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具有强尺度分离的耦合电热问题的有限元分析
Finite-Element Analysis of Coupled Electro-Thermal Problems With Strong Scale Separation
Sebastian Eiser · Mirko Bernardoni · Michael Nelhiebel · Manfred Kaltenbacher · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种针对毫米级功率DMOS器件耦合电热行为的有限元分析方法，重点解决了微米级结构的解析问题。对于高可靠性电力技术而言，预测自热条件下的电流和温度分布对于实现长器件寿命至关重要。该方法独特之处在于将器件有源区与热环境进行了有效集成。
解读: 该研究聚焦于功率器件的电热耦合与多尺度仿真，对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。在功率密度不断提升的背景下，精确的器件级热仿真能有效优化功率模块的散热设计，提升IGBT/SiC模块的可靠性，从而延长产品全生命周期。建议研发团队将此多尺度耦...
一种用于新型中功率温差发电系统的MPTD专用MPPT算法
An MPTD-Specialized MPPT Algorithm Used for a Novel Medium-Power Thermoelectric System
Yeyun Cai · Fang Deng · Jiachen Zhao · Ning Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种用于加热同时发电的便携式温差发电水壶系统。通过设计新型阶梯状底部，实现了更均匀的加热效果。针对该中功率温差（MPTD）系统在温度快速变化时难以维持最大功率点（MPP）的挑战，提出了一种专用的MPPT算法，以优化能量转换效率。
解读: 该文献研究的温差发电（TEG）属于微小型能量收集技术，与阳光电源目前聚焦的GW级光伏、MW级储能及大型风电变流器业务存在较大差异。然而，其核心算法逻辑——即在动态热环境下的快速最大功率点跟踪（MPPT），与阳光电源组串式逆变器在阴影遮挡或快速辐照变化下的MPPT优化策略具有底层算法的共通性。建议研发...
兆赫兹无线电能传输应用中同步谐振整流器的通用最优漏源电压跟踪方案
A Universal Optimal Drain–Source Voltage Tracking Scheme for Synchronous Resonant Rectifiers in Megahertz Wireless Power Transfer Applications
Jibin Song · Ming Liu · Ning Kang · Chengbin Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对移动应用中无线电能传输（WPT）的散热挑战，本文提出了一种适用于兆赫兹（如6.78 MHz）高频同步谐振整流器的通用最优漏源电压跟踪方案。该方案旨在通过精确控制同步整流，显著降低接收端的功率损耗，从而提升整流效率并缓解高功率密度下的热管理压力。
解读: 该技术主要针对兆赫兹级高频无线充电领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及地面/工商业充电桩，与该文研究的移动设备无线充电场景存在差异，但其核心思想——高频同步整流与漏源电压精确控制，对阳光电源的功率电子研发具有参考价值。特别是在未来小型化、高功率密度充电桩模块或车载OBC（车载充电机）的...
一种通过电容耦合传导式功率传输为深层植入式生物医学设备供电的无线电力传输方法
A Wireless Power Method for Deeply Implanted Biomedical Devices via Capacitively Coupled Conductive Power Transfer
Reza Sedehi · David Budgett · Jincheng Jiang · Xia Ziyi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
深层植入式生物医学设备（DIBDs）的无线电能传输面临小型化与降低组织发热的挑战。本文提出一种电容耦合传导式功率传输方法，在保证植入体积最小化的同时，实现了安全、高效的体内电能传输。
解读: 该文章研究的电容耦合无线电能传输技术主要应用于微型生物医学植入设备，属于极小功率、高生物安全性的特殊领域。阳光电源目前的核心业务聚焦于兆瓦级光伏逆变器、大规模储能系统（PowerTitan/PowerStack）及电动汽车充电桩等高功率电力电子应用。该技术在功率等级、应用场景及技术路径上与阳光电源现...
利用厚CVD生长石墨烯纳米材料进行大功率开关晶体管的热管理
Thermal Management of High-Power Switching Transistors Using Thick CVD-Grown Graphene Nanomaterial
Vishank Talesara · Paul. D. Garman · James L. Lee · Wu Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
石墨烯在热管理领域具有巨大潜力。功率电子设备中的发热问题会导致性能衰减甚至失效。针对单层或少层石墨烯热容极小的问题，本文提出了一种新型化学气相沉积（CVD）生长的厚石墨烯纳米材料，旨在有效提升大功率开关器件的散热性能，从而提高功率模块的可靠性与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的工程价值。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，功率模块（如SiC/IGBT模块）的散热瓶颈日益突出。引入厚CVD石墨烯作为新型热界面材料或散热增强层，可有效降低结温，提升器件在高温环境下的输出能力，并延长产品寿命。建议研发团队关...
垂直堆叠级联GaN HEMT功率模块的热行为研究
Thermal Behavior in Vertically Stacked Cascode GaN HEMT Power Modules Including Mutual Heating, Dissipation Disturbance, and Solder Voids
Sungtaek Hwang · Eun Pyo Hong · Min-Ki Kim · Dong Keun Jang 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月 · Vol.16
本文研究垂直堆叠级联GaN功率模块的热行为，揭示互加热、散热路径受限及焊料空洞三大热挑战。FEA仿真与实验表明：堆叠结构峰值温升比横向结构高约30%，空洞（尤其Si MOSFET下方）加剧热点；温度循环摆幅被提出为新可靠性指标。仿真与实测偏差<1.5%。
解读: 该研究对阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器中高频、高功率密度GaN功率模块的热设计具有直接指导价值。焊料空洞控制与多层堆叠热路径优化可提升PCS在高温工况下的长期可靠性；建议在下一代宽禁带半导体驱动的逆变器/PCS研发中强化有限元热-电耦合仿真，并将‘温度摆幅’纳入模...
一种基于DSP-FPGA的高效混合PWM实现方法用于电力机车感应电机控制
An Efficient DSP–FPGA-Based Implementation of Hybrid PWM for Electric Rail Traction Induction Motor Control
Lijun Diao · Jing Tang · Poh Chiang Loh · Shaobo Yin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
在电力机车感应电机控制中，低开关频率常用于降低损耗并提升可靠性，但会产生大量谐波导致电机发热和转矩脉动。本文提出了一种基于DSP-FPGA架构的高效混合PWM控制策略，旨在优化全速度范围内的谐波性能，提升系统运行效率与稳定性。
解读: 该文献探讨的低开关频率下的混合PWM调制策略及DSP-FPGA硬件实现方案，对阳光电源的功率变换技术具有参考价值。虽然文章侧重于轨道交通牵引电机，但其核心的谐波抑制与高性能控制算法可迁移至阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及风电变流器产品线中。在面对高压大功率应用场景时，通过优化PWM策略降低开关损耗...
利用热网络固有频率监测强制风冷系统健康状态
Condition Monitoring the Health Status of Forced Air Cooling System Using the Natural Frequency of Thermal Network
Jun Zhang · Xiong Du · Wenshan Xiao · Shuai Zheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
强制风冷系统对电力电子变换器的安全运行至关重要。本文提出利用热网络的固有频率作为指标，监测冷却系统的老化过程。该方法能够有效评估冷却性能衰减，从而提高变换器的可靠性，并降低因过热导致的非计划维护成本。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。阳光电源的产品广泛采用强制风冷散热，该研究提出的基于热网络固有频率的监测方法，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对风扇及散热通道老化状态的实时预警。这不仅能...
基于EF类开关谐波的高频无线电能传输系统感应电压估计
Induced Voltage Estimation From Class EF Switching Harmonics in HF-IPT Systems
Nunzio Pucci · Juan M. Arteaga · Christopher H. Kwan · David C. Yates 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
高频无线电能传输（HF-IPT）系统具有高容错性，但大磁场体积易导致异物耦合，引发系统失谐及发热。本文提出一种基于EF类逆变器开关谐波的感应电压估计方法，用于监测环境条件及异物影响，提升系统运行的安全性与可靠性。
解读: 该文献探讨的高频无线电能传输（IPT）及异物检测技术，目前虽非阳光电源的核心业务，但其涉及的谐波分析与异物热效应监测技术，对公司电动汽车充电桩业务的未来技术储备具有参考价值。特别是在大功率无线充电技术研发中，如何通过开关谐波特征实现异物识别与安全保护，可提升充电桩产品的环境适应性与安全性。建议关注该...
多芯片功率模块结壳级耦合热阻推导方法
A Method to Derive the Coupling Thermal Resistances at Junction-to-Case Level in Multichip Power Modules
Guoyou Liu · Xiang Li · Yangang Wang · Xuejiao Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种推导多芯片功率模块中并联芯片间结壳级耦合热阻的方法。研究指出，传统用于分析驱动点芯片自热效应的结构函数法（SFM）无法直接应用于热耦合分析。该方法通过精确建模芯片间的热交互，为多芯片模块的热设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能PCS）中功率模块的可靠性设计。随着功率密度不断提升，多芯片并联已成为主流，芯片间的热耦合效应直接影响模块的结温估算与寿命预测。该方法可优化阳光电源在功率模块选型及散热系统设计中的热仿真精度，有效...
垂直堆叠级联GaN HEMT功率模块中的热行为研究
Thermal Behavior in Vertically Stacked Cascode GaN HEMT Power Modules including Mutual Heating, Dissipation Disturbance, and Solder Voids
Sungtaek Hwang · Eun Pyo Hong · Min-Ki Kim · Dong Keun Jang 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月
与传统的横向配置相比，垂直堆叠式共源共栅氮化镓（GaN）功率器件具有显著的电气优势，包括降低寄生电感、设计紧凑以及功率密度高等。然而，将硅MOSFET直接堆叠在GaN HEMT上方会带来重大的热挑战。本研究确定了三个主要的热问题：芯片之间的相互加热、散热路径受限以及焊料空洞导致的热退化。有限元分析（FEA）模拟表明，由于这些影响，堆叠式设计的峰值温度比横向设计大约高30%。模拟还显示，焊料空洞，尤其是硅MOSFET下方的焊料空洞，会干扰垂直热流并加剧热点的形成。通过使用定制制造的模块在重复开关操...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文揭示的垂直堆叠共源共栅GaN功率模块技术对我们在光伏逆变器和储能系统领域的产品升级具有重要参考价值。垂直堆叠架构能够显著降低寄生电感、提升功率密度，这与我们追求高效率、小型化逆变器的产品路线高度契合，特别是在户用储能和工商业储能系统中，紧凑设计可直接转化为系统成本优势...
基于移动热源支撑的电-热综合系统两阶段恢复供电方法
Two-stage service restoration of integrated electric and heating system with the support of mobile heat sources
Han Shi · Yunyun Xi · Kai Hou · Sheng Cai 等7人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379
摘要 移动热源（MHSs），包括车载式移动电锅炉（MEBs）和移动式热能存储装置（MTESs），是关键的灵活性资源。然而，目前这些移动热源在应对自然灾害的多能协同恢复供电（SR）中尚未得到充分利用。为提高恢复供电（SR）策略的灵活性与效率，本文提出一种由移动热源辅助的配电网层级电-热综合系统（IEHS）恢复供电方法。根据移动热源与电-热综合系统之间的交互行为，建立了包含能量转换以及时空能量转移特性的移动热源调度约束模型。考虑到移动热源响应速度较慢的特点，构建了一个包含预恢复供电（pre-SR）阶...
解读: 该移动热源辅助多能源恢复技术对阳光电源储能系统具有重要启示。文中移动储热装置(MTES)的时空能量转移调度策略,可借鉴至ST系列储能变流器和PowerTitan系统的移动式应急电源方案中。两阶段恢复模型结合随机规划的思路,适用于iSolarCloud平台的灾害预测与应急调度功能开发。移动电锅炉(ME...
基于改进模型预测控制的串联电池组双层能量均衡
Dual-Layer Energy Equalization for Series Battery Packs by Scheduling the Balancing Current With an Improved Model Prediction Controller
Jiale Xie · Hengyu Zhang · Feng Gao · Zhongbao Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文设计了一种用于串联电池组的双层硬件拓扑，实现了模块内及模块间电池单元的同步能量转移。底层采用总线型飞跨电感结构，通过插入死区时间减少MOSFET发热。结合改进的模型预测控制器，有效调度均衡电流，提升了电池组的一致性与能量利用效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等大型储能系统。电池一致性是影响储能系统寿命和可用容量的核心痛点，该双层均衡拓扑能显著优化电池组内能量分配，减少因单体电池差异导致的“木桶效应”。建议研发团队关注该飞跨电感结构在BMS均衡板上的集成可行性，并结合MPC算法优化均衡效率...
基于GaN-HEMT多逆变器系统的柔性表面感应加热灶分析与设计
Analysis and Design of Flexible-Surface Induction-Heating Cooktop With GaN-HEMT-Based Multiple Inverter System
Eunsu Jang · Man Jae Kwon · Sang Min Park · Hyo Min Ahn 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于柔性感应加热灶的硬件实现方案及控制方法。该系统通过多逆变器共享多个工作线圈，实现了无限烹饪区域。针对传统方案中存在的锅具检测延迟及继电器噪声问题，文章通过GaN-HEMT器件的应用优化了系统性能，提升了转换效率与响应速度。
解读: 该文献核心在于GaN宽禁带半导体在高频功率变换中的应用及多路复用控制技术。虽然感应加热与阳光电源的核心业务（光伏/储能）应用场景不同，但其采用的GaN-HEMT多逆变器并联架构及高频驱动技术，对阳光电源的户用逆变器及充电桩产品线具有参考价值。随着功率密度要求的提升，GaN器件在小型化、高效率逆变器中...
更正：综合分析与优化集成太阳能热能及储热的冷热电联产系统
Comprehensive analysis and optimization of combined cooling heating and power system integrated with solar thermal energy and thermal energy storage）［Energy Conv. Manag. 275 (2022) 116464］
Lanhua Liu · Ruilin Wang · Yuhao Wang · Wenjia Li 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325
作者对原文致谢部分出现的错误表示歉意。致谢部分中提到的第一个国家自然科学基金委员会（NSFC）资助项目的编号应为“52106014”，而非“5210060338”。作者对由此造成的任何不便深表歉意。
解读: 该CCHP系统与太阳能热能及储能集成研究虽为勘误说明,但原文涉及的冷热电联供与储能优化技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。多能互补系统的能量管理策略可启发我们优化储能系统在工商业场景的冷热电协同控制算法,提升iSolarCloud平台对综合能源系统的智能调度能...
狄拉克源场效应晶体管中的耗散输运与自加热效应
Dissipative Transport and Self-Heating Effects in Dirac-Source FETs
Zeyu Zhang · Yunxiang Yang · Jing Guo · Fei Liu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
狄拉克源场效应晶体管（DSFET）被认为是未来低功耗电子器件的一个有前景的候选方案。然而，电子 - 声子（e - ph）散射效应和自热效应（SHE）对亚阈值摆幅（SS）和电子电流的影响尚未得到全面研究。在本文中，我们使用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了DSFET中的e - ph散射效应和SHE。我们模拟了一种以二硫化钼（MoS₂）作为沟道和漏极材料的特定DSFET。结果表明，在偏置电压 ${V} _{\text {d}}=0.5$ V时，e - ph散射使DSFET的亚阈值摆幅从48 mV/...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于Dirac源场效应晶体管（DSFET）的研究揭示了未来低功耗电子器件的重要技术路径，对我们在光伏逆变器和储能系统的功率半导体应用具有前瞻性参考价值。 该研究深入分析了电子-声子散射和自热效应对DSFET性能的影响，发现其亚阈值摆幅（SS）仅为58 mV/decad...
考虑自热效应的逆导型IGBT精确SPICE建模
Accurate SPICE Modeling of Reverse-Conducting IGBTs Including Self-Heating Effects
Michele Riccio · Giuseppe De Falco · Paolo Mirone · Luca Maresca 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种考虑自热效应的逆导型IGBT（RC-IGBT）温度相关紧凑SPICE模型。该模型基于准二维方法，通过将IGBT和p-i-n二极管子电路有机结合，有效模拟了器件内部的相互作用，为电力电子器件的精确仿真提供了物理基础。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。RC-IGBT作为高功率密度变换器的关键器件，其热特性直接影响系统的可靠性与效率。通过引入该精确SPICE模型，研发团队可在设计阶段更精准地进行多物理场仿真，优化散热...
一种降低基于DAB的三相单级AC-DC变换器二次谐波电流的双相优化策略
A Dual Phase-Optimized Strategy to Reduce Second-Carrier Harmonic Current for DAB-Based Three-Phase Single-Stage AC–DC Converter
Nan Mo · Qianming Xu · Jiayu Hu · Peng Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
基于双有源桥（DAB）的三相单级AC-DC变换器因高效率和高功率密度备受关注。然而，直流侧总电容纹波电流（TCRC）较大，易导致电容发热并影响可靠性。本文提出了一种傅里叶分析方法，通过双相优化策略有效抑制二次谐波电流，提升系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）产品线（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。DAB拓扑是目前储能双向DC-DC变换的核心，直流侧电容纹波电流直接影响电容寿命及PCS的整体可靠性。通过该双相优化策略，可在不增加硬件成本的前提下，降低电容热应力，延长设备在极端工况下...
在集成吸收式与朗肯循环的新型太阳能三联产系统中实现超高性能系数
Achieving ultra-high coefficient of performance in a novel solar-assisted trigeneration system integrating absorption and Rankine cycles
Asli Tiktas · Arif Hepbasli · Huseyin Gunerhan · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.346
摘要 本文开发并从热力学角度评估了一种新型太阳能驱动的三联产系统，该系统将吸收式热变换器（AHT）、朗肯循环（RC）和吸收式制冷循环（ACC）集成于统一构型中。其创新性不仅体现在采用AHT驱动RC——这一集成方式本身较为罕见，更关键的是采用了全热力循环架构，两个吸收子系统共享单一工质对（LiBr–H₂O），同时驱动基于蒸汽的朗肯子系统。这种高度耦合的单回路设计实现了内部热能的级联利用，并消除了对外部独立工质、辅助加热源或中间换热器的需求，而传统混合或级联系统则存在以下问题：（i）依赖多个工质回路...
解读: 该太阳能三联供系统展示了超高COP(7.03)的冷热电联产技术,对阳光电源ST系列储能系统与SG光伏逆变器的协同优化具有启发意义。其单一工作流体循环架构和内部热级联设计,可借鉴于PowerTitan储能热管理系统,通过余热回收提升系统综合效率。74.40%的火用效率验证了可再生能源深度利用潜力,为i...
一种抑制单相Boost逆变器直流侧低频纹波电流的输入电流反馈方法
An Input Current Feedback Method to Mitigate the DC-Side Low-Frequency Ripple Current in a Single-Phase Boost Inverter
Damith B. Wickramasinghe Abeywardana · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
Boost直流/交流逆变器广泛应用于基于低压直流源（如电池、燃料电池）的交流并网储能系统。该拓扑在直流侧产生的二倍频纹波电流会导致储能设备内部发热并加速性能衰减。本文提出一种输入电流反馈控制方法，旨在有效抑制直流侧低频纹波电流，提升储能系统的运行寿命与可靠性。
解读: 该技术直接关联阳光电源的户用储能系统（如Residential ESS）及小型工商业储能产品。单相Boost逆变器在户用储能中应用广泛，直流侧二倍频纹波是影响电池寿命的关键痛点。通过引入该输入电流反馈控制方法，可有效降低电池侧电流纹波，减少电池发热，从而提升系统整体可靠性并延长电池组使用寿命。建议研...
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