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基于温度下垂的动态无功功率分配技术以提高电力电子变换器寿命
Temperature Droop-Based Dynamic Reactive Power Sharing Technique to Improve the Lifetime of Power Electronic Converter
Anubrata Das · Yugal Gupta · Sandeep Anand · Soumya Ranjan Sahoo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
电力电子变换器的平均结温（Tjm）和结温波动（ΔTj）产生的热应力会缩短其使用寿命。本文提出一种基于温度下垂的动态无功功率分配技术，旨在通过均衡多变换器系统间的热应力分布，从而延长整体系统的运行寿命。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。在多机并联运行场景下，通过引入温度下垂控制，可有效解决各功率模块因热分布不均导致的寿命差异问题，显著提升系统整体可靠性。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台中集成此类热...
用于热补偿模块化智能变压器的高级不连续调制技术
Advanced Discontinuous Modulation for Thermally Compensated Modular Smart Transformers
Youngjong Ko · Vivek Raveendran · Markus Andresen · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
智能变压器（ST）面临高可靠性挑战。模块化ST包含大量功率半导体，热应力分布不均导致各模块器件寿命差异。本文提出一种针对中压侧变换器的不连续调制策略，通过优化热分布来平衡各模块器件的剩余使用寿命，从而提升整体系统的可靠性。
解读: 该研究针对模块化电力电子变换器的热均衡控制，对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着产品功率密度不断提升，多模块并联架构下的热应力不均是影响系统长寿命运行的关键瓶颈。通过引入先进的不连续调制（DPWM）策略，可以在不增加硬件成本的前提下，实现功率模块间...
MMC系统中电容器最优热应力的环流控制
Circulating Current Controls for Optimal Thermal Stress of Capacitors in MMC Systems
Moxi Wang · Wenjie Jiang · Ke Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
电容器是模块化多电平变换器（MMC）的核心组件，其热特性直接影响子模块的寿命与可靠性。本文探讨了通过环流控制策略来优化电容器电压纹波及热应力的方法，旨在平衡环流抑制与电容器寿命延长之间的关系。
解读: 该研究针对MMC拓扑的环流控制与热管理，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率储能变流器（PCS），电容器的寿命直接决定了系统的可靠性。通过优化环流控制策略，可以在不增加硬件成本的前提下，有效降低电容器热应力，延长设备在极...
模块化多电平变换器的器件级损耗平衡控制
Device-Level Loss Balancing Control for Modular Multilevel Converters
Huan Qiu · Jinyu Wang · Pengfei Tu · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中具有可扩展性、低谐波和高效率等优势。然而，由于功率器件数量多，其可靠性面临挑战，特别是上下桥臂之间显著的损耗不均匀分布问题。本文提出了一种器件级损耗平衡控制策略，旨在优化MMC内部功率器件的热应力分布，提升系统整体可靠性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文章提出的损耗平衡控制策略，能够有效解决多电平拓扑中功率器件热分布不均导致的寿命衰减问题，对于提升大型储能系统和高压并网逆变器的长期可靠性具有重要参考价值。建议研发团队将其应用于高压PCS的控制算...
一种用于多相DC-DC降压变换器的简单无传感器均流技术
A Simple Sensorless Current Sharing Technique for Multiphase DC–DC Buck Converters
Josefa Gordillo · Carlos Aguilar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
多相降压变换器广泛应用于微处理器、电池充电器及混合动力汽车等低压大电流场景。为确保各相间输出电流的均匀分配，从而平衡电气损耗与热应力，设计高效的均流方案至关重要。本文提出了一种简单的无传感器均流技术，旨在优化多相变换器的性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在储能变流器（PCS）及大功率充电模块中，多相交错并联技术是实现高功率密度和高效率的关键。采用无传感器均流技术可有效减少电流采样电路的复杂度和成本，提高系统功率密度，同时通过均衡各相热应力...
面向更高可靠性电力电子设备的结温控制
Junction Temperature Control for More Reliable Power Electronics
Markus Andresen · Ke Ma · Giampaolo Buticchi · Johannes Falck 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
功率电子器件的热应力是导致其失效的主要原因。有效的热管理对于实现高效、可靠且经济的能量转换至关重要。本文聚焦于作为电力电子系统中最脆弱且昂贵的功率半导体器件，探讨了控制半导体结温的各种可行方法，旨在提升系统的整体可靠性。
解读: 结温控制是提升阳光电源核心产品可靠性的关键技术。对于组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统，功率模块（IGBT/SiC）的结温直接决定了设备在极端环境下的寿命与过载能力。通过引入先进的结温预测与主动热管理算法，可优化散热设计，降低热应力导致的失效风险。建议研发团队将该研究成...
功率模块与散热器间界面热阻的不确定性分析
Uncertainty Analysis of the Interface Thermal Resistance Between Power Module and Heatsink
Ziheng Wang · Yi Zhang · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文研究了功率模块与散热器之间热界面材料（TIM）在热循环测试及不同芯片间热阻的变化规律。通过搭建模拟实际功率运行状态的实验平台，分析了热阻的不确定性，旨在提升功率模块在复杂工况下的热管理水平与可靠性评估精度。
解读: 热管理是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统核心功率模块设计的关键。该研究揭示了TIM热阻的不确定性，直接影响功率器件的结温预测精度。对于阳光电源而言，深入理解界面热阻的演变规律，有助于优化逆变器和PCS的散热结构设计，提升在高功率密度运行下的长期可靠性。建议将该...
IGBT模块的分数阶热网络建模与参数提取
On Fractional-Order Thermal Network Modeling and Parameter Extraction of IGBT Modules
Zhikui Yang · Xi Chen · Binxin Zhu · Lei Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
准确可靠的热模型对于评估IGBT模块的热应力及分析其可靠性至关重要。本文首次引入分数阶热电容（FOTC）作为IGBT模块热分析的新建模元素，并提出了一种分数阶热网络建模方法及参数提取策略，旨在提升功率器件热行为预测的精度。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。该研究提出的分数阶热网络模型相比传统整数阶模型，能更精确地描述功率器件在复杂工况下的瞬态热响应。在阳光电源的产品研发中，该技术可应用于高功率密度逆变器及储能系统的热设计优化...
基于不连续调制的风电场电力电子模块主动热控制
Discontinuous-Modulation-Based Active Thermal Control of Power Electronic Modules in Wind Farms
Youngjong Ko · Markus Andresen · Giampaolo Buticchi · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
随着可再生能源并网比例增加，电力电子变换器的可靠性对电力系统至关重要。为解决功率半导体因热应力导致的疲劳失效问题，本文提出了一种通过不连续调制策略，平衡风电场内不同变流器间热应力的主动热控制方法，旨在提升系统整体运行可靠性。
解读: 该研究直接契合阳光电源风电变流器业务的核心痛点。风电场环境恶劣，变流器功率模块的结温波动是导致IGBT失效的主要原因。通过引入不连续调制（DPWM）的主动热控制策略，可以在不增加硬件成本的前提下，平抑模块热应力，显著延长变流器在全生命周期内的可靠性。建议研发团队将此算法集成至阳光电源风电变流器的控制...
基于电磁辐射特征的IGBT变流器健康评估与监测方法研究
Application of EMR Signature in Health Assessment and Monitoring of IGBT-Based Converters
Rajashree Biswas · Aurobinda Routray · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种基于电磁辐射（EMR）特征的非侵入式变流器健康评估方法。由于功率循环和热应力，变流器核心器件IGBT易发生内部退化，导致关断时间延长等问题。该方法通过监测EMR信号，能够有效实现对IGBT退化状态的实时评估与监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）具有极高的应用价值。目前公司产品广泛采用IGBT模块，在极端工况下，器件的老化与失效是影响系统可靠性的关键因素。传统的离线测试成本高且难以覆盖全生命周期，而基于EMR的非侵入式监测方案无需改动硬件电路，可集成至iSolarCloud智...
电机驱动逆变器在堵转工况下基于最优相位角的主动热控制
Active Thermal Control With Optimal Phase Angle Under Stall Condition of Machine Drive Inverter
Yuhao Qi · Ke Ma · Shihao Xia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
主动热控制（ATC）是提升电力电子系统可靠性的重要手段。传统ATC多关注长期运行下的寿命延长，而针对电机驱动系统在堵转等极端过载工况下的短时热应力抑制研究仍有待深入。本文提出了一种基于最优相位角的主动热控制策略，旨在极端工况下有效降低功率半导体器件的结温波动，从而提升系统可靠性。
解读: 该研究关注功率器件在极端工况下的热管理，对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在光伏逆变器面临极端环境或电网故障导致电流过载时，该主动热控制策略可优化器件结温分布，防止热失效。建议研发团队将其应用于PowerTitan等储能系统的功率模块设计中，通过动态调整PW...
电力电子变换器可靠性评估中的灵敏度分析
On the Sensitivity Analysis in Reliability Evaluation for Power Electronic Converters
Yubo Song · Pascal A. Schirmer · Peter Schreivogel · Kaichen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
电力电子变换器在现代电力系统中至关重要，其可靠性设计与运行研究日益迫切。传统研究多将任务剖面映射为热应力与寿命，且局限于稳态场景。本文重点探讨了可靠性评估中的灵敏度分析方法，旨在提升变换器在复杂工况下的设计可靠性与运行寿命预测精度。
解读: 可靠性是阳光电源核心竞争力所在。该文献提出的灵敏度分析方法对于提升组串式逆变器和PowerTitan储能系统的设计鲁棒性具有重要价值。通过量化不同任务剖面（如极端温度、电网波动）对功率模块寿命的影响，研发团队可优化热管理设计与控制策略，降低故障率。建议将该分析方法集成至iSolarCloud智能运维...
IGBT模块电-热-机械退化动态建模方法
Dynamic Modeling Method of Electro-Thermo-Mechanical Degradation in IGBT Modules
Kristian Bonderup Pedersen · Kjeld Pedersen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文提出了一种研究IGBT模块电-热-机械疲劳的退化模型。以主动功率循环测试中键合线脱落失效为例，分析了由热膨胀系数不匹配引起的热应力导致的失效机理，为功率器件的寿命预测提供了理论基础。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的电-热-机械多物理场耦合建模方法，能够精准评估器件在复杂工况下的寿命损耗。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测运行数据，实现对核心...
模块化智能变压器MVAC/LVDC构建模块的热补偿不连续调制
Thermally Compensated Discontinuous Modulation for MVAC/LVDC Building Blocks of Modular Smart Transformers
Youngjong Ko · Vivek Raveendran · Markus Andresen · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文针对模块化智能变压器（ST）的可靠性与可用性问题，提出了一种热补偿不连续调制策略。通过功率路由技术平衡模块间热应力，有效降低功率半导体失效风险，并提升了中压侧变换器在不平衡负载下的运行能力，为电力电子变换器的热管理与寿命优化提供了新方案。
解读: 该研究关注的模块化智能变压器（ST）架构与阳光电源的PowerTitan系列储能系统及集中式光伏逆变器中的模块化设计理念高度契合。文章提出的热补偿不连续调制策略，可直接应用于阳光电源大功率变换器的热管理优化，通过均衡功率模块间的热应力，显著提升系统在极端工况下的可靠性与寿命。建议研发团队将其引入iS...
对称电网故障下双馈风电变流器降低热应力的优化去磁控制
Optimized Demagnetizing Control of DFIG Power Converter for Reduced Thermal Stress During Symmetrical Grid Fault
Dao Zhou · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
双馈感应发电机（DFIG）定子直接并网使其对电网电压扰动敏感，易导致转子侧过压过流。本文提出一种优化去磁控制策略，旨在应对现代电网准则对无功补偿的严格要求，提升故障穿越能力，并有效降低变流器在对称电网故障期间的热应力。
解读: 该研究聚焦于DFIG变流器在电网故障下的可靠性与热管理，这对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。通过优化去磁控制降低热应力，可直接提升变流器在恶劣电网环境下的寿命与故障穿越（FRT）性能。建议研发团队将此控制策略集成至风电变流器控制算法中，以优化功率模块的结温波动，提升产品在复杂电网场景下的可...
一种低热集中与低热机械应力的双面双向功率模块
A Double-Sided Bidirectional Power Module With Low Heat Concentration and Low Thermomechanical Stress
Junlin Cao · Jing Li · Yun-Hui Mei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
双面封装结构常导致严重的热失配，易引发连接失效。针对双面双向开关（BDS）模块，缓冲垫片处的热集中进一步加剧了连接层的热疲劳风险，这是限制其可靠性与应用的关键瓶颈。本文提出了一种新型结构，旨在降低热集中与热机械应力，提升双面功率模块的可靠性。
解读: 该研究直接针对功率模块的可靠性核心痛点，对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）及组串式逆变器具有重要价值。随着功率密度不断提升，双面散热技术是实现更高功率等级的关键，但热疲劳一直是制约寿命的瓶颈。该文提出的低应力封装结构可显著提升模块在复杂工况下的循环寿命，建议研发团队关注...
一种基于新型栅极导通模型的SiC MOSFET在线结温监测方法
An Online Junction Temperature Monitoring Method for SiC MOSFETs Based on a Novel Gate Conduction Model
Qinghao Zhang · Pinjia Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
结温监测是SiC器件高可靠性的基础。由于高开关频率，传统热敏电参数（TSEP）方法在SiC MOSFET上的监测性能较差。研究发现栅极电流IG是有效的TSEP，本文提出了一种基于新型栅极导通模型的在线结温监测方法，以解决SiC器件在复杂工况下的热应力监测难题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的可靠性成为核心挑战。该研究提出的基于栅极电流的在线结温监测方法，无需额外传感器，可直接集成于驱动电路中，有助于实现逆变器及PCS的实时热状态感知与寿命预测。建议研...
用于评估GaN开关热应力和关断电压应力的动态导通电阻
RON）表征技术
Tommaso Cappello · Alberto Santarelli · Corrado Florian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
GaN功率开关凭借高功率密度、低寄生参数和优异的热处理能力，在高效紧凑型DC/DC变换器中应用广泛。尽管GaN HEMT器件具有出色的沟道导电性，但其动态导通电阻（RON）在工作过程中会发生退化。本文提出了一种动态RON表征技术，旨在评估GaN器件在热应力和关断电压应力下的性能表现，为提升电力电子系统的可靠性提供理论支撑。
解读: GaN作为宽禁带半导体，是实现阳光电源产品高功率密度化的关键。该技术对于优化户用光伏逆变器及小型化充电桩中的DC/DC变换级设计具有重要参考价值。动态RON的精确表征能有效指导高频开关下的热管理设计，提升PowerStack等储能系统及充电桩功率模块的长期可靠性。建议研发团队关注该表征方法，将其引入...
尖端氮化镓高电子迁移率晶体管如何在允许温度范围内发生灾难性故障？
How Can a Cutting-Edge Gallium Nitride High-Electron-Mobility Transistor Encounter Catastrophic Failure Within the Acceptable Temperature Range?
Sungyoung Song · Stig Munk-Nielsen · Christian Uhrenfeldt · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
商用氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管在电力电子领域表现优于硅基器件，且具备抗辐射能力，是空间等严苛环境下高性能电力系统的关键候选者。然而，理解其在额定温度范围内的潜在失效机理对于确保系统可靠性至关重要。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。该研究揭示了GaN器件在额定温度下的失效机理，对公司研发部门在进行高频拓扑设计、器件选型及热管理设计时具有重要参考价值。建议在产品开发阶段引入该类失效分析模型，优化驱动电路与保护策略，以提升户用逆变器及微...
基于结温优化的模块化多电平铁路功率调节器补偿策略
Junction Temperature Optimization Based Compensation Strategy of Modular Multilevel Railway Power Conditioner
Hongqi Ding · Fujun Ma · Rong Han · Lei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
模块化多电平铁路功率调节器（MM-RPC）能有效提升铁路电网电能质量。但由于牵引负荷多变，功率器件结温波动剧烈，严重影响设备寿命与可靠性。本文提出一种基于结温优化的补偿策略，旨在平抑结温波动，提升系统运行可靠性。
解读: 该研究关注电力电子变换器在动态负载下的结温波动与可靠性，这对阳光电源的集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack等大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。大功率模块化设计在复杂工况下同样面临热应力挑战，通过优化控制策略平抑结温波动，可显著提升功率模块的使用寿命，降低运维成本。建...
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