Manuel Fregolent · Carlo De Santi · Mirco Boito · Michele Disarò 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

本文深入揭示了在正向栅极应力下，具有p-GaN栅的常关型GaN HEMT器件退化机制，提出并验证了栅极空穴注入与界面复合对器件可靠性的关键作用。研究表明，空穴注入可有效中和栅介质层中的正电荷，抑制阈值电压漂移，同时降低栅极漏电流。通过优化p-GaN层掺杂与界面质量，显著提升了器件在长期应力下的稳定性。该机制为提升GaN基功率器件的栅极可靠性提供了新的理论依据和技术路径。

解读: 该p-GaN栅极可靠性增强机制对阳光电源GaN功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，GaN HEMT可实现更高开关频率和功率密度，但栅极可靠性是制约其大规模应用的关键。研究揭示的空穴注入抑制阈值漂移机制，为优化PowerTitan储能系统中GaN器件的长期稳定性提供理论依...

Zbigniew Galias · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年12月

安装保护装置可通过故障隔离来提高配电系统的可靠性。利用各种单目标优化方法可以找到保护装置的最优位置，使给定的目标函数最小化。针对不同目标函数得到的解可能会有显著差异。多目标优化算法可用于解决考虑多个目标函数的优化问题。在本研究中，提出了一种新的分支定界算法，用于解决单馈线辐射状配电系统中保护装置配置的多目标优化问题。研究表明，所提出的算法能够成功处理规模非常大的配电系统。将该算法的性能与其他三种方法的性能进行了比较：1) 穷举搜索法；2) 进化算法；3) 强化学习算法。结果表明，无论是在计算时间...

解读: 从阳光电源配电网业务视角来看，这项多目标优化保护装置配置技术具有重要的战略价值。随着公司在分布式光伏、储能系统及微电网解决方案领域的深入布局，配电网的可靠性优化已成为提升系统整体性能的关键环节。 该论文提出的确定性分支切割算法在处理辐射状配电系统的保护装置优化配置问题上展现出显著优势。对于阳光电源...

Ze Zhou · Jingxin Li · Jianlong Kang · Zhen Xin 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

提出基于空心线圈的可集成三维磁场扫描方法,用于功率模块电磁兼容评估、可靠性设计和芯片选型。针对多场源强耦合环境下现有技术带宽、尺寸和成本的挑战,设计可集成三维磁场探头,通过捕获x/y/z轴磁场分布重构器件内部三维磁场图。开发多脉冲平台验证,实验样机带宽达30MHz,灵敏度约10V/T(0.2mm处0.01V/(A/m))。

解读: 该三维磁场扫描技术对阳光电源功率模块设计和测试具有重要应用价值。可用于ST储能变流器和SG光伏逆变器中SiC/IGBT功率模块的电磁特性评估,优化器件布局和EMC设计。高频高灵敏度磁场探头技术可集成到阳光电源功率模块封装中实现在线监测,提升产品可靠性。该方法对PowerTitan等大功率储能系统的多...

Junjie Feng · Ruosong Shang · Ming Zhang · Guojun Jiang 等6人 · IEEE Access · 2025年1月

变压器是电力系统关键组件，其运行稳定性对确保电网安全可靠性起决定性作用。为应对实际运行中负荷和环境因素影响准确评估变压器健康的挑战，本文分析变压器的电气、热和振动特性。采用k-means++算法根据变压器负荷电流、环境温度和运行电压三个关键参数分类运行条件。提出基于时序卷积网络-Transformer（TCN-Transformer）的融合模型识别变压器异常运行状态。以500kV变压器为例进行实验。结果表明，所提TCN-Transformer模型在预测精度方面显著优于对比算法。模型有效捕获数据内...

解读: 该多物理场诊断技术对阳光电源储能变压器和箱变监测具有应用价值。阳光大型光伏电站和储能站配备大量箱式变压器，需要实时健康监测和异常预警。该研究的TCN-Transformer模型集成电气、热和振动多维数据，可应用于阳光箱变智能监控系统，实现异常状态早期识别。在储能电站中，变压器异常可能导致系统停机和经...

A S L K Gopalamma · Srinu Naik Ramavathu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

包括驱动器、电力电子系统（PES）和分布式控制系统（DCS）在内的工业设备的安全性、可靠性和恢复能力取决于其保护水平。对于这类敏感设备而言，关键要求包括管理电磁干扰（EMI）和确保电能质量。电位均衡不足可能导致电力电子设备和分布式控制系统内的控制器卡和内部电路板出现故障或失灵。本研究针对行业内的一项重大挑战展开应对，提供了有价值的见解。该研究促成了一种安全、经济且稳固的接地系统（SERES）的开发，该系统采用了与频率相关的动态土壤特性（FDDSP），同时还考虑了诸如间距系数（SF）和影响区域（Z...

解读: 该频率相关动态接地技术对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和工商业光伏电站具有重要应用价值。储能变流器和光伏逆变器在故障切换、PWM开关等工况下会产生高频暂态电流，传统静态接地设计无法准确评估高频下的土壤阻抗特性，导致地电位升（GPR）计算偏差。该研究提出的频率相关土壤模型可优化ST系列储...

Yibo Zhang · Xiaoyan Tang · Hao Yuan · Jingkai Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）中的外延形态缺陷会导致器件失效。虽然芯片探测（CP）方法能够识别并区分许多失效器件，但一些非致命性的外延形态缺陷常常会通过初始筛选，从而导致器件在实际应用中过早失效。本研究探讨了碳化硅形态缺陷对器件性能、短路（SC）可靠性和长期可靠性的影响。通过实验分析与技术计算机辅助设计（TCAD）模拟相结合的方法，为形态缺陷对器件性能的不同影响提供了有力证据。研究结果表明，胡萝卜形缺陷会显著降低栅极氧化物的质量，导致器件在长期可靠性测试...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC MOSFET外延形貌缺陷的系统性研究具有重要的战略价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能系统的核心部件，直接影响产品的功率密度、效率和可靠性。 该研究揭示了一个关键问题：传统芯片探测（CP）筛选方法存在局限性，某些"非致命"缺陷可能通过初检但在实...

Saswat Kumar Ram · Sauvagya Ranjan Sahoo · Banee Bandana Das · Kamalakanta Mahapatra 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

环形振荡器RO广泛用于解决不同硬件安全问题。例如，基于RO的物理不可克隆函数PUF为密码应用生成安全可靠密钥，基于RO的老化传感器用于高效检测回收IC。本文使用带两个电压控制信号的CMOS反相器设计可配置RO（CRO）。通过控制信号，所提CRO可加速和降低老化对振荡频率的影响。CRO的这一关键特性使其适用于PUF和基于RO的传感器。在90nm CMOS工艺中评估所提改进架构即CRO PUF和CRO传感器的性能。CRO的老化容忍特性增强了CRO PUF的可靠性，老化加速特性提升了回收IC检测率。最...

解读: 该物理不可克隆函数技术对阳光电源芯片级安全具有重要意义。阳光储能变流器和光伏逆变器采用大量功率器件和控制芯片，面临芯片回收和仿冒风险。该CRO PUF技术可集成到阳光定制芯片的安全模块，生成唯一硬件指纹用于设备认证和固件加密。在供应链管理中，该老化传感器技术可检测回收功率器件，保证产品质量和可靠性。...

Jingjing Li · Enhui Chu · Wei Liu · Jiaxiang Song · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

为消除谐振直流链逆变器中的环流损耗，本文提出一种无环流损耗的高效并联谐振直流链逆变器。辅助电路换流结束后，无持续电流在主电路或辅助电路中自由循环。当母线电压为零时，无需根据负载电流设定谐振元件阈值，降低了控制难度，提升了系统可靠性。同时，抑制了谐振电感的峰值电流，减小了开关器件的电流应力，进一步降低辅助电路损耗。所有开关均实现软开关：主开关实现零电压开通与关断，辅助开关实现零电流开通与关断。实验样机验证了所提拓扑结构与调制策略的有效性。

解读: 该无环流损耗并联谐振直流链逆变器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其核心创新在于：1）消除环流损耗可直接提升系统效率1-2%，符合储能系统降本增效需求；2）主开关零电压开关（ZVS）和辅助开关零电流开关（ZCS）技术可降低SiC/GaN功率器件的开关损耗，延长器件...

Longyang Yu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song · Tao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

谐振开关电容变换器具有无电容电流尖峰、实现软开关、高可靠性和高效率的优点，但因使用分立谐振电感而限制了功率密度。为此，本文提出一种基于PCB铜箔走线集成谐振电感的方法，应用于两相谐振开关电容变换器。该方法基于直接耦合理论，利用两相变换器在相内PCB走线的耦合，缩短走线长度并降低铜损，同时消除分立电感的铁芯损耗。所提方法可提升轻载效率与功率密度，并降低分立电感成本。实验搭建了240W GaN基原型样机，对比验证了该集成方法的有效性。结果表明，采用PCB走线电感的样机具有更高的轻载效率和功率密度。

解读: 该PCB走线集成谐振电感技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，可通过PCB走线替代分立电感，显著提升轻载效率和功率密度，降低磁性元件成本。该技术与阳光电源现有GaN器件应用形成协同，特别适用于车载OBC充电机等空间受限场景。两相谐振开关电容拓扑的软开...

Lei Yang · Jiahua Sun · Zhixue Bu · Haibing Wen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

海水温度、盐度和压力影响海水电导率和介电常数,导致电磁波在海水中快速衰减,限制无线电能传输距离和质量。提出阻抗角模型,通过涡流损耗算法集成温度和盐度等实时海洋环境参数,准确评估这些因素对水下无线电能传输(UWPT)系统阻抗特性的影响,实现海洋环境参数的镜像映射。通过适应动态海洋环境参数精确建模和预测,分析其对UWPT系统阻抗匹配的影响规律。通过实时调整阻抗角实现UWPT系统动态阻抗匹配,确保复杂多变海洋条件下系统稳定性和效率,提升水下移动设备供电可靠性。

解读: 该水下无线电能传输阻抗角模型技术对阳光电源海洋能和水下设备供电解决方案有创新启发。实时环境参数监测和动态阻抗匹配方法可应用于海上风电和海洋新能源领域的无线充电系统,提高系统适应性和可靠性。该技术对阳光电源拓展海洋工程和水下装备电源市场有参考价值,可为海上平台和水下机器人提供稳定电能传输方案。...

Shahid Gulzar Padder · Jayesh Ambulkar · Atul Banotra · Sudhakar Modem 等6人 · IEEE Access · 2025年1月

电动汽车EV技术已在交通行业奠定坚实基础。荷电状态SoC和健康状态SoH的精确评估对解决EV中的续航焦虑和意外故障问题至关重要。本文检查各种方法，包括库仑计数CC和开路电压OCV等传统方法、先进滤波器方法和现代数据驱动方法。讨论不同方法的广泛评估以及优缺点识别。使用机器学习算法的数据驱动估计在复杂电池管理系统中展现卓越准确性和适应性。电压、电流、时间和温度VCTT等外部电池参数以及阻抗和超声波数据等内部电池参数是数据驱动方法的主要组成部分。本研究中机器学习算法在预测和维持电动汽车电池寿命方面展现...

解读: 该SOC和SOH估计综述对阳光电源BMS技术路线规划有全面参考价值。阳光车载OBC和储能BMS需要准确的SOC/SOH估计算法。数据驱动方法相比传统方法的优势支持阳光引入机器学习技术。VCTT外部参数和阻抗内部参数的综合应用与阳光多传感器融合策略一致。该综述强调持续进步和开创性技术的必要性，可指导阳...

Xiaofeng Jiang · Tao Fan · Zhijie Qiu · Dan Zheng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

随着电力电子系统向更高功率和密度演进，大电流IGBT模块可靠性日益受到关注。现有研究多关注恒定应力下键合线脱落前的退化，忽略了实际应用中常见的非恒定应力条件和多次退化跳变。本文提出一种针对大电流IGBT模块键合线退化的寿命预测方法，利用非恒定应力下的退化跳变趋势而无需大量先验失效数据。方法开发了新型退化估计模型DEM，使退化指标（参考温度下导通电阻RCE0）在非恒定应力下独立于结温和负载电流。改进直流功率循环测试以诱导和验证非恒定应力下的键合线退化，引入非恒定应力退化模型NCSDM捕获不同应力水...

解读: 该IGBT寿命预测研究对阳光电源功率模块可靠性管理有重要参考价值。非恒定应力下键合线退化建模与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在实际应用中面临的复杂工况高度吻合。RCE0退化指标与结温和电流解耦的DEM模型可直接应用于阳光PowerTitan储能系统的IGBT模块健康监测。NCSDM捕获的...

Chenxi Zhang · Jing Qiu · Yi Yang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月

本文提出一种新颖的两阶段自适应微电网供需管理框架，兼顾设备老化特性与动态供需交互，提升系统运行效率与经济性。第一阶段引入老化感知的资产规划方法，优化分布式能源选址定容，并量化其性能衰退及运维成本增长，避免传统规划中成本低估与容量过剩问题；第二阶段采用点对点负瓦特交易机制，激励用户调节可控负荷，降低购电成本并增强供需响应能力。基于改进IEEE 33节点系统的仿真验证了该框架在成本效益与运行可靠性方面的显著优势，为未来微电网中老化感知资源集成与用户参与电力市场提供了有效路径。

解读: 该两阶段供需管理框架对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。老化感知资产规划方法可优化储能变流器和电池系统的选址定容策略，通过量化功率器件和电池的性能衰退曲线，改进iSolarCloud平台的预测性维护算法，避免容量配置过剩。点对点负瓦特交易机制可集成到微电网E...

Wei Liu · Jun Jiang · Yue Wang · Junzhe Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

随着功率密度提升，新一代宽禁带功率半导体模块向更高电压发展，但其封装绝缘可靠性面临高温密闭环境下的绝缘老化挑战。本文构建了包含直接键合铜基板与硅凝胶的简化模块测试模型，通过25°C–175°C温度范围及不同蚀刻间距下的局部放电试验，系统研究温度对绝缘劣化机制的影响。结果表明，局部放电起始电压随温度升高显著下降，且在75°C以上呈上升趋势；放电幅值先增后减。硅凝胶内微小气隙缺陷的热膨胀是影响绝缘性能的关键因素。通过建立比例气隙缺陷模型，仿真分析了电热耦合作用下的电场与空间电荷分布，验证了绝缘缺陷机...

解读: 该研究对阳光电源SiC/GaN宽禁带器件应用具有重要指导意义。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在高功率密度设计中广泛采用SiC模块，工作温度可达150°C以上，封装绝缘可靠性直接影响系统寿命。研究揭示的硅凝胶微气隙热膨胀机制为功率模块封装设计提供理论依据，可优化DBC基板蚀刻间距设计和灌封工艺...

Ahmad N. Alkuwari · Saif Al-Kuwari · Abdullatif Albaseer · Marwa Qaraqe · IEEE Access · 2025年1月

数字技术融入传统电力系统提升了电网效率和可持续性,将传统电网转型为智能电网。然而,这一转型也引入新的脆弱性,如虚假数据注入攻击,可导致严重的能源盗窃。据估计这类攻击每年造成电力供应商约1010亿美元损失。本文提出一种基于优化轻量级卷积长短期记忆模型的智能电网异常检测方法,针对七种多分类标记的虚假数据注入攻击进行检测,在分类这些攻击时达到91.3%的高准确率。

解读: 该智能电网异常检测技术可应用于阳光电源智慧能源管理平台的安全监控。通过深度学习模型检测虚假数据注入攻击,保护ST系列储能系统和SG系列光伏逆变器的数据安全,预防能源盗窃和电网欺诈行为,提升智能电网的安全性和可靠性,为工商业储能和分布式光伏提供网络安全保障。...

Oluleke Babayomi · Yu Li · Zhenbin Zhang · Ki-Bum Park · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

可持续微电网由可再生能源（如太阳能光伏和风能）供电，有助于提高电网的可靠性、恢复力并实现电网脱碳。近几十年来，先进的非线性控制技术越来越多地用于集成电力转换器，以满足电网要求。本研究对主要用于并网变流器的先进非线性控制技术进行了综述，即数据驱动控制、非线性模型预测控制、直接功率控制、滑模控制、干扰观测器方法和无源控制。重点介绍了这些控制策略的最新进展，并对各种设计和性能特点进行了比较。文中给出了电网同步稳定性、非理想和畸变电网条件、环流抑制、电能质量、谐波抑制和电网支撑等问题的解决方案，同时指出...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文所述的先进非线性控制技术与我司核心产品线高度契合，尤其在光伏逆变器和储能系统的并网控制领域具有重要战略价值。 论文系统梳理了数据驱动控制、非线性模型预测控制、直接功率控制、滑模控制等六大先进控制方法，这些技术能够显著提升我司产品在多目标、多时间尺度场景下的动态性能和...

Yang Shen · Zhoujie Pan · Mengge Jin · Jintian Gao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

针对冯·诺依曼架构在速度与功耗方面的瓶颈，存内计算成为一种有前景的解决方案。该技术通常依赖由阻变存储器（RRAM）构成的存储单元阵列，利用其多阻态特性可提升数据存储密度。然而，RRAM普遍存在可靠性不足及长程循环特性难以优化的问题。本文提出一种新型三维RRAM器件，兼具2比特向量乘法与多比特存储功能。通过分析与SPICE仿真验证了其可行性，该器件无需写入验证过程，显著提升了面积效率、存储密度与运算速度。相较于传统用于向量乘法的CMOS电路，所需器件数量减少93.75%，为未来存内计算提供了新路径...

解读: 该RRAM存内计算技术对阳光电源储能系统的智能控制器具有重要应用价值。PowerTitan等大型储能系统需处理海量电池管理数据和实时功率调度计算，传统架构存在功耗与响应速度瓶颈。该技术通过单器件实现向量乘法运算，器件数量减少93.75%，可直接应用于ST系列储能变流器的BMS芯片和iSolarClo...

Woongkul Lee · Junhyuk Im · Seun Guy Min · Renato A. Torres 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

面向交通运输系统的电驱动装置要求高可靠性，具备强健的容错能力。绕组短路故障易引发高温、转矩脉动及拖曳转矩，可能导致火灾、永磁体不可逆退磁等连锁故障。现有容错控制策略在故障下常伴随性能下降与损耗增加。本文提出一种基于三个两相逆变器模块的模块化可重构容错方法，通过反电动势重构相电流并补偿故障电流，在单相或两相短路故障下实现有效容错运行。仿真与实验验证了该方法的有效性，显著抑制了转矩脉动与功率损耗，保持故障后机械输出稳定，适用于需维持额定转矩或输出功率的安全关键场合。

解读: 该模块化可重构六相电机容错技术对阳光电源新能源汽车驱动产品线具有重要应用价值。其基于两相逆变器模块的容错架构可直接应用于电动汽车电机控制器，通过反电动势重构实现短路故障下的转矩脉动抑制，显著提升驱动系统可靠性。该技术对ST储能系统的冷却风机、PowerTitan的液冷泵电机等关键辅助驱动同样适用，可...

Paul Gebhardt · Simone Marletti · Jochen Markert · Ulli Kräling 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月

尽管存在可靠性方面的担忧，隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）技术正成为主流光伏电池技术。本文对五家不同制造商的商用TOPCon光伏组件进行了多种电学表征和加速老化测试，模拟大型光伏电站的选型过程。研究深入比较了组件的电性能（能量评级），为当前TOPCon组件提供了性能基准。老化结果验证了湿度侵入导致的已知退化机制；紫外老化中还发现显著退化（60 kWh/m²后达-12%）并在湿冻试验后出现恢复的新现象，可能影响认证测试（IEC61730-2，序列B）结果。机械载荷测试暴露出部分组件在尺寸、边框高...

解读: 该TOPCon组件可靠性研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究揭示的湿度侵入退化机制和UV老化后的恢复现象，可指导SG逆变器优化MPPT算法，针对TOPCon组件特性调整功率跟踪策略，避免在组件性能波动期误判。机械载荷测试暴露的结构弱点数据，可集成...

Bin Yu · Xingjian Shi · Ze Zhou · Enyao Xiang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

针对直流固态功率控制器（dc-SSPC）中SiC MOSFET的在线状态监测对提升系统可靠性至关重要。传统电参数监测方法需高精度电路与复杂控制系统，易干扰正常运行。本文提出一种基于绝缘温度传感器测量的非电参量——外壳温度，用于在线监测SiC MOSFET老化状态。通过改进的余弦相似性分析温度波形，定义了meacosk与stdcosk两个老化特征参数，可有效追踪器件整体老化趋势，并灵敏反映键合线与焊料层严重老化，无需依赖电参数。实验验证了该方法的有效性，提升了无损、在线监测的实用性，为故障诊断与预...

解读: 该基于外壳温度波形相似性的SiC MOSFET在线老化监测技术对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。相比传统电参数监测，该方法采用非侵入式温度传感器，无需高精度电路改造，可直接集成至PowerTitan储能系统的功率模块中，实现SiC器件键合线与焊料层老化的早期预警。me...