Xiongfeng Fang · Lei Li · Cheng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

传统模块化多电平换流器（MMC）采用半桥子模块（HB - SM），无法清除直流故障电流。这一限制使得要么需要使用额外的直流断路器（DCCB），要么需要改进换流器拓扑。在众多解决方案中，混合式直流断路器（HDCCB）和混合式模块化多电平换流器（HMMC）是两种被广泛认可的方案。通过在主支路（MB）中加入超快机械隔离开关，HDCCB可以实现低功率损耗。然而，由于电流转移支路（CTB）需要数百个额外的半导体功率开关，导致成本高昂，阻碍了其广泛应用。虽然HMMC具备快速的直流故障阻断能力，但会产生大量额...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于机械断路器增强型MMC的技术对我们在高压直流输电和大规模储能系统领域具有重要战略意义。传统半桥子模块MMC无法阻断直流故障电流的痛点，一直制约着光伏电站、风电场及储能系统向高压直流架构演进的步伐。 该技术的核心价值在于同时解决了直流故障阻断能力和功率损耗两大难题。...

Bo Zhang · Dong Yue · Chunxia Dou · Dongmei Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

在直流配电网络中，大量分布式资源以互联微网形式接入，以挖掘信息物理融合下的资源调节潜力。然而，物理不确定性（如出力波动）与信息不确定性（如通信拥塞）易叠加引发严重的有功功率波动。为此，分别从微网层和资源层研究基于信息物理跨空间认知与协同的有功功率控制方法。针对微网层，提出依赖潮流约束的集中式控制方法生成最优指令，并设计需求驱动的网络匹配机制保障通信可靠性；针对资源层，提出组合式容错控制策略以应对外部扰动，并设计双层优化策略支持即插即用场景下的多场景灵活调控。最后通过算例验证所提方法的有效性。

解读: 该信息物理跨空间协同控制技术对阳光电源多微网储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统的多站点协同场景，文章提出的集中式潮流约束优化方法可直接应用于ST系列储能变流器的功率分配策略，解决多储能站点间的有功功率波动问题。需求驱动的网络匹配机制可增强iSolarCloud云平台在通信...

Lei Zheng · Wei Jiang · Li Zhang · Le Peng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

高比例可再生能源、储能系统与多样化负荷的接入推动配电网向信息物理系统演进。先进通信作为现代电力系统的关键基础设施，在系统感知、测量、调度与控制中发挥重要作用。健谈型功率变换（TPC）技术利用电力电子变换器的高速调制能力，通过软件定义通信系统实现无额外硬件的通信。然而，交流线路的谐振与衰减特性给TPC带来挑战，并影响通信可靠性与数据完整性，同时载波叠加引发电磁干扰与信息安全问题。本文提出一种基于直接序列扩频（DSSS）的AC-TPC调制策略，通过优化DSSS参数将数据载波搬移至高频段，在保障通信可...

解读: 该DSSS-TPC技术为阳光电源储能与微网产品提供零成本通信方案。对于ST系列储能变流器和PowerTitan系统，可通过软件升级实现变流器间的直接通信，无需额外通信模块，降低系统成本并提升可靠性。在微网场景中，该技术可实现SG光伏逆变器、储能系统与充电桩的协调控制与应急通信，特别适用于通信基础设施...

Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...

解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...

Guo LiLei GeMingsheng XuJisheng HanXiangang Xu · 半导体学报 · 2025年8月 · Vol.46

碳化硅在功率电子器件领域具有显著优势，但其制造工艺仍是制约广泛应用的关键瓶颈。相比单晶，多晶SiC成本更低、更易制备，但性能调控仍面临挑战。本文系统研究了一系列多晶3C-SiC样品的电学与材料特性及其关联性。通过TEM、XRD、拉曼光谱和EBSD分析，确认了样品的多晶结构、晶粒取向及残余应力。结果表明，在掺杂水平相近时，晶粒尺寸是决定电学性能的主导因素，电阻率与晶粒尺寸d满足关系式log(ρ) = -1.93 + 8.67/d。该发现为多晶3C-SiC的定量调控及其在电子器件中的应用提供了理论依...

解读: 该研究揭示的多晶3C-SiC电阻率与晶粒尺寸定量关系，为阳光电源功率器件选型提供了重要参考。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC器件的导通电阻直接影响系统效率和散热设计。通过该公式可预测多晶SiC的电学性能，为低成本多晶SiC替代高成本单晶方案提供理论依据。特别是在PowerTitan...

Chenxiao Huang · Guisheng Zou · Shuaiqi Wang · Zehua Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年7月

键合压力是碳化硅（SiC）功率芯片压力辅助烧结键合中最重要的工艺参数之一。置于压力压头与芯片之间的缓冲膜对于多芯片同时键合时的压力平衡至关重要。然而，关于缓冲膜的压力平衡机制、优化及性能提升的研究却鲜有报道。本研究建立了聚四氟乙烯（PTFE）缓冲膜压力平衡效应的仿真模型，并通过实验结果进行了验证。在压缩比和接头孔隙率方面，仿真结果与实验结果的平均相对误差（MRE）分别仅为 1.06% 和 1.98%。首次发现缓冲膜的压力平衡能力在某一最佳压力下达到峰值。无论膜厚如何，该最佳压力值均与烧结温度呈负...

解读: 从阳光电源功率半导体封装技术发展角度看，这项关于PTFE缓冲膜压力平衡效应的研究具有重要的工程应用价值。SiC功率芯片是我司光伏逆变器和储能变流器实现高效率、高功率密度的核心器件，而压力辅助烧结键合技术正是SiC芯片封装的关键工艺，直接影响产品的可靠性和成本竞争力。 该研究的核心价值在于解决多芯片...

Xue Ke · Lei Wang · Jun Wang · Anyang Wang 等12人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388

摘要 电动汽车的快速发展对锂离子电池的热安全管理提出了更高要求。传统的物理模型需要大量离线参数辨识，在计算效率与模型保真度之间难以平衡；而数据驱动方法虽然精度较高，但缺乏可解释性，且在不同工况下需要大量数据支持。为应对上述挑战，本文提出了一种物理信息引导的注意力残差网络（Physics-Informed Attention Residual Network, PIARN），该模型将改进的非线性双电容模型与热集总模型嵌入到物理引导的循环神经网络框架中，从而提升了模型的可解释性与泛化能力。所设计的残...

解读: 该物理信息引导的电池温度预警技术对阳光电源储能系统具有重要价值。PIARN模型结合物理模型与深度学习,可集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS热管理模块,实现0.1°C精度的在线温度预测和近100%准确率的热预警。其轻量化物理模型与残差网络架构适合边缘计算部署,可通过iSolar...

Lei Tao · Yuanyuan Wang · Chen Li · Zhe Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

摘要：可挖掘移动储能（MES）的时空能量转移和移动灵活性，以有效支撑配电网的运行安全性和韧性。为此，首先建立离散多层时空耦合网络，对移动储能的充放电、能量转移和移动轨迹耦合进行建模；然后提出一种同时考虑移动储能和分布式电源（DG）运行灵活性的配电网两阶段优化运行策略。第一阶段，优化移动储能的接入点和分布式电源的最优出力，以实现故障期间配电网负荷削减成本最小化；第二阶段，协同优化移动储能的移动轨迹、充放电功率以及分布式电源的出力，以最小化故障后配电网的综合运行成本。最后，通过IEEE 33节点网络...

解读: 该两阶段优化策略对阳光电源PowerTitan储能系统与ST系列储能变流器具有重要应用价值。移动储能的时空调度理念可应用于：1）PowerTitan集装箱储能系统的车载化部署，结合iSolarCloud云平台实现多站点动态调度；2）ST系列储能变流器的鲁棒控制算法升级，增强可再生能源波动下的电压支撑...

Yulong Ni · Kai Song · Lei Pei · Xiaoyu Li 等8人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.385

准确的健康状态（SOH）估计与拐点识别对于优化电池性能及生命周期管理至关重要。本文提出了一种结合改进的基于牛顿-拉夫逊优化算法优化支持向量回归与自适应提升算法（INRBO-SVR-AdaBoost）的SOH估计方法，以及一种基于最大垂直距离法并考虑失效阈值的拐点识别方法。首先，引入三项改进以增强标准NRBO算法的全局搜索能力与收敛速度，从而使SVR方法能够获得最优参数；随后，采用AdaBoost算法对INRBO-SVR方法进行集成，进一步提高SOH估计精度。实验结果表明，INRBO-SVR-Ad...

解读: 该锂电池SOH估计与拐点识别技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要价值。INRBO-SVR-AdaBoost算法可集成至iSolarCloud平台,实现储能系统电池健康状态精准预测(误差<0.89%),优化BMS管理策略。拐点识别方法可指导ESS全生命周期管理,精确判定电...

Xianbo Zhou · Lei Fan · Jing Ning · Hao Zhou 等9人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383

摘要 液态金属电池（LMBs）因其长循环寿命、高安全性和低成本，在大规模储能领域具有广阔的应用前景。然而，LMBs在放电过程中存在较大的浓差极化以及一定的内部短路风险，严重阻碍了其实际应用。本研究提出采用施加外加磁场的策略来解决上述两个问题。首先，通过数值模型和逻辑推理阐明了外加磁场发挥作用的机理。进一步的实验结果表明，外加磁场显著提升了LMBs的放电性能。在500 mA cm−2的电流密度下，61.9 mT的磁场使放电电压提高了34.64%；在1000 mA cm−2的电流密度下，29.6 m...

解读: 该液态金属电池外磁场调控技术为阳光电源ST系列储能系统提供创新思路。研究揭示的磁场抑制浓差极化机制(500mA/cm²下电压提升34.64%)可启发PowerTitan大容量储能产品的热管理优化和电化学性能提升。磁场快速修复短路故障的能力对储能PCS的故障诊断与自愈合控制策略具有借鉴意义,可集成至i...

Xiaodong Sun · Zhihui Huang · Zebin Yang · Gang Lei 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

为提高永磁同步电机（PMSM）驱动系统的控制性能，提出一种基于扩展状态观测器（ESO）、具备电压源逆变器（VSI）非线性补偿功能的改进型无模型预测电流控制方法。首先，介绍一种基于永磁同步电机驱动系统扩展状态观测器的改进型无模型预测电流控制（MFPCC）方法，该方法无需电机参数，且调参工作较少。然后，提出一种电压源逆变器非线性补偿方法，以减少三相桥式电压源逆变器中因加入死区时间而导致的电流畸变。通过在仿真中进行调整获得近似参数，再将其应用于实验中进一步微调。将基于扩展状态观测器的无模型控制与电压源...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于扩展状态观测器的改进无模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术针对永磁同步电机驱动系统提出的控制策略，与我司在储能变流器、光储一体化系统以及电动汽车充电设备中广泛应用的电机控制技术高度相关。 技术的核心价值在于两个方面：首先，无模型预测控制摆脱了对电机参数的...

Juvenal Ortiz-Ullo · Lucas Freiberg · Fuqiong Lei · Kelvin Randhir 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327

摘要 本研究探讨了用于高温（约1000°C）热化学储能（TCES）应用的千瓦级连续氧化反应器的理论设计参数及其热性能。该概念采用逆流式颗粒基系统，包含一个带有换热器的反应区，用于提取氧化反应所产生的热量。在高温反应区域的上方和下方均设有显热回收区，以便在稳态运行期间实现颗粒与氧化气体在接近环境温度下的进料与排出。研究了反应区的两种运行方式：流化床反应器（FBR）和移动床反应器（MBR）。参数分析结果表明，相较于FBR，MBR每单位产热千瓦所需的体积更小，其功率密度超过2500 kW/m³，而FB...

解读: 该千瓦级高温热化学储能反应器技术对阳光电源储能系统具有前瞻参考价值。研究的移动床反应器功率密度达2500kW/m³,远超流化床方案,为PowerTitan等大规模储能系统的热管理优化提供新思路。1000°C高温放热特性可启发ST系列PCS的热设计改进,特别是功率器件散热与能量回收耦合。逆流换热与显热...

Mingze Li · Siyuan Wang · Lei Fan · Zhu Han · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

氢能基础设施的发展有望促进可再生能源在配电网中的消纳。为利用氢能系统的灵活性，本文提出一种混合二进制二次规划模型，用于氢-电配电网协同运行，并建模车载移动储氢设施的路径调度及装卸量。设计了一种量子辅助的组合Benders分解算法，将主问题与子问题分别部署于量子处理单元和经典CPU求解。主问题被重构为量子退火器可高效求解的无约束二进制二次优化问题。在混合量子-经典计算平台上的测试结果表明，随着问题规模增大，该方法呈现优于传统CPU商业求解器的趋势。

解读: 该量子辅助优化算法对阳光电源氢-电综合能源系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统与氢能耦合场景中，可优化移动储氢车辆调度与充放策略，提升系统灵活性。对于工商业光伏配储项目，该算法可协同SG逆变器、ST储能变流器与氢储能设施的多时间尺度调度，解决大规模混合整数优化难题。量子计算加速特性可...

Yi Zhang · Lei Fan · Haomiao Li · Bo Li 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 液态金属电池（LMB）因其长寿命和低成本的特性，被认为是大规模电网储能最具前景的解决方案之一。由于LMB具有全液态结构，许多研究人员面临的主要挑战是滥用条件对液-液界面稳定性以及发生内部短路（ISC）后的本征安全性的影响。本研究通过系统的实验研究，比较了不同滥用条件——包括机械滥用（振动、倾斜）、电气滥用（外部短路）和热滥用（热冲击）——对LMB电热特性的影响。结果表明，LMB在滥用条件下具有较强的自愈能力。值得注意的是，除由完全倾斜引发的ISC外，几乎所有由滥用条件引起的电压和温度变形在...

解读: 该液态金属电池安全性研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示的机械滥用(振动>10Hz、倾斜>39.3°)易引发内短路特性,可指导我们优化储能系统BMS热管理策略和机械结构设计。电池自愈合能力及温度特征(550-564°C)为PCS保护算法开发提供依据,特...

Fangang Meng · Zifan Wang · Jinmeng Wu · Feng Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种多模式控制（MMC）方案，以解决传统移相全桥（PSFB）变换器滞后桥臂开关零电压切换（ZVS）范围窄的问题。通过建立ZVS过程模型，并依据该模型切换变换器工作模式，实现在全负载范围内无需谐振电感或辅助电路的ZVS。设计并实现了一台额定输出功率480 W、输出电压13.5 V的PSFB样机，实验结果表明，与传统双模式控制相比，MMC在轻载时可填补ZVS盲区并抑制硬开关振荡，轻载效率提升0.31%–31.13%。

解读: 该移相全桥全负载ZVS技术对阳光电源DC-DC变换器产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级、车载OBC充电机的功率变换模块及充电桩DC-DC变换单元。多模式控制方案通过建模切换工作模式，无需额外谐振电感或辅助电路即可实现全负载ZVS，轻载效率提升最高达31.13%，...

Lei Yuan · Jia-Wei Mei · Anfei Xu · Xiao Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

针对有限控制集模型预测控制中开关频率不固定和参数失配的问题，提出一种基于单相级联H桥中点钳位逆变器的连续控制集无模型预测控制（CCS-MFPC）方法。通过在每个控制周期内使用三个电压矢量并依据其代价函数反比分配作用次数，实现固定开关频率；综合考虑开关动作减少与中点电位平衡，将27个开关矢量组合为32段序列。引入中点电位偏差至代价函数，采用多目标预测有效平衡中点电位。建立单相CHB-NPC逆变器的超局部模型，并设计超 twisting 滑模观测器估计集中扰动，提升控制器参数鲁棒性。实验平台验证了该...

解读: 该无模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。固定开关频率方案可降低EMI滤波器设计难度，提升系统可靠性；超twisting观测器增强参数鲁棒性，适应储能系统宽范围工况变化；中点电位平衡策略可直接应用于三电平NPC拓扑的ST2752UX等产品，延...

Fanguang Shao · Kai Yao · Xinbo Ruan · Zhiqiang Xing 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文提出了一种带有零电压开关（ZVS）电容的图腾柱无桥功率因数校正变换器，该变换器中的功率开关可在整个电网周期内实现零电压开关，且简化了零电压开关电流的检测。分析了该变换器的工作原理。针对零电压开关电容与电感之间的谐振，详细分析了电感电流的线性化以及主要元件的参数。给出了开关的导通时间、零电压开关电容的电压以及一种控制方案。在实验室搭建了一台100 W的样机，以验证所提出变换器的工作情况。在220 V/100 W和110 V/65 W条件下，实测的转换效率和功率因数分别为98.15%和0.986...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，该论文提出的带零电压开关（ZVS）电容的图腾柱无桥PFC变换器技术具有重要的应用价值。该技术通过在全线周期内实现功率开关的零电压开关，有效降低了开关损耗，在220V/100W工况下实现了98.15%的转换效率和0.986的功率因数，这对我司光伏逆变器和储能系统的效率提升具有...

Lei Wan · Longyun Kang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

电感式均衡器具有高功率特点，但现有方案常忽略开关驱动隔离电源的成本及电感电流续流网络的设计。本文提出两种新型电感式电压均衡器：一方面，通过二极管与MOSFET构成开关阵列，实现同侧MOSFET共源极连接，减少隔离电源数量与电路成本；另一方面，引入死区期间电感电流下降更小的续流网络，提升均衡速度与效率。文中详细阐述拓扑结构、工作原理与数学建模，基于仿真结果选定电路参数，并在均衡性能、成本与体积方面与现有方法对比。实验平台验证了所提均衡器的可行性与高性能。

解读: 该低成本电感式均衡技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能产品具有直接应用价值。通过共源极MOSFET阵列设计减少隔离电源数量，可显著降低BMS均衡模块成本，这对大规模储能系统的经济性至关重要。优化的续流网络设计提升均衡效率和速度，能够改善电池组一致性维护能力，延长储能系统寿命。...

Lei Zheng · Wei Jiang · Li Zhang · Le Peng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

随着分布式电源的快速发展，基于电力电子的设备广泛应用，需具备通信能力以实现远程协调。鉴于电力电子变换器内嵌数字信号调制的潜力，能量-信息融合输电（EIT）技术可实现电能传输与信号通信的统一。然而，由于交流系统在高频信号生成、分离与处理方面的复杂性，EIT多用于直流配电系统。为推动EIT在交流系统中的实用化，并为智能电网中EIT通信系统的参数与软件设计提供依据，亟需分析建模交流输电信道特性并评估其信息承载能力。本文建立了包含电力电子变换器、输电线路和负载的交流信道模型，通过分析各组成部分得到整体信...

解读: 该能量-信息融合交流输电技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。研究提出的交流信道建模方法可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的通信功能优化，通过在功率传输的同时实现信号调制，可减少独立通信模块需求，降低系统成本。该技术为阳光电源构网型GFM控制策略提供新思路：在PowerTi...

Junhao Zhang · Hao Li · Dawei Xiang · Xing Lei · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

高效的故障检测对电压源逆变器（VSI）的安全与可靠性至关重要，尤其在动态工况下实现开路故障（OCF）的快速鲁棒检测。本文提出一种新颖的OCF检测方法，通过在传统霍尔电流传感器中嵌入高频（HF）传感单元，捕获功率器件开关动作引发的高频振荡电流。分析了开关动作与高频振荡事件之间的因果关系，设计了集成化高频电流传感器，无需门极信号即可通过开关振荡信号完整性实现故障检测。在IGBT与碳化硅（SiC）MOSFET平台上的实验验证表明，该方法可在1–2个开关周期内完成OCF的检测与定位，且在动态工况下具备强...

解读: 该集成高频传感器的OCF快速检测技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。当前阳光电源大量采用SiC MOSFET和IGBT功率器件，该方法通过嵌入式高频传感单元在1-2个开关周期内实现故障检测与定位，相比传统门极信号监测方案具有非侵入性优势，可直接集成到现有霍尔电流传感...