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Ti₃AuC₂ MAX相/4H-SiC异质结构界面与输运特性在高温功率器件应用中的理论研究
Theoretical Study on the Interface and Transport Properties of Ti₃AuC₂ MAX Phase/4H-SiC Heterostructures for High-Temperature Power Device Applications
Qingzhong Gui · Zhen Wang · Wei Yu · Guoyou Liu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
高质量的电接触是高温电子器件应用中长期以来的需求。然而，由于性能退化，传统金属已无法满足日益增长的需求。幸运的是，新兴的 MAX 相金属展现出了良好的电学性能。在本文中，我们研究了 Ti₃AuC₂ 的结构稳定性和力学性能，然后通过第一性原理计算系统地研究了 Ti₃AuC₂/4H - SiC 界面的原子结构、电子性质和输运性质。Ti₃AuC₂ 相呈现出金属特性，具有出色的热稳定性和力学性能，适用于高温场景。考虑了基于堆叠序列的不同界面几何结构，结果表明界面的局部键合可以有效调节界面接触特性并降低肖...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于Ti₃AuC₂ MAX相/4H-SiC异质结构的研究具有重要的战略意义。4H-SiC作为第三代宽禁带半导体，是我们高功率光伏逆变器和储能变流器的核心器件材料，其耐高温、高频、低损耗特性直接决定了系统效率和可靠性。然而，传统金属电极在高温工作环境下的性能退化一直是制约...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
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...
基于物理信息神经网络的参数化热仿真方法用于快速功率模块热设计
A Parameterized Thermal Simulation Method Based on Physics-Informed Neural Networks for Fast Power Module Thermal Design
Yayong Yang · Zhiqiang Wang · Yu Liao · Wubin Kong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出一种基于物理信息神经网络（PINNs）的参数化三维热仿真方法，以实现功率模块热设计的快速设计空间探索。利用PINNs能够快速逼近描述功率模块热行为的参数化偏微分方程解的能力，开发了用于碳化硅（SiC）三相半桥功率模块的热场仿真框架，以进行参数化仿真。经过一次无监督训练后，基于PINNs的模型可以快速预测不同输入参数组合下功率模块的热场分布结果。对比结果表明，在不同组合情况下，PINNs的预测结果与COMSOL数值模拟和实验测量结果大致相符。此外，在用于参数优化的大规模设计空间探索任务中，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理信息神经网络（PINNs）的参数化热仿真技术具有重要的工程应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们在功率模块热设计方面面临着日益严峻的挑战：一方面，碳化硅（SiC）等新型功率器件的广泛应用使得热管理复杂度显著提升；另一方面，市场对产品快速迭代和定...
基于相关性的多安全等级传输通道下网络物理控制系统的欺骗攻击检测
Correlation-Based Deception Attack Detection for Cyber–Physical Control Systems With Multiple-Security Level Transmission Channels
Xixing Xue · Junhong Wang · Yang Shi · Xiang Yu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月
本文研究了涉及多安全级别传输信道场景下的欺骗攻击检测问题。强大的攻击者可以利用可靠和不可靠信道的数据构建隐蔽的欺骗攻击。从数据相关性的角度出发，我们开发了三种不同资源消耗的检测方案。首先，利用全安全信道建立基于新息的时变数据相关性，该相关性在攻击下会引发残差协方差变化。其次，引入了一种无需全安全信道的噪声加密机制。对于前两种方法，我们提出了一种有针对性的优化方法，通过利用量化的残差协方差变化来提高检测性能。第三，从动态系统稳定性的角度出发，我们提出了一种时移编码方法，并严格证明了该方法对攻击行为...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于相关性的网络物理控制系统欺骗攻击检测技术具有重要的战略价值。随着我司光伏逆变器、储能系统及新能源微网解决方案的数字化和网络化程度不断提升，系统面临的网络安全威胁日益严峻，特别是针对SCADA系统和能源管理平台的欺骗攻击可能导致发电效率下降、储能系统误调度甚至设备损坏...
基于不对称变占空比调制控制的CLLC谐振变换器轻载优化策略
Light-Load Optimization Strategy for CLLC Resonant Converters Based on Asymmetric Variable Duty-Cycle Modulation Control
Yichen Wang · Feng Wang · Fang Zhuo · Kefan Yu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
CLLC谐振变换器是一种具有优良软开关特性的双向隔离型DC/DC变换器，但在轻载条件下电压调节性能差且效率较低。为此，本文提出一种不对称变占空比调制（AVDM）控制方法，通过调节原边和副边不对称方波的占空比来改善轻载时的输出电压调节性能并提升效率。采用基于前馈神经网络（FNN）的多频建模策略，间接分析AVDM控制下变换器的时域特性，进而确定不同轻载条件下实现零电压开关（ZVS）的最优工作点，并据此设计闭环控制系统。最后通过2 kW实验样机验证了所提AVDM控制方法的可行性。
解读: 该CLLC谐振变换器轻载优化技术对阳光电源车载OBC充电机和储能双向变流器产品具有重要应用价值。AVDM控制方法可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，解决轻载工况下效率低和电压调节性能差的痛点，提升储能系统在低功率充放电时的转换效率。基于FNN神经网络的多频建模策略为复杂调制模式下的ZV...
基于虚拟电压信号注入全阶状态观测器的内嵌式永磁同步电机零速无传感器控制方法
Zero-Speed Sensorless Control Method for IPMSM Drives Using Virtual Voltage Signal Injection Based Full-Order State Observer
Kairan Wang · Guoqiang Zhang · Jianbing Chen · Wei Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对内嵌式永磁同步电机（IPMSM）在零速下因不可观测性导致模型基无传感器控制失效的问题，本文提出了一种基于虚拟电压信号注入的全阶状态观测器。该方法通过建立电机转速的局部弱可观测性准则，实现了额定负载下的零速无传感器控制。
解读: 该技术对于阳光电源的电动汽车充电桩及相关电机驱动控制系统具有重要参考价值。在充电桩配套的散热风扇驱动或未来可能涉及的储能系统电机控制中，零速无传感器控制能有效降低硬件成本并提高系统可靠性。建议研发团队关注该全阶观测器算法在低速区间的鲁棒性表现，并评估其在阳光电源现有电机驱动控制平台上的移植可行性，以...
从原理到实践：面向能源系统热管理的喷雾闪蒸蒸发技术最新进展与展望
From principles to practice: Review of recent advances and perspectives in spray flash evaporation technology towards thermal management of energy systems
Si Chen · Mohamed Qenawy · Jiameng Tian · Zhentao Wang 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.326
摘要 在追求可再生能源与可持续能源解决方案的过程中，强化传热与传质过程至关重要。喷雾闪蒸蒸发（SFE）是一种快速的热力学现象，涉及过热液体的瞬时汽化，被视为能源系统中传热传质强化的一种先进手段。本综述全面阐述了SFE的基本原理、实验与数值研究进展及其在能源领域的潜在应用。尽管SFE过程中充分发展区的传热传质特性已被广泛研究，但由于缺乏先进的测量技术与精确的理论模型，对于密集喷雾条件下喷嘴出口附近的闪蒸雾化及相变行为仍缺乏深入理解。技术进步已通过先进的间歇性技术和纳米流体的应用，显示出提升效率与环...
解读: 该喷雾闪蒸蒸发技术对阳光电源光伏逆变器和储能系统热管理具有重要应用价值。SFE技术可显著提升SG系列逆变器功率器件散热效率,特别是SiC/GaN高功率密度模块的温度控制。在PowerTitan储能系统中,该技术可优化电池热管理,提高循环寿命和安全性。对于集中式光伏电站,SFE冷却可提升组件效率并降低...
通过插入Al₂O₃中间层实现多态与超低功耗铁电隧道结
Multistates and Ultralow-Power Ferroelectric Tunnel Junction by Inserting Al₂O₃ Interlayer
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...
基于新型低载波比PWM技术的永磁同步电机转矩脉动抑制
PMSM Torque Ripple Minimization Based on Novel Low Carrier Ratio PWM Technique
Peng Yi · Yongchao Yin · Xinjian Wang · Xianglin Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对电动汽车永磁同步电机（PMSM）在高速运行下因开关频率限制导致的转矩脉动问题，本文提出了一种新型在线计算的低载波比脉宽调制（LCRPWM）技术。该方法在保证谐波调制精度的同时，有效降低了逆变器损耗，实现了全速度范围内的转矩脉动抑制。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及电机驱动相关业务具有重要参考价值。在电动汽车驱动领域，低载波比PWM技术能显著降低高频运行下的开关损耗，提升逆变器效率并改善电机转矩平稳性。阳光电源可将此算法应用于高性能电机控制器研发，优化系统热管理设计，提升产品在高速工况下的竞争力。此外，该技术中关于谐波抑制与损...
全速域内永磁同步电机
IPMSM）的无传感器无缝控制
Huanzhi Wang · Kailiang Yu · Chenhao Zhao · Yuefei Zuo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种适用于全速域的IPMSM无传感器控制方法。该方法利用两个广义积分扩展状态观测器，在d轴高频电压注入的IPMSM有源磁链模型下，分别估计高频和基频电动势分量，实现了全速域内的平滑过渡与无缝控制。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（IPMSM）的无传感器控制，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的参考价值。虽然阳光电源目前的充电桩产品主要侧重于功率变换与电网交互，但随着充电桩向V2G（车网互动）及更高效的功率模块集成方向发展，电机驱动控制算法的优化有助于提升未来车载充电机（OBC）或相关电机驱动系...
基于自适应电压参考渐进回退的永磁同步电机弱磁运行平滑过渡策略
Smooth Transition Strategy for PMSM Field-Weakening Operation Based on Adaptive Voltage Reference Asymptotic Cutback
Linzhi Wang · Yong Yu · Tianqing Wang · Jiaxin Gu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
针对永磁同步电机（PMSM）从基速区向弱磁区快速切换时产生的电压超调问题，该文提出了一种平滑过渡策略。通过自适应电压参考渐进回退机制，有效改善了电压动态响应，避免了电压裕度不足导致的电流控制失效及失控风险，提升了电机驱动系统的鲁棒性。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机的高速弱磁控制，与阳光电源的电动汽车充电桩业务关联度较低，但其核心的电机控制算法与阳光电源风电变流器及部分储能系统中的电机驱动控制逻辑具有技术同源性。该策略提出的电压超调抑制方法，可为阳光电源在风电变流器的高速运行工况下，优化变流器输出电压动态响应、提升系统在极端工况下的稳...
双三相永磁同步电机单相开路故障下全转矩运行范围内的最小铜损在线容错策略
Online Postfault Strategy of Minimum Copper Loss in Full Torque Operation Range for Dual Three-Phase PMSM Under Single Open-Phase Fault
Kailiang Yu · Zheng Wang · Huanzhi Wang · Chenhao Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对双三相永磁同步电机（PMSM）在安全关键应用中的容错需求，本文提出了一种单相开路故障下的在线容错控制策略。该方法在避免转矩脉动的同时，优化了电流参考值，实现了在全转矩运行范围内铜损最小化，有效平衡了转矩运行范围与损耗之间的权衡。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动系统的容错控制，虽主要针对电机本体，但其核心控制算法逻辑与阳光电源的电动汽车充电桩及储能变流器（PCS）中的高可靠性功率变换技术有共通之处。在阳光电源的电动汽车充电桩业务中，提升功率模块在故障状态下的运行能力是提升产品可靠性的关键。建议研发团队借鉴该文的电流优化与容错控制思想...
带铁氧体磁芯的利兹线DD型线圈无线电能传输系统建模
Modeling of Litz-Wire DD Coil With Ferrite Core for Wireless Power Transfer System
Min Wu · Xu Yang · Hongchang Cui · Wenjie Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
DD型平面线圈配合铁氧体磁芯是无线电能传输（WPT）中的主流耦合结构，尤其适用于电动汽车领域。线圈设计对WPT系统性能至关重要，但仅依赖有限元分析（FEA）耗时较长。本文针对DD型线圈缺乏有效建模方法的问题，提出了一种高效的解析建模方案。
解读: 无线充电技术是阳光电源电动汽车充电桩业务的重要技术储备方向。该文献提出的DD型线圈解析建模方法，能够有效替代部分繁琐的有限元仿真，显著提升研发效率，缩短大功率无线充电产品的设计周期。对于阳光电源而言，掌握此类高耦合效率的线圈设计与建模技术，有助于优化未来车载无线充电系统的空间布局与能量传输效率，提升...
基于虚拟电流约束的表贴式永磁同步电机弱磁运行分段轨迹控制策略
Virtual Current Constraint Based Segmented Trajectory Control Strategy for Flux-Weakening Operation of SPMSM Drives
Hongzhe Wang · Chun Gan · Kai Ni · Zhiyue Yu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文针对表贴式永磁同步电机（SPMSM）驱动系统，提出了一种基于虚拟电流约束的分段轨迹控制策略，旨在提升弱磁运行过程中的瞬态性能。传统方案在升速过程中将工作点固定在电流约束圆上，而该策略通过优化轨迹，有效改善了电机在高速弱磁区的动态响应与控制稳定性。
解读: 该研究聚焦于永磁同步电机（SPMSM）的高速弱磁控制，这对阳光电源的电动汽车充电桩及相关电机驱动系统具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏与储能的电力电子变换，但其充电桩产品线涉及高效功率转换与电机控制技术。该分段轨迹控制策略可优化充电桩内部功率模块的控制算法，提升电机驱动效率与动态响应能力...
一种用于无线电能传输系统且具有集成多解耦线圈的紧凑型耦合器及其抗偏移控制
A Compact Coupler With Integrated Multiple Decoupled Coils for Wireless Power Transfer System and its Anti-Misalignment Control
Min Wu · Xu Yang · Wenjie Chen · Laili Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文针对电动汽车无线充电技术，提出了一种集成多解耦线圈的紧凑型耦合器设计，旨在解决高功率快充应用中安装空间受限与系统体积庞大的矛盾。通过优化线圈结构与LCC补偿拓扑，实现了高效的能量传输，并提出了相应的抗偏移控制策略，以提升系统在实际应用中的鲁棒性。
解读: 该技术主要针对电动汽车无线充电领域，与阳光电源现有的有线充电桩产品线形成技术互补。虽然目前阳光电源充电桩业务以有线快充为主，但无线充电代表了未来自动驾驶及便捷充电的发展方向。该研究中关于LCC补偿拓扑的优化及抗偏移控制算法，可为公司未来布局大功率无线充电技术储备核心专利，提升充电系统的空间利用率和对...
五相永磁同步电机的直接转矩模型预测控制
Direct Torque Model Predictive Control of a Five-Phase Permanent Magnet Synchronous Motor
Benjamin Cao · Brandon M. Grainger · Xin Wang · Yu Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
多相永磁同步电机在电气化交通领域相比传统三相电机具有显著优势。本文提出了一种新型直接转矩模型预测控制技术，旨在开发一种高可靠、低损耗且节能的五相永磁同步电机驱动系统。
解读: 该文献研究的五相电机驱动控制技术主要应用于电气化交通领域。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏、储能及风电变流器，但其在电动汽车充电桩及车载电力电子领域有业务布局。该研究中涉及的模型预测控制（MPC）算法在提升电机驱动效率和可靠性方面的思路，可为阳光电源未来拓展高功率密度电机驱动器或优化充电桩内部功...