比清算机制与物理网络约束的结合,为PowerTitan储能系统在虚拟电厂场景下的P2P交易提供可行路径,提...
具有接触退化迹象的户外暴露光伏组件表征
Characterization of Field-Exposed Photovoltaic Modules Featuring Signs of Contact Degradation
Max Liggett · Dylan J. Colvin · Andrew Ballen · Manjunath Matam 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月
本研究对多个因在炎热潮湿气候环境中暴露而出现金属接触腐蚀迹象的光伏（PV）组件展开调查。这些组件包括两个暴露时长分别为10年和14年的多晶硅铝背场系统，以及一个暴露时长为4年的单晶硅钝化发射极背接触电池系统。采用了全面的多尺度表征方法对这些光伏组件进行详细评估。进行了电流 - 电压（$I - V$）、太阳电池开路电压（Suns - $V_{\text{OC}}$）测量、电致发光成像、红外成像和紫外荧光成像，并对感兴趣的部位进行取样，采用截面扫描电子显微镜（SEM）进行分析。提出并实施了一套严格的...
解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器配套组件的长期可靠性评估具有重要价值。研究揭示的湿热环境下金属栅线腐蚀与封装材料水解导致的接触退化机制，可直接应用于iSolarCloud智能运维平台的预测性维护算法优化。通过集成电致发光与红外热成像的诊断方法，能提升智能诊断系统对组件接触劣化的早期识别能力，在填充...
基于电磁暂态仿真分析含逆变型电源的扰动事件
Analysis of a Disturbance Event With Inverter-Based Resources Using EMT Simulations
Suman Debnath · Phani Marthi · Jongchan Choi · Sayan Samanta 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
随着逆变型电源（IBR）渗透率的提高，亟需更先进的扰动分析与规划方法。传统的相量域暂态稳定分析难以准确刻画IBR在故障期间的动态特性。本文针对2018年安吉利斯森林扰动事件，采用高精度电磁暂态（EMT）仿真，构建了电网及受影响光伏电站的详细模型。文中阐述了从传统相量域数据和实测数据建立EMT模型的方法，并复现了光伏电站在故障期间的响应行为，开展了敏感性分析。通过改变光伏电站内部元件及电网参数，评估其对故障响应的影响，揭示了关键影响因素，为系统规划者在高比例IBR接入背景下保障电网可靠性提供了分析...
解读: 该EMT仿真分析方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的故障穿越能力优化具有重要价值。文中揭示的IBR故障响应特性可直接应用于：1）优化SG系列逆变器的LVRT/HVRT控制策略，提升电网扰动下的动态响应性能；2）改进ST储能系统的GFM/GFL控制算法，增强高IBR渗透率场景下的电网支撑...
封闭式自然对流PFC-LLC氮化镓变换器中系统级热性能与功率密度的综合优化
Comprehensive System-Level Thermal Performance and Power Density Optimization in Enclosed Natural Convection PFC-LLC GaN Converters
Rahil Samani · Ignacio Galiano Zurbriggen · Ruoyu Hou · Juncheng Lu 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
氮化镓增强型高电子迁移率晶体管（e - HEMT）在将效率提升至可能的极致方面表现卓越。随着功率密度按需增加且效率趋近饱和点，对半导体可靠性和热管理的担忧也日益加剧。本文聚焦于基于氮化镓的两级功率因数校正（PFC） - LLC 变换器，这是自然冷却消费电子产品中常见的一种拓扑结构，并探索解决其热瓶颈问题的方案。本文提出了一种平衡热网络，该网络通过精确的与温度相关的损耗表征将热域和电域相互连接而建立。然后将这些损耗模型应用于功率变换器的热网络中。此外，主要在元件级研究中发展起来的热耦合概念被拓展到...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN器件的PFC-LLC变换器热管理优化技术具有重要的战略价值。该研究针对自然冷却条件下的功率变换系统，提出了系统级热-电耦合网络模型和多目标优化框架，这与我司在光伏逆变器和储能变流器产品中追求高功率密度、高可靠性的技术路线高度契合。 GaN器件的应用是我司下一...
优化热电冷却器在轻型电动车辆电池热管理中的应用
Optimising thermoelectric coolers for battery thermal management in light electric vehicles
Sankhadeep Bhattacharyy · Quang Truong Dinh · Andrew Mcgordon · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386
电池热管理系统（BTMS）对于提升电动汽车电池的性能和寿命至关重要。由于结构紧凑，轻型电动车辆（LEVs）对BTMS的尺寸和重量存在严格限制。热电冷却器（TECs）以其紧凑性和可靠性著称，有望成为LEVs中BTMS的潜在解决方案。然而，TECs在BTMS中的集成仍缺乏对TEC材料的最优选择、BTMS的最优设计以及运行特性的系统分析，这些正是本研究重点解决的关键问题。首先，本文建立了一种适用于与TECs集成的简化电池模型，能够反映电池内部的温度分布。随后通过仿真和BTMS性能分析，量化了在不同产热...
解读: 该热电冷却器优化技术对阳光电源轻型电动车充电解决方案及储能热管理具有重要参考价值。研究中TEC材料选型、多目标优化方法可应用于ST系列储能PCS的电池热管理系统设计,特别是功率器件散热优化。文中提出的5.89%能耗节省潜力与阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护策略结合,可提升充电桩及储能系...
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