Nano Energy · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种由宽带隙钙钛矿太阳能电池驱动的自供电温湿度无线传感器。该太阳能电池在室内光照条件下表现出优异的光电转换效率，有效驱动低功耗传感模块，实现环境温湿度信号的实时采集与无线传输。器件无需外部电源，具备良好的稳定性和响应性，适用于物联网和智能环境监测系统。研究展示了钙钛矿光伏技术在小型化、低功耗电子设备中的集成应用潜力。

解读: 该宽带隙钙钛矿电池驱动的无线传感技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可集成于iSolarCloud云平台的分布式监测节点，为光伏电站和储能系统提供自供电环境监测方案。具体应用场景包括：SG系列逆变器的组串级温湿度监测，PowerTitan储能系统的电池舱微环境实时监控，以及光伏电站的气象站点...

Fraser Anderson · Karoline Pelka · Julia Walgern · Timo Lichtenstein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

基于涵盖五大洲陆上和海上风力发电机组超22000运行年的综合实地数据，我们给出了变流器系统主要部件的故障率，研究了其故障行为趋势，并确定了对变流器可靠性有显著影响的设计相关因素和特定场地因素。所有变流器部件均呈现出明显的早期故障行为，随后直接过渡到退化故障。若干设计因素被确定为影响可靠性的重要驱动因素，即变流器的冷却方案、其在风力发电机组内的位置、额定容量以及绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块制造商。此外，还识别并量化了变流器对平均绝对环境湿度、平均环境温度、安装高度和平均容量系数等环境影响因素...

解读: 本研究基于22000多台年的全球风电变流器现场运行数据，揭示的可靠性规律对阳光电源的电力电子产品线具有重要借鉴价值。研究发现的"早期失效-退化失效"双峰特征，与我司光伏逆变器和储能变流器的失效模式高度一致，这为优化产品全生命周期管理提供了数据支撑。 从技术迁移角度看，研究识别的四大设计关键因素——...

Hui Hou · Yi Wan · Zhenguo Wang · Shaohua Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

全球变暖导致极端天气事件频发，其中频繁发生的冰灾对电力系统的稳定性构成了重大威胁。随着预测模型复杂度的增加，必须同时确保其准确性和可解释性。因此，我们提出了一种用于架空输电线路覆冰厚度预测的可解释物理深度学习模型。首先，通过白鲸优化（BWO）方法构建了一个优化模型，该模型可使预测误差最小化。其次，将深度学习预测模型与物理模型和长短期记忆网络（LSTM）模型相结合。物理模型考虑了诸如风偏角、风荷载和冰荷载等物理定律。此外，我们使用沙普利加性解释法来阐释输入特征对输出特征及模型预测结果的影响。最后，...

解读: 该覆冰预测技术对阳光电源户外电力设备具有重要防护价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的户外部署场景，可通过集成气象传感器与物理深度学习模型，实现设备覆冰风险的提前预警，触发主动加热或功率调节策略。对于SG系列光伏逆变器，该可解释AI方法可借鉴至iSolarCloud智能运维...

Yonggui Zhai · Rui Wang · Hongguang Wang · Meng Cao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

本研究提出了一种通过集成介电材料来抑制航天器用高功率微波器件中二次电子倍增效应的方法。利用CST微波工作室对电磁场进行数值分析，同时通过自主开发的三维粒子模拟（PIC）代码准确预测二次电子倍增阈值。系统研究了介电材料的几何参数和材料特性对二次电子倍增的影响。仿真结果表明，当介电材料的宽度与平行板或矩形波导的宽度相匹配时，增加介电材料的厚度和相对介电常数会增强射频（RF）电场的幅度，同时二次电子倍增阈值降低。相反，当介电材料的宽度小于波导宽度时，射频电场幅度降低，导致二次电子倍增阈值升高。值得注意...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文虽聚焦于航天领域微波器件的多载子倍增效应抑制，但其核心技术原理对我司高功率电力电子设备具有重要借鉴价值。多载子倍增现象本质上是高频高压环境下的电子雪崩效应，这与光伏逆变器、储能变流器等产品在大功率开关过程中面临的局部放电和绝缘击穿挑战存在物理机制上的相似性。 该研究...

Peng Gu · Shibo Wang · Peng Zhao · Xingzhen Guo 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

感应式无线电能传输（IPT）技术有望通过级联绝缘子为高压电位点智能电网状态感知设备提供米级无线供电。然而，铝制法兰等金属器件会严重影响功率传输性能。本文提出一种IPT系统穿越金属器件的磁场重构方案，可显著抑制铝制法兰引起的耦合系数衰减与涡流损耗。基于电磁场理论分析该方案的作用机理，并优化关键参数以提升性能。建立电路与磁路模型，对MCS-IPT复合系统进行分析，搭建原型系统模拟含IPT的两级支柱绝缘子结构。对比分析不同工况下系统的多组分损耗，结果表明，在铝制法兰影响下引入所提MCS后，系统传输效率...

解读: 该磁场重构IPT技术对阳光电源智能电网监测设备供电方案具有重要应用价值。在高压输电线路绝缘子串的状态监测场景中，可为传感器节点提供跨金属法兰的无线供电，解决传统有线供电的绝缘难题。技术可应用于：1）iSolarCloud云平台的高压侧智能传感器供电系统，实现绝缘子温度、湿度、污秽度的在线监测；2）大...

Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye · Yifan Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）在各种电力电子应用中日益普及。然而，与栅极氧化物相关的重大可靠性问题阻碍了它们的广泛应用。交变栅极偏置下的阈值电压漂移，通常称为栅极开关不稳定性（GSI），对可靠性构成了重大挑战。鉴于碳化硅 MOSFET 在功率转换器中广泛使用，与传统的偏置温度不稳定性相比，研究 GSI 具有实际意义。本研究系统地探究了 1700 V 平面栅碳化硅 MOSFET 对栅极偏置、温度和开关时间等因素的依赖性，并基于物理解释给出了加速因子的形式。...

解读: 从阳光电源的业务场景来看，这项关于1700V平面栅SiC MOSFET栅极开关不稳定性（GSI）的研究具有重要的工程应用价值。在我们的大功率光伏逆变器和储能变流器产品中，1700V级SiC MOSFET正逐步替代传统IGBT成为核心功率器件，其高频开关特性和低损耗优势能够显著提升系统效率和功率密度。...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

具有双边物理隔离的双向电场耦合无线电能传输（EC - WPT）技术可实现电气设备之间的能量交互。原边和副边变换器产生的输出电压相位不同步会导致相对相位差周期性变化以及输出功率持续振荡等问题。因此，本文提出了一种基于自振荡模式的相位同步方法，该方法可容忍双向EC - WPT系统中耦合极板的偏移。该方法通过建立系统的频闪映射模型，分析耦合电容变化对软开关工作点的影响，并提供一个运行在最大幅频增益处的稳定谐振频率。基于自振荡原理，系统通过跟踪谐振电流的过零点自主驱动双边变换器，最终以稳定的谐振频率运行...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于自振荡模式的双向电场耦合无线电能传输（EC-WPT）相位同步技术具有显著的战略价值。该技术实现了物理隔离条件下的双向能量交互，这与我司在储能系统和电动汽车充电领域的核心需求高度契合。 在储能系统应用场景中，该技术可优化分布式储能单元间的能量调度。传统有线连接在复杂...

Xize Dai · Jian Hao · Ruijin Liao · Claus Leth Bak · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

现代电力应用，如高压直流输电、电气化交通和工业系统，越来越依赖宽带隙半导体，这推动了对能够承受高电场和开关电压波形的电气绝缘系统的需求。绝缘系统的可靠设计对于确保高压电力电子设备的高功率密度和运行稳定性至关重要。在多频电压条件下，绝缘材料内部与频率相关的极化动态特性会显著影响宏观介电性能和绝缘性能。本文全面综述了暴露于不同上升时间开关电压波形下的电气绝缘的频域建模方法。文章研究了用于表征与频率相关的极化动态行为的半经验方程和等效电路模型的进展，分析了这些模型的优点、局限性以及对各种应用的适用性。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于电气绝缘频域建模的综述论文具有重要的战略参考价值。随着公司在大功率光伏逆变器、储能变流器及高压直流输电系统等产品线的持续升级，宽禁带半导体（如SiC、GaN）的应用已成为提升功率密度和效率的关键路径。然而，这些器件的高频开关特性带来了更严苛的绝缘系统挑战，论文所述的...

Sukanta Roy · Alexander Stevenson · Shahid Tufail · Hugo Riggs 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

摘要：天气引发的时空劣化限制了户外光伏逆变器的使用寿命和可靠性，因此需要进行先进的数据分析。本研究采用自上而下、数据驱动的方法，利用多种机器学习（ML）算法来评估一座1.4兆瓦光伏电站中逆变器的可靠性，同时考虑了辐照度、湿度、温度、一天中的时间以及天气状况等因素。来自17台相同逆变器的大量警报数据集，包括警报类型、传播情况和发生频率，揭示了其与环境因素和逆变器输出功率之间的显著相关性，从而能够构建性能可靠性模型。对双阶段监督式机器学习模型的准确性进行了评估，其中人工神经网络（ANN）的“分类 -...

解读: 该机器学习驱动的可靠性评估技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器产品线具有重要应用价值。研究提出的告警-环境变异性分析框架可直接集成至iSolarCloud智能运维平台，通过融合温湿度、辐照度等多源环境参数与现场告警数据，实现对户外逆变器的精准寿命预测与预测性维护。该方法可优化阳光电源现有...

Pankaj Borah · Leonardo Micheli · Nabin Sarmah · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.297

摘要 本研究旨在设计、开发并验证一种积尘室，以重现由于粉尘沉积导致的光伏组件效率下降。选取了两个具有不同积尘特性的地点，在多种大气条件下对积尘室进行验证，并评估其准确性。具体而言，将积尘室的结果与在两种户外环境下安装并运行一年的光伏组件性能进行比较。此外，利用扫描电子显微镜（SEM）分析了来自这两个地点的粉尘样品，以确定其元素组成，从而理解粉尘沉积行为或两地之间沉积模式的差异。新构建的积尘室基于历史降雨量、温度、湿度、风速和颗粒物浓度数据，在可控环境中模拟积尘过程，并考虑了季节和环境条件的变化。...

解读: 该室内积灰模拟舱技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过可控环境快速复现长期积灰过程,可优化MPPT算法在积灰工况下的追踪精度,提升发电效率预测模型准确性。结合SEM元素分析数据,可为不同地理环境定制化清洗策略,增强预测性维护功能。该技术还可用于ST...

Xueliang Wang · Shuo Feng · Tao Luo · Jinyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年3月

随着微电子器件的小型化和高功率需求，封装结构中互连所承载的电流密度不断增加，并达到了电迁移（EM）失效的阈值。在本研究中，我们研究了铝（Al）互连在三种不同电流密度（1/3/5 MA/cm²）下电迁移过程中的微观结构演变和空洞形成情况，并提出了一种将全耦合理论与优化的原子通量散度法相结合的方法。研究结果如下。首先，对于集成电路中的互连，在一定温度范围内，电流密度是影响互连电迁移寿命的主要因素。随着电流密度的逐渐增加，热传递对电迁移的影响不可忽视。原子浓度梯度和应力梯度可以抑制电迁移失效。其次，互...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于铝互连电迁移加速寿命测试与预测的研究具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能系统的功率电子器件中，铝互连作为关键的封装结构，直接承载着高密度电流传输任务。随着我们产品向高功率密度、小型化方向发展，特别是在1500V及以上高压系统中，互连结构面临的电流密度持续攀升，...

Ramanan C.J. · King Hann Lim · Jundika Candra Kurni · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 漂浮式光伏（FPV）在节约土地资源、减少水体蒸发以及缓解光伏组件热退化方面具有显著优势。先前的研究表明，FPV由于冷却效果更佳，其光伏组件的发电效率优于陆地光伏（LPV）系统。然而，大多数已报道的研究存在若干局限性，例如异地测量、人工数据采集、数据平均处理、数值分析的限制，以及FPV与LPV设计之间比较的不足。这些局限性阻碍了对因冷却机制带来的FPV性能优势进行准确预测。因此，本研究针对250 mm安装高度的FPV、800 mm安装高度的FPV以及800 mm安装高度的LPV系统，开展了为...

解读: 该研究揭示浮式光伏(FPV)较地面光伏温度降低2°C以上,显著提升发电效率。对阳光电源SG系列逆变器在FPV场景应用具重要价值:1)需优化MPPT算法以适应FPV独特的温度-功率特性曲线;2)可结合iSolarCloud平台开发FPV专用热管理模型,实时监测水温、湿度等环境参数;3)建议针对250-...