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功率循环过程中铝金属化层微观结构演变对其电气性能影响的研究
A Study on the Effect of Microstructure Evolution of the Aluminum Metallization Layer on Its Electrical Performance During Power Cycling
Jingyi Zhao · Tong An · Chao Fang · Xiaorui Bie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文量化了高功率IGBT模块在功率循环过程中，铝金属化层微观结构重构与电阻退化之间的相关性。通过电子和离子显微镜技术，深入研究了铝金属化层在热机械应力下的微观演变机制，为功率器件的寿命预测与可靠性评估提供了理论支撑。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。功率循环导致的铝层重构是引起器件失效的关键因素。该研究揭示的失效机理有助于研发团队在产品设计阶段优化功率模块的封装工艺，提升在极端工况下的热机械稳定性。建议将此研究成果应...
超级门极可关断晶闸管
SGTO）的有害电压升高现象及其优化方法
Zaixuan Shang · Jiapeng Liu · Jinpeng Wu · Xiaotong Shen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文分析了超级门极可关断晶闸管（SGTO）中出现的有害电压升高现象。通过仿真研究，明确了载流子浓度不足是导致电压升高的根本原因。此外，通过定量理论分析，研究了影响电压升高的关键因素，并提出了相应的优化方法。
解读: SGTO作为一种高压大功率电力电子器件，其电压升高现象直接影响器件的可靠性与开关损耗。对于阳光电源而言，该研究对于提升大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中功率模块的选型与驱动电路设计具有参考价值。虽然阳光电源目前主流采用IGBT及SiC模块，但深入理解此类高压器件的物...
接触界面表面粗糙度特性对压接式IGBT模块热接触电阻的影响
The Effect of the Surface Roughness Characteristics of the Contact Interface on the Thermal Contact Resistance of the PP-IGBT Module
Tong An · Zezheng Li · Yakun Zhang · Fei Qin 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文通过实验测量和基于有限元仿真的因子设计分析，研究了压接式IGBT（PP-IGBT）模块在功率循环过程中，接触界面表面粗糙度特性与热接触电阻之间的相关性。研究采用了瞬态热测试技术进行验证。
解读: 压接式IGBT（PP-IGBT）是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）的核心功率器件。热接触电阻直接影响模块的散热性能与结温稳定性，是决定大功率电力电子设备可靠性与寿命的关键因素。本研究通过分析表面粗糙度对热阻的影响，为阳光电源在功率模块选型、散热器界面材料（T...
多电压等级直流配电系统的阻抗稳定性分析方法
Impedance-Based Stability Analysis Methods for DC Distribution Power System With Multivoltage Levels
Han Mu · Yao Zhang · Xiangqian Tong · Wu Chen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文针对数据中心、全电船舶等应用场景中多电压等级直流配电系统的稳定性分析展开研究。现有研究多集中于单母线直流系统，而针对多级直流配电系统的稳定性分析方法报道较少。本文重点探讨了多电压等级直流配电系统的阻抗比稳定性判据及分析方法。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着数据中心和工商业储能应用中直流母线电压等级的复杂化，基于阻抗的稳定性分析能有效规避多级变换器级联带来的振荡风险。建议研发团队将此阻抗建模方法应用于iSolarCloud智能运维平台的系...
基于稳定性与动态约束模糊反向传播神经网络的三相PWM整流器PI自整定方法
A PI Self-Tuning Method for Three-Phase PWM Rectifiers Based on Stability-and-Dynamics- Constrained Fuzzy Backpropagation Neural Network
Yun Zhang · Tong Li · Ge Yan · Ping Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对三相PWM整流器在直流电压参考或负载变化时，传统PI控制参数固定导致系统稳定性与动态响应性能下降的问题，本文提出了一种基于稳定性与动态约束的模糊反向传播神经网络（FBPNN）PI自整定方法，实现了PI参数的实时优化，提升了系统的鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度参考价值。三相PWM整流技术是组串式/集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器的核心控制基础。通过引入模糊反向传播神经网络实现PI参数的实时自整定，可显著提升PowerTitan等储能系统在复杂电网环境下的动态响应速度，并增强光伏逆变器在弱电网条件下的稳定...
基于解析神经网络高斯过程的机会约束电压调节方法用于含光伏、电池和电动汽车的主动配电网
Analytic Neural Network Gaussian Process Enabled Chance-Constrained Voltage Regulation for Active Distribution Systems With PVs, Batteries and EVs
Tong Su · Junbo Zhao · Yansong Pei · Yiyun Yao 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
本文提出一种基于解析神经网络高斯过程（NNGP）的机会约束实时电压调节方法，适用于含光伏、储能和电动汽车的主动配电网。NNGP利用历史量测数据通过贝叶斯推断实现节点电压的实时概率估计，并被完全解析地嵌入最优潮流模型中，以适应多种拓扑变化。通过机会约束显式考虑电压估计的不确定性，显著提升了不同场景下电压调节的可靠性。在美国科罗拉多州西部实际759节点系统上的仿真结果表明，所提方法在多种拓扑下均能实现精确电压估计，并有效协调光伏、电池与电动汽车实现可靠电压调节。
解读: 该解析神经网络高斯过程电压调节技术对阳光电源多产品线协同控制具有重要价值。在ST储能系统方面，可将NNGP概率预测嵌入PowerTitan的能量管理系统，实现基于不确定性的机会约束优化调度，提升电压支撑可靠性。对于SG系列光伏逆变器，该方法可优化无功调节策略，在拓扑变化场景下保持电压稳定。在充电桩产...
基于机器学习辅助的IGBT模块键合界面疲劳损伤数值模拟方法研究
Research on Machine Learning-Assisted Numerical Simulation Methods for IGBT Module Bonded Interface Fatigue Damage
Shengjun Zhao · Tong An · Fei Qin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
键合界面开裂是绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块长期运行中的主要失效模式。本文提出一种有效表征功率循环条件下IGBT模块键合界面疲劳裂纹扩展的数值模拟方法。通过功率循环试验与键合线拉力测试，获取不同循环次数后的力-位移（F-δ）曲线；建立考虑界面损伤累积效应的有限元-疲劳内聚力模型（FE-FCZM），结合敏感性分析确定关键参数，并利用机器学习模型实现由F-δ曲线反演FCZM参数。仿真与实验结果对比验证了该方法在界面损伤程度预测上的准确性，且在寿命预测中相比传统模型具有最小误差，为IGBT模块可靠...
解读: 该IGBT模块键合界面疲劳损伤预测技术对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要价值。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的IGBT模块在频繁功率循环下面临键合线脱落风险，该研究提出的FE-FCZM与机器学习结合的方法可精准预测界面裂纹扩展，为产品设计阶段的寿命评估提供量化工具。特别适用于PowerTi...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...