程林 · 索克兰 · 许鹤麟 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

随着新能源接入及电力系统形态演变，电池储能系统（BESS）与新能源协同并网运行备受关注。本文从运行模式与运行评价两方面综述国内外研究进展，分析离网、并网自主运行与主动支撑模式下的BESS配置与调用方法，构建涵盖技术性、安全性、可靠性、经济性与社会效益的多维指标体系。建立BESS运行指标理论模型，挖掘提升策略，评估现有综合评价方法的适用性与局限性，并针对当前指标与方法存在的问题提出改进建议，展望未来发展方向。

解读: 该研究构建的多维运行评价指标体系对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有直接应用价值。文中提出的技术性、安全性、可靠性、经济性评价方法可集成到iSolarCloud云平台，实现储能系统全生命周期智能监测与预测性维护。针对新能源侧BESS配置与调用策略的研究，可优化光储一体化方案...

郭珂刘朋超莫智荣禄子昂杨小林李淞轩 · 中国电机工程学报 · 2025年17月 · Vol.45

独立输入串联输出（IIOS）型光伏直流升压汇集系统易受直流侧短路故障影响，威胁系统稳定运行并可能导致开关器件损毁。为此，提出一种新型短路故障容错拓扑，可在低压侧故障时维持系统正常运行，在中压侧故障时快速抑制故障电流。相比现有方案，该拓扑显著减少开关器件数量，降低器件应力，提升低压侧容错能力，并实现部分半导体器件的软开关，从而提高系统效率与可靠性。通过原理分析、控制策略研究及仿真与实验验证了所提拓扑的有效性。

解读: 该IIOS型光伏直流汇集系统的短路容错拓扑对阳光电源SG系列大功率光伏逆变器及1500V高压系统具有重要应用价值。该拓扑通过减少开关器件数量、降低器件应力并实现部分软开关，可直接提升SG系列组串式逆变器的直流侧故障穿越能力，增强系统可靠性。其低压侧容错设计与阳光电源PowerTitan大型储能系统的...

李鸿 · 朱继忠 · 董瀚江 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45

为应对新能源出力与负荷需求等多重不确定性对多能微电网安全运行的影响，提出一种考虑协变量因素的两阶段分布鲁棒优化模型。基于分布鲁棒优化方法，构建包含光伏、冷热电联产、储能及冷热电负荷的调度模型；引入多元决策树回归构建Wasserstein模糊集，刻画源荷不确定量与协变量间的关联；利用线性决策规则与对偶理论转化为混合整数线性规划形式。算例基于33节点系统验证表明，所提模型在经济性与抗波动能力上优于经典鲁棒与传统分布鲁棒方法，并在蒙特卡洛样本外测试中展现出良好可靠性。

解读: 该分布鲁棒优化调度技术对阳光电源多能微电网解决方案具有重要应用价值。可直接应用于PowerTitan储能系统的能量管理策略，通过协变量因素（气象数据、历史负荷）提升SG系列光伏逆变器与ST储能变流器的协同调度精度。基于Wasserstein模糊集的不确定性建模可增强iSolarCloud平台的预测性...

蔡仲启 · 魏成骁 · 王秀丽 · 杨昆 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

分频输电通过降低频率提升线路输送能力，为大规模远距离海上风电外送提供了新方案。针对高比例可再生能源与电力电子设备接入对系统谐振稳定性及可靠性的影响，结合工程实际需求，提出一种综合考虑经济性、谐振稳定性和运行可靠性的海上风电分频送出规划方法。构建了包含陆上工频电网扩展、谐振稳定性评估与运行可靠性评估的协同规划模型，并以中国沿海某区域海上风电开发为例进行规划与工程校验。对比工频交流、柔性直流与分频输电的技术经济性，结果表明分频输电在案例场景下具备一定优势。

解读: 该研究对阳光电源的海上风电并网产品具有重要参考价值。分频输电技术的谐振稳定性分析方法可应用于我司SG系列风电变流器的并网控制优化，特别是在大规模海上风电场景中的谐振抑制设计。研究成果可用于完善PowerTitan储能系统的谐振稳定性评估模型，提升系统可靠性。此外，文中的协同规划方法对开发新一代构网型...

Litong Zheng · Yuhan Guo · Xin Zhao · Rui Wang 等7人 · IET Power Electronics · 2024年12月 · Vol.18

本文提出一种基于频率预测的双谐振腔LLC变换器拓扑形变控制策略。该方法通过预测工作频率变化，动态调整电路拓扑结构，有效应对宽范围输入电压带来的挑战，提升系统在复杂工况下的运行稳定性与可靠性，适用于车载电源等对功率密度和适应性要求较高的应用场景。

解读: 该拓扑形变控制策略对阳光电源的车载OBC和储能变流器产品线具有重要参考价值。通过频率预测实现动态拓扑调整的方法，可有效提升ST系列储能变流器在宽压工况下的转换效率，并可应用于车载充电机的高密度设计。该技术与公司现有的SiC功率器件相结合，能够进一步优化PowerTitan储能系统的功率密度和可靠性。...

Xin Peng · Xibo Yuan · Yonglei Zhang · Chen Wei 等7人 · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18

本文提出一种基于坐标变换的级联风电系统中QAB变换器的灵活功率解耦控制策略。该方法通过优化QAB变换器绕组电流应力，有效降低器件热应力，提升系统运行效率与可靠性。所提控制策略在实现功率解耦的同时，增强了系统在动态工况下的稳定性，适用于新型级联式风力发电系统。

解读: 该QAB变换器功率解耦控制技术对阳光电源储能与风电产品线具有重要应用价值。通过坐标变换实现的灵活功率解耦控制，可优化ST系列储能变流器的多绕组变压器设计，降低PowerTitan大型储能系统中功率器件的热应力。该技术的动态稳定性提升特性，也可应用于公司风电变流器产品的功率控制优化。此外，其多物理场耦...

Nan Sun · Ronghua Wang · Runxin Microelectronics Corporation · Wuxi China Resources Huajing Microelectronics Corporation 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了基于6英寸硅衬底的高压增强型GaN高电子迁移率晶体管（E-HEMT），采用超薄势垒层结构。通过优化界面控制与材料生长工艺，显著提升了异质结界面质量，有效降低了界面态密度并改善了二维电子气特性。器件表现出优异的击穿电压与导通电阻平衡特性，并在高温反向偏压应力下展现出良好的长期可靠性，界面退化机制被系统分析。该研究为高性能、高可靠GaN功率器件的规模化制造提供了技术支撑。

解读: 该研究的超薄势垒GaN E-HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。6英寸晶圆规模化制造工艺可降低GaN器件成本,有利于在SG系列逆变器和ST系列储能变流器中推广应用。优化的界面质量和可靠性特性可提升产品在高温、高压工况下的稳定性,特别适合PowerTitan等大功率储能系统。器件优异...

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...

Mohammad Ateeb Munshi · Mehak Ashraf Mir · Mayank Shrivastava · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

在本研究中，我们首次展示了一种基于 p 型氧化物（AlTiO）钝化的器件级解决方案，用于提高 AlGaN/GaN 金属 - 绝缘体 - 高电子迁移率晶体管（MIS - HEMT）的静电放电（ESD）可靠性。我们进行了全面的 ESD 测试，包括采用标准传输线脉冲（TLP）以及超快传输线脉冲（VF - TLP）的关态、半开态、浮栅和反向栅 - 源极应力测试。此外，还在半开态下对漏极施加非破坏性 ESD 脉冲，以研究其对器件性能的影响。与传统的 SiN 钝化 GaN MIS - HEMT 相比，所提出...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于p型氧化物钝化层的GaN MIS-HEMT静电放电（ESD）可靠性增强技术具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向，但ESD脆弱性一直是制约其大规模应用的瓶颈。 该研究通过AlTiO ...

Juuso Rautio · Tommi J. Kärkkäinen · Janne Jäppinen · Katriina Korpinen 等8人 · IET Power Electronics · 2025年2月 · Vol.18

本文研究表明，通过加热可有效抑制腐蚀环境中功率模块隔离沟道内形成的枝晶腐蚀。其机理在于加热降低了有效相对湿度，从而减薄了陶瓷基板表面吸附水层的厚度。该方法无需特殊防腐封装，适用于包含标准元器件的电力电子装置，如变频器，有助于提升其在恶劣环境下的运行可靠性。

解读: 该研究对阳光电源功率模块可靠性提升具有重要价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器，在沿海高盐雾、化工厂等腐蚀性环境应用场景中，功率模块隔离沟道的枝晶腐蚀是关键失效模式。研究揭示的加热抑制腐蚀机理可指导产品优化：通过优化散热设计使功率模块维持适当工作温度，降低表面相对湿度，无需额外防腐封装即...

Shuhei Fukunaga · Tsuyoshi Funaki · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

功率模块的热设计对确保工业应用中的长期可靠性至关重要。静态测试方法利用功率器件I-V特性随温度变化的关系，表征模块封装的瞬态热阻。随着现代功率模块散热性能的提升，精确的瞬态热表征要求准确捕捉其快速且微小的电压响应。本文提出一种先进的瞬态热表征系统，以精确捕获功率模块的快速微弱电信号，实现准确的热特性分析。通过实验对比传统系统，并结合数值仿真验证，结果表明所研制系统的优越性能。

解读: 该瞬态热表征技术对阳光电源功率模块设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，功率模块的热管理直接影响系统可靠性和寿命。该系统能精确捕捉SiC/GaN器件的快速微弱电压响应，为三电平拓扑的热设计提供准确数据支撑。可应用于PowerTitan储能系统和1500V光伏系统的功率模块...

Muhammad Salman · Jacopo Riccio · Sejir Khojet El Khil · Pericle Zanchetta 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

故障诊断与定位对于维持电机驱动系统的完整性和优化维护措施至关重要。本文介绍了一种用于快速诊断和定位驱动同步磁阻电机驱动器的功率变换器中半导体开关开路故障的新方法。通过探索创新的诊断技术，强调了基于信号的方法在准确识别故障方面的有效性。提出了一种基于功率诊断方法来检测开关开路故障的新算法。该方法既能实现准确快速的诊断，又能实现故障定位。通过仿真和实验数据对该技术的性能进行了评估，证明了其在提高电机驱动系统可靠性方面的有效性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的功率变换器开关故障统一诊断与定位方法具有重要的技术参考价值。尽管研究对象聚焦于同步磁阻电机驱动系统，但其核心技术路径——基于功率信号的半导体开关故障诊断算法——与公司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的可靠性保障需求高度契合。 在光伏逆变器领域，IGBT等功率开...

Peng Pan · Zujun Peng · Ke Li · Wei Wang · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月

本研究分析了以金刚石为散热基板的功率芯片封装结构的热-力特性，显著提升了GaN HEMT的性能。通过优化纳米银焊膏焊接工艺，实现了芯片与金刚石散热体间的可靠集成，有效增强了热点区域的散热能力。理论模拟表明，相较于传统MoCu散热器，金刚石散热器具有更优的散热性能和更低的热应力。实验结果表明，在27.3 W功耗下，结到壳的热阻降低53.4%，芯片表面最高温度下降45.3%，直流输出电流提升9.2%，且功率循环寿命超过33万次无失效，验证了金刚石散热封装在提升高功率器件热电性能与可靠性方面的有效性。

解读: 该金刚石散热封装技术对阳光电源功率器件热管理具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，GaN HEMT器件的高功率密度应用面临严峻散热挑战。研究展示的金刚石散热方案可使结壳热阻降低53.4%、芯片温度下降45.3%，直接提升器件电流输出能力9.2%，这对提高PowerTitan储...

Dun-Bao Ruan · Kuei-Shu Chang-Liao · Cheng-Han Li · Zefu Zhao 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月

为了同时改善锗（Ge） n 沟道和 p 沟道场效应晶体管（FET）的电学特性，本文提出了一种在锗鳍式场效应晶体管（nFinFET）、p 型鳍式场效应晶体管（pFinFET）和互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器上采用氧化程度约为 10%的类合金界面层（IL）的界面层工程。得益于通过合适的氧化工艺在类合金和富氧界面层之间实现的权衡平衡，锗 nFinFET 和 pFinFET 均表现出更低的等效氧化层厚度（EOT）值、更低的泄漏电流、更少的边界陷阱、更低的界面态密度（DIT）值、更低的亚阈值摆幅（...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于锗（Ge）FinFET的界面层工程技术对我们的核心产品具有重要的潜在价值。该技术通过氧化类合金铪氮化物界面层同时改善n型和p型器件特性，实现了更低的等效氧化层厚度（EOT）、更低的漏电流和更高的开关电流比，这些特性直接对应着我们光伏逆变器和储能变流器中功率半导体器件...

Sneha Narasimhan · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

电流源逆变器（CSI）因其具备四象限运行、短路保护能力以及直流链路无需电解电容等固有优势，常用于大功率中压场合。宽禁带（WBG）器件的兴起推动了CSI在中压固态变压器、电动汽车、牵引系统及可再生能源系统中的重新应用。然而，直流链路电感电流突变引发的过电压问题严重影响系统可靠性，尤其在快速开关器件下需在数微秒内完成保护。本文分析现有过电压保护（OVP）方案的局限性，提出两种可在三相上实现更低钳位电压的OVP方案，并确保系统电压不超额定值。基于SiC MOSFET和二极管搭建了3.3 kV CSI实...

解读: 该SiC电流源逆变器过电压保护技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，CSI拓扑的四象限运行和短路保护能力可提升系统可靠性，所提OVP方案能有效抑制直流侧电感电流突变引发的过电压，保障SiC器件安全运行。在PowerTitan大型储能系统中，无电解电容的直流链路设计可延长系...

Maoyang Pan · Erping Deng · Xia Wang · Yushan Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

如今芯片表面严重的横向温度梯度可显著降低功率半导体器件寿命。目前提取芯片表面横向温度梯度的主要方法包括红外IR相机和有限元仿真。然而前者需要破坏封装，后者可能耗时费力且精度存在挑战。本文推导了横向温度梯度的表达式，研究了影响因素及其含义。以常见三类线键合功率半导体器件为例，提出一种估计横向温度梯度的方法。实验验证了该方法的有效性和准确性，分立器件误差在13%以内，模块误差在1%以内。尽管验证需要破坏性封装进行IR测量，但后续应用可通过主要取决于器件类型的预校准有效性因子实现非破坏性估计。实际应用...

解读: 该功率器件横向温度梯度估计研究对阳光电源功率模块可靠性设计有重要参考价值。非破坏性估计方法通过预校准有效性因子避免开封测试可应用于阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC/GaN功率模块在线健康监测。1%模块误差和13%分立器件误差的高精度估计为阳光iSolarCloud平台的数字孪生热管...

Abd Ur Rehman · Hyunghu Park · Aneel Ahmed · Minsung Kim 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

本文提出一种基于改进非线性补偿控制的单级双变压器驱动谐振型AC/DC拓扑，具有更高可靠性。所设计的控制律结合前馈与反馈项，其中前馈项基于状态平面轨迹理论有效抑制系统非线性，反馈项抑制慢变扰动，实现优异稳态与动态性能。原边控制实现完全交错运行，确保电网电流无纹波；副边采用串联谐振双整流结构提升效率。通过副边开关实施的控制律同时实现功率因数校正与输出电压调节。该拓扑的独特控制方式使所有谐振电容及开关器件上的电压与热应力分布均匀，显著提升系统可靠性。1 kW样机实验与TMS320F29377D控制板验...

解读: 该无桥单级AC/DC变换器技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其非线性补偿控制策略可直接应用于ST系列储能变流器的PFC整流级，通过状态平面轨迹理论实现电网电流低THD与高功率因数，满足储能系统并网标准。双变压器交错并联架构的均流控制思想可借鉴至PowerTitan大型储能系统的模块化设...

Yun Zhang · Shihong Jing · Yihang Wei · Tong Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

电动飞机是未来发展趋势，但电池性能限制了电动飞机应用。分布式电池组平衡对电动飞机安全有重大影响。提出一种基于模糊逻辑控制和优化可变参数下垂控制的电池组源-负载分离动态功率平衡方法。通过定义源和负载准则设置启停平衡条件，该方法实现更快平衡速度，同时实现电池组间更小能量传输。动态变化的平衡电流防止实现平衡前大电流充电，降低充电期间热应力并减少电池退化。该方法在更少模式下实现飞机电力系统能量平衡，最小化平衡模式间频繁切换。还消除传统下垂控制在电池平衡系统中引起的电压偏差，增强供电可靠性。建立包含四组4...

解读: 该航空电池组平衡研究对阳光电源储能系统管理有重要参考价值。模糊下垂控制和源-负载分离的动态平衡策略可应用于阳光PowerTitan储能系统的多电池簇并联管理，提高平衡效率和降低热应力。动态变化平衡电流减少电池退化和消除直流母线电压偏差的技术可提升阳光ST系列储能变流器的可靠性和电池寿命。更少模式切换...

Mohammad Anas Anees · Saad Mekhilef · Marif Daula Siddique · Marizan Mubin 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

本文提出了一种可配置的十五电平双电源中性点钳位逆变器拓扑结构，该拓扑对电源故障和开关故障具有可靠的应对能力。该拓扑有两个直流电源、四个电容，总共包含六个单向开关和四个双向开关。采用电平移相脉宽调制（PWM）来生成所需数量的电平。所提出的拓扑即使在出现电源故障和开关故障时，也能够令人满意地生成多电平输出波形。在PLECS中进行了功率损耗分析，以证明所提出的多电平逆变器（MLI）具有较高的效率。通过获取开关故障率，表明该MLI的可靠性得到了提高。此外，针对不同的故障情况进行了开关故障分析，以展示系统...

解读: 该可配置双源逆变器拓扑对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其开关电容多电平技术可应用于ST系列储能变流器，通过冗余路径设计提升系统容错能力，在功率模块故障时维持降额运行，契合PowerTitan大型储能系统的高可靠性需求。双源架构适配光储融合场景，可优化ESS集成方案中的直流母线管理。十五电...

Xiaochi Ding · Yunfei Du · Xinwei Shen · Qiuwei Wu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

集电系统（ECS）结构对海上风电场（OWF）的经济性与可靠性具有重要影响。现有研究多局限于径向或环形拓扑，且采用图论启发式方法求解。本文提出一种基于可靠性的大规模海上风电场ECS电缆布局两阶段随机规划方法，考虑风功率不确定性及故障场景，并通过联络电缆动态调整风机供电路径实现故障后网络最优重构。为应对大量故障场景带来的计算挑战，设计了定制化的渐进式故障场景纳入（CPCI）框架，迭代识别关键场景并求解简化模型，理论证明其收敛性与最优性。多个实际风电场的数值实验验证了完全优化ECS结构的必要性及CPC...

解读: 该研究的电缆布局优化与故障重构方法对阳光电源的海上风电及储能产品具有重要参考价值。具体可应用于：1) ST系列储能变流器的多机并联系统拓扑设计,优化系统可靠性与经济性; 2) PowerTitan大型储能系统的电缆布局规划,提升系统故障恢复能力; 3) iSolarCloud平台的智能运维算法,实现...