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基于特征提取与状态分类的IGBT键合线老化识别
Identification of IGBT Bonding Wire Degradation Based on Feature Extraction and State Classification
Xiaoyu Shen · Xiangyu Zhang · Hong Shen · Zhonghao Dongye 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文针对IGBT键合线这一薄弱环节，提出了一种结合特征提取与状态分类的监测方法。通过利用多周期低频运行数据构建高维矩阵，实现对键合线老化故障的早期检测，从而有效预防系统失效，提升电力电子设备的运行安全性。
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。键合线老化是导致功率模块失效的主要原因之一。该研究提出的基于特征提取的故障诊断方法，可直接应用于iSolarCloud智能运维平台，通过分析逆变器运行数据，实现对核心功率模块的...
不同环境温度下锂离子电池的无源跨域荷电状态估计
Source-Free Cross-Domain State of Charge Estimation of Lithium-Ion Batteries at Different Ambient Temperatures
Liyuan Shen · Jingjing Li · Lin Zuo · Lei Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
针对锂离子电池荷电状态（SOC）估计中因环境温度变化导致的域偏移问题，本文提出了一种无源跨域迁移学习方法。该方法旨在解决不同工况下数据分布差异带来的模型性能下降，无需访问源域数据即可实现模型在目标域的自适应，提升了复杂环境下SOC估计的鲁棒性与准确性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高价值。电池SOC的精准估算是BMS的核心，而环境温度是影响SOC精度的主要因素。通过引入无源跨域迁移学习，阳光电源可在不依赖大规模现场数据重训练的情况下，显著提升储能系统在极端气候下的SOC估计精度，延长...
面向锂离子电池跨域荷电状态估计的温度自适应迁移网络
Temperature Adaptive Transfer Network for Cross-Domain State-of-Charge Estimation of Li-Ion Batteries
Liyuan Shen · Jingjing Li · Jieyan Liu · Lei Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
荷电状态（SOC）估计是电池管理系统（BMS）的核心，对保障电池安全至关重要。现有的数据驱动方法依赖大量标注数据，且假设训练与测试数据分布一致。然而，实际应用中往往缺乏标注数据且存在分布差异。本文提出一种温度自适应迁移网络，旨在解决不同工况及温度下的跨域SOC估计难题。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有极高价值。目前储能电站面临不同温度环境及电池老化带来的数据分布偏移问题，导致BMS估算精度下降。引入温度自适应迁移网络，可显著提升iSolarCloud平台在复杂工况下的SOC估算准确度，减少对大规模离线训练数据的依赖。建议研...
基于驻波补偿的闭环配电馈线谐波传播抑制
Standing Wave Compensation-Based Harmonic Propagation Mitigation for Closed-Loop Distribution Feeder
Min Zhang · Xiaofeng Sun · Jiaxun Teng · Lei Qi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对配电网背景谐波传播与放大问题，现有阻抗匹配及无限馈线仿真方案旨在消除反射波，将谐波电压放大系数降至1左右。本文提出的驻波补偿抑制方案，通过主动补偿机制有效抑制谐波放大，提升了闭环配电系统的电能质量与并网稳定性。
解读: 该研究针对配电网谐波放大问题，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统在复杂弱电网环境下的并网性能具有重要参考价值。随着分布式能源渗透率提高，电网谐波环境日益复杂，该驻波补偿技术可集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器控制算法中，优化并网谐波抑制策略。特别是对于构网型（GFM...
极快瞬态过电压条件下晶闸管的失效机理
Failure Mechanism of the Thyristor Under Very Fast Transient Overvoltage Conditions
Jiayi Shao · Zhonghao Dongye · Jiayu Fan · Jiacheng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文研究了模块化多电平变换器（MMC）子模块在隔离开关操作时产生的极快瞬态过电压（VFTO）对功率器件的影响。文章搭建了实验平台模拟VFTO侵入过程，深入分析了晶闸管在正向VFTO冲击下的失效机理，为提升电力电子设备的可靠性提供了理论依据。
解读: 该研究关注高压电力电子设备在极端瞬态电压下的可靠性，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，系统内部开关操作产生的瞬态过电压可能威胁功率器件寿命。建议研发团队借鉴文中的实验平台搭建方法，对核心功...
基于分段罗氏线圈的压接式IGBT电流不平衡无损监测方法
A Segmented Rogowski Coils Based Noninvasive Monitoring Method of Current Imbalance in Press Pack IGBTs
Yuanfang Lu · Xiangyu Zhang · Hong Shen · Wuyu Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
压接式IGBT（PP IGBT）在大容量电力电子设备中至关重要。受结构压力和温度等因素影响，其内部并联芯片易产生电流不平衡，现有方法难以检测。本文提出了一种基于分段罗氏线圈的无损监测方法，可有效实现对内部芯片电流分布的实时监测。
解读: 该技术对阳光电源的高压大功率产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能系统PowerTitan及风电变流器）具有重要意义。这些产品常采用高压压接式IGBT模块，内部芯片的电流不平衡直接影响器件寿命与系统可靠性。通过引入分段罗氏线圈监测技术，可实现对核心功率器件运行状态的精细化感知，提升iSolarClou...
大功率高压高频变压器宽带机理模型与参数提取
Wideband Mechanism Model and Parameter Extracting for High-Power High-Voltage High-Frequency Transformers
Chen Liu · Lei Qi · Xiang Cui · Zhiyuan Shen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
大功率高压高频变压器（H3T）是开发隔离型大功率DC-DC变换器的关键设备。本文提出了一种宽带机理模型，用于分析H3T的外部行为。该模型详细考虑了变压器的磁效应和电容效应，包括绕组间的静电耦合及磁芯特性等。
解读: 该研究直接服务于阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏直流升压环节中核心磁性元件的设计。随着高压大功率DC-DC变换器向高频化发展，变压器的寄生参数对系统效率和电磁兼容性（EMC）影响显著。该宽带模型有助于优化变压器绕组结构与磁芯设计，提升PCS功率密度，减少损耗。建...
一种用于MMC子模块的Gap-RC缓冲电路以抑制快速瞬态过电压
A Novel Snubber Circuit for MMC Submodule Using Gap-RC to Suppress Fast Transient Overvoltage
Hong Shen · Xiangyu Zhang · Lei Qi · Sheng Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
模块化多电平变换器（MMC）在运行中易受气体绝缘开关设备操作及穿墙套管闪络等瞬态冲击，导致子模块端口承受快速瞬态过电压（FTO），威胁功率器件安全。本文提出了一种基于Gap-RC的附加缓冲电路，用于有效抑制MMC子模块的FTO，提升系统运行可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑的瞬态过电压防护，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏电站的集中式逆变器具有重要参考价值。随着光储系统向高压化、大容量化发展，电力电子器件在复杂电网环境下的瞬态耐受能力至关重要。建议研发团队关注该Gap-RC缓冲电路在提升功率模块抗干扰能力方面的...
基于高精度分段罗氏线圈的压接式器件电流分布偏差非侵入式评估
Nonintrusive Evaluation of Current Distribution Bias in Press Pack Devices With High-Accuracy Segmented Rogowski Coils
Yuanfang Lu · Hong Shen · Lei Qi · Hao Cui 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
压接式（PP）器件在高压直流输电中至关重要。随着并联芯片数量和面积的增加，由器件老化和压力不均引起的电流不平衡问题日益突出。本文提出一种基于电磁感应原理的非侵入式检测方法，利用高精度分段罗氏线圈评估压接式器件内部的电流分布，为监测电流不平衡及器件健康状态提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中使用的压接式IGBT模块具有重要意义。在大功率电力电子设备中，芯片间的电流均流直接影响模块的寿命与可靠性。通过引入分段罗氏线圈的非侵入式监测技术，阳光电源可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的功率模块健康状态评...
一种基于半控与全控混合旁路开关的灵活运行高性能直流可控避雷器
A High-Performance DC Controllable Arrester With Flexible Operation Based on Semicontrolled and Fully-Controlled Hybrid Bypass Switch
Tai Yang · Xiangyu Zhang · Zhiguo He · Hong Shen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
随着电力系统向大容量和高比例新能源集成发展，电力电子变换器等敏感设备占比增加，对过电压抑制的需求日益迫切。可控避雷器（CA）作为一种实现深度过电压抑制的新型装置备受关注。本文提出一种基于半控与全控混合旁路开关的高性能直流可控避雷器，旨在提升过电压保护的灵活性与响应性能。
解读: 该技术主要针对直流侧过电压保护，对阳光电源的PowerTitan、PowerStack等大型储能系统及集中式光伏逆变器具有参考价值。随着光储系统直流电压等级的不断提升，直流侧的过电压保护与绝缘配合至关重要。该混合开关拓扑可提升系统在极端工况下的可靠性，建议研发团队关注其在直流侧浪涌抑制及故障隔离中的...
用于高效中距离无线电能传输的不等间距自谐振螺旋线圈的设计与优化
Design and Optimization of Unequal-Pitch Self-Resonant Helical Coils for High-Efficiency Mid-Range Wireless Power Transfer
Lei Zhu · Laili Wang · Chenxu Zhao · Jiaming Shen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对无线电能传输（WPT）系统，提出了一种不等间距自谐振螺旋线圈的设计与优化方法。针对现有线圈建模方法存在的误差大或计算复杂问题，该研究通过优化线圈结构提升了耦合性能，为实现高效中距离无线电能传输提供了理论支撑与设计参考。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主，但无线充电是未来电动汽车补能的重要补充方向。该研究提出的线圈优化设计方法，可为公司未来布局大功率无线充电技术提供理论储备，特别是在提升传输效率和线圈小型化设计方面具...
两电平背靠背变换器中直流母线电容谐波电流的主动抑制
Active DC-Link Capacitor Harmonic Current Reduction in Two-Level Back-to-Back Converter
Lei Shen · Serhiy Bozhko · Greg Asher · Chintan Patel 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种针对两电平三相背靠背变换器直流母线电容开关谐波电流的主动抑制方法。通过推导直流母线开关谐波电流的解析解，证明了通过精确控制脉宽调制（PWM）载波的相位角，可以有效抵消整流侧与逆变侧的特定谐波，从而降低电容的电流应力。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是风电变流器及部分大功率光储一体化系统。在背靠背变换器拓扑中，直流母线电容是影响系统寿命和可靠性的关键薄弱环节。通过PWM载波相位优化技术，可以在不增加硬件成本的前提下降低电容纹波电流，显著提升电容的使用寿命和系统的功率密度。建议研发团队在风电变流器及大型组串...
一种用于共直流母线开绕组永磁同步电机的零序电流消除PWM方案
A Novel Zero-Sequence Current Elimination PWM Scheme for an Open-Winding PMSM With Common DC Bus
Zewei Shen · Dong Jiang · Lei Zhu · Yunsong Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文提出了一种针对共直流母线双两电平三相逆变器驱动的开绕组永磁同步电机（OW-PMSM）的新型脉宽调制（PWM）方案。该方案通过对称单极性倍频正弦PWM并配合适当的相移，有效解决了开绕组结构中固有的零序电流（ZSC）问题，提升了电机驱动系统的运行性能。
解读: 该研究聚焦于多逆变器并联驱动下的零序电流抑制，虽然主要针对电机驱动领域，但其核心控制逻辑与阳光电源在光伏逆变器及储能变流器（PCS）中处理多机并联、环流抑制及高频调制的技术路径具有高度互通性。特别是对于阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器，在面对多模块并联架构时，该PWM优化策略可作为降低系统损...
用于高压直流阀中压接式IGBT非侵入式电流分布监测的高抗干扰磁场探头
High Interference-Resistant Magnetic Field Probe for Non-Invasive Current Distribution Monitoring in Press Pack IGBTs of HVDC Valves
Yuanfang Lu · Hong Shen · Zhonghao Dongye · Ming Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
压接式IGBT（PP IGBT）的电流不平衡会影响器件寿命及高压直流（HVDC）阀的安全运行。外部磁场可反映内部电流分布以预警不平衡。然而，HVDC阀紧凑的结构与高频电磁环境带来了显著干扰。本文提出一种高抗干扰磁场探头，旨在实现对PP IGBT电流分布的非侵入式监测。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能系统PowerTitan系列）具有重要参考价值。在大型功率模块中，电流不平衡是导致IGBT过热失效的主要原因。通过引入非侵入式磁场监测技术，阳光电源可提升iSolarCloud智能运维平台在功率器件层面的故障预警能力，实现从“事后维修”...
两电平背靠背变换器直流母线电容二次载波频带谐波电流抑制
DC-Link Capacitor Second Carrier Band Switching Harmonic Current Reduction in Two-Level Back-to-Back Converters
Lei Shen · Serhiy Bozhko · Christopher Ian Hill · Patrick Wheeler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种针对两电平三相背靠背变换器直流母线电容的开关谐波电流主动抑制方法。该方法基于直流母线开关谐波电流的解析解，通过控制脉宽调制（PWM）载波波形的相位角，有效降低了二次载波频带内的谐波电流，从而优化了直流母线电容的应力与寿命。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在组串式光伏逆变器、风电变流器以及储能变流器（PCS）中，直流母线电容是影响系统可靠性和功率密度的关键瓶颈。通过优化PWM载波相位来抑制谐波，不仅能减少电容的发热损耗，延长电容使用寿命，还能降低对滤波电容容量的需求，从而减小设备体积并降低成本。建议研发团队在...
一种具有低电压和电流应力的无变压器单开关双电感高增益升压变换器系列
A Family of Transformer-Less Single-Switch Dual-Inductor High Voltage Gain Boost Converters With Reduced Voltage and Current Stresses
Ling Qin · Lei Zhou · Waqas Hassan · John Long Soon 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一系列无变压器单开关双电感高增益升压变换器。该拓扑结构在实现高电压增益的同时，有效降低了电压和电流应力。其增益特性与开关电感升压变换器类似，非常适用于光伏发电等需要高升压比的应用场景。
解读: 该拓扑结构通过优化电感配置实现了高升压比，且降低了功率器件的电压和电流应力，这对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要的参考价值。在户用光伏系统中，组件电压往往较低，采用此类高增益拓扑可以简化前端DC-DC级设计，提升系统整体效率并降低器件选型成本。建议研发团队评估该拓扑在小功率段的...
电磁脉冲诱导的GaN HEMT功率放大器失效分析
Electromagnetic Pulse Induced Failure Analysis of GaN HEMT Based Power Amplifier
Lei Wang · Changchun Chai · Tian-Long Zhao · Feng Wei 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文揭示了基于商用GaN HEMT的功率放大器（PA）模块在注入高功率电磁脉冲（EMP）后的性能退化及物理失效机制。通过系统性的阶梯脉冲注入实验，监测S参数等关键指标，确定了PA模块的退化与失效阈值。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。本文探讨的电磁脉冲（EMP）诱导失效机制，对提升公司功率模块在复杂电磁环境下的鲁棒性具有参考价值。建议研发团队关注宽禁带半导体在极端环境下的可靠性边界，优化驱动电路的抗干扰设计，以确保在iSolarCloud...
基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器用于陡波前过电压抑制
An Ultra-Fast DC Controllable Arrester With Hybrid Bypass Switch for Fast-Front Overvoltage Suppression
Tai Yang · Xiangyu Zhang · Zhiguo He · Sihang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
可控避雷器是一种可有效抑制过电压并提升系统技术经济性的新型保护装置，尤其适用于含大量电压敏感型半导体器件的直流输电系统。现有可控避雷器难以及时响应陡波前过电压，无法保障全工况下的电压安全。本文提出一种基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器（HBS-CA），通过在旁路开关中集成可断开间隙与晶闸管，实现超快主动导通能力。模块化设计及元件协同作用显著降低间隙放电分散性与晶闸管电压失衡风险。在深入分析混合旁路开关工作原理与特性的基础上，给出了HBS-CA的控制策略与设计方法。研制了2 kV样机，实验验证...
解读: 该超快速可控避雷器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要防护价值。在PowerTitan大型储能系统中，直流母线侧面临雷击、开关操作等陡波前过电压威胁，HBS-CA的微秒级响应能力可有效保护SiC/IGBT功率模块，避免传统MOV响应滞后导致的器件损坏。对于1500V高压光伏系统，该混合旁路开关设计可...