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一种低电流水平与宽ZVS范围的双有源桥变换器综合优化调制方案
Comprehensive Optimization Modulation Scheme of Low Current Level and Wide ZVS Range for Dual Active Bridge Converter With Dead-Zone Control
Jia Li · Quanming Luo · Di Mou · Yuqi Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对双有源桥（DAB）变换器在轻载下效率低及死区效应导致的软开关（ZVS）范围受限问题，本文提出了一种综合优化调制方案。通过引入死区补偿控制并优化调制策略，在降低电流应力的同时，显著拓宽了ZVS实现范围，提升了变换器在全功率范围内的运行效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列及ST系列PCS）具有极高的应用价值。DAB拓扑是双向储能变流器的核心电路，该研究提出的宽ZVS范围调制方案能有效降低PCS在轻载工况下的损耗，提升系统全生命周期效率。同时，针对死区效应的优化有助于提升高频化设计下的功率密度...
基于字典学习重构的计算高效动态热建模
Computationally Efficient Dynamic Thermal Modeling Based on Dictionary Learning Reconstruction
Xinyue Zhang · Yi Zhang · Dao Zhou · Xiaohua Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
针对功率半导体在长期任务剖面下的热评估需求，本文提出了一种基于字典学习重构的动态热建模新范式。通过正交分解将长期耗散数据转化为有限基脉冲，实现了热估计的计算高效性，为功率器件的可靠性设计与实时热评估提供了有力支持。
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储能系统）具有极高的应用价值。在逆变器和PCS的长期运行中，功率模块（IGBT/SiC）的热可靠性是决定系统寿命的关键。传统的有限元仿真计算量巨大，难以实现长期任务剖面的实时热监控。该研究提出的字典学习重构方法，能够显著降...
功率半导体开关的功率循环测试：方法、标准、局限性与展望
Power Cycling Testing for Power Semiconductor Switches: Methods, Standards, Limitations, and Outlooks
Yi Zhang · Patrick Heimler · James Opondo Abuogo · Xinyue Zhang 等14人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
可靠性是功率半导体及电力电子系统的核心指标。随着宽禁带（WBG）器件及新型封装技术的快速应用，现有的可靠性测试与量化标准显得碎片化。本文综述了功率循环测试的方法、标准及局限性，为设计人员和可靠性工程师提供了关键指导，旨在提升电力电子系统的寿命评估能力。
解读: 可靠性是阳光电源的核心竞争力。随着PowerTitan储能系统及组串式逆变器向高功率密度演进，SiC等宽禁带器件的应用日益广泛，其热疲劳与功率循环寿命成为系统长效运行的关键。本文研究的方法论可直接指导阳光电源研发中心对功率模块进行更精准的寿命预测与加速老化测试，优化散热设计与封装工艺。建议在iSol...
LCL型光伏系统中谐振电流对电容器寿命变化的影响分析
Analysis of Resonant Current Influence on Capacitor Lifetime Variation in LCL-Type Photovoltaic Systems
Jiacheng Sun · Xinyue Zhang · Wenli Yao · Xiaobin Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文研究了LCL型光伏逆变器中滤波器谐振电流对电容器寿命的影响。谐振电流在电网与光伏系统间耦合，加剧了电容器的电热应力，导致传统寿命预测模型出现偏差。文章通过深入分析谐振机理，旨在提升光伏逆变器运维的可靠性与经济性。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器SG系列）具有极高的参考价值。LCL滤波器是目前光伏逆变器的主流拓扑，谐振抑制直接影响电容器的选型与寿命。在阳光电源的研发中，应将该分析模型集成至iSolarCloud智能运维平台，通过监测谐振电流特征，实现对逆变器关键薄弱环节（如直流母线电容）的寿命预警...
宽禁带半导体器件开关振荡综述
A Review of Switching Oscillations of Wide Bandgap Semiconductor Devices
Jian Chen · Xiong Du · Quanming Luo · Xinyue Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
宽禁带（WBG）器件凭借高频、高效及高功率密度优势，成为电力电子转换器的核心。然而，其极低的寄生电容与极快的开关速度导致开关振荡问题突出，易引发电压电流过冲、直通故障及电磁干扰，影响系统稳定性与可靠性。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度与高频化演进，SiC等宽禁带器件的应用已成必然。开关振荡不仅影响电磁兼容性（EMC），还可能导致功率模块失效，降低系统可靠性。建议研发团队在设计阶段利用该文献的理论基础，优化PCB布局以降低寄生参数，并结合有源门...
ZVS Buck变换器的多时间尺度分析模型
A Multitime-Scale Analytical Model of ZVS Buck Converter
Mengjia Wei · Quanming Luo · Jian Chen · Xinyue Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种针对基于低压eGaN HEMT的零电压开关（ZVS）Buck变换器的多时间尺度分析建模方法。该模型综合考虑了寄生电感、非线性结电容及非线性跨导等因素，详细探讨了开关稳态与瞬态模式，为提升高频功率变换器的设计精度提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于GaN器件在Buck电路中的高频建模，对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩业务具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，GaN等宽禁带半导体在小功率变换器中的应用日益广泛。该多时间尺度建模方法有助于优化阳光电源产品中DC-DC级的设计，通过精确预测开关瞬态过程，可有效降低开关损耗、优化EM...
GaN器件的持续振荡建模及其定量抑制方法
The Sustained Oscillation Modeling and Its Quantitative Suppression Methodology for GaN Devices
Jian Chen · Quanming Luo · Yuqi Wei · Xinyue Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
氮化镓（GaN）器件因优异性能在电力电子中应用广泛，但其低寄生参数和高开关速度导致系统更易产生不稳定性。本文针对GaN器件特有的持续振荡问题进行建模，并提出定量抑制方法，以解决由此引发的电压过冲及系统失效风险。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用成为技术演进的重要方向。该研究提出的振荡建模与抑制方法，能有效解决GaN器件在高频开关下的电磁干扰与电压应力问题，提升产品可靠性。建议研发团队在下一代高频化户用逆变器及便携式储能产品的驱动电路设计中，引入该定量抑...
基于改进变分模态分解与小波变换的DC-DC变换器共存吸引子识别及动力学特性量化
Identifying Coexisting Attractors and Quantifying Dynamics Characteristics of DC–DC Converter Based on Improved Variational Mode Decomposition and Wavelet Transform
Xinyue Geng · Fan Xie · Bo Zhang · Dongyuan Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
DC-DC变换器作为非线性系统，常表现出分岔、混沌及共存吸引子等非线性行为，严重影响系统可靠性。本文提出了一种基于改进变分模态分解（VMD）与小波变换的方法，用于识别并量化这些非线性特征，旨在提升电力电子变换器的运行稳定性与可靠性。
解读: 该研究针对DC-DC变换器的非线性动力学特性，对于阳光电源的组串式光伏逆变器（内置DC-DC升压电路）及储能变流器（双向DC-DC）具有重要意义。在复杂电网环境下，变换器易出现混沌振荡，影响系统稳定性。通过引入改进的VMD与小波变换算法，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器内部电...
基于简化离散时间模型的多并联分支光伏系统建模与非线性动力学分析
Modeling and Nonlinear Dynamic Analysis of a Photovoltaic System With Multiple Parallel Branches Based on Simplified Discrete Time Model
Xinyue Geng · Bo Zhang · Dongyuan Qiu · Yanfeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文针对由多个电力电子变换器并联构成的直流配电系统，探讨了变换器间的相互耦合导致的非线性行为。通过建立高阶复杂系统的简化离散时间数学模型，旨在更准确地识别系统的非线性动力学特性，为光伏并网系统的稳定性分析提供理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站解决方案具有重要意义。随着光伏电站单体容量增加，多机并联运行带来的谐振及非线性耦合问题日益突出。该离散时间建模方法可应用于阳光电源iSolarCloud平台的仿真模型优化，提升对复杂电网环境下逆变器并联稳定性的预测能力。建议研发团队将此非线性分析方法引入组...
混合封装SiC功率模块中寄生电容对传导EMI及开关损耗的综合分析与优化
Comprehensive Analysis and Optimization of Parasitic Capacitance on Conducted EMI and Switching Losses in Hybrid-Packaged SiC Power Modules
Yifan Zhang · Yue Xie · Cai Chen · Xinyue Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
宽禁带（WBG）器件的高开关速度为功率模块发展带来突破，但寄生参数在高频切换下加剧了功率损耗与电磁干扰（EMI）问题。本文提出了一种具有超低寄生参数的1200V/24A SiC半桥功率模块，旨在优化开关性能并抑制EMI。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线的技术迭代。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成必然。通过优化功率模块的寄生电容，不仅能显著降低开关损耗，提升整机效率，还能有效解决高频化带来的EMI合规性难题，降低滤波器设计...
评估LCL滤波器光伏逆变器中谐振电流引起的可靠性退化
Evaluating the Reliability Degradation Caused by Resonant Current in Photovoltaic Inverters With LCL Filters
Xinyue Zhang · Jiacheng Sun · Zhongzheng Zhou · Zhen Kang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
随着光伏（PV）系统部署数量的不断增加，LCL 型并网逆变器因其卓越的谐波衰减能力而变得十分普遍。然而，传统的可靠性评估往往忽略了由控制回路不稳定或参数漂移引起的谐振电流的影响，而这种谐振电流会显著加速关键组件的老化。本文提出了一个全面的 LCL 型光伏逆变器可靠性评估框架，该框架能更好地反映实际运行条件。开发了一个电热模型，该模型考虑了与温度相关的功率损耗、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）热耦合以及电容器老化。采用蒙特卡罗模拟和威布尔分布来推导逆变器在年度任务剖面下的使用寿命。实验验证证实，谐振...
解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的可靠性设计具有重要价值。LCL滤波器谐振电流导致的IGBT热应力问题直接关联功率模块寿命，研究提出的电热耦合模型与雨流计数疲劳分析方法可应用于：1）SG系列逆变器功率模块热设计优化，通过主动阻尼控制抑制谐振电流，降低结温波动；2）ST储能变流器在频...
考虑长时氢储能与多重不确定性的电-气-氢综合能源系统优化规划
Optimal Planning for Electricity–Gas–Hydrogen Integrated Energy Systems Considering Intertemporal Long-term Hydrogen Storage and Multiple Uncertainties
Jingxuan Zhang · Xinyue Chang · Yixun Xue · Xiang Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月
为解决综合能源系统中能源供需长期失衡的问题，提出了一种涉及跨期长期储氢的电 - 氢和电 - 气互换系统。在该系统中，跨期氢能存储确保了全年荷电状态的连续性，以实现日内和日间的充放电，促进可再生能源消纳和能源的跨期转移。此外，考虑了影响能量转换设备效率和场景概率的多种不确定性因素。为应对综合能源系统中的多种不确定性，提出了一种将随机模型和鲁棒模型相结合的混合方法，并采用不确定性调整参数来灵活微调规划方案的保守程度。然后，将列与约束生成算法和鲁棒对偶理论相结合，将原问题分解为具有混合整数线性特征的主...
解读: 该电-气-氢综合能源系统优化规划技术对阳光电源储能与氢能业务具有重要应用价值。长时氢储能的跨时段调节特性可与PowerTitan储能系统形成互补，电化学储能负责短时调频调峰，氢储能实现季节性能量平衡，提升ST系列储能变流器在多能耦合场景的应用深度。鲁棒优化与随机规划相结合的不确定性处理方法，可直接应...
考虑电–氢–热混合储能系统的南极微电网多时间尺度优化经济调度
Optimal multi-timescale economic dispatch for Antarctic microgrids considering a hybrid electric–hydrogen–thermal energy storage system
Jingxuan Zhang · Xinyue Chang · Yixun Xue · Jia Suab 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.345
摘要 南极科考站严重依赖柴油发电机，运行成本高昂且环境可持续性差。为解决这一问题，本文研究了一种经济调度策略，通过引入电–氢–热混合储能系统，提升能源供应可靠性并降低对柴油的依赖。首先，构建了一种温度依赖型储能模型，以适应南极极端低温环境条件。基于该模型，设计了多时间尺度混合储能系统：短期采用锂电池应对小时级功率波动，中期采用钒氧化还原液流电池平抑日级波动，长期利用氢储能缓解季节性能量不平衡；同时设计了混合热储能系统，包含短期热储能用于缓冲快速变化的热负荷，以及长期热储能以维持稳定的供热输出。在...
解读: 该多时间尺度混合储能调度技术对阳光电源极端环境微网解决方案具有重要价值。文中温度自适应储能模型可指导ST系列PCS在极寒环境的热管理优化;短中长期储能协同策略(电池-液流电池-氢储能)与PowerTitan系统架构高度契合,可提升多时间尺度能量平衡能力;零敏感聚类算法对极夜场景的处理,可增强iSol...