赵建刚王博文张文伟冯学斌邓航刘鹏辉 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46

为研究百米级风电叶片在组合极限载荷下的损伤响应，对时代新材TMT90 m+叶片开展全尺寸极限承载力试验。结合试验监测、应变数据解析与非线性有限元仿真，系统分析叶片失效机理。结果表明，在高载工况下，结构与材料非线性引发局部应力集中，诱发局部屈曲；部分区域提前损伤加速了刚度退化与稳定性丧失，最终导致整体断裂失效。

解读: 该研究对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。通过全尺寸试验和非线性有限元分析方法，可优化我司风电变流器的结构设计和应力分布。特别是对大功率风电变流器的散热系统和功率模块布局设计，可借鉴其应力集中和局部屈曲分析方法，提升产品可靠性。研究成果可应用于：1)风电变流器功率模块的结构优化；2)大功率储...

史涔溦 · 彭琳 · 张振 · 史婷娜 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

永磁同步电机局部退磁会显著降低其输出性能与负载能力，影响使用寿命。本文引入退磁区域空间角度参数，推导剩余磁化强度径向与切向分量的傅里叶系数，建立了局部退磁下的解析模型。提出以磁链为中间变量、适用于电压源逆变器驱动的解析方法，并将其嵌入矢量控制系统实现联合仿真，计算定子磁链、电流与转矩。通过Ansys/Simplorer时步有限元模型与实验验证了该模型的准确性与有效性。相比时步有限元法，所提方法显著缩短计算时间，提升运算效率。

解读: 该永磁同步电机退磁故障解析建模技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。在电机驱动系统和充电桩永磁电机中，局部退磁会导致转矩脉动增大、效率下降，影响系统可靠性。所提出的电压源激励下快速解析方法可嵌入iSolarCloud智能运维平台，实现电机退磁状态的在线诊断与预测性维护。相比传统有限元仿真，...

闫文涛王维庆李笑竹丁英 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46

为充分挖掘综合能源系统中多能协同潜力，提升系统能效与经济性，提出一种考虑热网与气网等效电储能特性的储能容量配置方法。通过有限元差分法结合热惯性与热电联产特性，量化热网、建筑及CHP的储热能力，并建立其向等效电储能的转化模型；基于能量与动量守恒方程刻画天然气管道动态特性，仿真获取管存能力并折算为等效电储能容量。构建以降低储能投资成本为目标的优化配置模型，算例结果表明该方法可有效减少储能投资4.18%。

解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统和综合能源解决方案具有重要价值。热/气网等效电储能建模方法可直接应用于ST系列储能变流器的容量优化配置，通过量化CHP热惯性和管道储能特性，减少物理储能投资4.18%。该技术可集成到iSolarCloud平台的能量管理系统中，实现多能协同优化调度。特别适用...

赵耀刘征王志强王进君李国锋 · 中国电机工程学报 · 2025年15月 · Vol.45

碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在实际运行中常面临浪涌工况，易导致器件失效，其浪涌安全工作区（SOA）是可靠性评估的关键指标。传统评估方法依赖多次破坏性实验，成本较高。为此，提出一种低成本评估方法：首先建立考虑温度非线性影响的降阶热网络模型，并结合体二极管电路模型构建电热耦合模型；进而生成多工况下器件温度数据集，采用Kriging代理模型建立工况与结温的映射关系，实现SOA快速预测；最后通过破坏性实验验证了该方法的有效性。

解读: 该SiC MOSFET浪涌SOA评估技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，SiC器件常面临电网故障、负载突变等浪涌工况，传统破坏性测试成本高昂。该研究提出的POD降阶热网络模型结合Kriging代理模型方法，可快速预测器件在多工况下的结温与SOA边界，显著降低可...

程豪周玮张泽恒张一鸣麦瑞坤 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

针对船舶、风电机组及轨道交通等领域旋转机构状态监测中供电难题，提出一种无线电能与信号并行传输方案。针对大轴径系统接收线圈过长导致损耗大、电磁辐射强及曲面能量与信号线圈耦合严重的问题，设计平面-曲面解耦线圈结构，实现能量与信号线圈间互感接近于零；采用分段式副边能量线圈与三母线电路结构，有效降低损耗与电压波动。通过等效电路建模、有限元仿真与实验验证，结果表明该方案可实现稳定电能传输与信号回传，输出电压波动控制在10％以内，具备可行性与应用前景。

解读: 该无线电能与信号并行传输技术对阳光电源风电变流器和智能运维产品有重要应用价值。平面-曲面解耦线圈结构可应用于风电机组的状态监测系统,优化风机轮毂、叶片等旋转部件的供电和数据传输。该技术可集成到阳光电源的iSolarCloud智能运维平台,提升风机运行数据采集的可靠性和实时性。解耦线圈设计和分段式副边...

Maliq Martin · Richard McMahon · Li Ran · Jonny Ranner · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18

采用多物理场有限元方法研究铝引线键合在脉冲功率应用中的可靠性问题。大电流导通产生的洛伦兹力对引线键合结构施加显著机械应力，导致引线与芯片界面过度受力，影响长期可靠性。文中提出并分析了一种初步的铝带状键合替代方案，评估其在类似载荷条件下的力学响应与潜在优势。

解读: 该多物理场仿真技术对阳光电源功率器件封装设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列大功率逆变器中，SiC/IGBT模块需承受高频脉冲电流，引线键合处的洛伦兹力效应直接影响功率循环寿命。研究提出的铝带状键合方案可优化PowerTitan储能系统中功率模块的机械应力分布，降低芯片-引线界面失效...

Juan Carlos Quirós · Álvaro Llamas Calvo · Alicia Triviño · Eliseo Villagrasa Guerrrero · IET Power Electronics · 2024年12月 · Vol.18

本文针对动态无线电力传输中的功率传输线圈，基于有限元分析进行了磁设计。同时采用时域分析方法，建立了更为精确的模型，用于优化补偿网络参数的选择。最后，通过在实验室搭建实验平台，开展了一系列实验验证，结果表明所提设计方案在存在线圈错位的情况下仍具有良好的功率传输性能，有效提升了系统的鲁棒性与实用性。

解读: 该动态无线充电时域设计技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。研究中的错位鲁棒性设计可直接应用于电动汽车无线充电桩开发，提升充电便利性；基于有限元分析的磁设计方法可优化充电线圈结构，降低磁损耗；时域分析建立的精确补偿网络模型，可借鉴用于车载OBC充电机的谐振参数优化，提高功率传输效率和抗干扰...

Chengdong Yuan · S%c3%b6nke Maeter · Youssef Maniar · Simon Kuttler 等6人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

在微电子器件的开发周期中，通过物理实验进行全面的可靠性评估成本高且耗时，尤其是在高温工作和功率热循环耐久性评估方面。为降低制造成本并加速产品开发进程，常采用有限元法（FEM）等计算机模型进行虚拟可靠性测试。针对完整的印刷电路板级可靠性分析，传统全阶有限元模型计算开销大，难以支持多工况或大规模仿真。本文采用降阶建模技术，显著减少计算资源消耗，同时保持足够精度，实现对封装与印制板间机械与热应力耦合效应的高效可靠性评估，提升设计迭代效率。

解读: 该降阶建模技术对阳光电源功率电子产品的可靠性设计具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC/IGBT功率模块承受高温工作和频繁功率循环，封装-PCB界面的热机械应力是关键失效模式。传统全阶有限元仿真计算成本高，难以支持多工况优化。该技术可显著加速PowerTitan等大型储能系...

Hanyu Liu · Kai Sun · Zheyuan Yi · Guoen Cao 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

精确评估绕组损耗对平面变压器的优化设计至关重要。本文提出一种改进的一维模型，以解决高压绝缘条件下平面变压器损耗计算误差问题。该增强型一维模型可准确计算横向电流分布及绕组损耗，并通过有限元分析（FEA）验证其准确性。基于该模型，进一步评估平面绕组损耗并实现高压平面变压器的优化设计。采用部分交错和不等宽PCB绕组等特殊结构以最大化PCB绝缘能力。实验样机功率密度达14 kW/L，绝缘电压为10 kV，绕组损耗降低41%，验证了所提模型指导下优化设计的有效性。

解读: 该高压平面变压器绕组损耗建模技术对阳光电源高频隔离型产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，高压隔离变压器是DC/DC变换环节的核心部件，该改进型一维模型可精确计算部分交错和不等宽绕组结构的损耗分布，指导平面变压器优化设计，实现功率密度提升和效率优化。对于1500V光伏系统的SG逆变器和车载O...

Shuai Dong · Bolong Wei · Beibei Song · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

线圈是无线电力传输（WPT）系统中的关键部件，其磁场尤其是互感分析对系统预设计与性能评估具有重要意义。为提高传输功率并减少漏磁，通常在线圈内部安装有限尺寸的磁芯，但这显著增加了磁场计算的复杂性，常需依赖耗时的有限元仿真，难以高效优化系统性能。本文基于磁路欧姆定律提出等效气隙（EAG）概念，将带有限磁芯的线圈等效为无磁芯模型，实现互感的快速高效计算。该方法不受线圈与磁芯具体结构限制，适用范围广，并通过仿真与实验结果验证了其有效性。

解读: 该等效气隙互感计算方法对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。在车载OBC和充电桩的无线充电模块设计中，该方法可快速优化收发线圈与磁芯的结构参数，替代耗时的有限元仿真，显著提升研发效率。对于PowerTitan储能系统中的磁性元件设计（如耦合电感、变压器），该方法可精确计算漏感与互感，优化磁芯尺寸...

Bowen Zhang · Rundong Huang · Zhiping Dong · Yunhe Hou 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

本文提出了一种新型交叉齿横向磁通永磁电机（TFPMM），其定子齿采用阶梯斜极交错结构，可有效降低齿槽转矩和转矩脉动。该电机定子齿结构独特，并通过优化转子形状实现轴向分段，以减少相间漏磁。集中式环形绕组简化了绕组设计与装配，无需端部线圈。文中给出了阶梯斜极定子齿在空载反电动势和输出转矩方面的理论分析，评估了极对数与转子类型的影响。基于三维有限元仿真结果，研制了样机，并搭建空载与负载实验平台测试其反电动势与转矩性能。实验结果验证了仿真分析的准确性，表明该电机在转矩密度、功率密度及齿槽转矩抑制方面优于...

解读: 该横向磁通永磁电机设计对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。其创新的阶梯斜极交叉齿结构可显著降低齿槽转矩和转矩脉动,有助于提升车载电机驱动系统的性能和可靠性。该设计的高转矩密度和功率密度特性,可应用于电动汽车充电桩的高效冷却系统和车载OBC充电机的电机散热优化。其简化的集中式环形绕组设计也为阳...

Mingyuan Jiang · Shuangxia Niu · Ching Chuen Chan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年5月

针对风力发电系统中变速恒频运行下无刷双馈电机（BLDFM）转矩性能较差的问题，提出一种新型无刷双电端口双机械端口双馈电机（BLDD-DFM）结构，采用高次谐波调制以降低控制绕组在变速恒频应用中的能耗。该设计通过复合外转子增强内气隙磁动势中的三次谐波分量，有效降低转差率，使控制绕组能耗较传统结构减少三分之二。额定工况下，外转子与内转子输出转矩分别提升23.03%和144.08%。有限元分析及对比研究验证了所提电机的有效性，样机实验进一步证明其可行性与优势。

解读: 该高次谐波复合转子BLDD-DFM技术对阳光电源风电变流器和储能系统具有重要参考价值。其高次谐波调制降低控制绕组能耗的方法,可应用于ST系列储能变流器的功率变换优化,有助于提升系统效率。复合外转子结构提升转矩性能的创新思路,对公司风电变流器产品线的电机控制算法优化具有启发。特别是在变速恒频应用场景下...

Farzad Nasirpour · Tianming Luo · Mohamad Ghaffarian Niasar · Marjan Popov · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

本文提出一种考虑铁芯和导体涡流损耗的电力变压器综合模型，通过精细的解析方法准确表征变压器的电磁特性。引入磁通对电感和电阻参数的影响，显著提升了模型的精度与适用性。该模型结合铁芯与导体对磁场分布的作用，适用于宽频域下的暂态分析。通过与有限元法及实测数据对比验证了模型有效性，并采用导纳矩阵降阶技术建立低阶等效模型，聚焦关键节点，降低计算复杂度的同时保持精度，实现了特定位置电压响应的高效精确计算。

解读: 该多绕组变压器快速暂态建模技术对阳光电源储能系统和光伏逆变器产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，隔离变压器面临电网故障、开关操作等快速暂态冲击，该模型可精确预测绕组电压分布和涡流损耗，优化绝缘设计并提升可靠性。对于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频隔离变压器，该建模...

Xinghong Luo · Xuliang Yao · Tuo Zhao · Jingfang Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

针对数据中心三相LLC谐振变换器多个分立变压器降低功率密度和效率的问题,提出基于PQ磁芯的新型三相磁集成变压器设计。通过优化多层绕组结构确保高频下并联绕组均流,通过相邻相共享边柱减小磁芯体积和重量。磁路分析、有限元仿真和实验验证了可行性。相比传统磁集成方法,无需定制磁芯简化制造。相比多个分立变压器,磁芯体积和重量减少14.3%。构建并测试了两级15kW三相LLC谐振变换器。

解读: 该磁集成变压器技术对阳光电源数据中心和储能系统电源模块设计有重要价值。PQ磁芯集成方案可应用于ST储能变流器的DC-DC变换级,提高功率密度并降低成本。多层绕组优化技术对阳光电源LLC谐振拓扑产品的高频磁性元件设计有指导意义。14.3%的体积重量优化对PowerTitan等大型储能系统的空间和热管理...

W. Poradowski · G. J. Anders · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

本文提出了一种用于计算电力电缆波纹护套层热阻的解析表达式，该层由金属护套和空气间隙共同构成。模型基于大量有限元（FEM）仿真研究，综合考虑了导热、对流和辐射三种传热机制。所提出的解析模型适用于实际中常见的多种几何结构，可用于电缆载流量计算。以CIGRE TB 880中的400 kV低压充油电缆为例，结合护套热损耗进行载流量分析。FEM结果表明，相较于IEC 60287标准方法在CIGRE TB 880中建立的热网络模型，其额定电流值被高估。

解读: 该波纹护套电缆热阻建模技术对阳光电源大型储能系统PowerTitan和光伏电站的电缆载流量设计具有重要应用价值。研究揭示IEC 60287标准可能高估额定电流，这直接影响储能系统和光伏电站的电缆选型安全裕度。阳光电源可将该解析模型集成到ST系列储能变流器和SG系列逆变器的系统设计工具中，优化MW级以...

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...

You Zhou · Junyao Liu · Zhi Chen · Guanghui Yang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

轴向磁通永磁同步电机（AFPMSM）具有结构紧凑、转矩密度高的优势，适用于电动自行车直驱系统。然而，其复杂的三维磁路与散热难题制约了效率提升。本文提出一种采用Halbach永磁阵列的轴向磁通电机（H-AFPMSM），利用自屏蔽磁化特性，在保持高转矩密度的同时显著降低损耗与温升。通过有限元分析与5kW满载样机实验表明，相较于传统径向磁通电机，H-AFPMSM转矩密度提升30%；相比表面式永磁电机，绕组温升降低40°C，且全速域效率提高5%∼10%。

解读: 该Halbach阵列轴向磁通电机技术对阳光电源新能源汽车驱动系统具有重要借鉴价值。其30%转矩密度提升和40°C温升降低特性，可直接应用于充电桩散热受限场景下的风冷电机设计。自屏蔽磁化特性减少的涡流损耗，与阳光电源SiC功率器件低损耗理念契合，可优化车载OBC和电机驱动系统的功率密度。三维磁路有限元...

Xuemeng Hu · Jialin Meng · Hao Zhu · Tianyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

随着柔性电子领域对可穿戴集成电路需求的增长，兼具 n 型和 p 型性能的双极型有机场效应晶体管（OFET）正受到越来越多的关注。本文在柔性白云母衬底上制备了由两个相同双极型晶体管组成的柔性反相器。双极型晶体管的整个制备过程温度保持在 300°C 以下，确保了与后段制程（BEOL）的兼容性。该双极型晶体管呈现出典型的 V 形转移曲线，具有明显的空穴和电子传输分支，以及一个完整的双极区。利用 ABAQUS 软件分析了双极型晶体管的应力分布。同时，由这些晶体管组成的双极型反相器可根据输入电压（$V_{...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于双极性有机场效应晶体管（OFETs）的柔性逆变器技术呈现出差异化的应用前景，但与公司核心业务存在明显的技术路径差异。 该技术的核心价值在于柔性和低温制造工艺（<300°C），使其适用于可穿戴设备和柔性电子领域。对于阳光电源而言，这一技术路线可能在分布式能源监测、智...

Linke Zhou · Mohamed Hefny · Samuel Hemming · Di Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

在航空航天应用中，高性能冷却系统对确保电力逆变器在极端工况下的可靠性至关重要。本文提出了一种适用于1-MVA碳化硅三电平有源中点钳位逆变器的实用针翅液冷系统设计。通过有限元分析与计算流体动力学仿真，评估了系统的热-流体性能，在70°C冷却液温度下满足航空环境的散热需求。采用交错针翅结构提升换热效率，兼顾可制造性与成本。对比了串并联冷板配置的流体分布均匀性与经济性，并优化密封设计以防止泄漏。实验验证表明，该系统可有效管理超过7.2 kW的功率损耗，结温低于150°C，压降低，具备高鲁棒性与成本效益...

解读: 该1-MVA三电平ANPC逆变器的针翅液冷方案对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究中的交错针翅结构设计和串并联冷板配置优化可提升SiC功率模块在高功率密度场景下的热管理能力，使结温控制在150°C以下，压降更低。该方案的有限元与CFD联合仿真方法可应用...

Jianhua Sun · Jie Deng · Shijing Zhang · Jing Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

高性能直线压电平台是微纳操作与超精密制造的核心装置。本文提出一种尺寸为Φ60 mm × 76.5 mm的新型谐振式直线压电平台（RLPP），其特点在于采用两级螺杆机构实现双向直线运动，兼具纳米级分辨率、高输出力及断电自锁功能。该平台由悬臂梁结构的弯曲型混合压电执行器（BHPA）驱动，可在两种弯曲振动模式下工作，并通过双行波驱动显著提升输出力。理论分析与有限元仿真验证了两种工作模式及双行波驱动机制。实验结果表明，在300 V_p-p电压和24.2 kHz频率下，样机最大输出力达...

解读: 该纳米级压电驱动技术对阳光电源功率器件封装与精密制造环节具有重要应用价值。在SiC/GaN功率模块生产中，两级螺杆压电平台的40nm分辨率可用于芯片键合、引线焊接等超精密装配工艺，72N高输出力满足压接需求，断电自锁功能确保工艺稳定性。在ST储能变流器与SG逆变器的母排焊接、散热器装配等环节，该平台...