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电力电子系统中功率半导体模块的热网络研究综述
Thermal Networks for Power Semiconductor Modules in Power Electronic Systems: A Review
Xiang Li · Yi Zhang · Haoze Luo · Xin Yang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文综述了功率半导体模块热网络模型的发展。随着电力电子应用对功率密度、开关频率、运行温度及可靠性要求的不断提高，功率模块的设计面临严峻挑战。文章重点探讨了热网络建模技术，旨在通过精确的热管理提升系统整体性能与可靠性。
解读: 热管理是阳光电源提升逆变器与储能系统功率密度的核心技术。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，功率模块（IGBT/SiC）的热设计直接决定了产品的可靠性与寿命。本文提到的热网络模型可深度集成至iSolarCloud智能运维平台，用于实时监测核心功率器件的结温状态，...
一种用于直流配电网MMC的最近电平PWM方法
A Nearest Level PWM Method for the MMC in DC Distribution Grids
Yi Wang · Can Hu · Ruoyu Ding · Lie Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
针对中压直流配电网中的模块化多电平变换器（MMC），传统的最近电平调制（NLM）在模块数量较少时会导致严重的电流畸变。本文提出了一种结合NLM和PWM的混合调制方法，通过仅使每个桥臂的一个模块工作在PWM模式下，有效改善了输出波形质量。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。随着储能系统向中高压直流侧并网趋势发展，MMC拓扑的应用日益广泛。该混合调制方法通过优化PWM策略，在模块数量受限的情况下提升了电流质量，有助于降低滤波成本并提高系统效率。建议研发团队关注该技术在大型储能电...
模块化多电平变换器启动过程中的闭环预充电控制
Closed-Loop Precharge Control of Modular Multilevel Converters During Start-Up Processes
Binbin Li · Dandan Xu · Yi Zhang · Rongfeng Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文提出了两种闭环预充电控制方法，分别用于模块化多电平变换器（MMC）在直流侧和交流侧启动过程中对子模块（SM）电容进行充电。该方法旨在调节恒定充电电流，从而缩短启动时间并消除浪涌电流，同时实现了电容电压平衡控制。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的闭环预充电控制策略能有效解决大容量储能系统启动时的浪涌电流冲击问题，提升设备安全性与可靠性。建议研发团队关注该控制算法在提升系统黑启动能力及缩短并网响应时间方面的应用，优化PCS产品...
一种基于电压的模块化多电平变换器模型预测控制开路故障检测与隔离方法
A Voltage-Based Open-Circuit Fault Detection and Isolation Approach for Modular Multilevel Converters With Model-Predictive Control
Dehong Zhou · Shunfeng Yang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
针对模块化多电平变换器（MMC）中子模块（SM）绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的开路故障，本文提出了一种基于模型预测控制（MPC）的快速故障检测与隔离（FDI）方法。该方法能够有效识别单管开路故障，提升变换器的运行可靠性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的基于MPC的故障诊断技术，能够显著提升系统在复杂工况下的可靠性，减少非计划停机。建议研发团队关注该算法在实时计算资源占用方面的表现，并将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过...
一种改进序域下基于禁区的交流电网-变换器系统稳定性判据
A Novel Forbidden-Region-Based Stability Criterion in Modified Sequence-Domain for AC Grid-Converter System
Yi Zhou · Haitao Hu · Jie Yang · Zhengyou He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文提出了一种改进序域下基于禁区的稳定性判据（N-FRBC），用于交流电网-变换器系统。相比dq域下的禁区判据，该方法利用序域阻抗比矩阵的镜像频率对称性，减少了约束条件数量，并改进了禁区范围，降低了保守性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能变流器（PCS）的并网稳定性设计。随着全球电网弱电网特征日益显著，基于阻抗的稳定性分析是确保PowerTitan、PowerStack及组串式逆变器在复杂电网环境下稳定运行的关键。该判据通过降低保守性，有助于优化逆变器控制参数设计，提升产品在弱电...
弱电网条件下用于降低并网变换器电流谐波的集成陷波LCL滤波器
An Integrated Trap-LCL Filter With Reduced Current Harmonics for Grid-Connected Converters Under Weak Grid Conditions
Jingyang Fang · Xiaoqiang Li · Xu Yang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
为满足并网标准，需限制由变换器调制产生的开关频率及其倍频处的谐波。本文提出一种集成陷波LCL滤波器，通过在LCL滤波器中引入调谐于开关频率及其倍频的LC陷波支路，替代传统L滤波器，有效抑制了弱电网环境下的高频电流谐波，提升了并网电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。在当前全球电网渗透率提升、弱电网场景增多的背景下，该集成陷波LCL滤波器方案能有效抑制开关频率谐波，显著提升系统在弱电网下的并网稳定性与电能质量。建议研发团队评估该拓扑的...
一种基于增强型真空断路器的无源振荡直流断路方案
A Passive Oscillation DC Breaking Scheme Based on Enhanced Vacuum Interrupter
Yu Xiao · Yi Wu · Yifei Wu · Mingzhe Rong 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
由于直流系统缺乏自然电流过零点，直流断路一直是关键难题。现有方案多依赖电力电子器件或预充电路，导致成本高昂且控制复杂。本文提出了一种基于真空断路器的无源振荡直流负载电流断路方案，通过无源电路产生振荡电流实现强制过零，有效简化了直流断路控制策略。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。目前大容量储能系统直流侧保护多依赖高成本的电力电子断路器或熔断器，该无源振荡方案利用真空断路器实现强制过零，有望显著降低直流侧保护成本，提升系统可靠性。建议研发团队评估该方案在大型储能电...
基于关断电压与卷积神经网络的IGBT模块结温监测方法
A Junction Temperature Monitoring Method for IGBT Modules Based on Turn-Off Voltage With Convolutional Neural Networks
Huimin Wang · Zhiliang Xu · Xinglai Ge · Yongkang Liao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
结温监测（JTM）对IGBT模块的可靠性评估和健康管理至关重要。针对现有方法在负载电流依赖性方面存在精度不足的问题，本文提出了一种基于关断电压特征与卷积神经网络（CNN）的结温监测方法，有效提升了复杂工况下结温估计的准确性与鲁棒性。
解读: 结温监测是提升阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）可靠性的关键技术。IGBT作为功率变换的核心器件，其热应力直接影响设备寿命。该方法利用CNN处理关断电压波形，能够摆脱传统方法对负载电流的强依赖，实现更精准的实时热状态感知。建议在iSolarCloud智能运维平台中集成此...
一种适用于任意拓扑MC-WPT系统的通用互感与负载识别方法
A Universal Mutual Inductance and Load Identification Methodology for MC-WPT Systems With Arbitrary Topology
Zhi-Juan Liao · Bin Gao · Fan Yi · Zhi-Peng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种基于本征态机制的通用前端识别方法，用于获取磁耦合无线电能传输（MC-WPT）系统的互感与负载参数。该方法建立了任意拓扑MC-WPT系统的通用实本征态参数准则，并推导了互感与负载的通用解析表达式，实现了对不同拓扑系统参数的精确辨识。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但随着电动汽车无线充电技术的演进，该研究中涉及的参数辨识与拓扑分析方法可作为技术储备。对于阳光电源的充电桩产品线，若未来布局无线充电领域，该通用辨识算法有助于提升系统在不同耦合环境下的自适应能...
通过多功能单片保护电路提高GaN功率HEMT的稳定性
Stability Improvement of GaN Power HEMT by a Multifunctional Monolithic Protection Circuit
Qihao Song · Xin Yang · Bixuan Wang · Everest Litchford 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种与GaN功率HEMT单片集成的栅极静电放电（ESD）保护电路。该多功能电路不仅增强了栅极的ESD鲁棒性，还在功率HEMT正常开关操作期间提高了导通电阻（RON）和阈值电压（VTH）的稳定性。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在提升功率密度和开关频率方面具有显著优势。该研究提出的单片集成保护电路有效解决了GaN器件在实际应用中常见的ESD脆弱性及动态导通电阻漂移问题，这对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。通过提升器件级的可靠性，可进一步缩小逆变器体积并提升转换效率。建议研...
一种机制-数据驱动的电池三维温度分布自适应在线估计算法
A Mechanism-Data Driven Self-Adaptive Online Estimation Algorithm for 3-D Temperature Distribution of Battery
Yi Xie · Wensai Ma · Wei Li · Rui Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
锂电池性能受温度影响显著。本文提出了一种自适应三维热建模方法，通过两步电阻传递算法（RTA）实现模型自适应。该方法结合物理机制与数据驱动，能够实现电池内部三维温度场的在线精确估计，为电池热管理提供技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack储能系统具有极高应用价值。目前储能系统面临高倍率充放电带来的热失控风险，传统BMS仅能监测表面温度，无法获取内部三维热场。引入该机制-数据驱动算法，可显著提升BMS对电芯内部温度的感知精度，优化液冷系统控制策略，从而提升系统循环寿命与安全性...
基于FSK通信的Dual-Active-Bridge变换器功率与通信解耦研究
Power and Communication Decoupling for a Dual-Active-Bridge Converter With FSK-Based Talkative Power Conversion
Yang Leng · Rongwu Zhu · Yi Liu · Peter Adam Hoeher 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文探讨了“谈话式功率转换”（TPC）技术，旨在利用电力电子变换器实现功率传输与数据通信同步，从而省去额外的通信基础设施。针对DAB变换器中基于频移键控（FSK）的调制方式，文章重点解决了电感电流直流偏置问题，提出了功率与通信的解耦控制策略，提升了系统通信可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。DAB是双向DC-DC变换器的核心拓扑，若能通过功率链路实现通信（TPC），可显著简化储能系统内部模块间的布线复杂度，降低通信故障率，提升系统集成度与可靠性。建议研发团队关注该解耦控制策略在抑制直流偏置方...
基于虚拟阻抗优化的电感电流观测与并网逆变器无电流传感器控制
Virtual Impedance Refined Inductor Current Observation and Current Sensorless Control for Grid-Connected Inverter
Yanjun Tian · Tengfei Liu · Yi Wang · Di Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对并网逆变器电流传感器失效导致系统停机或控制性能下降的问题，本文提出了一种增强型电流观测方法。通过引入虚拟阻抗技术，该方法实现了在无电流传感器情况下的高精度电流观测与控制，有效提升了逆变器在传感器故障下的运行可靠性与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要应用价值。在光伏电站长期运行中，电流传感器故障是导致设备停机的常见原因，该无传感器控制策略可作为一种有效的冗余备份方案，显著提升产品的可靠性与可用性（Availability）。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过软件算法实...
混合式中压直流断路器中非对称IGCT器件二极管感应反向电压应力的抑制
Suppression of Diode-Induced Reverse Voltage Stress for the Asymmetric IGCT Device in the Hybrid MVDC Circuit Breaker
Jiayu Fan · Yu Xiao · Xinming Shao · Zhonghao Dongye 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
非对称集成门极换流晶闸管（IGCT）在混合式中压直流（MVDC）断路器中常用于电流分担与续流，以提升真空灭弧室的介电恢复能力。本文针对续流二极管导通期间，非对称IGCT器件承受的反向电压应力问题进行研究，旨在抑制该应力以防止器件失效。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子器件（IGCT）在直流断路器中的应用及可靠性。虽然阳光电源目前的主力产品（光伏逆变器、储能PCS）多采用IGBT或SiC模块，但随着公司在大型储能系统及直流输配电领域（如PowerTitan系列、高压直流耦合方案）的深入布局，对高压直流断路技术及功率器件的极端工况保护具...
一种用于感应电能传输效率优化的双侧桥式变换器运行模式选择方法
An Operation Mode Selection Method of Dual-Side Bridge Converters for Efficiency Optimization in Inductive Power Transfer
Shuxin Chen · Yang Chen · Hongchang Li · Nguyen Anh Dung 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
在感应电能传输系统中，阻抗匹配是实现高效率的关键。然而，由于负载阻抗在无线充电等应用中经常变化，维持阻抗匹配成为一项挑战。本文提出了一种通过控制负载侧功率变换器，使等效负载阻抗在负载变化时保持在最优值的有效解决方案。
解读: 该研究关注的双侧桥式变换器（Dual-Side Bridge）及阻抗匹配控制技术，与阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（PCS）业务高度相关。在无线充电桩产品中，该技术可显著提升能量传输效率；在储能PCS领域，通过优化双向DC-DC变换器的运行模式，可提升系统在宽电压范围下的转换效率，降低损耗。建议...
材料创新与界面工程协同优化以缓解高功率氮化镓基蓝光激光二极管中的COD
Synergistic optimization of material innovation and interface engineering for COD mitigation in high-power GaN-based blue laser diodes
Qiangqiang Guo · Shuiqing Li · Heqing Deng · Zhibai Zhong 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
针对高功率GaN基蓝光激光二极管中常见的灾变性光学损伤（COD）问题，本文提出了一种材料创新与界面工程协同优化的策略。通过改进电子阻挡层设计并引入高Al组分渐变层，有效抑制了电子泄漏并提升了空穴注入效率；同时优化p型欧姆接触界面，显著降低了接触电阻与界面缺陷密度。实验结果表明，该协同优化方法大幅提高了器件的COD阈值与可靠性，为高性能激光二极管的开发提供了关键技术路径。
解读: 该研究在GaN器件COD可靠性提升方面的创新对阳光电源的高频化产品布局具有重要参考价值。通过材料与界面优化提升的GaN器件可靠性，可直接应用于新一代SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频DC/DC模块，以及车载OBC等对功率密度要求较高的产品。特别是其提出的界面工程优化方法，有助于提升阳光电源...
PT对称与PT破缺状态下无线电能传输系统的恒流、恒压及恒功率控制
Constant Current, Constant Voltage, and Constant Power Control for Wireless Power Transfer Systems in PT-Symmetric and PT-Broken State
Zhi-Juan Liao · Fan Yi · Bin Gao · Guanyu Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
PT对称磁耦合无线电能传输（MC-WPT）系统因其位置鲁棒性和高传输效率备受关注。然而，该系统在负载扰动下难以实现恒定输出，且传输距离受临界耦合限制。本文提出了一种新型控制策略，旨在解决上述问题，实现恒流（CC）、恒压（CV）及恒功率（CP）输出。
解读: 该文献探讨的无线电能传输（WPT）技术目前主要应用于电动汽车充电领域。对于阳光电源而言，虽然目前主营业务集中在有线充电桩，但无线充电代表了未来电动汽车补能的便捷化趋势。该研究中关于PT对称状态下的恒流、恒压控制算法，可作为公司在充电桩技术储备中的前瞻性研究。建议研发团队关注其在提高传输效率和抗负载扰...
一种用于单相半桥有源电力滤波器的串并联谐振LCL滤波器参数设计
Parameter Design of a Novel Series-Parallel-Resonant LCL Filter for Single-Phase Half-Bridge Active Power Filters
Jingyang Fang · Guochun Xiao · Xu Yang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种用于单相半桥有源电力滤波器（APF）的新型高阶无源滤波器，即串并联谐振LCL（SPRLCL）滤波器。通过在电容支路引入串联谐振以及在电网侧电感并联小电容引入并联谐振，该拓扑有效改善了滤波性能。文中提出了三种参数设计方法以优化滤波器特性。
解读: 该研究提出的SPRLCL滤波器拓扑在提升滤波性能的同时优化了系统体积，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型工商业储能PCS产品具有重要参考价值。在单相逆变器产品中，采用此类高阶滤波方案可有效抑制高频谐波，减小磁性元件体积，从而提升功率密度并降低成本。建议研发团队评估该拓扑在iSolarCloud智能运维...
基于级联H桥变换器的再生电机驱动系统电容减小功率解耦控制
Power Decoupling Control for Capacitance Reduction in Cascaded-H-Bridge-Converter-Based Regenerative Motor Drive Systems
Zezhou Yang · Jianjun Sun · Xiaoming Zha · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
针对级联H桥（CHB）变换器在中高压电机驱动中存在的二次谐波功率波动问题，本文探讨了通过功率解耦控制技术减少直流侧电容容量的方法。该方法旨在避免传统方案中通过过大配置电容或增加额外无源/有源器件带来的成本与体积增加，从而优化系统功率密度。
解读: 该技术主要针对级联H桥拓扑，虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用两电平或三电平拓扑，但该功率解耦控制策略在提升功率密度和降低直流侧电容成本方面的思路，对阳光电源未来开发高压大功率储能变流器（PCS）或特高压光伏并网设备具有参考价值。通过优化控制算法减少电...
一种提升高频功率变换器分辨率的最优数字脉宽调制抖动技术
An Optimal Digital Pulse-Width-Modulated Dither Technique to Enhance the Resolution of High-Frequency Power Converters
Jingyang Fang · Xu Yang · Lei Zhang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
宽禁带半导体器件的应用显著提升了功率变换器的功率密度与效率，但其极高的开关频率对数字控制系统的时钟频率提出了严苛要求。本文提出一种最优数字PWM抖动技术，旨在解决高频变换器中数字控制分辨率不足的问题，从而在不大幅提升系统时钟频率的前提下，实现高精度控制。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向更高功率密度和更小体积演进，SiC等宽禁带半导体器件的应用已成趋势。高频化带来的控制分辨率瓶颈是实现高效率与低谐波输出的关键障碍。该抖动技术为阳光电源的数字控制平台提供了有效的解决方案，有助于在不增加昂贵高速处理器成本的前提下，提升逆变器与PC...
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