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基于不同服役里程的电力机车牵引系统IGBT器件剩余寿命评估研究
Research on Remaining Lifetime Evaluation for Traction System IGBT Devices of Electric Locomotives With Different Service Mileage
Wei Lai · Miaomiao Shangguan · Jing Shi · Hui Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
电力机车牵引变流器的可靠性高度依赖于IGBT模块。传统基于里程的定期更换维护方式成本高且存在浪费。本文旨在研究考虑不同服役里程因素下，IGBT模块的剩余可靠性评估方法，以实现更精准的寿命预测与维护策略优化。
解读: 该研究关注IGBT模块的剩余寿命评估，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。在光伏逆变器（组串式/集中式）和储能变流器（PowerTitan/PowerStack）中，IGBT是核心功率器件，其可靠性直接决定产品全生命周期运维成本。通过引入基于服役状态的寿命评估模型，可优化iSolarCloud平台...
基于注意力机制的永磁同步电机转子温度估计深度学习方法
Attention-Based Deep Learning Method for Rotor Temperature Estimation in Permanent Magnet Synchronous Motors
Hao Jing · Zifeng Chen · Lefei Ge · Xueqing Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
永磁同步电机转子温度的实时精准估计对系统安全高效运行至关重要。本文提出了一种基于注意力机制的深度学习框架，旨在解决实际部署中面临的模型效率、稳定性及实现难度等挑战。通过轻量级编码器-GRU架构，该方法在性能评估中表现优异。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制领域，与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有较强的技术协同性。在风电变流器中，电机转子温度的精准监测可提升变流器的热管理水平，预防过热故障，从而提高系统可靠性。在电动汽车充电桩业务中，该算法可用于优化充电模块内部风机或功率器件的温控策略。建议研发团队关注该轻量化深...
基于统一可观测性条件的永磁同步电机参数估计优化方法
Optimization-Based Parameter Estimation for PMSMs Under Unified Observable Conditions
Xinghao Wang · Hao Jing · Zifeng Chen · Xueqing Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文研究了永磁同步电机（PMSM）的参数估计问题，重点探讨了参数可观测性。通过引入局部弱可观测性理论，推导了统一的可观测性条件，为参数估计提供了明确参考。在此基础上，提出了一种基于凸优化的新型电机参数估计算法。
解读: 该研究提出的参数估计优化算法对阳光电源的电动汽车充电桩及相关电机驱动控制技术具有参考价值。在充电桩功率模块及未来可能涉及的电机驱动应用中，精确的参数辨识是实现高性能控制和故障诊断的基础。建议研发团队关注该算法在复杂工况下的鲁棒性，将其应用于iSolarCloud平台的电机健康状态监测或充电桩内部散热...
具有双谐振支路的可变模式双向LLC谐振变换器
Variable Mode Bidirectional LLC Resonant Converter With Dual Resonant Branches
Qinglin Zhao · Zhouzhou Wu · Shixiang Gao · Jing Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种配备双谐振支路的可变模式双向LLC谐振变换器，通过调节开关驱动信号，在正向运行中实现双半桥模式与全桥加半桥模式的切换，从而在有限的开关频率范围内实现宽范围的输出电压调节。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。储能PCS和充电桩在实际应用中常面临电池电压波动大、宽电压输出需求，该技术通过双谐振支路切换，能有效解决传统LLC在宽电压范围下效率下降的问题，提升系统功率密度和全工况效率。建议研...
用于永磁同步电机转子温度估计的梯度提升决策树
Gradient Boosting Decision Tree for Rotor Temperature Estimation in Permanent Magnet Synchronous Motors
Hao Jing · Zifeng Chen · Xinghao Wang · Xueqing Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
随着永磁同步电机功率密度的提升，电机发热问题日益严重，精确的转子温度监测对于防止永磁体退磁至关重要。传统热模型依赖复杂的电机设计与热力学参数，获取难度大。本文提出利用梯度提升决策树（GBDT）算法，在无需深入热力学建模的情况下，实现对转子温度的精确估计。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制领域，与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有一定关联。在风电变流器中，电机侧的温度监测对于提升系统可靠性至关重要；在电动汽车充电桩的功率模块散热管理或未来潜在的电机驱动业务中，基于机器学习的温度估计可替代昂贵的传感器，降低硬件成本并提高系统鲁棒性。建议研发团队关注...
一种用于VSC-LVDC系统的新型拓扑自适应故障限流器
A Novel Topology Self-Adjusted Fault Current Limiter for VSC-LVDC Systems
Xiren Miao · Minyi Fu · Baoquan Lin · Xiaoming Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
低压直流（LVdc）系统有效整合了可再生能源与直流负载，提升了能源效率。电压源变换器（VSC）作为核心接口，在直流配电中起关键作用。本文提出了一种新型拓扑自适应故障限流器，旨在解决VSC在直流侧故障下的过流保护问题，通过优化拓扑结构提升系统在故障期间的可靠性与稳定性。
解读: 该研究针对直流配电系统中的故障限流技术，与阳光电源的PowerTitan、PowerStack系列储能系统及工商业直流微网解决方案高度相关。直流侧故障保护是提升储能系统安全性的关键，该新型限流器拓扑可优化PCS在直流微网应用中的故障穿越能力，减少对功率器件的冲击。建议研发团队关注该拓扑在模块化储能系...
一种基于多核最大均值差异域自适应的磁芯损耗建模方法
A Magnetic Core Loss Modeling Method Based on Domain Adaptation Using Multiple Kernel Maximum Mean Discrepancy
Jing Chen · Yiyuan Liang · Xiangxi Li · Xinyu Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
磁芯损耗是影响电力设备效率、可靠性和紧凑性的关键指标。传统损耗模型在多变工况下精度不足。本文提出一种基于多核最大均值差异（MK-MMD）的域自适应磁芯损耗建模方法，旨在解决不同材料与复杂工况下的损耗预测难题，提升电力电子变换器的设计精度。
解读: 磁性元件是光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能变流器（PowerTitan、ST系列PCS）的核心部件，其损耗直接决定了整机的效率与温升表现。该研究提出的域自适应建模方法，能够有效提升在复杂工况（如宽电压范围、高频开关）下对磁性元件损耗的预测精度。对于阳光电源而言，该技术可集成至研发仿真平台，优化电...
一种具有线性调节模式的快速瞬态电流模式Buck变换器
A Fast Transient Current-Mode Buck Converter With Linear Regulation Mode
Pang-Jung Liu · Wei-Yi Cheng · Lin-Hao Chien · Jing-Yuan Lin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文提出了一种功率级可配置供电机制，旨在同时提升负载瞬态响应速度与功率转换效率。该系统由DC-DC变换器与辅助功率电路（APC）组成，可根据负载变化动态调整。在负载阶跃变化期间，APC提供额外的充放电电流，从而优化瞬态性能。
解读: 该技术提出的辅助功率电路（APC）动态调节机制，对于提升阳光电源户用光伏逆变器及储能系统（如ST系列PCS）内部辅助电源的瞬态响应能力具有参考价值。在处理高频负载波动时，该拓扑有助于减小输出电压纹波，提升系统稳定性。建议研发团队关注该机制在提升轻载效率方面的潜力，可考虑将其应用于iSolarClou...
基于可重构压电能量采集阵列的能量采集接口
An Energy Harvesting Interface Based on Reconfigurable Piezoelectric Harvester Array
Zhiyuan Chen · Xianren Hao · Zhen Li · Yan Ma 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种用于多输入系统的可重构压电能量采集阵列（RPA），可根据环境振动强度动态调整结构。该架构通过单级功率变换实现最大功率点跟踪（MPPT）并省去了DC-DC变换器，从而提高了系统效率并拓宽了输入范围。
解读: 该技术主要针对微能量采集领域，与阳光电源目前的光伏、储能及风电等大功率电力电子业务存在技术跨度。然而，其“可重构阵列”与“单级功率变换实现MPPT”的思路，对于阳光电源在iSolarCloud智能运维平台下的传感器供电、分布式物联网节点能量自给，或未来在户用储能系统中探索微型能量回收技术具有一定的参...
基于主动电流注入的锂离子电池状态与参数联合估计
Combined State and Parameter Estimation of Lithium-Ion Battery With Active Current Injection
Ziyou Song · Hao Wang · Jun Hou · Heath F. Hofmann 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文研究了锂离子电池荷电状态（SoC）、健康状态（SoH）及动态参数的联合估计问题。针对传统方法收敛速度慢及受测量噪声和模型误差影响大的问题，提出了一种主动电流注入策略，以提高估计的收敛速度与精度，确保电池系统运行的可靠性与最优性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有极高的应用价值。通过主动电流注入实现SoC/SoH的高精度联合估计，可显著提升BMS的估算准确度，延长电池循环寿命，并降低因模型偏差导致的过充过放风险。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台...
开关磁阻电机驱动器高速无传感器控制中的选择性谐波消除与动态增强
Selective Harmonic Elimination and Dynamic Enhancement in Magnetic-Characteristic-Free Sensorless Control of SRM Drives at High Speeds
Zifeng Chen · Hao Jing · Xinghao Wang · Dehui Luo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对开关磁阻电机（SRM）高速无传感器控制中磁参数依赖性强及动态性能不足的问题，本文提出了一种基于延迟信号抵消磁链观测器（DSCFO）的控制方案。该方案在实现无传感器控制的同时，无需依赖磁特性模型，有效提升了系统的动态响应性能。
解读: 该文章探讨的开关磁阻电机（SRM）控制技术与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及风电变流器产品线关联度较低。阳光电源的核心业务主要集中在电力电子变换领域，而SRM驱动属于特种电机控制范畴。尽管该文提出的DSCFO观测器和谐波消除算法在提升电机动态性能方面具有学术价值，但目前阳光电源的产品线（如Pow...
通过瞬态热特性分析理解GaN HEMT在短路应力下的位错缺陷作用
Understanding the Role of Dislocation Defects of GaN HEMT under Short-Circuit Stress Through Transient Thermal Characterization
Xi Jiang · Yue Wu · Song Yuan · Xiangdong Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在高压短路应力下易发生快速失效。研究表明，衬底界面的位错缺陷在诱导器件退化和热击穿失效中起关键作用。本文探讨了短路应力下位错缺陷的形成机制及其对热性能的影响。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统中对高功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用潜力巨大。本文揭示的位错缺陷与短路热失效机制，对公司研发团队在GaN功率模块的选型、驱动保护电路设计及热管理方案优化具有重要参考价值。建议在产品开发中引入该瞬态热特性分析方法，以提升高频化、小型化产品的可靠性设...
具有低热阻和寄生电感的PCB嵌入式SiC半桥封装单元的设计与分析
Design and Analysis of PCB Embedded SiC Half-Bridge Packaging Cells With Low Thermal Resistance and Parasitic Inductance
Chao Gu · Wei Chen · Hao Guan · Jing Jiang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文设计并评估了三种PCB嵌入式1200V SiC MOSFET半桥封装单元，采用重布线层（RDL）技术替代传统引线键合工艺。研究重点在于降低寄生参数与热阻，并通过综合评估验证了其在电气性能与热管理方面的优越性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有深远影响。随着光伏逆变器（尤其是组串式）和储能系统（如PowerTitan系列）向高功率密度和高开关频率演进，SiC器件的封装优化至关重要。PCB嵌入式封装技术能显著降低寄生电感，从而减少开关损耗和电压尖峰，提升系统效率。同时，优化的热阻设计有助于提升功率模块的散热能...
一种200mm E-Mode GaN-on-Si功率HEMT可靠性与寿命评估新方法
A Novel Evaluation Methodology for the Reliability and Lifetime of 200 mm E-Mode GaN-on-Si Power HEMTs
Jingyu Shen · Chao Yang · Liang Jing · Ping Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种针对增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的可靠性与寿命评估新方法。以工业级200mm Si CMOS兼容平台制造的商用100V E-mode GaN-on-Si功率HEMT为例，详细介绍了包括晶圆级可靠性测试（WLRT）在内的评估流程，为宽禁带半导体器件的可靠性验证提供了实用参考。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在提升阳光电源户用光伏逆变器及小型化充电桩的功率密度和转换效率方面具有巨大潜力。本文提出的可靠性评估方法对于公司评估GaN器件在工业化应用中的长期稳定性至关重要。建议研发团队参考该评估流程，建立针对GaN功率器件的入库筛选标准，以加速其在下一代高频、高效率户用逆变器及便携式储...
SKAD：一种基于结构知识引导的输电线路阻尼器异常检测统一框架
SKAD: A Unified Framework Guided by Structural Knowledge for Anomaly Detection of Dampers in Transmission Lines
Jiahao Shi · Jing Chen · Hao Jiang · Xiren Miao 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
阻尼器通过吸收输电线路振动能量以抑制导线振幅，但其可能发生内部结构异常（如阻尼头损伤）或外部位置异常（如沿导线滑移），影响减振效果。现有方法多针对单一异常类型，且局部特征提取能力有限。为此，本文提出SKAD，一种基于结构知识引导的统一检测框架，通过四个关键结构点对阻尼器结构特性进行编码，结合HRNet、GAU与SimCC构成的混合网络实现亚像素级定位。通过分析结构点的空间关系与向量特征，SKAD可在结构层面同步检测损伤（基于置信度阈值与向量点积）和滑移（基于深度-平行-距离约束）异常。实验结果表...
解读: 该输电线路阻尼器异常检测技术对阳光电源智能运维体系具有重要借鉴价值。其基于结构知识的亚像素级定位方法可迁移至iSolarCloud平台的设备巡检模块，用于光伏支架、储能柜体等关键部件的结构异常检测。SKAD框架中的多类型异常统一检测思路可应用于ST储能系统的预测性维护，通过视觉识别电池模组连接件松动...
双向推挽正激LLC谐振变换器研究
Research on Bidirectional Push-Pull Forward LLC Resonant Converter
Qinglin Zhao · Xinao Li · Jing Yuan · Deyu Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
提出双向推挽正激LLC谐振变换器,应用于电动汽车、储能和可再生能源领域。变换器由低压侧推挽正激电路和高压侧带谐振腔的倍压整流器组成。为调节正向运行增益,高压侧设置辅助电感。倍压整流器二极管用MOSFET替代实现双向功率流。变换器采用脉冲频率调制(PFM),不仅抑制开关电压尖峰,还实现整流器零电流开关(ZCS)和主开关零电压开关(ZVS)。构建1kW实验样机,低压侧电压范围48-72V,高压侧380V。正向运行最高效率94.9%,反向运行最高效率95.2%。
解读: 该双向推挽正激LLC谐振变换器技术对阳光电源储能和电动汽车电源产品有重要应用价值。推挽正激与LLC谐振结合拓扑可应用于ST储能系统的双向DC-DC变换器,提高效率并降低电压应力。软开关技术对阳光电源车载OBC和储能变流器的高频化和高功率密度设计有借鉴意义。该技术对户用储能系统的宽电压范围适应和双向充...
过流应力下氮化镓高电子迁移率晶体管失效机制的实验与仿真研究
Experimental and Simulation Study on the Failure Mechanism of GaN HD-GIT Under Overcurrent Stress
Xi Jiang · Jing Chen · Chaofan Pan · Hao Niu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文研究了氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMTs）在过流应力下的失效机制。评估了氮化镓混合漏极嵌入式栅极注入晶体管（HD - GIT）器件在不同应力条件下的过流行为，并确定了主要的失效模式。分阶段分析了GaN器件在过流事件期间的波形，并剖析了每个阶段背后的物理机制。进行了数值技术计算机辅助设计（TCAD）模拟，以分析过流应力期间的电场分布和电子迁移率的变化。通过模拟分析研究了热失控和漏极/衬底击穿失效。结果表明，GaN HEMTs中的热失控失效是由于电子迁移率降低和沟道内电场增加引发的，热...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN HD-GIT器件过流失效机制的研究具有重要的技术价值和应用意义。GaN功率器件凭借其高开关频率、低导通损耗和高功率密度等优势，已成为光伏逆变器和储能变流器等产品实现高效率、高功率密度的关键技术路径。 该研究通过实验与TCAD仿真相结合，系统揭示了GaN H...
通过外加磁场调控液态金属电池的放电性能和电极界面
Regulating the discharge performance and electrode interface of liquid metal batteries through external magnetic fields
Xianbo Zhou · Lei Fan · Jing Ning · Hao Zhou 等9人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 液态金属电池（LMBs）因其长循环寿命、高安全性和低成本，在大规模储能领域具有广阔的应用前景。然而，LMBs在放电过程中存在较大的浓差极化以及一定的内部短路风险，严重阻碍了其实际应用。本研究提出采用施加外加磁场的策略来解决上述两个问题。首先，通过数值模型和逻辑推理阐明了外加磁场发挥作用的机理。进一步的实验结果表明，外加磁场显著提升了LMBs的放电性能。在500 mA cm−2的电流密度下，61.9 mT的磁场使放电电压提高了34.64%；在1000 mA cm−2的电流密度下，29.6 m...
解读: 该液态金属电池外磁场调控技术为阳光电源ST系列储能系统提供创新思路。研究揭示的磁场抑制浓差极化机制(500mA/cm²下电压提升34.64%)可启发PowerTitan大容量储能产品的热管理优化和电化学性能提升。磁场快速修复短路故障的能力对储能PCS的故障诊断与自愈合控制策略具有借鉴意义,可集成至i...
涡激振动压电能量收集的随机分析在来流风湍流中的应用
Stochastic analysis for vortex-induced vibration piezoelectric energy harvesting in incoming wind turbulence
Jingyan Wang · Hongjun Xiang · Hao Jing · Yijiang Zhu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 利用涡激振动压电能量收集器（VPEHs）从环境中捕获风能以驱动传感器，是一种具有前景的技术。以往大多数学者仅考虑均匀风场，即采用风湍流的平均值，而忽略了实际风环境中脉动分量的影响。这可能导致无法准确预测VPEHs在真实环境下的工作性能。为解决这一问题，本文基于概率密度演化方法（PDEM）建立了一种针对VPEHs的随机分析方法。将升力系数和阻力系数视为随机变量，随后通过数值分析与风洞实验，研究了不同来流风湍流条件下VPEHs的随机响应特性。结果表明，所提出的随机分析方法计算得到的置信区间和概...
解读: 该涡激振动压电能量采集技术对阳光电源风电变流器及分布式传感系统具有应用价值。研究中的随机风场建模方法可借鉴用于优化SG风电变流器的MPPT算法,提升湍流工况下的功率追踪精度。压电能量采集技术可为风电场分布式传感器供电,配合iSolarCloud平台实现免维护监测。基于概率密度演化法的可靠性设计思路,...
性能均衡的4H-SiC JBSFET：集成JBS二极管与VDMOSFET特性以实现可靠的1700V应用
Well-balanced 4H-SiC JBSFET: Integrating JBS diode and VDMOSFET characteristics for reliable 1700V applications
Chia-Lung Hung · Yi-Kai Hsiao · Jing-Neng Yao · Hao-Chung Kuo · Solid-State Electronics · 2025年6月 · Vol.226
摘要 由于具有更高的击穿电场和热导率，碳化硅（SiC）功率器件适用于高电压和高温应用。近年来，许多SiC肖特基势垒二极管（SBD）和垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（VDMOSFET）已实现商业化生产。与硅基绝缘栅双极型晶体管（Si-IGBT）相比，SiC VDMOSFET固有的体二极管也可用作电感开关电源电路中的续流二极管，从而无需额外封装的二极管，这有助于降低成本并减小整体封装尺寸。然而，当作为续流二极管使用时，SiC VDMOSFET体二极管的双极载流子导通特性和少数载流子注入机制会...
解读: 该JBSFET技术对阳光电源具有重要应用价值。通过将JBS二极管与VDMOSFET单片集成,实现了5.2mΩ-cm²低导通电阻和快速反向恢复特性,可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的三电平拓扑中,省去外置续流二极管,降低封装成本和体积。其1700V耐压等级和优异温度特性,特别适合电动...