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MOSFET功率电子模块的直接单喷射射流冷却
Direct Single Impinging Jet Cooling of a mosfet Power Electronic Module
Johannes Jorg · Silvano Taraborrelli · Garikoitz Sarriegui · Rik W. De Doncker 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种针对MOSFET功率模块的直接液体射流冲击冷却方法。通过在半导体封装上表面安装微型水射流,省去了传统的热扩散装置,直接实现热点区域的散热。该研究探讨了直接冷却技术在提升功率密度和热管理效率方面的潜力。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。随着功率密度不断提升,传统导热硅脂及散热器方案已接近瓶颈,直接液体冷却技术可有效降低功率模块结温,显著提升器件可靠性与寿命。建议研发团队关注该技术在紧凑型高功率密度模块中的应用,特别是针对大功率储能PCS及高压光伏逆变器,...
基于智能驱动的SiC功率器件结温在线监测
Online Junction Temperature Monitoring Using Intelligent Gate Drive for SiC Power Devices
Zheyu Zhang · Jacob Dyer · Xuanlyu Wu · Fei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
结温是电力电子变换器设计、运行及健康状态评估的关键参数。相比硅基器件,碳化硅(SiC)器件因材料与封装工艺的成熟度问题,其结温监测对可靠性保障尤为重要。本文提出了一种基于智能栅极驱动的实用化结温在线监测方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高价值。随着SiC器件在高效能逆变器和PCS中的广泛应用,结温的精准在线监测能显著提升系统可靠性,优化热设计余量,从而实现更紧凑的功率密度设计。建议研发团队将此智能驱动方案集成至iSolarCloud智能运维平台...
一种考虑并联支路电流分布的电动汽车电池组增强型电热模型
An Enhanced Electro-Thermal Model for EV Battery Packs Considering Current Distribution in Parallel Branches
Yi Xie · Xi Wang · Xiaosong Hu · Wei Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文针对电动汽车大型电池组,提出了一种增强型电热模型以预测内部温度分布。该模型结合了动态电阻模型与电流分布模型,旨在解决电池组在运行过程中因电流不均匀分布导致的局部过热问题,从而提升电池系统的热管理精度与安全性。
解读: 该研究对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。储能系统在充放电过程中,电芯间的电流不均匀性会导致局部温升过快,影响系统寿命与安全性。通过引入该增强型电热模型,阳光电源可优化BMS的均衡策略及热管理系统的设计,提升电池簇的运行效率。建议将此模型集成至iSo...
基于老化特征参数的功率模块剩余使用寿命预测方法
Remaining Useful Lifetime Prediction Method of Power Modules Based on the Aging Characteristic Parameters
Luhong Xie · Erping Deng · Dianjie Gu · Weijie Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对功率模块的老化失效机理,重点研究了键合线脱落及焊料层退化导致的裂纹扩展规律。通过建立裂纹扩展模型,提出了一种基于老化特征参数的剩余使用寿命(RUL)预测方法,旨在提升功率模块的热管理水平及维护策略的有效性,为电力电子系统的长寿命设计提供理论支撑。
解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)的核心组件。该研究提出的RUL预测方法对于提升阳光电源产品的全生命周期可靠性至关重要。通过将老化特征参数监测集成至iSolarCloud平台,可实现对逆变器及储能PCS功率模块的实时健康状态评估...
基于无源开通延迟时间积分器的中压SiC MOSFET高精度在线结温测量
High-Accuracy Online Junction Temperature Measurement of Medium-Voltage SiC MOSFETs Based on Passive Turn-On Delay Time Integrator
Jialong Dou · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Xiaojie Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于无源开通延迟时间(td,on)积分器的中压SiC MOSFET非侵入式在线结温(Tj)测量方法。该方法无需大栅极电阻即可实现高精度结温监测,有效解决了传统测量方案在功率密度和电路设计上的局限性,为电力电子器件的实时热管理提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块,实时、高精度的结温监测是提升系统功率密度和可靠性的关键。该无源积分方案无需额外复杂电路,易于集成至驱动板中,有助于实现更精准的过温保护策略,延长SiC器...
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...
电力变换器中的热管理:从现状到未来超高效系统
Heat Management in Power Converters: From State of the Art to Future Ultrahigh Efficiency Systems
Eduardo Laloya · Oscar Lucia · Hector Sarnago · Jose M. Burdio · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
热管理是电力变换器设计的核心,直接决定了设备的可靠性、性能及功率密度。本文回顾了自20世纪40年代以来的冷却技术发展,指出随着电力电子技术的演进,热管理已成为提升系统效率与集成度的关键瓶颈,是实现下一代超高效电力变换系统的基础。
解读: 热管理直接决定了阳光电源组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统的功率密度与长期运行可靠性。随着SiC等宽禁带半导体应用普及,系统热流密度显著提升,建议研发团队重点关注多物理场耦合仿真技术,优化散热结构设计。在PowerStack等储能产品中,高效热管理不仅能提升系统集成度,还能有效延长电...
用于高功率器件的高效聚合物基直接多射流冲击冷却方案
High-Efficiency Polymer-Based Direct Multi-Jet Impingement Cooling Solution for High-Power Devices
Tiwei Wei · Herman Oprins · Vladimir Cherman · Jun Qian 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文介绍了一种基于低成本制造工艺的高效三维聚合物多射流冲击冷却器,旨在解决高功率应用中的散热问题。相比昂贵的硅或陶瓷基冷却方案,该方案通过优化流体动力学设计,显著提升了散热性能,为高功率电力电子器件提供了一种经济高效的冷却解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着功率密度不断提升,传统散热方案面临成本与性能的瓶颈。该聚合物多射流冷却方案若能实现工程化应用,可显著降低功率模块(如IGBT/SiC模块)的结温,提升系统可靠性并降低散热成本。建议研发团队关注其在...
无线大功率传输中SiC MOSFET结温波动抑制策略的分析、设计与实现
Analysis, Design, and Implementation of Junction Temperature Fluctuation Tracking Suppression Strategy for SiC MOSFETs in Wireless High-Power Transfer
Ruoyin Wang · Linlin Tan · Chengyun Li · Tianyi Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
为提升电动汽车无线充电(WPT)系统的可靠性并减少SiC MOSFET的热疲劳失效,本文提出了一种结温波动抑制策略。针对当前WPT系统缺乏主动热管理的问题,文章分析并设计了相应的控制方案,旨在通过抑制结温波动来延长功率器件的使用寿命。
解读: 该研究聚焦于SiC MOSFET的主动热管理,对阳光电源的功率器件应用具有重要参考价值。在阳光电源的电动汽车充电桩及高功率密度光伏/储能逆变器(如PowerTitan系列)中,SiC器件已广泛应用。通过引入结温波动抑制策略,可有效降低器件热应力,显著提升系统在极端工况下的可靠性与使用寿命。建议研发团...
一种具有损耗平衡与降低功能的多电平T型逆变器增强调制方案
An Enhanced Modulation Scheme for Multi-Level T-Type Inverter With Loss Balance and Reduction
Xingchen Zhao · Che-Wei Chang · Ripun Phukan · Rolando Burgos 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
多电平T型逆变器存在开关管间功率损耗分布不均的问题,受调制指数和功率因数影响显著,导致功率器件与散热系统过度设计。本文提出一种增强型调制方案,旨在平衡损耗分布并降低总损耗,从而优化系统成本与可靠性。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器中广泛使用的T型三电平拓扑。通过优化调制策略实现损耗平衡,能够有效解决不同开关管热应力不均的问题,从而降低散热器设计冗余,提升功率密度。在阳光电源的高效组串式逆变器产品线中,应用该技术可显著提升整机效率,延长功率器件寿命,并降低系统整体BOM成本。建议研...
电动汽车驱动中IGBT在线结温估计的原位校准方法
In-Situ Calibration Method of Online Junction Temperature Estimation in IGBTs for Electric Vehicle Drives
Wei Lai · Yunhai Wei · Minyou Chen · Hongjian Xia 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
结温是影响IGBT模块失效及运行管理的关键因素。本文提出了一种原位校准方法及结温计算模型,旨在为电动汽车驱动系统提供实时的结温监测,解决了传统校准方法在离线环境下操作复杂的问题,提升了功率器件在实际运行中的可靠性评估能力。
解读: 该研究提出的IGBT在线结温原位校准技术对阳光电源的功率器件可靠性管理具有重要参考价值。在电动汽车充电桩及光伏/储能逆变器(如PowerTitan、ST系列PCS)的开发中,精准的结温监测能够优化热设计,提升功率模块在极端工况下的寿命预测精度。建议将此原位校准算法集成至iSolarCloud智能运维...
航空绕线转子同步起动发电机的损耗最小化控制
Loss Minimization Control of Aircraft Wound-Rotor Synchronous Starter–Generator in the Starting Mode
Xu Han · Weiguo Liu · Ningfei Jiao · Pu Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
绕线转子同步电机是多电飞机起动发电一体机的有力竞争者。由于航空发动机惯性大,起动过程中主电机电枢电流大,绕组发热严重。为降低起动过程中的热损耗,本文研究了一种损耗最小化控制方法,以优化电机起动性能并提升系统热稳定性。
解读: 该文献探讨的电机起动损耗最小化控制技术,主要应用于航空航天领域,与阳光电源现有的光伏、储能及风电业务直接关联度较低。然而,其核心的“损耗最小化控制策略”和“电机热管理技术”在阳光电源的风电变流器及大功率电机驱动领域具有一定的参考价值。建议研发团队关注该文献中关于大电流工况下的热损耗优化算法,这有助于...
基于直接金属化技术的无DBC功率模块近结水冷研究:分析与实验对比
Direct Metallization-Based DBC-Free Power Modules for Near-Junction Water Cooling: Analysis and Experimental Comparison
Liang Wang · Jiakun Gong · Teng Long · Frede Blaabjerg 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
降低热阻对功率模块至关重要。传统模块中异质绝缘层导致了较高的热阻。本文提出了一种基于直接金属化技术的无DBC(直接覆铜板)功率模块概念,实现了近结水冷。实验表明,该技术可降低55%的热阻,显著提升了功率密度与散热性能。
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)具有重大意义。通过消除DBC基板实现近结水冷,可大幅提升功率模块的电流密度,从而缩小逆变器和PCS的体积,降低散热系统成本。建议研发团队关注该工艺在碳化硅(SiC)模块封装中的应用,以进一步...
电动汽车IGBT功率模块单相与两相冷却系统传热能力对比研究
Comparison of the Heat Transfer Capabilities of Conventional Single- and Two-Phase Cooling Systems for an Electric Vehicle IGBT Power Module
Itxaso Aranzabal · Inigo Martinez de Alegria · Nicola Delmonte · Paolo Cova 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文对比了传统单相水/乙二醇冷却系统与创新型两相冷却技术在电动汽车高功率IGBT模块全驱动周期下的热管理性能。两相冷却系统利用汽车空调组件(冷凝器、膨胀阀、压缩机等)构建,旨在提升高功率密度电力电子器件的散热效率与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的功率模块热设计具有重要参考价值。随着阳光电源组串式逆变器和PowerTitan储能系统功率密度的不断提升,传统单相水冷方案在极端工况下可能面临散热瓶颈。两相冷却技术作为一种高效散热方案,可显著降低IGBT结温波动,提升系统可靠性。建议研发团队关注该技术在大型储能PCS及高功率密度光...
面向高功率与高开关速度功率半导体封装的低频寄生电感客观表征方法
Objective-Based Low-Frequency Parasitic Inductance Characterization Method for Power Semiconductor Package With High Power and Switching Speed
Fengtao Yang · Laili Wang · Zizhen Cheng · Hongchang Cui 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种针对高功率、高开关速度功率半导体封装的寄生电感表征方法。随着开关速度提升,传统双脉冲测试法在测量微小寄生电感时精度受限。该方法旨在通过更客观的手段精确提取封装电感,这对优化功率模块设计、提升动态特性、加强热管理及保障绝缘安全具有重要意义。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。在PowerTitan储能系统及组串式逆变器中,随着SiC等宽禁带半导体器件的广泛应用,开关频率不断提升,封装寄生电感成为制约效率与可靠性的关键瓶颈。该表征方法能帮助研发团队更精准地评估模块性能,优化功率回路布局,从而降低电压尖峰,提升系统在高频工作下的电...
一种新型高绝缘100 kW中频变压器
A Novel High Insulation 100 kW Medium Frequency Transformer
Zhicheng Guo · Sanjay Rajendran · Jagadeesh Tangudu · Yasmin Khakpour 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
高压绝缘与热管理是高功率中频变压器(MFT)设计的两大难题。本文提出了一种用于100 kW MFT的新型绝缘与冷却结构,采用灌封绕组、两个FINEMET FT-3TL磁芯及平行同心绕组结构。首次展示了带有散热鳍片的3D打印骨架,有效提升了变压器的功率密度与可靠性。
解读: 中频变压器(MFT)是隔离型双向DC-DC变换器的核心组件,广泛应用于阳光电源的PowerTitan液冷储能系统及大功率组串式逆变器中。该研究提出的灌封技术与3D打印散热骨架,能显著提升高功率密度变换器的绝缘性能与散热效率,直接契合阳光电源追求极致功率密度与高可靠性的产品路线。建议研发团队关注该结构...
一种集成液冷基板嵌入式碳化硅功率模块
A Novel Substrate-Embedded SiC Power Module With Integrated Liquid Cooling
Xinnan Sun · Min Chen · Jie Li · Fengze Hou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
为充分发挥碳化硅(SiC)器件优势,本文提出一种集成液冷基板嵌入式SiC功率模块。该模块将四颗1.2kV SiC MOSFET嵌入有机基板,通过直接键合微通道散热器进行冷却,封装尺寸仅为20mm×20mm×2.4mm。该设计实现了极短的电气互连,显著降低了寄生参数并提升了散热性能。
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。在光伏组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)中,功率密度和散热能力是提升竞争力的关键。嵌入式封装与微通道液冷技术能有效降低寄生电感,提升开关频率,从而减小磁性元件体积,助力产品向更高功率密度演进。建议研发团队关注该...
功率模块单相及蒸发两相流微通道冷却用于临时过流运行
Single-Phase and Evaporating Two-Phase Flow Microchannel Cooling of Power Modules for Temporary Overcurrent Operation
Nikolaos Iosifidis · Haiyong Wan · Xu Zhang · Ali Saeibehrouzi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
蒸发两相流常因流动不稳定性被冷却应用所规避。然而,在电力电子设备需应对临时过流工况时,液体蒸发的巨大潜热提供了极佳的冷却潜力。本研究利用水蒸发技术增强功率模块的冷却性能,以提升其在极端负载下的热管理能力。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS具有重要参考价值。在光伏及储能应用中,设备常需应对短时过载工况,传统风冷或单相液冷在极端热流密度下存在瓶颈。引入微通道蒸发两相冷却技术,可显著提升功率模块的功率密度,减小散热器体积,从而优化整机结构设计。建议研发团队关注该技术在应对极...
两相浸没冷却技术在提升高功率高重复频率雪崩晶体管亚纳秒脉冲发生器性能中的应用
Application of Two-Phase Immersion Cooling Technique for Performance Improvement of High Power and High Repetition Avalanche Transistorized Subnanosecond Pulse Generators
Yanan Wang · Linyuan Ren · Zihao Yang · Zichen Deng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文探讨了利用两相浸没冷却技术提升高压、高重复频率雪崩晶体管脉冲发生器性能的可行性。通过对比强制风冷、单相浸没冷却与两相浸没冷却在60级亚纳秒脉冲发生器中的应用,实验结果表明两相浸没冷却能显著优化系统散热性能,提升器件在高频工作下的稳定性和输出功率。
解读: 该研究聚焦于高功率密度下的先进热管理技术。对于阳光电源而言,随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器功率密度的不断提升,传统风冷或单相液冷可能面临散热瓶颈。两相浸没冷却技术虽目前多用于高频脉冲电源,但其高效的相变传热机理对未来高功率密度功率模块的封装散热具有前瞻性参考价值。建议研发团队...
基于多晶金刚石的单面冷却SiC MOSFET功率器件增强型热电互连
Enhanced Thermal–Electrical Interconnect for Single-Sided Cooling SiC MOSFET Power Device Based on Polycrystalline Diamond
Tongyu Zhang · Laili Wang · Xin Zhang · Jin Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
碳化硅(SiC)MOSFET因其优异性能备受关注,但传统引线键合互连方式散热受限,且芯片尺寸减小加剧了热扩散问题。本文提出一种基于多晶金刚石的增强型热电互连技术,旨在提升单面冷却SiC MOSFET的散热能力,从而突破电流运行限制。
解读: 该技术直接针对SiC功率模块的散热瓶颈,对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要意义。随着功率密度不断提升,SiC器件的散热能力决定了系统的可靠性与功率等级。引入多晶金刚石互连技术可显著降低结温,提升模块热循环寿命,建议研发团队关注该材料在高性能SiC功率...
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