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推进电力电子可靠性：组件、系统与智能运行特刊客座社论
Guest Editorial Special Section on Advancing Power Electronics Reliability: Components, Systems, and Intelligent Operation
Huai Wang · Jingxin Hu · Rik W. de Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文作为IEEE电力电子汇刊特刊的客座社论，探讨了电力电子系统在组件、系统架构及智能运维层面的可靠性挑战。重点关注功率器件的老化机理、多物理场耦合仿真、系统级可靠性评估以及基于智能算法的故障诊断与预测性维护技术，旨在提升电力电子装备在复杂工况下的长期运行稳定性。
解读: 可靠性是阳光电源的核心竞争力。该文章探讨的功率模块老化机理与故障诊断技术，直接关系到组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统的全生命周期运维。建议研发团队将文中提到的多物理场耦合仿真技术应用于逆变器功率模块的热设计优化，并结合iSolarCloud平台，利用AI驱动的故障诊断算法，实现从‘...
电力电子可靠性提升特刊导言：组件、系统与智能运维
Guest Editorial Special Section on Advancing Power Electronics Reliability: Components, Systems, and Intelligent Operation
Huai Wang · Jingxin Hu · Rik W. de Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文作为IEEE电力电子汇刊特刊导言，探讨了电力电子系统在组件级、系统级及智能运维层面的可靠性提升策略。重点关注功率器件老化机制、多物理场耦合仿真、系统级故障预测与健康管理（PHM），旨在通过先进的监测与诊断技术，延长光伏、储能及变流设备的全生命周期运行寿命。
解读: 可靠性是阳光电源核心竞争力，该文章探讨的功率模块老化与智能运维技术，对公司产品至关重要。1. 逆变器与PCS：文章提到的多物理场耦合与寿命预测模型，可优化组串式逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan）的散热设计与过载策略；2. 智能运维：文章中的故障诊断技术可深度集成至iSolar...
电力电子可靠性提升特刊导言：组件、系统与智能运维
Guest Editorial Special Section on Advancing Power Electronics Reliability: Components, Systems, and Intelligent Operation
Huai Wang · Jingxin Hu · Rik W. de Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文作为IEEE电力电子汇刊特刊导言，探讨了电力电子系统在组件级、系统级及智能运维层面的可靠性提升策略。重点关注功率器件老化机理、多物理场耦合建模、系统级寿命预测以及基于数据驱动的智能故障诊断技术，旨在提升电力电子装备在复杂工况下的长期运行稳定性。
解读: 可靠性是阳光电源核心竞争力，该文献的研究方向与公司产品线高度契合。在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中，功率模块（IGBT/SiC）的热管理与寿命预测是提升产品全生命周期价值的关键。建议将文中提到的多物理场耦合建模与故障诊断技术集成至iSolarCloud平台，实现对电站侧设备运行状态的实...
基于多采样电网侧电流控制的LCL滤波并网变流器耗散性鲁棒性增强
Dissipativity Robustness Enhancement for LCL-Filtered Grid-Connected VSCs With Multisampled Grid-Side Current Control
Shan He · Zhiqing Yang · Dao Zhou · Xiongfei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
针对LCL滤波并网变流器，电容电流有源阻尼是实现耗散性的常用方法。然而，滤波器参数偏差易破坏临界频率附近的输出导纳耗散特性，且电网电压前馈设计常被忽视。本文提出一种多采样控制策略，旨在增强系统在参数波动下的耗散性鲁棒性，提升弱电网下的并网稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式逆变器（SG系列）和集中式逆变器中广泛采用的LCL滤波器架构。在当前电网环境日益复杂、弱电网接入场景增多的背景下，该多采样控制策略能显著提升逆变器在电网阻抗波动时的输出导纳稳定性，有效抑制谐振，增强系统并网的鲁棒性。建议研发团队在下一代组串式逆变器控制算法中...
PWM电压源逆变器中的瞬时相电压传感
Instantaneous Phase Voltage Sensing in PWM Voltage-Source Inverters
Michael Schubert · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
电力电子变换器的输出电压对系统动态控制至关重要。在无传感器电机驱动中，终端参考电压常用于获取转子位置。然而，死区效应和半导体压降会导致实际输出电压畸变，从而降低控制性能。本文研究了PWM电压源逆变器中瞬时相电压的传感技术，以补偿非理想因素，提升控制精度。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——光伏逆变器及储能变流器（PCS）。在组串式和集中式逆变器中，死区效应和器件压降引起的电压畸变会影响并网电流质量（THD）及弱电网下的稳定性。通过优化瞬时电压传感与补偿算法，可显著提升iSolarCloud平台下的逆变器控制精度，特别是在高频开关或宽禁带半导体应用...
畸变配电网中重复控制器的分析与设计
Analysis and Design of Repetitive Controllers for Applications in Distorted Distribution Grids
Philipp Schulting · Christoph H. van der Broeck · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文针对畸变配电网环境，提出了一种重复电流控制器的通用设计流程，旨在实现优异的抗扰性能及稳健的系统动态响应。基于精确的离散时间模型，探讨了重复控制器的多种实现方案，并推导了一种简化的控制设计方法，以满足系统对动态性能的需求。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心并网技术。在电网电压畸变或弱电网环境下，重复控制（RC）能显著提升逆变器输出电流的谐波抑制能力，对提升组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的电能质量至关重要。该设计方法可优化iSolarCloud智能运维平台下的电网适应性算法...
一种低损耗的IETO-IGBT混合概念
An IETO-IGBT Hybrid Concept With Reduced Losses
Jakob Teichrib · Shweta Tiwari · Ala Qawasmi · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
功率电子系统的效率高度依赖于所采用的半导体器件。降低器件损耗不仅能提升投资回报率，还能降低冷却需求并提升功率密度。本文提出了一种用于中压DC-DC变换器的新型功率半导体器件概念，通过集成发射极关断晶闸管（IETO）与IGBT，旨在优化开关损耗与导通损耗的平衡。
解读: 该研究提出的IETO-IGBT混合器件概念对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统以及集中式光伏逆变器中，DC-DC变换级和逆变级的效率直接决定了系统的整体性能与散热成本。若该混合器件能有效降低中压应用下的开关损耗，将有助于进一步提升阳光电...
基于变换后不饱和电感特性的开关磁阻电机连续转子位置估计
Continuous Rotor Position Estimation for SRM Based on Transformed Unsaturated Inductance Characteristic
Lefei Ge · Jixi Zhong · Chong Bao · Shoujun Song 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种基于变换后不饱和电感特性的开关磁阻电机（SRM）转子位置估计方法。针对磁饱和效应导致电感线性区窄、解析表达式复杂的问题，该方法通过变换不饱和电感特性，简化了数学模型，实现了对转子位置的连续估计，提高了控制精度与系统鲁棒性。
解读: 该研究聚焦于开关磁阻电机（SRM）的无传感器控制算法，主要应用于工业驱动领域。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及风电变流器，但在风电变流技术领域，电机控制算法的优化对于提升风机变桨系统或辅助驱动系统的效率与可靠性具有参考价值。此外，该算法在处理非线性磁特性方面的思路，可为阳光电源在高性能电机驱...
SiC MOSFET热瞬态测量性能指标研究
Figures-of-Merit Study for Thermal Transient Measurement of SiC MOSFETs
Yi Zhang · Yichi Zhang · Voon Hon Wong · Sven Kalker 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文探讨了利用温度敏感电参数（TSEP）进行热瞬态测量（TTM）的方法。针对TTM测量值是否能准确反映功率半导体器件真实温度或热结构的问题，研究了其性能指标，旨在提升SiC MOSFET热特性分析的准确性与可靠性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的热管理至关重要。本文研究的TTM方法及TSEP技术，可直接指导研发团队对SiC功率模块进行更精确的热结构表征与寿命评估。建议将该研究成果应用于iSolarCloud智能...
面向未来电力变换器的智能门极驱动器
Intelligent Gate Drivers for Future Power Converters
Jochen Henn · Christoph Lüdecke · Michael Laumen · Steffen Beushausen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文探讨了具有智能特性的功率半导体门极驱动器的最新进展。这些特性包括主动开关瞬态控制、过冲优化、电磁干扰抑制及开关损耗降低。此外，这些技术在快速开关、极端工况及短路事件中提供了更可靠的安全保障。
解读: 智能门极驱动技术对阳光电源的核心产品线至关重要。在组串式及集中式光伏逆变器中，应用该技术可显著提升SiC/IGBT功率模块的开关效率，降低电磁干扰，从而缩小散热器体积并提升功率密度。对于PowerTitan等储能系统，智能驱动器在短路保护和极端工况下的鲁棒性，能有效提升PCS的可靠性与寿命。建议研发...
功率电子模块三维温度分布与器件损耗监测
Monitoring 3-D Temperature Distributions and Device Losses in Power Electronic Modules
Christoph H. van der Broeck · Robert D. Lorenz · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种实时监测功率电子模块内部三维温度分布及器件损耗的方法。通过结合热三维有限差分建模、参数化损耗模型及模型截断技术，该方法实现了精确的热管理、经验寿命预测以及功率模块关键退化状态的检测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高价值。在功率密度不断提升的背景下，模块内部热应力是影响IGBT/SiC器件寿命的关键因素。通过引入该三维热监测与损耗模型，阳光电源可在iSolarCloud平台中集成更精准的健康状态...
三相并网光伏逆变器的裕度平衡控制设计以提升稳定性
Margin Balancing Control Design of Three-Phase Grid-Tied PV Inverters for Stability Improvement
Zhiqing Yang · Tianxiao Chen · Xian Luo · Philipp Schulting 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
针对对称三相系统在复传递函数建模下正负频率响应不一致导致稳定性裕度失衡的问题，本文提出了一种裕度平衡控制设计方法。该方法旨在解决系统动态性能受限于最差裕度的问题，通过优化控制策略提升三相并网逆变器在复杂电网环境下的整体稳定性与性能。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器的并网稳定性优化。在弱电网或高比例可再生能源接入场景下，逆变器控制环路的稳定性至关重要。该文提出的裕度平衡控制策略，有助于提升阳光电源逆变器在复杂电网阻抗下的鲁棒性，减少因稳定性裕度不足导致的谐振风险。建议研发团队将其应用于iSolarClo...
混合模式调制双有源桥变换器的自然边界转换与固有动态控制
Natural Boundary Transition and Inherent Dynamic Control of a Hybrid-Mode-Modulated Dual-Active-Bridge Converter
Jingxin Hu · Shenghui Cui · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种用于单相双有源桥（DAB）DC-DC变换器的混合模式调制策略，实现了全工作范围内的软开关。与依赖复杂数学优化的现有方法不同，本文揭示了简单的梯形连续导通模式和三角断续模式之间的自然边界转换规律，简化了控制逻辑并提升了动态响应性能。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS核心功率变换单元。DAB变换器是实现储能电池与直流母线高效能量转换的关键拓扑。该研究提出的混合模式调制策略能有效降低开关损耗，提升全功率范围下的转换效率，特别是在轻载或宽电压波动工况下，有助于优化储能系统的...
一种针对大耦合系数变化和部分负载优化的双侧控制感应电能传输系统
A Dual-Side Controlled Inductive Power Transfer System Optimized for Large Coupling Factor Variations and Partial Load
Tobias Diekhans · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文研究了一种用于电动汽车无线充电的3kW感应电能传输系统。提出了一种具有双侧功率控制的串联-串联补偿拓扑及其控制策略，旨在显著提高系统在耦合系数大幅波动及部分负载工况下的整体效率。
解读: 该研究涉及的无线电能传输技术（IPT）是电动汽车充电领域的演进方向。对于阳光电源的充电桩产品线，虽然目前主流为有线充电，但该研究中提出的双侧控制策略及对耦合系数波动的优化算法，可为未来布局大功率无线充电技术提供技术储备。此外，其双侧功率控制与DC-DC变换器的优化思路，也可借鉴应用于阳光电源现有的储...
变压器法拉第屏蔽损耗研究
The Faraday Shields Loss of Transformers
Zhan Shen · Murat Kaymak · Huai Wang · Jingxin Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文针对高频变压器中用于传导共模电流的法拉第屏蔽层进行了研究。由于屏蔽层通常位于高磁动势区域，会产生严重的涡流损耗。文章提出了一种分析法拉第屏蔽层磁致损耗的解析程序，旨在优化高频变压器设计，降低损耗并提升效率。
解读: 在高频化趋势下，阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中，高频变压器是实现电气隔离与电压变换的核心组件。法拉第屏蔽层虽能抑制共模干扰，但其带来的涡流损耗直接影响整机效率与温升。本文提出的损耗解析模型可辅助研发团队在产品设计阶段精确评估屏蔽层损耗，优化绕组结构与屏蔽布...
一种基于优化的开关磁阻电机初始位置估计方法
An Optimization-Based Initial Position Estimation Method for Switched Reluctance Machines
Lefei Ge · Huihui Xu · Zhenchao Guo · Shoujun Song 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种检测开关磁阻电机（SRM）转子初始位置的新方法。与传统方法不同，该方法无需额外的预测量，仅需有限元分析（FEM）数据。首先，建立线性回归模型（LRM）来描述FEM数据与测量值之间的关系，从而实现高精度的位置估计。
解读: 该研究聚焦于开关磁阻电机（SRM）的无传感器控制算法，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及风电变流器领域，SRM并非当前主流产品线，但该算法中涉及的“基于有限元数据的模型优化”思路，对于提升阳光电源在电机驱动类产品（如风电变流器中的电机控制或未来潜在的工业驱动业务）的控制精度具有参...
一种用于跟网型和构网型逆变器的对称集成同步方法族
A Family of Symmetrical Integrated Synchronizations for Grid-Following and Grid-Forming Inverters
Yuying He · Wen Zou · Jingxin Hu · Li Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对跟网型（GFL）和构网型（GFM）逆变器在电网强度适应性上的互补特性，提出了一种对称集成的同步控制方法。该方法旨在融合锁相环（PLL）与功率同步控制的优势，以提升逆变器在弱电网下的适应能力及暂态稳定性，解决了现有同步技术在复杂电网环境下的局限性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型（GFM）技术领域的战略布局。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对弱电网支撑能力要求的提升，该对称集成同步方法可有效优化逆变器在GFL与GFM模式切换时的平滑性与稳定性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台下的控制策略升级，特别是在高...
一种用于功率半导体热瞬态测量的稀疏促进时域评估方法
A Sparsity-Promoting Time Domain Evaluation Method for Thermal Transient Measurement of Power Semiconductors
Yi Zhang · Anton Evgrafov · Shuai Zhao · Sven Kalker 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文研究了获取功率半导体器件内部热结构的瞬态测量评估方法。研究指出，目前广泛使用的频域反卷积标准方法存在局限性，其产生的时间常数谱旁瓣缺乏物理意义。为此，本文提出了一种稀疏促进的时域评估方法，能更准确地提取器件的热阻抗参数，为功率器件的热特性分析提供了更精确的手段。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的可靠性设计。功率器件的热管理是提升系统功率密度和使用寿命的关键。通过该稀疏促进的时域评估方法，研发团队能更精准地获取IGBT/SiC模块的内部热结构，优化散热设计，并提升在极端工况下的热保护策略精度。...
利用自感知技术诊断功率器件热界面老化
Diagnosing Thermal-Interface Aging of Power Devices Using Self-Sensing
Isabel Austrup · Christoph H. van der Broeck · Sven Kalker · Tianlong B. Albert 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种独特且简便的方法，无需昂贵的传感器即可微创诊断功率电子器件的多种老化效应。研究表明，焊料疲劳和热界面层退化等不同失效模式会影响热阻抗频率响应函数的相位。该方法为功率器件的健康状态监测提供了低成本的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。功率模块是上述设备中最易发生热失效的组件，通过自感知技术实现热界面老化监测，可显著提升iSolarCloud智能运维平台的预测性维护能力，降低运维成本并减少停机风险。建议研发团队将其集成至PCS及逆...
一种获取开关磁阻电机磁链特性的简单磁阻校准策略
A Simple Reluctance Calibration Strategy to Obtain the Flux-Linkage Characteristics of Switched Reluctance Machines
Lefei Ge · Iliya Ralev · Annegret Klein-Hessling · Shoujun Song 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
为实现开关磁阻电机（SRM）的高级控制或动态性能预测，获取准确的磁链特性至关重要。现有方法如磁路法（MEC）和有限元法（FEM）精度有限，而实验测量法虽准确但过程繁琐。本文提出了一种简单的磁阻校准策略，旨在通过实验数据校准模型，从而高效、精确地获取SRM的磁链特性。
解读: 该文献主要研究开关磁阻电机（SRM）的建模与特性获取，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器等电力电子变换领域，而非SRM驱动，但该研究中提到的“磁链特性获取”及“有限元与实验数据校准”的方法论，对于阳光电源在风电变流器电磁设计、功率模块热仿真及电感磁性元件的精确建模具有...
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