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用于高压功率模块在高速dv/dt方波电压下抑制局部放电的自适应场强涂层
Self-Adaptive Field-Grading Coating for Partial Discharge Mitigation of High Voltage Power Module Under High dv/dt Square Wave Voltage
Meng Chen · Yalin Wang · Yi Ding · Lu Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
高压功率模块封装绝缘中的局部放电（PD）严重威胁其可靠性。电场集中是导致PD的主要原因。本文提出了一种自适应场强涂层技术，旨在缓解高dv/dt方波电压下的电场集中问题，并解决了以往研究中制造工艺复杂及缺乏实验验证的难题。
解读: 该技术对阳光电源的高压功率模块设计具有极高价值。随着公司PowerTitan等大型储能系统及高压组串式逆变器向更高电压等级和更快的开关频率（SiC器件应用）演进，封装绝缘的局部放电问题日益突出。该自适应涂层技术能有效优化模块内部电场分布，提升高压功率器件的长期运行可靠性。建议研发团队关注该材料的工艺...
高dV/dt方波电压和高温下功率模块封装绝缘的老化与寿命研究
Aging and Lifetime of Power Module Packaging Insulation Due to Partial Discharge Under High dV/dt Square Wave Voltage and High Temperature
Yi Ding · Yalin Wang · Meng Chen · Lu Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
宽禁带半导体应用对功率模块在高温及高dV/dt方波电压下的封装可靠性提出了挑战。封装材料中的局部放电（PD）是导致绝缘老化与失效的主要原因。本文研究了温度及方波参数对局部放电及绝缘寿命的影响，为高功率密度电力电子设备的可靠性设计提供了理论依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心竞争力。随着SiC等宽禁带半导体在PowerTitan储能系统及组串式逆变器中的广泛应用，高dV/dt带来的绝缘失效风险显著增加。本文揭示的局部放电机制对优化封装设计、提升产品在极端工况下的长寿命运行至关重要。建议研发团队将此研究成果应用于模块选型及封装可靠性评估标准中，...
考虑电感非线性的双定子直流偏置混合励磁电机MTPA协同控制策略
MTPA Cooperative Control Strategy of Double Stator DC-Bias Hybrid Excitation Machine Considering Inductance Nonlinearity
Han Yi · Yiming Fan · Yuting Lu · Guodong Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种考虑电感非线性的双定子直流偏置混合励磁电机（DS-HEM）最大转矩电流比（MTPA）协同控制策略。该电机通过集成绕组和双定子结构，有效提升了转矩密度、效率及磁通调节能力。所提控制策略通过精确建模电感非线性，优化了电机运行效率与动态响应性能。
解读: 该研究聚焦于高性能电机驱动控制，虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器领域，但其电机控制算法与风电变流器中的发电机侧控制逻辑具有底层技术共通性。双定子与混合励磁技术在提升功率密度方面的思路，可为阳光电源未来探索更高效率的风电变流器拓扑或特种工业驱动应用提供理论参考。建议研发团...
一种用于开关磁阻电机驱动的低电容需求集成多端口功率变换器
An Integrated Multiport Power Converter With Small Capacitance Requirement for Switched Reluctance Motor Drive
Wen Cai · Fan Yi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种用于开关磁阻电机（SRM）的集成多端口变换器，旨在降低直流母线电容需求。传统SRM驱动器基于非对称半桥，需大电容吸收电流换相产生的瞬态能量。该拓扑通过引入多端口结构，有效减少了对直流母线电容的依赖，提升了系统集成度与功率密度。
解读: 该研究聚焦于电机驱动拓扑优化及无源器件（电容）的减量化设计，核心逻辑在于通过拓扑创新提升功率密度。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，而非开关磁阻电机驱动，但其“多端口集成”与“电容减量化”的设计理念对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan系列）及电动汽车充电桩...
一种用于开关磁阻电机驱动的准Z源集成多端口功率变换器，旨在降低电容需求并实现宽调速范围
A Quasi-Z-Source Integrated Multiport Power Converter as Switched Reluctance Motor Drives for Capacitance Reduction and Wide-Speed-Range Operation
Fan Yi · Wen Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文提出了一种用于开关磁阻电机（SRM）驱动的准Z源集成多端口变换器（ZIMPC），旨在减少直流母线电容并实现宽调速范围。传统SRM驱动采用多相不对称半桥（ASHB）拓扑，需大容量电解电容吸收换相瞬态能量。该方案通过准Z源网络优化了能量转换，提升了系统功率密度与可靠性。
解读: 该文献提出的准Z源多端口拓扑主要针对开关磁阻电机驱动，虽然与阳光电源核心的光伏逆变器和储能PCS产品线存在差异，但其核心技术点——通过拓扑优化减少直流侧电解电容，对提升阳光电源产品（如PowerTitan储能系统或组串式逆变器）的功率密度和长寿命设计具有参考价值。电解电容是影响逆变器寿命的关键瓶颈，...
用于铁路系统直流供电的混合整流双半桥变换器
A Dual Half-Bridge Converter With Hybrid Rectifier for DC Power Supply in Railway Systems
Lei Zhao · Zejia Luo · Zhun Fan · Yi Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
双半桥（DHB）变换器作为全桥变换器家族的新型拓扑，具有更高的效率。本文针对传统中心抽头整流（CTR）和全桥整流（FBR）在特定输出电压范围下的局限性，提出了一种混合整流方案，旨在优化中等电压输出应用下的变换效率与性能。
解读: 该研究提出的混合整流双半桥拓扑在提升变换效率方面具有显著优势，与阳光电源的储能变流器（PCS）及直流变换产品线高度相关。在PowerTitan等大型储能系统中，DC-DC环节的效率直接影响系统整体能效。该拓扑通过优化整流结构，可为阳光电源在宽电压范围下的储能PCS设计提供技术参考，特别是在提升中等电...
基于集成多端口功率变换器的电动汽车电池驱动开关磁阻电机/发电机驱动系统的建模、控制与无缝切换
Modeling, Control, and Seamless Transition of the Bidirectional Battery-Driven Switched Reluctance Motor/Generator Drive Based on Integrated Multiport Power Converter for Electric Vehicle Applications
Fan Yi · Wen Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种基于集成多端口功率变换器（IMPC）的电池驱动开关磁阻电机（SRM）通用控制方法，旨在解决电动汽车应用中电流换相引起的功率纹波问题，提升系统效率并降低散热需求，实现双向功率流的平滑切换。
解读: 该研究关注电动汽车驱动系统中的多端口功率变换与双向功率流控制，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然阳光电源目前侧重于大功率充电桩及光储充一体化解决方案，但文中提到的集成多端口变换技术（IMPC）对于提升充电桩的功率密度、优化多能源接口（如光伏、储能、充电）的协同控制具有参考价值。建议研...
一种适用于任意拓扑MC-WPT系统的通用互感与负载识别方法
A Universal Mutual Inductance and Load Identification Methodology for MC-WPT Systems With Arbitrary Topology
Zhi-Juan Liao · Bin Gao · Fan Yi · Zhi-Peng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种基于本征态机制的通用前端识别方法，用于获取磁耦合无线电能传输（MC-WPT）系统的互感与负载参数。该方法建立了任意拓扑MC-WPT系统的通用实本征态参数准则，并推导了互感与负载的通用解析表达式，实现了对不同拓扑系统参数的精确辨识。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但随着电动汽车无线充电技术的演进，该研究中涉及的参数辨识与拓扑分析方法可作为技术储备。对于阳光电源的充电桩产品线，若未来布局无线充电领域，该通用辨识算法有助于提升系统在不同耦合环境下的自适应能...
直流偏置电流双定子混合励磁电机的参数估计与弱磁协同控制策略
Parameter Estimation and Flux Weakening Cooperative Control Strategy of a Double Stator Hybrid Excitation Machine With DC Biased Current
Han Yi · Liangliang Wei · Yiming Fan · Yuting Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文针对直流偏置电流的双定子混合励磁电机，提出了一种参数估计与弱磁协同控制策略。在弱磁区，该策略利用三维电枢电流，将0轴电流作为额外的自由度来调节气隙磁通，从而优化电机在高速运行下的性能。
解读: 该研究聚焦于特殊结构电机的弱磁控制算法，主要应用于高性能电机驱动领域。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，与该特定电机拓扑的直接关联度较低，但其提出的“多自由度电流调节”及“参数在线估计”思路，可为阳光电源风电变流器中永磁同步发电机（PMSG）的弱磁控制及参数自适应优化提...
混合式中压直流断路器中非对称IGCT器件二极管感应反向电压应力的抑制
Suppression of Diode-Induced Reverse Voltage Stress for the Asymmetric IGCT Device in the Hybrid MVDC Circuit Breaker
Jiayu Fan · Yu Xiao · Xinming Shao · Zhonghao Dongye 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
非对称集成门极换流晶闸管（IGCT）在混合式中压直流（MVDC）断路器中常用于电流分担与续流，以提升真空灭弧室的介电恢复能力。本文针对续流二极管导通期间，非对称IGCT器件承受的反向电压应力问题进行研究，旨在抑制该应力以防止器件失效。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子器件（IGCT）在直流断路器中的应用及可靠性。虽然阳光电源目前的主力产品（光伏逆变器、储能PCS）多采用IGBT或SiC模块，但随着公司在大型储能系统及直流输配电领域（如PowerTitan系列、高压直流耦合方案）的深入布局，对高压直流断路技术及功率器件的极端工况保护具...
五相容错永磁电机单相开路故障下的故障后解耦矢量控制及电流纹波抑制
Implementation of Postfault Decoupling Vector Control and Mitigation of Current Ripple for Five-Phase Fault-Tolerant PM Machine Under Single-Phase Open-Circuit Fault
Luming Cheng · Yi Sui · Ping Zheng · Pengfei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文研究了五相永磁同步电机（PMSM）在单相开路故障下的解耦矢量控制策略。通过建立故障后的解耦数学模型，旨在实现故障条件下的不间断运行，并有效抑制电流纹波，提升系统的容错控制性能。
解读: 该研究聚焦于多相电机的容错控制，虽然阳光电源目前的核心业务（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）主要基于三相拓扑，但该文提出的故障诊断与容错控制算法对提升电力电子变换器的可靠性具有参考价值。在风电变流器或未来高可靠性工业驱动应用中，类似的解耦控制与纹波抑制技术可用于优化变流器在极端工况下的运行稳定性...
PT对称与PT破缺状态下无线电能传输系统的恒流、恒压及恒功率控制
Constant Current, Constant Voltage, and Constant Power Control for Wireless Power Transfer Systems in PT-Symmetric and PT-Broken State
Zhi-Juan Liao · Fan Yi · Bin Gao · Guanyu Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
PT对称磁耦合无线电能传输（MC-WPT）系统因其位置鲁棒性和高传输效率备受关注。然而，该系统在负载扰动下难以实现恒定输出，且传输距离受临界耦合限制。本文提出了一种新型控制策略，旨在解决上述问题，实现恒流（CC）、恒压（CV）及恒功率（CP）输出。
解读: 该文献探讨的无线电能传输（WPT）技术目前主要应用于电动汽车充电领域。对于阳光电源而言，虽然目前主营业务集中在有线充电桩，但无线充电代表了未来电动汽车补能的便捷化趋势。该研究中关于PT对称状态下的恒流、恒压控制算法，可作为公司在充电桩技术储备中的前瞻性研究。建议研发团队关注其在提高传输效率和抗负载扰...
基于双变压器的零电压零电流开关全桥变换器及电流倍增整流器
Zero-Voltage and Zero-Current Switching Dual-Transformer-Based Full-Bridge Converter With Current Doubler Rectifier
Lei Zhao · Jikai Chen · Tongxin Chen · Yi Shi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种新型基于双变压器的全桥（DT-FB）变换器，结合电流倍增整流器（CDR）技术。该拓扑通过原边两个半桥逆变单元与双变压器结构，有效解决了传统全桥变换器的局限性，实现了全负载范围内的零电压（ZVS）和零电流（ZCS）开关，显著提升了功率变换效率与功率密度。
解读: 该拓扑结构在提升功率密度和转换效率方面具有显著优势，高度契合阳光电源在储能PCS（如PowerTitan、PowerStack系列）及光伏组串式逆变器中的高频化设计需求。电流倍增整流器能有效降低输出电流纹波，减轻输出滤波器的体积压力，有助于进一步优化储能变流器的体积与成本。建议研发团队评估该拓扑在双...
一种利用非同源谐振线圈消除无线电能传输中频率分裂的方法
A Method of Using Nonidentical Resonant Coils for Frequency Splitting Elimination in Wireless Power Transfer
Yue-Long Lyu · Fan-Yi Meng · Guo-Hui Yang · Bang-Jun Che 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文提出了一种消除磁耦合谐振式无线电能传输中频率分裂现象的高效方法。通过采用两个非同源谐振线圈（NIRCs）分别作为发射端和接收端，利用互感函数解析表达式中的椭圆积分项，有效抑制了频率分裂，提升了传输效率与稳定性。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但无线充电技术是电动汽车充电桩未来的潜在演进方向。通过非同源谐振线圈消除频率分裂，有助于提升无线充电系统的功率传输效率和抗偏移能力。建议研发团队关注该技术在未来高功率密度、高效率无线充电桩产品...
高dv/dt方波电压与高温下局部放电导致的功率模块封装绝缘老化与寿命研究
Aging and Lifetime of Power Module Packaging Insulation Due to Partial Discharge Under High dV/dt Square Wave Voltage and High Temperature
Yi Ding · Yalin Wang · Meng Chen · Lu Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
宽带隙半导体的应用给功率模块在高dV/dt方波电压和高温条件下的封装可靠性带来了挑战。灌封材料中发生的局部放电（PD）是导致封装绝缘老化和失效的主要原因之一。然而，有限的研究聚焦于温度和方波参数对封装绝缘老化原理的影响，确切的机制在很大程度上仍不清楚。为解决这一问题，本文聚焦于功率模块封装绝缘在高dV/dt方波和高温耦合应力下因局部放电导致的老化过程。采用专门设计的下混局部放电检测系统在老化过程中提取局部放电信号。实验结果表明，局部放电的幅值在老化过程中呈波动增长趋势，且在击穿前局部放电活动最为...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于宽禁带半导体功率模块封装绝缘老化的研究具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统中大规模采用SiC、GaN等宽禁带器件以提升功率密度和转换效率，高dV/dt应力下的局部放电问题已成为制约产品可靠性的关键瓶颈。 该研究揭示的局部放电演化规律对阳光电源的产品设...
基于铜夹连接的多芯片SiC功率器件电-热-力性能研究
Investigation on the Electrical–Thermal–Mechanical Performance of Multichip SiC Power Device With Cu-Clip Interconnect
Ping Wu · Yi Fan · Xiaoyang Mei · Haoquan Qian 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
传统铝线键合封装存在寄生电感高和可靠性差等问题，制约了碳化硅（SiC）功率器件的发展。铜夹（Cu-clip）互连技术可改善散热性能，提升功率密度，但多芯片结构下的应力集中与电气性能问题仍具挑战。本文提出一种带卸荷槽的拱形铜夹（Arch-G）结构，相较于传统平面铜夹，应力降低39.1%；相比线键合器件，导通损耗更低，寄生电感减少32.6%。通过功率循环试验验证了其可靠性，为高性能Cu-clip功率器件设计提供了重要参考。
解读: 该Cu-clip互连技术对阳光电源功率器件封装升级具有重要价值。拱形卸荷槽设计可降低39.1%应力、减少32.6%寄生电感，直接适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC模块优化。低寄生电感特性可提升开关速度、降低导通损耗，增强三电平拓扑效率；优异的热-力性能可提高PowerTitan大型...
基于原位形成AgIn₂涂层的铟热界面材料无助焊剂键合技术研究
Investigation on Indium Thermal Interface Materials Fluxless Bonding Technology via In Situ Formed AgIn₂ Coating
Jing Wen · Yi Fan · Guoliao Sun · Jinyang Su 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年12月
铟（In）是高功率中央处理器（CPU）芯片广泛采用的焊料热界面材料（TIM1），这主要是因为它能提升散热性能。然而，在焊球回流过程中，被困在铟焊料内的有机助焊剂残留物会释放气体，导致铟TIM1中产生大量空洞（空洞率约35%），这限制了其在先进球栅阵列（BGA）封装中的应用。在本文中，为实现无助焊剂铟回流并获得低空洞率的铟TIM1，在厚铟TIM1表面电镀一层薄银（Ag）层，以原位生成AgIn₂涂层，该涂层可防止铟氧化。因此，回流过程中无需使用助焊剂去除焊料的氧化层。经过一次铟回流和三次焊球回流后，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项铟基无助焊剂热界面材料技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能系统中，功率半导体器件（如IGBT、SiC MOSFET）的散热性能直接影响系统的可靠性和功率密度。随着我们产品向更高功率密度和更严苛环境应用发展，传统TIM材料的空洞问题（35%空洞率）严重制约了散热效率...
通过高温直流应力研究AlGaN/GaN HEMT中由直流引起的射频性能退化
Study of DC-Induced RF Performance Degradations in AlGaN/GaN HEMTs Through High-Temperature DC Stress
Ping-Hsun Chiu · Yi-Fan Tsao · Heng-Tung Hsu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
在本研究中，我们研究了承受高温导通态直流应力（$V_{\text {DS}} = 18$ V，$I_{\text {DS}} = 300$ mA/mm）的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的射频性能退化情况。主要聚焦于针对毫米波应用的短栅长器件仅由直流应力引起的射频退化机制分析。在整个直流应力过程中，对器件参数的变化进行了细致的测量和提取。结果表明，器件的本征栅电容和寄生电阻增大，导致单位电流增益截止频率（$f_{\text {T}}$）和最大振荡频率（$f_{\text {MAX...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN HEMT器件在高温直流应力下射频性能退化机理的研究具有重要的参考价值。虽然该研究聚焦于毫米波应用场景，但其揭示的器件退化机制对我们在光伏逆变器和储能变流器中广泛应用的GaN功率器件同样具有指导意义。 研究发现，在高温导通状态的直流应力下，AlGaN势垒层中...
一种基于稀疏传感器系统的大型电池组全工况电热特性在线感知方法
A Holistic Electrothermal Profiles Online Sensing Method With Sparse Sensor System in Large-Format Battery Pack
Wei Li · Yi Xie · Rui Yang · Yining Fan 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
随着锂离子电池技术的蓬勃发展，大规模电池组的管理面临着一项重大挑战：虽然全面的时变电热特性曲线至关重要，但稀疏的传感器系统仅能提供有限的传感信息。在新兴的电池管理系统中，传感器系统的信息缺失问题通常被忽视。本文提出了一种电池传感器系统架构的优化方法，可实现对大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感。首先，通过拓展信息熵的应用，提出了一种适用于任意电池传感器系统的架构优化方法。基于这种优化后的传感器拓扑结构，本文随后重点研究了一种用于捕捉大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感方法。通过这种方法，利用...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于稀疏传感器系统的大型电池包全局电热场在线感知技术具有重要的工程应用价值。当前储能系统向大规模、高能量密度方向发展，我们的液冷储能产品和集装箱级储能解决方案中，电池包规模动辄数百至数千个电芯，传统BMS面临传感器成本与监测精度的矛盾：全面部署温度和电压传感器会显...
一种新型耦合干法甲烷重整与集成碳捕集的压缩二氧化碳储能系统的热力学分析
Thermodynamic analysis of a novel compressed carbon dioxide energy storage coupled dry methane reforming system with integrated carbon capture
Jintao Song · Yaping Fan · Fuqiang Wang · Xuhang Shi 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
化学吸收法二氧化碳捕集、压缩二氧化碳储能（CCES）和干法甲烷重整（DRM）可用于实现连续的碳捕集、储存与利用。然而，二氧化碳捕集过程通常伴随着显著的能量消耗。考虑到太阳能甲烷重整出口处存在废弃的高温热能，本文提出了一种耦合系统，其中利用DRM系统出口处的热能用于CCES，以提升系统做功能力，同时将余热及CCES的压缩热用于CO2捕集。研究建立了三个子系统的数学模型，进行了热力学分析，并完成了干法甲烷重整的实验验证。结果表明，该耦合系统可使电-电转换效率提高150.49%，达到220.33%；能...
解读: 该CO2压缩储能(CCES)耦合系统对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有重要启示。研究显示电-电转换效率可达220.33%,能量效率77.09%,验证了热电耦合储能的技术可行性。阳光电源可借鉴其多能互补架构,将储能系统压缩热与光伏制氢、碳捕集等工业负荷深度耦合,提升ST-P...
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