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功率半导体器件可靠性中热模型应用综述
Review on the Thermal Models Applications in the Reliability of Power Semiconductor Device
Jun Zhang · Huixian Shen · Haiyan Sun · Zhihuan Wang · IET Power Electronics · 2025年6月 · Vol.18
本文从热参数的角度，综述了功率半导体器件的健康状态监测、结温估计、寿命预测及热管理技术。通过建立精确的热模型，可有效反映器件内部的热行为，进而提升其运行可靠性。文中分析了不同热模型的适用性及其在实时监测与寿命评估中的应用，强调了热-寿命关联模型在预测器件退化过程中的关键作用，为功率电子系统的可靠性优化提供了理论支持。
解读: 该热模型综述对阳光电源功率器件可靠性提升具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，IGBT/SiC模块的结温估计与寿命预测是核心技术难点。文中的热-寿命关联模型可直接应用于PowerTitan储能系统的实时健康监测，通过精确热模型实现功率循环与温度循环下的退化预测，优化三电平拓扑的散热设计。...
基于网络化深度迁移学习的无通信感应式无线充电恒流/恒压控制
Constant Current/Voltage Charging Control for Communication-Free IPT Systems via Network-Based Deep Transfer Learning
Yilin Liu · Pan Sun · Jun Sun · Zhuangsheng Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月 · Vol.41
针对无通信感应式无线充电系统中参数辨识误差导致恒流/恒压控制精度低、响应慢的问题，提出一种无需辨识互感与负载电阻的深度迁移学习控制策略。仅需少量离线数据训练，即可在线估计输出电压/电流，实现动态工况下的高精度CV/CC控制。实验表明静态误差1.5%，响应时间≤24ms。
解读: 该技术可提升阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统在V2G、光储充一体化场景中的智能充放电控制精度与动态响应能力，尤其适用于无通信条件下的多设备协同充放电管理。建议将该深度迁移学习框架嵌入iSolarCloud平台，赋能充电桩与储能变流器的自适应恒流/恒压控制，增强户用及工商业光储充系...
考虑源荷功率交互的高光伏渗透率下电流谐波畸变抑制方法
Current Harmonic Distortion Suppression Method Considering the Power Interaction of Source and Load Under High Photovoltaic Penetration
Pengbo Shan · Kaiqi Sun · Hongjin Fan · Yuanyuan Sun 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月 · Vol.14
光伏已成为新型谐波源，高渗透率叠加非线性负载加剧谐波畸变。本文建模谐波百分比与光伏渗透率关系，提出梯形波死区补偿法（理想电网）和新型谐波电流反馈策略（背景谐波严重电网），在10kW实验平台及IEEE 33节点配网模型中验证了THD抑制有效性。
解读: 该文直击阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统在高比例光伏接入配网场景下的谐波治理痛点。其梯形波补偿与谐波电流反馈策略可嵌入iSolarCloud智能控制算法，提升逆变器/PCS在弱电网、多谐波背景下的LVRT/HVRT合规性与并网电能质量。建议在SG325HX等新一代组...
金属有机化学气相沉积制备的金红石相二氧化锗薄膜具有高热导率：52.9 W m−1 K−1
High thermal conductivity of rutile-GeO2 film by metal-organic chemical vapor deposition: 52.9 W m−1 K−1
Imteaz Rahaman · Michael E. Liao · Ziqi Wang · Eugene Y. Kwon 等13人 · Applied Physics Letters · 2026年2月 · Vol.128
本文报道了通过金属有机化学气相沉积法制备的高质量(002)取向金红石相GeO2薄膜，实测热导率达52.9±6.6 W·m⁻¹·K⁻¹，结合种子层驱动结晶与化学机械抛光显著改善相纯度和表面粗糙度，验证其作为超宽禁带氧化物半导体在功率电子中的应用潜力。
解读: 该研究聚焦于新型超宽禁带氧化物半导体GeO2的热管理性能突破，虽非阳光电源当前主力器件（如SiC/GaN逆变器模块），但其高达52.9 W·m⁻¹·K⁻¹的热导率对下一代高功率密度PCS（如ST系列、PowerTitan）及组串式逆变器的功率模块散热设计具前瞻参考价值。建议阳光电源材料与热设计团队关...
一种基于逆向拍卖的雾计算资源分配策略用于智能电网DDoS攻击缓解
A Reverse Auction-Driven Fog Resource Allocation Strategy for DDoS Mitigation in Smart Grids
Jun Chen · Xin Sun · Wen Tian · Miao Du 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年11月 · Vol.22
针对智能电网高级计量架构面临的DDoS攻击威胁及传统溯源方法资源受限问题，提出基于逆向拍卖的雾资源协同分配策略，构建0–1整数规划模型并设计二次价格密封拍卖（SPSA）算法，在多项式时间内保障分配最优性，显著提升防御效率与安全性。
解读: 该研究聚焦智能电网边缘侧安全协同调度，虽不直接涉及逆变器或储能硬件，但其雾计算资源动态分配与拍卖机制可赋能阳光电源iSolarCloud平台的智能运维与异常流量识别能力，尤其适用于PowerTitan/ST系列PCS在微电网场景下的分布式安全响应。建议将SPSA思想融入iSolarCloud边缘节点...
一种面向参数异构逆变器的统一虚拟阻抗重塑方法
A Unified Virtual Impedance Reshaping Method for Inverters With Different Parameters
Qiang Li · Pengju Sun · Jun Zhou · Meng Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月 · Vol.14
针对多逆变器并联系统中因参数差异导致输出阻抗不一致引发的共模电流与交互电流谐振问题，本文提出基于电压前馈函数调节的统一虚拟阻抗重塑方法，实现宽频带阻抗整形，提升弱电网适应性与谐波抑制能力。
解读: 该方法直接适用于阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及ST系列储能变流器在多机并联场景下的协同稳定运行，尤其可增强PowerTitan在弱电网/高阻抗配电网中的并网鲁棒性。建议在iSolarCloud平台中集成该算法模块，用于逆变器集群的自适应阻抗在线整定，提升光储系统在复杂电网环境下的LVRT/HV...
一种适用于不同参数逆变器的统一虚拟阻抗重塑方法
A Unified Virtual Impedance Reshaping Method for Inverters with Different Parameters
Qiang Li · Pengju Sun · Jun Zhou · Meng Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
多并联逆变器系统中因参数差异导致各逆变器输出阻抗不同，影响并联系统整体阻抗特性，可能引发共模电流与交互电流的谐振失稳。本文分析了不同频段谐振成因，提出分频段阻抗重塑目标，并基于统一虚拟阻抗重塑策略设计电压前馈函数以实现输出阻抗一致性调节。该方法在提升系统对电网阻抗宽范围适应性的同时，有效抑制电网电压谐波、共模及交互电流谐振。理论分析与实验结果验证了所提方法的有效性。
解读: 该统一虚拟阻抗重塑技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在多机并联场景下，不同批次储能变流器因参数差异导致的输出阻抗不一致问题，可通过该方法的分频段阻抗重塑策略和电压前馈函数设计实现统一调节，有效抑制共模谐振和环流。该技术可增强ST储能系统对弱电网的宽范...
面向实时360度视频流的自适应计算与组播优化
Adaptive Computing and Multicasting Optimization for Live 360-Degree Video Streaming
Shunyi Wang · Xiaobin Tan · Zhuolin Liu · Zhiwei Tai 等7人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2025年9月 · Vol.75
本文针对移动边缘计算网络中多用户360度VR视频流传输，提出联合计算与组播优化方案，通过自适应分组、合作博弈资源分配和Lyapunov比特率自适应算法，提升长期QoE并减少卡顿。
解读: 该文聚焦VR视频流的边缘计算与AI驱动的资源调度，与阳光电源当前主营业务（光伏逆变器、储能系统、iSolarCloud平台）无直接技术交集。但其提出的Lyapunov优化、强化学习及多智能体协同思想，可启发iSolarCloud智能运维平台在光储电站群动态负载预测、ST系列PCS功率指令协同优化、P...
基于管状深度Koopman模型预测控制的飞轮储能系统用于风电平滑
Flywheel energy storage system controlled using tube-based deep Koopman model predictive control for wind power smoothing
Jun Zhou · Yubin Ji · Changyin Sun · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381
摘要 本文提出了一种利用飞轮储能系统（FESS）并结合一种新型管状深度Koopman模型预测控制（MPC）方法实现风电平滑的策略。尽管风能具有减少碳排放的潜力，但由于风速变化引起的功率波动，其应用面临显著挑战。为应对这些波动，本文采用FESS，因其具备快速充放电响应能力。为了控制FESS，采用深度神经网络（DNN）逼近Koopman算子以实现系统线性化，从而能够应用线性MPC控制器。为进一步增强系统的鲁棒性，引入了一种管状MPC方法，该方法由一个标称MPC和一个辅助MPC组成。本文严格建立了标称...
解读: 该飞轮储能平滑控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要借鉴价值。基于深度Koopman算子的管式MPC方法可增强储能系统应对风电波动的鲁棒性,其非线性系统线性化思路可优化现有PCS的GFM/GFL控制策略。该技术与阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护功能结合,...
双馈并网风力发电机在电压型次同步振荡下的功率稳定策略
Power Stabilization Strategy for Grid-Connected Doubly-Fed Wind Turbines Under Voltage-Type Sub-Synchronous Oscillation
Dongyang Sun · Jun Cao · Zijie Qian · Lu Gao · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
随着可再生能源渗透率的提高，并网系统中次同步振荡（SSO）的风险上升，其成因也日益复杂。当发生次同步振荡时，迫切需要一种有效的抑制策略来维持风电场中双馈感应发电机（DFIG）的输出功率稳定。本文首先研究了英国霍恩西海上风电场的次同步振荡案例，分析了电压振荡对输出功率波动的影响，并指出在电压型次同步振荡下仅抑制电流振荡的局限性。为了在次同步振荡特性变化的情况下提高双馈感应发电机输出功率的稳定性，提出了一种将直接功率控制与增强型线性自抗扰控制（ELADRC）相结合的抑制策略。最后，利用仿真模型和实验...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对双馈风电机组次同步振荡（SSO）抑制的研究具有重要的技术借鉴价值。随着新能源渗透率持续攀升，电网稳定性问题日益凸显，这不仅是风电领域面临的挑战，也是光伏、储能系统并网运行中的共性难题。 论文提出的基于直接功率控制与增强线性自抗扰控制（ELADRC）的功率稳定策略...
具有自供电功能的光电忆阻器用于动态信息识别
Photoelectric Memristor With Self-Powered for Dynamic Information Recognition
Dong-Liang Li · Zhi-Long Chen · Xin-Gui Tang · Qi-Jun Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
仿生视觉系统可实现对外界信息的光感知与图像处理。光电突触器件是该系统的基本单元。本文提出一种基于HfO2/Bi4Ti3O12（BIT）异质结的具突触行为的光电忆阻器，通过异质结中光生载流子的捕获与释放产生持续光电流（PPC）。在光脉冲刺激下可模拟多种突触行为，如双脉冲易化、脉冲数依赖可塑性及脉冲宽度依赖可塑性，并实现短时记忆（STM）向长时记忆（LTM）的转变。构建3×5阵列，利用器件时间动态特性区分动态输入。由光电突触器件构建的物理储层不仅提升数据处理速度，还实现高效数据存储，为图像、语音识别...
解读: 该光电忆阻器技术对阳光电源储能系统的智能化升级具有前瞻性启发价值。其基于HfO2/BIT异质结的突触行为特性，可应用于ST系列储能变流器的智能故障诊断模块，通过模拟生物视觉系统实现光伏阵列热斑、组件异常的实时图像识别。持续光电流特性与短时/长时记忆转换机制，可优化iSolarCloud云平台的预测性...
一种改进的混合比控制策略用于构网型与跟网型逆变器的无扰切换
An Improved Mixture Ratio Control Strategy for Zero-disturbance Switching of Grid-forming and Grid-following Inverters
Shuxin Song · Kaiqi Sun · Ke-Jun Li · Yuqing Dong 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
随着可再生能源发电的快速发展，电力系统中电力电子设备的占比持续增加，其运行状态呈现出复杂多变的特征。为满足各种运行要求并持续提供稳定的运行条件，在以可再生能源为主导的电力系统中，可再生能源变流器必须具备三项关键功能，即工作于跟网控制（GFL）模式、工作于构网控制（GFM）模式以及实现GFL和GFM之间的无扰动切换。为应对上述控制挑战，本文创新性地提出了一种改进的混合比例控制策略。与现有的控制策略切换方法不同，该改进的混合比例控制策略通过计算虚拟电流和虚拟电压，使两个控制回路在同一工作点均以闭环方...
解读: 该混合比控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源储能产品需在弱电网环境下切换GFM/GFL模式以适应电网强度变化，该技术的动态权重调节与反馈补偿机制可直接应用于ST2236UX等储能变流器的控制算法优化，解决模式切换时的功率振荡问题。对于S...
用于抑制高光伏渗透率下总谐波畸变率倒"U"形变化的谐波电流反馈策略
Harmonic Current Feedback Strategy for Inverted "U" Shape Change of Total Harmonic Distortion under High PV Penetration
Hongjin Fan · Kaiqi Sun · Pengbo Shan · Ke-Jun Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
随着光伏（PV）在配电网中渗透率的提高，谐波污染问题日益严重。然而，总谐波畸变率（THD）随光伏出力增加呈现非单调的倒"U"形变化规律，导致传统谐波抑制策略可能失效甚至产生负面影响。本文通过数学推导揭示了谐波与光伏渗透率之间的内在关系，并提出一种新型谐波电流反馈控制策略，将谐波电流引入逆变器双环控制的内环，有效降低输出电流谐波含量。通过改进的IEEE 33节点配电网模型及硬件实验平台验证了该策略的有效性，显著提升了电能质量。
解读: 该谐波电流反馈策略对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。研究揭示的THD倒U形变化规律为高渗透率场景下的谐波治理提供理论依据，可直接应用于逆变器双环控制内环优化。建议在SG250HX等大功率机型中集成该谐波反馈算法，结合现有MPPT控制实现动态谐波抑制；在PowerTitan...
基于喷射点胶的电力电子模块电场自适应可控结构组装
Jet-Dispensing-Based Assembly of Electric Field Adaptively Controlled Structure in Power Electronic Modules
Ya Sun · Zhikang Yuan · Zhiwen Huang · Jun Hu 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年6月
在功率模块中，“铜 - 陶瓷 - 硅胶”三相点处的局部放电对更高电压和功率密度的发展构成了重大挑战。本文采用一种可靠且可控的方法——喷射点胶，在电力电子模块中组装电场自适应控制结构，以优化电场分布。该结构由氧化锌/环氧树脂非线性导电复合材料构成，厚度控制在<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notat...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的电场自适应控制结构技术对我们在高压大功率产品领域的突破具有重要战略价值。 当前，阳光电源的光伏逆变器和储能变流器正朝着更高电压等级（1500V及以上）和更高功率密度方向发展。功率模块中"铜-陶瓷-硅凝胶"三相点的局部放电问题一直是制约产品电压等级提升和可靠性的...
通过神经网络方法加速钙钛矿太阳能电池的器件表征
Accelerating device characterization in perovskite solar cells via neural network approach
Xinhai Zhaoab1 · Chaopeng Huangae1 · Erik Birgersson · Nikita Suprun 等11人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 钙钛矿太阳能电池是下一代高效光伏器件的有力候选者，尤其适合作为叠层结构中的顶部电池。基于物理机制的光电模型，我们采集了十万量级的大数据样本，用于训练神经网络模型，以高效预测器件性能和复合损耗。在数据准备、模型训练和神经网络优化过程中，分别采用了拉丁超立方采样、贝叶斯正则化和贝叶斯优化方法。最优的神经网络模型在预留的测试数据集上实现的均方误差低于4 × 10⁻⁴。神经网络的计算速度比传统光电模型快一千倍以上。因此，器件快速校准可在24秒内完成。显著降低的计算成本使得高效的器件表征、参数研究、...
解读: 该神经网络加速钙钛矿电池表征技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要借鉴价值。研究采用的深度学习方法将器件仿真速度提升千倍以上,可应用于SG系列逆变器的MPPT算法优化和iSolarCloud平台的预测性维护功能。通过贝叶斯优化和敏感性分析快速标定器件参数的思路,可迁移至SiC/GaN功率器件的损耗分...
一种无需位置反馈且免疫逆变器非线性的PMSM驱动电感估计方法
A Position-Feedback-Free and Inverter-Nonlinearity-Immune Inductance Estimation Method for PMSM Drives without Signal Injection
Yangwei Zhou · Ziling Nie · Li Peng · Xudong Zou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
准确的在线增量电感L<sub>d</sub>、L<sub>q</sub>映射对基于模型的控制、无传感器观测及实时故障诊断至关重要。现有方法依赖离线测试或信号注入，存在速度慢、扰动系统、依赖转子位置和难以补偿逆变器非线性等问题。本文提出一种无需信号注入与位置反馈的电感估计算法，通过重构电压矢量序列形成可抑制死区畸变与器件压降的虚拟电压矢量。结合分段多采样线性回归提取电流斜率，实现抗噪声与死区干扰的电感估计。该方法具备三重协同优势：虚拟电压矢量框架、多采样电流斜率估计及无信号注入的位置无关观测器。实...
解读: 该无位置传感器电感估计技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可实现PMSM飞轮储能系统的免传感器控制与在线参数自适应，提升系统可靠性并降低成本。对新能源汽车电机驱动产品，该方法可在全工况下实时更新Ld/Lq映射表，优化MTPA/弱磁控制精度，同时免疫SiC器件死区非线...
不同测试结构在超低比接触电阻提取中的比较评估：综述
A Comparative Evaluation of Different Test Structures for the Extraction of Ultralow Specific Contact Resistivity: A Review
Xianglie Sun · Xu Chen · Jun Luo · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年10月
接触电阻（$R_{c}$）在先进的互补金属氧化物半导体（CMOS）晶体管的导通电阻中占很大比例。随着CMOS器件不断小型化，降低$R_{c}$成为一项关键挑战，这使得降低比接触电阻率（$\rho _{c}$）变得愈发迫切。当$\rho _{c}$值已降至低于$10^{-9}~\Omega \cdot$cm²范围时，要准确可靠地提取如此超低的$\rho _{c}$，就需要开发先进的测试结构。在这篇综述中，详细研究了传统的传输线模型（TLM）和圆形传输线模型（CTLM）测试结构。此外，还讨论了基于C...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于超低接触电阻率测量技术的论文虽然聚焦于CMOS半导体领域，但其核心技术原理对我们的功率半导体器件开发具有重要借鉴意义。 在光伏逆变器和储能系统中，功率器件（如IGBT、SiC MOSFET）的接触电阻直接影响导通损耗和系统效率。随着我们向更高功率密度、更高转换效率...
数字孪生驱动的高可靠性电力电子系统特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on Digital Twin Driven High-Reliability Power Electronic Systems
Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
为满足全球零排放可持续能源发展需求，交通和公用电力等行业正经历快速变革，电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视，特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测，数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品，可准确预测和反映物理系统的实时健康状况，通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...
解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...