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基于壳温矩阵的IGBT模块多重热退化智能监测
Intelligent Condition Monitoring of Multiple Thermal Degradation of IGBT Modules Based on Case Temperature Matrix
Cao Zhan · Yizheng Tang · Lingyu Zhu · Weicheng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种监测IGBT模块热退化的智能方法。底板焊料和热界面材料（TIM）的热退化会导致壳温分布变化，从而反映退化类型与程度。通过布置传感器阵列获取壳温矩阵，结合智能算法实现对IGBT模块健康状态的精准评估与故障诊断。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。IGBT作为电力电子变换器的核心功率器件，其热可靠性直接决定了产品的全生命周期寿命。通过引入壳温矩阵监测技术，阳光电源可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的功...
具有高泛化能力的碳化硅功率模块物理信息智能热模型
Physics-Informed Intelligent Thermal Model for SiC Power Modules With High Generalization
Yizheng Tang · Cao Zhan · Lingyu Zhu · Hao Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种新型物理信息智能热模型（PIITM），用于碳化硅（SiC）功率模块。该模型融合了组件热传递逻辑，相比传统智能模型具有更好的可解释性与泛化能力。通过残差卷积神经网络提取热特征，实现了对SiC模块热行为的精确建模。
解读: 该技术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）具有重要应用价值。随着SiC器件在高性能逆变器中的广泛应用，热管理成为提升功率密度和可靠性的关键。PIITM模型通过物理机理与AI的结合，能显著提升热仿真精度，缩短研发周期。建议在iSolarCloud智能运维平...
负载条件下高频变压器纳米晶磁芯磁通密度分布的高效计算与表征方法
Efficient Calculation Method and Characterization of Flux Density Distribution in Nanocrystalline Core of High-Frequency Transformer Under Load Condition
Zhanlei Liu · Lingyu Zhu · Yongliang Dang · Shengchang Ji · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
磁芯损耗取决于磁通密度分布。在高频变压器（HFT）中，主磁通密度分布均匀，而漏磁通密度集中在纳米晶磁芯的表面带材上，导致负载条件下实际磁通密度分布不均。本文提出了一种针对纳米晶磁芯磁通密度分布的高效计算方法。
解读: 高频变压器是阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及PowerStack等储能变流器中的核心磁性元件。磁芯损耗直接影响整机效率与温升，而纳米晶材料在高频下的非均匀磁通分布是导致局部过热和效率下降的关键因素。该研究提出的高效计算方法，可显著提升研发阶段对磁性元件损耗的预测精度，优化变压器设计，从...
模块化多电平变换器子模块IGBT通态电压计算方案
An ON-State Voltage Calculation Scheme of MMC Submodule IGBT
Shiying Chen · Shengchang Ji · Liang Pan · Chenshuo Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
模块化多电平变换器（MMC）中子模块IGBT的退化可通过通态电压监测。本文提出了一种在额定电流和正常结温下计算IGBT通态电压的方案，基于MMC桥臂的基尔霍夫电压定律（KVL）建立了通态电阻方程，为功率器件的健康状态评估提供了理论基础。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子变换器（MMC）中核心功率器件IGBT的健康状态监测，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高电压等级和更大功率密度发展，基于通态电压的在线监测技术可有效提升系统的可靠性与运维效率，通过iSolar...
高频变压器频率相关漏感计算的模块积分法
Module Integral Method for the Calculation of Frequency-Dependent Leakage Inductance of High-Frequency Transformers
Yongliang Dang · Lingyu Zhu · Jiangyu Liu · Cao Zhan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文针对高频变压器漏感计算问题，提出了一种模块积分法。该方法通过分析磁能密度在模块与相量积分间的差异，实现了对频率相关漏感的精确计算。研究成果对于优化电力电子变压器及高频变换器的设计具有重要理论意义。
解读: 高频变压器是阳光电源组串式逆变器、储能PCS（如PowerTitan系列）及DC-DC变换模块的核心磁性元件。漏感的精确计算直接影响变换器的效率、EMI特性及软开关范围。该研究提出的模块积分法能有效提升变压器在高频工作状态下的设计精度，有助于减小磁性元件体积，提升功率密度。建议研发团队将其应用于高频...
基于傅里叶神经算子的功率模块空间温度监测
Advanced Spatial Temperature Monitoring of Power Modules via Fourier Neural Operator-Based Thermal Model
Yizheng Tang · Cao Zhan · Lingyu Zhu · Ziyi Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
功率模块空间温度（PMST）的精准监测是电力电子领域的关键挑战。本文首次提出了一种基于傅里叶神经算子的热模型（FNO-TM），通过数据驱动范式提取空间频率特征，实现了PMST的高效精准预测，显著提升了收敛速度并降低了训练成本。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高价值。功率模块是上述设备中最易受热应力影响的薄弱环节，FNO-TM模型通过AI手段实现了高精度的空间温度场实时监测，可替代昂贵的传感器部署。建议在iSolarCloud平台中集成该算法，...
用于圆柱形绕组高频变压器高效热预测的多级边界耦合方法
Multilevel Boundary-Coupled Method for the Efficient Thermal Prediction of High-Frequency Transformers (HFTs) With Cylindrical Windings
Yongliang Dang · Lingyu Zhu · Fengshuo Liu · Fan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
高频变压器（HFT）的热设计对其性能至关重要。针对传统3D有限元模型（FEM）在处理非旋转对称结构及细导线绕组时计算效率低的问题，本文提出了一种多级边界耦合方法，旨在提升HFT热预测的精度与计算效率，为电力电子变换器的优化设计提供支撑。
解读: 高频变压器是阳光电源组串式光伏逆变器、储能变流器（PCS）以及电动汽车充电桩中功率变换模块的核心磁性元件。随着产品向高功率密度和小型化演进，磁元件的热管理成为瓶颈。该文献提出的多级边界耦合热预测方法，能够显著缩短研发周期，提升仿真精度。建议研发团队将其应用于PowerTitan等大功率储能系统及高频...
考虑漏磁感应损耗的纳米晶磁芯高频变压器热场预测方法与分析
Prediction Method and Analysis of Thermal Field in Nanocrystalline Core High-Frequency Transformer Considering Leakage Flux Induced Power Loss
Zhanlei Liu · Lingyu Zhu · Guanhua Zhang · Yongliang Dang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
准确的热场预测是高频变压器（HFT）热设计的基石。漏磁感应损耗（LFPL）包括漏磁涡流损耗（LFECL）和漏磁铁损（LFCL），会显著增加纳米晶磁芯HFT的热点温度。本文提出了一种针对纳米晶磁芯HFT的耦合热场预测方法，旨在提升高功率密度变换器的热设计精度。
解读: 高频变压器是阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan/PowerStack储能系统内部DC-DC变换环节的核心磁性元件。随着储能系统向高功率密度和高效率发展，漏磁引起的局部过热成为制约可靠性的关键瓶颈。该研究提出的耦合热场预测方法，可直接应用于阳光电源研发阶段的磁性元件优化设计，通...
纳米晶磁芯高频变压器漏磁涡流损耗的推导测量方法与高精度计算模型
Deduction Measurement Method and High-Accuracy Calculation Model of Leakage Flux Eddy Current Loss in Nanocrystalline Core High-Frequency Transformer
Zhanlei Liu · Lingyu Zhu · Yongliang Dang · Cao Zhan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文针对纳米晶磁芯高频变压器中漏磁引起的表面涡流损耗（LFECL）问题，提出了LFECL电阻（LFECLR）表征方法，并设计了一种推导测量方案。通过该方法可实现对高频变压器损耗的高精度计算，为优化变压器设计、提升功率密度及效率提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的高频化功率变换产品至关重要。在PowerTitan储能变流器及组串式光伏逆变器中，高频变压器是核心磁性元件。通过引入LFECLR模型，研发团队能更精确地评估纳米晶磁芯在复杂漏磁环境下的损耗，从而优化变压器绕组结构与磁芯设计，有效降低温升，提升整机效率与功率密度。建议在下一代高效率...
考虑漏磁感应损耗的纳米晶磁芯高频变压器负载工况磁芯损耗计算方法
Core Loss Calculation Method Considering Leakage Flux Induced Power Loss for Nanocrystalline Core High-Frequency Transformer Under Load Condition
Zhanlei Liu · Lingyu Zhu · Yongliang Dang · Shengchang Ji · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对纳米晶磁芯高频变压器，提出了一种考虑负载工况下漏磁引起的磁芯损耗计算方法。研究指出，除主磁通损耗外，高磁通密度及表面带材中的漏磁通会产生额外的漏磁损耗（LFCL）和涡流损耗（LFECL），这些损耗在传统计算中常被忽略。该方法通过综合考虑上述因素，提高了高频变压器损耗预测的准确性。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中的高频隔离环节具有重要价值。在储能变流器（PCS）设计中，高频变压器是实现电气隔离与功率变换的核心部件。随着功率密度要求的不断提高，磁性元件的损耗优化成为提升整机效率的关键。本文提出的漏磁损耗计算模型，能够指导...
使用等径圆柱电极在高频变压器方波电压下DMD纸和环氧树脂的击穿特性
Breakdown Characteristics of DMD Paper and Epoxy Resin Under the Square Waveform Voltage of High-Frequency Transformers Using Equal-Diameter Cylindrical Electrodes
Yongliang Dang · Lingyu Zhu · Fengshuo Liu · Simeng Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
高频变压器（HFT）在方波电压下的绝缘击穿特性是其绝缘设计的核心。目前设计多参考工频交流或直流电压标准，缺乏针对高频方波的深入研究。本文通过实验分析了DMD纸和环氧树脂在高频方波下的击穿规律，为提升高频电力电子设备的绝缘可靠性提供了理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的高频电力电子产品（如组串式逆变器中的高频隔离环节、储能变流器PCS中的DC-DC变换器）具有重要参考价值。随着功率密度提升，高频化成为趋势，方波电压下的绝缘老化机制与工频显著不同。建议研发团队将此击穿特性模型引入高频变压器及功率模块的绝缘设计流程，优化绝缘材料选型与布局，从而提升P...
基于温度相关集总热模型的SiC功率模块高效结温估计
Efficient Junction Temperature Estimation of SiC Power Modules Based on Temperature-Dependent Lumped Thermal Model
Yizheng Tang · Cao Zhan · Lingyu Zhu · Weicheng Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
碳化硅（SiC）功率模块在高温下性能优于传统硅器件，其热特性受材料温度依赖性显著影响。基于电热耦合的结温估算因迭代中频繁更新温度相关参数而效率低下。本文提出一种高效的多芯片SiC功率模块结温估算方法，构建了包含温度相关参数的非线性状态空间方程的三维集总热模型（LTM）。利用有限元仿真获得的动态热响应曲线，结合自适应粒子群优化（APSO）算法精确辨识非线性热参数。采用梯形规则-二阶后向微分（TR-BDF2）法分两阶段求解，兼顾稳定性与计算效率，计算速度较传统龙格-库塔法提升1948倍，误差控制在约...
解读: 该SiC功率模块高效结温估算技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC器件已广泛应用于提升功率密度和效率，精准的结温估算可优化热管理设计，提升系统可靠性。TR-BDF2算法相比传统方法计算速度提升近2000倍，可集成至iSolarCloud智能运维平...