Minrui Gu · Zheng Wang · Zhiwei Li · Yinzhen Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月

摘要：三相四桥臂（TPFL）逆变器供电的电机驱动系统有一个额外的桥臂，可在故障条件下提供冗余电流路径。因此，TPFL逆变器供电的电机驱动系统在高可靠性应用中受到了广泛关注。为了最大程度减少诊断带来的不利影响，即误诊和转矩扰动，针对发生开路故障的TPFL供电永磁同步电机（PMSM）驱动系统，提出了一种免诊断自容错方案。研究发现，在故障情况下，TPFL逆变器供电的PMSM驱动系统中d/q轴电流控制器与零序电流控制器之间的冲突会导致转矩脉动。为解决该问题，在零序电流控制路径中设计了一个特征频率陷波器，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项三相四桥臂逆变器容错技术对我们在高可靠性应用场景中具有重要战略价值。该技术通过增加冗余桥臂实现了无需故障诊断的自容错运行，这与我们在光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统中对高可靠性的追求高度契合。 技术创新点在于解决了传统容错方案中故障诊断延迟、误诊断和控制重构...

Weicong Sun · Hengze Qu · Chuyao Chen · Xi Yu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

二维材料晶体管在下一代高速、低功耗互补金属氧化物半导体（CMOS）集成方面展现出巨大潜力。然而，与n型金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）相比，p型MOSFET的导通态电流较小，功耗较高。在这项工作中，我们结合第一性原理计算和非平衡格林函数（NEGF）方法，研究了二维硫化砷（2 - D AsS）的电子性质和量子输运特性。二维AsS具有1.27 eV的直接带隙，空穴有效质量较小（x方向为$0.46m_0$，y方向为$0.15m_0$）。对于沟道长度在8至10 nm范围内的二维AsS p -...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于二维AsS材料p型晶体管的研究虽属基础半导体领域，但其突破性进展对我们的核心产品具有长远战略意义。 在光伏逆变器和储能系统领域，功率转换效率与功耗控制是核心竞争力所在。该研究展示的p型MOSFET实现了30-50 mV/dec的亚阈值摆幅，突破了传统玻尔兹曼极限（...

Meysam Gheisarnejad · Arman Fathollahi · Mohammad Sharifzadeh · Eric Laurendeau 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

在智慧城市集成技术中，电动汽车与第五代通信系统依赖广泛的分布式基础设施。商用建筑因其分布广泛且能耗显著，成为支撑这些技术的理想平台。本文提出一种基于九电平封装E单元（PEC9）变换器的直流供电单元，专为支持电动汽车充电站与5G通信设施而设计。为稳定该多直流端口有源功率因数校正整流器，构建了一种结构化区间二型模糊PD加I（IT2F-PD+I）控制器，并采用深度确定性策略梯度（DDPG）算法优化其输入输出比例因子，通过演员-评论家双深度神经网络实现直流电压的智能调节。基于DS1202的实验验证了该方...

解读: 该九电平PEC变换器与IT2F-PD+I控制技术对阳光电源充电桩产品线具有直接应用价值。多直流端口架构可支持工商业场景下光伏-储能-充电桩的直流母线集成，契合阳光电源ST储能系统与充电设施的融合方案。DDPG深度学习算法优化的模糊控制策略可提升充电桩PFC整流器的动态响应与电压稳定性，特别适用于5G...

Chao Lei · Nengqiao Wei · Qianggang Wang · Yao Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月

在电气化交通中，越来越多的电动汽车采用超快速充电技术，导致短时高功率负荷激增，给高压和中压配电网的实时负荷平衡带来挑战。为此，本文提出一种基于图特征简化潮流方程与辐射状约束的负荷转移优化（LTO）模型，并构建了多时间尺度的分层优化框架，有效降低计算复杂度，减少开关操作成本与网损，实现不同电压层级配电系统运营商间的协调。案例研究表明，该方法在计算效率和实际应用效果上均优于传统网络重构方法。

Zhenhui Wu · Rongzhou Zeng · Shengchang Lei · Linyuan Liao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

硅绝缘栅双极型晶体管（Si IGBT）在高功率系统中至关重要，但其较大的开关损耗限制了应用。本文受SiC JFET/Si MOSFET级联结构启发，提出并验证了一种SiC JFET与低压Si IGBT级联结构（L.SSIC）。该结构在导通状态下具有更强的电流导通能力，但仍存在严重的关断拖尾电流。为此，引入吸收电容和升压电容以优化开关瞬态并抑制拖尾电流。实验与TCAD仿真表明，在600 V/60 A条件下，L.SSIC的开关损耗较传统Si IGBT降低42.5%；在80 A、200 kHz下，其功...

解读: 该SiC JFET/Si IGBT级联结构技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。L.SSIC方案在600V/60A工况下开关损耗降低42.5%，在高频应用中功率损耗优于传统方案，可直接应用于ST系列储能变流器和车载OBC充电机的功率模块设计。外部吸收电容与升压电容抑制拖尾电流的方法，为阳光电源...

Jared Paull · Carl Knickle · Nicole Lofroth · Liwei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月

电磁暂态（EMT）仿真在复杂电力电子变换器系统的设计与验证中日益重要。本文提出一种自适应粒度指数积分（AGEI）算法，通过预计算离散化步长以降低内存开销，并在开关事件间执行序贯中间积分以加速暂态过程仿真。该算法采用变步长高阶积分策略，在仿真速度与计算开销之间取得平衡，并根据误差阈值动态调整激励函数项数。AGEI算法具有L稳定性，可灵活适用于刚性和非刚性电路系统，兼容多种变换器拓扑与参数。实验验证了其精度，仿真案例表明其较Simulink和PLECS分别实现8倍和3倍以上的速度提升，尤其在仅含直流...

解读: 该自适应粒度指数积分算法对阳光电源电力电子系统开发具有重要价值。在**ST储能变流器**和**SG光伏逆变器**的设计验证阶段，AGEI算法可将EMT仿真速度提升3-8倍，显著缩短三电平/多电平拓扑的开发周期。对于**车载OBC**和**电机驱动器**等含刚性电路的产品，该算法的L稳定性和变步长策略...

Jingyu Li · Qingwen Song · Hao Yuan · Fengyu Du 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

降低比导通电阻（Ron,sp）和提高击穿电压（BV）是碳化硅（SiC）功率器件的主要目标。本文基于电荷平衡理论建立了多层浮空结器件模型，并通过实验验证了一种优化的4H - SiC浮空结肖特基势垒二极管（CB - FJJBS）。利用电荷平衡理论，该器件实现了更均衡的电场（EF）分布，从而改善了其击穿特性。值得注意的是，该器件的巴利加优值（BFOM，即4V²/Ron,sp）达到12.1GW/cm²，比导通电阻（Ron,sp）为4.9mΩ·cm²，击穿电压（BV）为3.85kV，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项4H-SiC电荷平衡浮结势垒肖特基二极管技术具有重要的战略价值。该器件实现了12.1 GW/cm²的Baliga品质因数，导通电阻仅4.9 mΩ·cm²，击穿电压达3.85 kV，这些指标直接关系到我们核心产品的性能提升空间。 在光伏逆变器应用中，该技术的低导通电阻特...

Meghavin Bhatasan · Amy Marie Marconne · Energy Conversion and Management · 2025年1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...

Wenlong Liu · Jin Zong · Di Li · Jiahua Wei 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

由于忆阻器具有独特的非线性、记忆性和局部活性，使其在神经网络计算系统中展现出广阔的应用前景，尤其是在低功耗、非易失性和自适应能力方面。本文采用溶胶-凝胶法制备了Au/(1-x)Bi0.88Nd0.12FeO3–xCaBi4Ti4O15（BNFO-CBTO，x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5）非易失性存储器件，该器件表现出明显的电阻开关（RS）行为。(1-x)BNFO-xCBTO样品的电容性电阻开关行为可通过CBTO相进行调控，即CBTO相含量越高，电容性电阻开关现象越显著。此...

解读: 该忆阻器薄膜技术展现的超低功耗(nA级)非易失性存储特性,对阳光电源储能系统ST系列PCS的状态记忆单元及电动汽车驱动控制器具有应用潜力。其类突触行为模拟能力可启发iSolarCloud平台的神经网络预测性维护算法优化,特别是在电池SOC/SOH估算中引入忆阻器非线性特性,可降低边缘计算功耗。材料可...

View Document · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

本文介绍了针对通过 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$LCL$</tex-math></inline-formula> 滤波器接入电网的变流器的三级优化脉冲模式（OPPs）的计算方法。为此，对传统的 OPP 优化问题进行了重新表述，以考虑从开关信号谐波到电网电流谐波...

解读: 该谐波约束三电平优化脉冲模式技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，所提方法可直接应用于三电平拓扑（如NPC/T-type）的调制策略优化，通过特定谐波约束满足IEEE 1547等并网标准，同时降低LCL滤波器体积和损耗。对于中高压大功率应用场景（如Po...

Ander Demarcos · Endika Robles · Unai Ugalde · Ibon Elosegui 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

非对称双三相（ADTP）多相结构在汽车电驱动系统中日益重要，但其脉宽调制（PWM）技术仍需优化以降低直流母线电流应力。本文基于双傅里叶积分法提出一种新型谐波畸变因子（HDF）计算方法，用于评估载波PWM技术对ADTP系统输出电流纹波的影响。该方法克服了时域分析的分辨率依赖与积分误差，提升了谐波抑制机理的理论认知。实验验证表明，该方法结果准确可靠，揭示了交错调制策略对HDF的影响，并指明了兼顾直流侧与交流侧性能的最优PWM方案，为高功率密度、高可靠性电驱动系统设计提供指导。

解读: 该ADTP交错载波PWM技术对阳光电源新能源汽车驱动系统及储能变流器产品具有重要应用价值。文中提出的双傅里叶积分HDF计算方法可直接应用于：1）车载电机驱动系统优化，通过交错调制降低直流母线电流纹波，减小滤波电容需求，提升功率密度；2）ST系列储能变流器多相并联拓扑设计，优化载波相位配置实现谐波抑制...

J. Ajayan · Asisa Kumar Panigrahy · Sachidananda Sen · Maneesh Kumar 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

储能系统电池热管理对性能和寿命至关重要,传统控制策略缺乏预见性。本文提出基于数字孪生的热管理优化方法,通过实时热仿真和寿命预测模型优化冷却策略,延长电池循环寿命。

解读: 该数字孪生热管理技术可应用于阳光电源ST系列储能系统。通过虚实融合的热管理优化,提升电池一致性和循环寿命,降低热管理能耗,实现储能系统的精细化温度控制,为大规模储能电站提供智能热管理方案。...

Xin Yang · Qing Li · Xiaodi Wang · Shiwei Liang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

碳化硅功率器件的端电容显著影响其开关特性，准确表征其非线性电容特性至关重要。本文提出一种基于非线性端电容物理特性的统一PSPICE碳化硅MOSFET建模方法，考虑了平面栅器件工作过程中耗尽区变化及电容结构的影响。通过分析栅源电压Vgs和漏源电压Vds的双重依赖关系计算端电容，并提出自动参数提取方法，使模型参数与实验特性匹配。该方法精确描述了三种端电容与Vgs、Vds之间的关系，避免了获取C-V曲线的复杂过程。通过对C2M0080120D和SCT30N120两种器件的双脉冲实验验证，模型结果与测量...

解读: 该SiC MOSFET统一物理模型及自动参数提取技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，精确的非线性电容模型可优化开关损耗计算和EMI设计，提升1500V高压系统的可靠性。自动参数提取方法可加速新型SiC器件的选型验证流程，缩短PowerTitan等大功率产品的研...

Yulei Wang · Jiakun Gong · Zheng Zeng · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

下一代宽带隙（WBG）功率器件取得了进展，其特点是阻断电压更高、开关速度更快，这导致了超高 $dv/dt$ 的出现。这三个因素共同对未来高性能测量系统提出了严苛的性能要求。本文深入探讨了下一代 WBG 器件在低端和高端动态测试过程中遇到的挑战。基于此探讨，总结了未来电气隔离测试系统的性能要求，即扩展至中压水平的宽动态范围、至少 500 MHz 的最小测量带宽、在 100 MHz 时至少 50 dB 的共模抑制比（CMRR）以及超过 100 V/ns 的 $dv/dt$ 抗扰度。为了有效实现这些目...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项探针隔离扩展技术对我们在高性能宽禁带功率器件测试领域具有重要战略意义。随着公司在光伏逆变器和储能系统中大规模应用SiC MOSFET等新一代宽禁带器件，器件的开关速度已突破传统Si器件极限，dv/dt可达100V/ns以上，这给产品研发和质量管控中的精确测量带来严峻挑战...

Xing Liu · Lin Qiu · Youtong Fang · Kui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

数据驱动与事件驱动相结合，为缓解经典有限控制集模型预测控制中电力变换器长期面临的研究难题（即模型参数不确定性和不必要的开关损耗）带来了可能。受此启发，我们将针对在线学习预测控制器的设计问题展开一项重要研究。与该领域的大多数先前研究不同，这可通过一个集成的数据驱动与事件驱动设计框架来实现。更确切地说，设计过程依赖于以下方面的结合：开发一种数据驱动的无模型自适应预测控制方法、引入在线强化学习技术以及利用事件驱动机制。此外，我们还基于输入 - 输出数据，针对低频开关操作下的未知不确定性，对鲁棒无模型预...

解读: 从阳光电源的核心业务视角来看，这项结合数据驱动与事件驱动的在线学习预测控制技术具有显著的战略价值。该技术针对功率变换器有限集模型预测控制（FCS-MPC）的两大痛点——模型参数不确定性和不必要的开关损耗——提供了创新性解决方案，这与我司光伏逆变器和储能变流器的核心技术需求高度契合。 从产品应用层面...

Yan Li · Xibo Yuan · Yonglei Zhang · Kai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

为确保并联功率模块之间的电流均衡分配，可采用有源栅极驱动器（AGD）动态调节电流。然而，在碳化硅（SiC）器件极快的开关速度（例如小于100纳秒）下，AGD要实现有效、灵活且精确的动态电流调节颇具挑战。因此，本文提出了一种用于并联碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）功率模块的AGD在线统一开通/关断延时及电流变化率调节方案。该方案的优势在于，它能对延时调节和电流变化率调节实现独立的闭环控制，即电流变化率的调节不会影响已调好的延时补偿。此外，所提出的基于仅含两个推挽驱动通...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对并联SiC功率模块的主动栅极驱动器（AGD）电流均衡技术具有重要的应用价值。在我们的大功率光伏逆变器和储能变流器产品中，多模块并联已成为提升系统容量和可靠性的核心架构，而SiC器件的广泛应用正在推动产品向更高功率密度和效率演进。 该技术的核心创新在于实现了延迟调节...

Xiaoling Xiong · Bochen Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

基于锁相环（PLL）的矢量电流控制方案在并网电压源变流器（VSC）中得到了广泛应用。然而，VSC的功率传输能力首先会受到动态功率限制（DPL）的约束，然后受到静态功率限制（SPL）的约束。SPL由系统的稳态运行情况决定，如稳态代数方程。同时，DPL主要取决于控制策略和控制器参数，它也被称为小信号稳定边界，且不会超过SPL。本文研究了具有不同外环控制回路（即有功功率和无功功率（PQ）外环控制回路，或有功功率和交流电压（PV）外环控制回路）的VSC的SPL和DPL。研究发现，向电网注入额外的无功功率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于补偿锁相环动态的阻抗重塑技术对提升弱电网下的并网性能具有重要战略价值。随着全球光伏和储能系统向电网薄弱地区渗透，系统功率传输能力受限已成为制约业务拓展的关键瓶颈。 该研究深入剖析了电压源型变流器（VSC）的静态功率极限（SPL）和动态功率极限（DPL）机理，这与阳...

Jianing Lin · Minglei Bao · Yanqiu Hou · Yi Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月

针对极端天气事件频发带来的电力价格风险管理问题，本文提出一种创新的多区域电力市场风险分担双层框架。该框架通过跨区互济电力的时间优化配置，在风险相关价格信号引导下实现高风险区域的功率平衡缓解。上层进行基于各区域报价的最优互济电力市场出清，下层则基于预期节点边际电价等价格风险指标制定风险感知竞价策略。结合负载中断值与Ford-Fulkerson方法提出新型场景约简技术，并在解析目标级联框架下分布式求解双层模型以保护区域数据隐私。算例表明，该机制可有效降低多区域市场的价格风险。

解读: 该多区域电力市场风险分担框架对阳光电源储能系统和能源管理平台具有重要应用价值。其双层优化机制可直接应用于PowerTitan大型储能系统的跨区域调度策略，通过风险感知竞价实现储能资源在多市场间的优化配置。基于预期节点边际电价的风险指标可集成到iSolarCloud平台，为ST系列储能变流器提供极端天...

Teng Li · Jingjing Yu · Sihang Liu · Yunhong Lao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

p型氮化镓（GaN）层中镁（Mg）受主的低电离率是导致增强型（E-mode）GaN p沟道场效应晶体管（p-FET）电流密度较低的关键因素。在本研究中，采用极化增强技术来提高p-GaN沟道的电离率。为实现GaN互补逻辑（CL）电路，制备了高性能的凹槽栅E-mode GaN p-FET。在制备过程中，发现沟道厚度（$t_x$）是影响器件性能指标的关键参数。随着$t_x$减小（即凹槽深度增大），可获得更负的阈值电压（$V_{th}$）；然而，代价是导通电阻（$R_{on}$）增大。沟道厚度$t_x$...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项氮化镓（GaN）互补逻辑电路技术具有显著的战略价值。该研究通过极化增强技术突破了p型GaN器件的电流密度瓶颈，实现了17.7 mA/mm的高电流密度和6.9×10^7的开关比，为GaN功率集成电路（PIC）的商业化应用奠定了重要基础。 对于阳光电源的核心产品线，该技术...

Muqin Nuo · Ming Zhong · Zetao Fan · Yunhong Lao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

本研究采用基于梯形波的提取方法，对肖特基型 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管（HEMT）中与漏极相关的动态阈值电压（$V_{\text {th}}$）进行了研究，揭示了漏极应力（$V_{\text {DS - off}}$）、栅极应力（$V_{\text {GS - on}}$）以及测量$V_{\text {th}}$时的漏极偏压（$V_{\text {DS - M}}$）的综合影响。在研究的第一部分，通过使用$V_{\text {GS - off}}$/$V_{\text {GS - on...

解读: 从阳光电源光伏逆变器和储能系统的核心器件应用角度，这项关于肖特基型p-GaN栅HEMT动态阈值电压特性的研究具有重要参考价值。GaN HEMT作为新一代宽禁带功率半导体，其高频、高效、高功率密度特性正是我们逆变器和储能变流器实现小型化、高效化的关键使能技术。 该研究揭示的双向动态阈值漂移现象直接关...