Meghavin Bhatasan · Amy Marie Marconne · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.343

摘要 由于功率密度不断提高以及功率分布日益动态化，热管理在电力电子模块中正发挥着越来越关键的作用，尤其是在汽车应用领域。相变材料（PCM）已成为这些模块中有效热管理的一种有前景的解决方案。然而，目前对于使用PCM时这些模块的热行为理解仍存在不足，特别是在考虑实际器件几何结构和功率分布方面。本文评估了包含基于相变材料的热能存储（TES）的新模块架构相对于传统架构的热性能。我们基于驾驶循环提取出真实的瞬态热负荷条件进行分析，并采用三个性能指标进行全面的性能比较：平均时间最大温升、最大温升速率以及瞬态...

解读: 该相变材料热管理技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要价值。针对OBC充电机、电机驱动器等功率模块,PCM热缓冲可有效应对瞬态热冲击,抑制温度峰值达33%。双面冷却+铜基复合PCM架构可优化SiC/GaN器件散热设计,提升功率密度。该技术还可回收废热用于电池预热,降低能耗。建议在ST系列PCS和充...

Seongjae Heo · Sunhyeong Lee · Hyunsang Hwang · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

随着物联网（IoT）和嵌入式系统对低功耗电子设备的需求持续增长，人们对能够在低电压下以极小的泄漏电流运行，同时保持快速开关速度的新型器件的需求日益增加。为应对这一挑战，我们开发了一种基于硫化银（Ag₂S）的两端阈值开关（TS）器件，该器件在低电压下兼具低泄漏电流和快速开关速度的特性。基于Ag₂S的TS器件与金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）串联集成，形成了适用于陡斜率场效应晶体管（FET）应用的1T - 1S阵列。基于Ag₂S的TS器件的泄漏电流低至2 pA，与MOSFET...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Ag2S的阈值开关技术虽属于微电子器件领域的基础研究，但其核心特性与我们在光伏逆变器、储能系统等产品中面临的功率控制和能效管理挑战存在潜在关联性。 该技术最突出的优势在于超低漏电流（2pA）和快速开关速度（1ns@2V），这与我们在大规模储能系统和分布式光伏应用中...

Felipe Piancó · Alexandre Moreira · Bruno Fanzeres · Ruiwei Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月

电力系统与野火之间的相互作用可能带来严重安全风险与经济损失。在高发野火区域，配电网络在极端天气下可能引发火灾，其运行决策会影响线路故障概率。传统外生型不确定性建模难以刻画此类动态影响，本文提出一种基于决策依赖不确定性（DDU）的配电网投资规划方法，将功率潮流水平和线路加固决策对故障概率的内生性影响纳入分布鲁棒优化框架。模型通过两阶段优化确定最优升级方案（包括新建线路、加固现有线路及部署开关设备），并评估最坏情况下的运行成本。迭代算法用于求解该问题，算例表明所提方法能显著提升电网应对野火风险的韧性...

解读: 该决策依赖不确定性配电网规划技术对阳光电源储能系统及微网解决方案具有重要应用价值。在野火等极端气候高发区域（如美国加州、澳洲），PowerTitan大型储能系统可作为关键韧性资源：通过分布鲁棒优化框架指导储能选址与容量配置，在线路故障时提供孤岛供电支撑；ST系列储能变流器的构网型GFM控制可在主网断...

Sufan Jiang · Qinran Hu · Tao Qian · Yan Wen · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月

随着波动性可再生能源渗透率的提升，电力系统惯性不足对高压直流输电（HVDC）互联系统的频率稳定性构成严峻挑战。为此，本文提出一种增强型紧急频率响应（EEFR）方案，通过利用HVDC的灵活性激励跨区域频率响应资源，并设计了区域间惯性市场机制。该方案面向低概率极端事件提升系统韧性，利用直流换流器瞬时调节电磁功率以补偿突发功率失衡，实现区域间惯性的系统化分配。首次将EEFR嵌入机会约束机组组合（CCUC）模型，通过证明凸性并推导对偶形式获得Benders可行性割平面。为兼顾隐私保护与分布式求解，设计改...

解读: 该HVDC互联系统紧急频率响应技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统，可借鉴其机会约束机组组合模型优化储能参与频率响应的调度策略，通过ADMM分布式算法实现多站点协同控制；对于构网型GFM储能变流器，可参考其区域间惯性灵活性调配机制，增强虚拟同步机VSG的...

Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。

解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...

Jingtao Qin · Nanpeng Yu · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月

机组组合（UC）问题通常建模为混合整数规划（MIP），并通过分支定界（B&B）算法求解。近年来，图神经网络（GNN）通过学习“下潜”与“分支”策略来增强现代MIP求解器的性能。然而，现有GNN模型多基于数学表达构建，在处理大规模UC问题时计算代价较高。本文提出一种物理信息引导的分层图卷积网络（PI-GCN），用于神经下潜，利用电力系统各组件的物理特征寻找高质量变量赋值；同时采用基于MIP模型的图卷积网络（MB-GCN）进行神经分支。将二者嵌入现代MIP求解器，构建面向大规模UC问题的新型神经求解...

解读: 该物理信息图学习求解大规模机组组合技术对阳光电源储能系统和微网调度具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可优化多储能单元的充放电调度策略，显著降低综合运行成本；在iSolarCloud云平台的智能运维模块，可实现光储充一体化场景下的实时优化调度，通过PI-GCN快速求解含数百台SG...

Jaeyong Jeong · Chan Jik Lee · Sung Joon Choi · Nahyun Rheem 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

异构三维（H3D）堆叠系统在高性能计算（HPC）以及人工智能/机器学习（AI/ML）应用方面具有诸多优势。然而，要实现H3D系统，需要重新设计电源分配网络（PDN），以在三维堆叠系统中实现高效的电源传输，并需要热管理解决方案。为了为H3D系统开发高效的PDN，建议采用三维集成片上功率器件。在这项工作中，我们展示了一种通过直接热扩散层键合技术集成在CMOS芯片PDN上的H3D集成氮化镓（GaN）功率器件。该GaN功率器件设计为同时集成增强型（E - 模式）和耗尽型（D - 模式），栅长（$L_{\...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN功率器件三维集成技术虽然目前主要面向高性能计算和AI/ML应用，但其核心创新对我们在光伏逆变器和储能系统领域具有重要的前瞻性价值。 该技术的关键突破在于两个方面：首先，GaN器件实现了22.3Ω·mm的导通电阻和137V的击穿电压，性能显著超越硅基器件，这与我们...

Yangfan Li · Longfei Xiao · Chongbiao Luan · Xun Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月

为了最小化输出波形的上升时间和半高全宽（FWHM），我们基于半绝缘碳化硅（SiC）材料设计并制造了一种新型集成器件，我们称之为cPCSS器件，其结构包括一个光电导半导体开关（PCSS）和一个充电电容器。测试结果表明，由于cPCSS中优化了电路连接并简化了电气长度，测试电路中的寄生电容和电感得以降低。因此，cPCSS器件在基本保持相同电导率的同时，能输出更快的信号。在入射激光能量（<10 μJ）下，cPCSS获得的输出信号上升时间最快为122 ps（10% - 90%），半高全宽为375 ps。此...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于4H-SiC衬底的集成光导半导体开关技术具有重要的战略参考价值。该技术展现的超快响应特性（122ps上升时间）和高可靠性（18万次无故障运行）与我们在高功率电力电子领域的核心需求高度契合。 在光伏逆变器应用层面，SiC材料本身已是我们重点布局的方向。该论文提出的集...

Xiao Li · Liquan Chen · Ju Jia · Zhongyuan Qin 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年10月

计算机视觉（CV）应用赋能了各种物联网（IoT）场景。然而，图像生成和处理工具的发展使得制作极具欺骗性的伪造图像变得越来越容易，从而加剧了图像伪造的风险。基于密码学的方法可以保障图像安全，但由于会损害图像的视觉清晰度，无法直接支持计算机视觉应用。现有的基于生成对抗网络（GAN）的隐写方法能够有效促进计算机视觉应用和图像伪造防范，且隐写图像与原始图像之间具有很高的不可区分性。然而，在资源受限的物联网场景中，这些方法效率低下。因此，我们提出了一种基于生成对抗网络隐写技术的轻量级物联网图像伪造防范方案...

解读: 从阳光电源的业务场景来看，这项基于GAN的轻量级图像防伪技术具有重要的潜在应用价值。在光伏电站运维、储能系统监控等场景中，我们大量依赖物联网设备采集的图像数据进行设备状态诊断、故障检测和运维决策。随着AI视觉技术的普及，图像篡改风险日益增加，可能导致误判设备状态、影响运维决策准确性，甚至引发安全事故...

Kartikay Mani Tripathi · Madhav Pathak · Sanjeev Manhas · Anand Bulusu · Solid-State Electronics · 2025年10月 · Vol.228

摘要 本文提出一种自适应体偏置（ABB）技术，用于在负载电流需求发生阶跃增加时改善数字低压差稳压器（DLDO）的瞬态响应性能。所提出的ABB技术能够检测输出电压的下冲，并动态调节DLDO开关阵列中pMOSFET的体偏置电压，从而降低其阈值电压，提升电流供给能力，以更好地满足瞬态负载需求。在28 nm FDSOI（RVT）工艺下设计并仿真的集成ABB技术的DLDO结果显示，与未采用ABB技术的DLDO相比，峰值输出电压下冲和恢复时间分别减少了21.23%和41.13%。为验证该方法在体硅CMOS工...

解读: 该自适应体偏置DLDO技术对阳光电源电动汽车驱动系统和储能变流器具有重要应用价值。在ST系列PCS和车载OBC充电机中,负载瞬态响应直接影响系统稳定性。该技术通过动态调节体偏置降低阈值电压,可使电压下冲减少21%、恢复时间缩短41%,有效提升SiC/GaN功率器件驱动电路的瞬态性能。可应用于Powe...

Wenjuan Zhao · Jun Wang · Bin Li · Enyi Hu 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.334

摘要 质子陶瓷燃料电池（PCFCs）是一种具有前景的碳中和发电技术，其利用在稳定的钇掺杂锆酸钡（BZY）电解质中表现出的高质子电导率。然而，由于烧结性能差以及电阻性晶界导致整体质子电导率降低，限制了其实际应用。在本研究中，我们提出了一种基于BZY电解质的免烧结超快质子陶瓷燃料电池（S-PCFC），该电池通过一种非晶粘结界面实现。S-PCFC通过一种简便且可扩展的干压工艺原位制备，避免了传统空气中高温烧结的需求。在电化学运行过程中，氢氧化锂与碳酸锂的熔融混合物被原位嵌入，在晶界处形成非晶粘结界面。...

解读: 该质子陶瓷燃料电池技术通过非晶粘附界面实现超快离子传输,对阳光电源氢能及储能系统具有启发意义。其免烧结工艺和原位界面调控思路可借鉴至电力电子器件封装优化,降低SiC/GaN功率模块的界面热阻。520℃下0.257 S·cm⁻¹的质子电导率突破,为分布式氢燃料电池-储能耦合系统提供新方向,可与ST系列...

Arash Khalatbarisoltani · Jie Han · Muhammad Saee · Cong-zhi Liu 等5人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.385

摘要 深度强化学习（DRL）算法在针对预定义驾驶循环下开发单个混合动力电动汽车（HEV）最优能量管理策略（EMS）方面已展现出优异的性能。然而，在该研究领域中，热负荷及热管理（TM）的影响常被忽视。此外，HEV可能面临未见过的驾驶模式，从而影响EMS的整体性能。连接型HEV（C-HEV）提供了有前景的解决方案，但仍存在隐私、安全和通信负载等问题。本文提出一种基于联邦强化学习（FRL）的新型集成热能与能量管理（ITEM）方法，旨在实现多个C-HEV之间的通用化策略。该框架能够在拓展多环境学习能力的...

解读: 该联邦强化学习架构对阳光电源充电桩及储能系统具有重要价值。其隐私保护的分布式学习机制可应用于iSolarCloud平台,实现多站点充电桩协同优化而无需上传敏感数据。热管理与能量管理集成策略可迁移至ST系列PCS的温控优化,通过多储能站点联合学习提升功率变换效率和电池热管理性能。云端-边缘协同架构与阳...

Yefan Zhang · Shihao Yu · Peng Yang · Xiaopeng Luo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

在本文中，我们设计了一种优化的铁电隧道结（FTJ）器件结构，即在 Hf₀.₅Zr₀.₅O₂（HZO）薄膜之间插入 3 纳米的 Al₂O₃。Al₂O₃ 中间层可以阻止 HZO 晶粒的纵向生长，并增加铁电畴的数量。因此，带有 Al₂O₃ 中间层的 FTJ 器件展现出惊人的多级状态（256 级）和超低的计算功耗（76.1 皮瓦/比特）。此外，所提出的 FTJ 器件具有高线性度（ $\alpha _{\text {p}} = -1.262$ ）、宽调制能力和良好的可重复性。研究结果表明，该器件在高能效类...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项铁电隧道结（FTJ）技术虽然当前主要面向类脑计算领域，但其核心特性与我们在新能源领域的技术需求存在潜在契合点。 该技术通过在HZO铁电薄膜中插入Al₂O₃中间层，实现了256级多态存储和76.1 pW/bit的超低功耗，这种极致的能效优化理念与阳光电源在光伏逆变器和储...

Maldon Patrice Goodridge · Subhash Lakshminarayana · Alessandro Zocca · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

针对大量基于物联网的高功率设备（如智能电动汽车充电站）的变载攻击（LAA）可能会严重扰乱电网运行。在本研究中，我们旨在揭示可能造成严重影响的变载攻击的时空特征。这一问题颇具挑战性，因为现有的保护措施，如旨在使电力系统能够抵御单个组件故障的 $N - 1$ 安全性，在很大程度上也能使系统对负载变化具有恢复能力。因此，那些能导致网络故障的、经过精心策划注入的负载扰动可被视为“罕见事件”。为此，我们采用一种罕见事件采样方法来揭示在电力网络中时空分布的变载攻击。这种采样方法的关键优势在于能够从具有不连续...

解读: 该负载篡改攻击防护研究对阳光电源充电桩产品线具有重要安全价值。研究揭示的协调性负载攻击风险直接关联智能充电桩的并网安全性。建议在充电桩控制系统中集成异常负载检测算法，通过监测充电功率突变模式识别潜在攻击行为。可将稀有事件采样方法应用于iSolarCloud云平台，建立充电站集群的安全态势感知系统，实...