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考虑功率循环与热循环的IGBT功率模块多目标设计优化
Multiobjective Design Optimization of IGBT Power Modules Considering Power Cycling and Thermal Cycling
Bing Ji · Xueguan Song · Edward Sciberras · Wenping Cao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
IGBT功率模块在电力转换应用中至关重要，其可靠性是核心关注点。本文针对通用型模块设计不足的问题，提出了一种基于多目标优化技术的设计方法，旨在通过优化设计提升IGBT模块在复杂工况下的可靠性与性能表现。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan、ST系列储能变流器（PCS）的核心功率器件。该研究提出的多目标优化方法，能够有效平衡功率模块的散热性能与寿命，对提升阳光电源产品在极端环境下的可靠性具有重要指导意义。建议研发团队将此多物理场耦合优化策略应用于下一代高功率密度逆变器...
非均匀电热特性对并联SiC功率器件在无钳位和钳位电感开关下的影响
The Effect of Electrothermal Nonuniformities on Parallel Connected SiC Power Devices Under Unclamped and Clamped Inductive Switching
Ji Hu · Olayiwola Alatise · Jose Angel Ortiz Gonzalez · Roozbeh Bonyadi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
并联功率器件间的电热特性不均匀会导致功率损耗分配不均，降低系统整体可靠性。此外，不均匀的退化速率会加剧电热差异，从而加速失效过程。本文通过仿真与实验，定量及定性地研究了这一现象，为提升功率模块的长期运行稳定性提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源PowerTitan液冷储能系统及组串式逆变器向高功率密度、高效率方向发展，SiC器件的并联应用已成为提升系统效率的关键。本文研究的电热非均匀性问题直接影响大功率模块的均流特性与寿命。建议研发团队在设计高压大电流PCS模块时，重点关注并联SiC器件的动态热分布，利用多物理场仿真优化驱动电...
基于组合TSEP建模的SiC MOSFET负载无关结温估计
Load-Independent Junction Temperature Estimation via Combined TSEPs Modeling for SiC MOSFETs
Meng Luo · Kun Tan · Xi Tang · Cungang Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
结温精确估计对SiC MOSFET的可靠性与安全运行至关重要。本文提出了一种基于温度敏感电参数（TSEPs）的负载无关结温估计方法，利用组合TSEP建模技术，实现了非侵入式、快速响应的在线热监测，有效提升了功率器件在复杂工况下的可靠性评估精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。随着公司在光伏逆变器（如组串式SG系列）和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，结温的精确监测直接决定了系统的可靠性与寿命。该负载无关的TSEP估计方法可集成至iSolarCloud平台或逆变器控制固件中，实现对功率模块...
利用嵌入多孔翅片的U型微热管阵列增强IGBT模块的散热性能
Enhanced Cooling Performance of IGBT Modules Using U-Shaped Micro Heat Pipe Arrays Embedded in Porous Fins
Bowen Ding · Xiaolin Hu · Wu Liao · Sheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
IGBT模块是电力电子系统的核心，过热会加速其老化并缩短寿命。传统直翅片散热器存在热阻高、散热性能差及功率密度低等问题。本文提出一种嵌入多孔翅片的U型微热管阵列散热方案，旨在有效降低IGBT模块热阻，提升散热效率，从而提高电力电子系统的可靠性与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS至关重要。随着产品功率密度的不断提升，IGBT模块的散热瓶颈日益凸显。该研究提出的U型微热管阵列方案，能显著降低高功率密度模块的热阻，直接提升逆变器和PCS在高温环境下的满载运行能力，延长核心功率器件的使用寿命。建议研发团队评估该散热...
用于独立光伏系统的三端口DC-DC变换器
Three-Port DC–DC Converter for Stand-Alone Photovoltaic Systems
Yihua Hu · Weidong Xiao · Wenping Cao · Bing Ji 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
本文针对独立光伏系统，提出了一种基于改进型Flyback-Forward拓扑的新型三端口DC-DC变换器。该方案通过单级电路实现了优化的最大功率点跟踪（MPPT）、高升压比及电气隔离，有效提升了系统效率并降低了成本，为小型独立光伏应用提供了紧凑的解决方案。
解读: 该研究提出的三端口拓扑结构在提高功率密度和降低系统成本方面具有显著优势，与阳光电源户用光伏及微型逆变器产品线高度契合。通过单级电路实现多功能集成，有助于进一步优化阳光电源户用储能系统（如PowerStack）及小型组串式逆变器的前端DC-DC级设计，减少元器件数量，提升转换效率。建议研发团队关注该拓...
SiC功率MOSFET温度敏感电参数研究
An Investigation of Temperature-Sensitive Electrical Parameters for SiC Power MOSFETs
Jose Ortiz Gonzalez · Olayiwola Alatise · Ji Hu · Li Ran 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文研究了SiC MOSFET的动态温度敏感电参数（TSEP）。研究表明，在特定工况下，开通期间的漏极电流变化率（dID/dt）与栅极电流平台（IGP）的耦合可作为有效的TSEP。由于负温度系数效应，这两个参数均随结温升高而增加。
解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能PCS功率密度的核心技术。该研究提出的基于dID/dt和IGP的结温监测方法，可直接应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统。通过在iSolarCloud平台集成此类在线结温监测算法，可实现对功率模块的实时健康状态（SO...
电动汽车驱动中IGBT模块焊料疲劳的原位诊断与预测
In Situ Diagnostics and Prognostics of Solder Fatigue in IGBT Modules for Electric Vehicle Drives
Bing Ji · Xueguan Song · Wenping Cao · Volker Pickert 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种用于电动汽车IGBT模块焊料疲劳的原位诊断与预测（D&P）技术。通过监测IGBT的热阻和结温作为健康指标，利用终端特性测量实现全生命周期的状态监测（CM），旨在提升功率模块在严苛工况下的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的功率模块可靠性设计具有重要参考价值。在电动汽车充电桩及光伏/储能逆变器中，IGBT模块是核心易损件，焊料疲劳直接影响产品寿命。通过引入原位热阻监测与结温预测技术，阳光电源可优化iSolarCloud平台的运维策略，实现从‘事后维修’向‘预测性维护’的转型。建议将此诊断算法集成至Po...
SiC和CoolMOS功率MOSFET中双极型闩锁效应的紧凑型电热可靠性建模与实验表征
Compact Electrothermal Reliability Modeling and Experimental Characterization of Bipolar Latchup in SiC and CoolMOS Power MOSFETs
Roozbeh Bonyadi · Olayiwola Alatise · Saeed Jahdi · Ji Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出并验证了一种用于寄生BJT闩锁效应的紧凑型动态全耦合电热模型。该模型有助于提升商用功率器件的可靠性。BJT闩锁可由体二极管反向恢复硬换流（高dV/dt）或非钳位电感开关（UIS）下的雪崩导通触发。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）至关重要。随着公司产品向高功率密度和高开关频率演进，SiC器件的应用日益广泛，其在高dV/dt工况下的闩锁风险是影响系统可靠性的关键瓶颈。该电热耦合模型可集成至研发流程中，用于优化逆变器及PCS的驱动电路设计与保...
基于联合TSEPs建模的负载无关结温估计方法研究
Load-Independent Junction Temperature Estimation via Combined TSEPs Modeling for SiC MOSFETs
Meng Luo · Kun Tan · Xi Tang · Cungang Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
高精度的结温估计对于碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的可靠性和安全运行至关重要。利用对温度敏感的电参数（TSEPs）的方法在监测中被广泛采用，具有非侵入性和热响应快的优点。本文提出了一种与负载无关的结温模型，该模型结合了三个TSEPs，即漏极电压峰值（$V_{DS,pk}$）、漏极电流峰值（$I_{D,pk}$）和导通延迟时间（$t_{d,on}$）。与其他依赖单个或较少TSEPs的方法相比，该模型消除了负载电压和电流的影响，从而提高了估计精度和抗干扰能力...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于多参数融合的SiC MOSFET结温估算技术具有重要的应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源产品中大量采用SiC功率器件以实现更高的功率密度和转换效率，而精确的结温监测是保障系统可靠性和延长器件寿命的关键技术。 该论文提出的多温敏参数（TSE...
使用乙基肼甲酸盐抑制二价锡氧化以实现高性能全钙钛矿叠层太阳能电池
Minimizing tin(Ⅱ)oxidation using ethylhydrazine oxalate for high-performance all-perovskite tandem solar cells
Jianhua Zhang1Xufeng Liao1Weisheng Li1Yutian Tian1Qinyang Huang1Yitong Ji1Guotang Hu2Qingguo Du3Wenchao Huang1Donghoe Kim4Yi-Bing Cheng5Jinhui Tong1 · 半导体学报 · 2025年5月 · Vol.46
全钙钛矿叠层太阳能电池（ATSCs）有望突破传统单结器件的Shockley-Queisser效率极限。然而，作为其关键子电池的锡铅混合钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能与稳定性仍显著落后于纯铅基器件，主要受限于钙钛矿快速结晶及Sn²⁺易氧化导致的粗糙形貌和p型自掺杂。本文在钙钛矿界面引入乙基肼甲酸盐（EDO），有效抑制Sn²⁺氧化并提升结晶质量。经EDO修饰的锡铅PSCs实现了21.96%的光电转换效率，且重现性优异。进一步将EDO用于叠层电池中的锡铅子电池界面钝化，获得了27.58%的高效ATS...
解读: 该全钙钛矿叠层电池技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性价值。27.58%的叠层电池效率突破单结极限，为SG系列逆变器未来适配高效率组件提供技术储备。EDO抑制Sn²⁺氧化提升稳定性的思路，可借鉴至PowerTitan储能系统的电芯界面钝化设计，延长循环寿命。叠层电池的宽光谱吸收特性需要MPPT算法优化...
一种具有光热、储热和电化学性能的新型集成碳化木电极用于太阳能驱动的热化学电池
A novel integrated carbon-wood electrode with photothermal, heat storage, and electrochemical properties for solar-driven thermochemical cells
Jun Zhang · Xiaotian Li · Jili Zheng · Yanan Zou 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.326
摘要 热化学电池为太阳能利用提供了一种可持续且环保的解决方案，但其性能常受到太阳辐射波动的限制。传统方法是将储热系统整合到热化学电池中，然而这些方法受限于较低的传热速率以及传统电极较小的电化学活性表面积。本研究创新性地提出一种碳化木电极设计，集成了增强的光热转换、储热和电化学性能，可实现太阳能驱动热化学电池中的连续发电。与传统的石墨电极相比，碳化木结构使光热转换效率提高了67%，电化学活性表面积增加了28%，单位体积（每立方厘米）的放热时间延长至16.67分钟。采用此类电极的热化学电池在太阳辐射...
解读: 该碳木一体化电极的光热-储热-电化学集成技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其光热转换效率提升67%、电化学活性面积增加28%的设计理念,可应用于ST系列PCS的热管理优化和PowerTitan储能系统的温控策略改进。特别是其应对间歇性光照的稳定输出能力,与SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术形成协...
CMLLM：一种用于风电功率预测的新型跨模态大语言模型
CMLLM: A novel cross-modal large language model for wind power forecasting
Guopeng Zhu · Weiqing Ji · Zhitai Xing · Ling Xiang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年4月 · Vol.330
准确的短期风电功率预测对于保障电网稳定性以及优化风电场-储能系统的运行至关重要。然而，风能固有的随机性和高度波动性给风电功率预测带来了显著挑战。为了利用大语言模型强大的推理能力与高层知识，以精确提取非平稳风电数据中的特征，本文提出了一种用于风电功率预测的跨模态大语言模型（CMLLM）。该模型采用数据跨模态方法并结合预训练的大语言模型，能够高效兼容多种大语言模型，并适应具有不同特性的数据。在CMLLM中，通过引入跨模态迁移学习方法对数据进行综合处理，将数据转换为文本模态，从而避免了对大语言模型进行...
解读: 该跨模态大语言模型风电预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。可集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的智能调度模块,通过精准短期风电功率预测优化风储协同运行策略,提升电网稳定性。该模型的跨模态迁移学习方法和先验知识提示机制,可启发iSolarCloud平台的预测性维护算法升级,增强...
一种新型广义低次谐波电流抑制方法用于多相开绕组电机
A novel generalized low-order harmonic current suppression method for multi-phase open-end winding motors
Xiaosong Xu · Liangdeng Hu · Bowen Ji · Qijie Long 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
中压多相开绕组电机与三电平多相H桥大容量逆变器是大型船舶推进系统的优选方案。然而，由于H桥逆变器PWM调制死区及电机非理想磁场，系统存在显著的3次、5次和7次谐波电流（简称“低次谐波”），且受限于低开关频率下电流环带宽，传统方法难以有效抑制。本文首先建立十二相开绕组感应电机数学模型并给出闭环控制策略；其次结合绕组相位特性，提出一种新型广义低次谐波电流变换矩阵及其抑制方法，通过两组相位差30°的三相电流将谐波转化为直流分量，结合PI调节器实现闭环控制，并设计控制器参数。实验验证了稳态与动态工况下的...
解读: 该低次谐波抑制技术对阳光电源多相储能变流器和电机驱动产品具有重要应用价值。文中提出的广义谐波变换矩阵及闭环抑制方法可直接应用于ST系列储能变流器的多电平拓扑设计，有效解决死区效应导致的3/5/7次谐波问题，谐波电流降低70%可显著提升系统效率和电能质量。该方法对新能源汽车电机驱动器的PWM控制优化具...
近零碳能源系统的优化与评估：光伏、热泵及电热联合储能方案的集成
Optimization and evaluation of a near-zero carbon energy system: Integration of photovoltaics, heat pumps, and combined thermal and electrical storage solutions
Hu Chen · Xin Ji · He Wang · Ye Ning 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327
摘要 随着建筑领域对“零碳”能源解决方案需求的不断增长，光伏技术与储能技术日益受到关注。然而，实现这些系统协调且实用的“零碳”运行仍面临重大挑战。本研究提出一种新型综合能源系统，集成了光伏组件、跨季节热能储存、电能储存和热泵技术。该系统旨在解决大规模光伏发电与建筑用能需求在时间上的不匹配与不稳定性问题，以实现“零碳”运行目标。采用TRNSYS软件建立了该综合能源系统的能耗模型，模拟了典型日及典型年份的运行数据。针对一栋建筑面积为25,000 m²的公共建筑，优化后的系统配置包括一台2.6 MW的...
解读: 该近零碳能源系统对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同应用具有重要价值。研究中96.24%净碳减排率验证了光储耦合系统的技术可行性,其85.21%光伏电力直接利用率为我司MPPT优化技术与PowerTitan储能系统的能量管理策略提供了实证参考。跨季节储能与热泵集成方案启发我司在综合能源...
一种用于大型风电场动态数据蒸馏与尾流效应校正的非平稳Transformer功率预测模型
A Non-stationary Transformer model for power forecasting with dynamic data distillation and wake effect correction suitable for large wind farms
Guopeng Zhu · Weiqing Ji · Lifeng Cheng · Ling Xiang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324
可靠的高精度短期功率预测对于保障电力系统安全和提高风能利用率至关重要。然而，风的随机性和非平稳性特征给大规模风电场（WF）中功率预测精度与效率的提升带来了显著挑战。以往的研究通常未能自适应地增强原始数据的特征，并且忽略了风力涡轮机（WTs）之间尾流效应的影响，从而导致预测精度下降。本文提出了一种基于非平稳Transformer模型的新型功率预测方法，该方法结合了动态数据蒸馏与尾流效应校正，以提升预测性能。在所提出的方法中，设计了一种非平稳Transformer模型用于从监控与数据采集（SCADA...
解读: 该非平稳Transformer风电功率预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。动态数据蒸馏和尾流效应校正方法可直接应用于ST系列PCS的能量管理系统,提升大规模风储耦合场景下的功率预测精度。非平稳特征提取能力可集成至iSolarCloud平台的预测性维护模块,优化PowerTitan储能系统的充...
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...