Hoang P. Dang · Zhenghan Zhang · Hugo N. Villegas Pico · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

当前电力工程师面临利用电磁暂态（EMT）仿真研究风电主导电网恢复的挑战。本文提出三项策略：（i）通过直流耦合电池可靠控制构网型风电机组的直流链路电压；（ii）优化控制器参数，确保风电场在电网恢复过程中稳定并网；（iii）在输电故障发生时自主做出恢复决策。上述贡献通过WSCC 9节点和22节点电力系统的风电主导版本的EMT仿真进行验证，对落实北美电力可靠性公司建议具有重要意义。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统的控制策略优化具有重要参考价值。文中提出的直流耦合电池控制方案可用于提升ST储能系统的电压稳定性；并网控制参数优化策略可应用于储能变流器的GFM控制算法升级；自主恢复决策机制对PowerTitan大型储能系统的故障穿越能力提升具有启发。这些技术创新有助...

Haitao Zhang · Zhiyuan Yanb · Hailong Kanga · Zhiqiang Zhang 等11人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 热储能技术已开始在太阳能利用过程中得到应用。鉴于太阳能固有的波动性和间歇性，相变热储能对于提高能源利用效率和促进节能具有关键作用。本文通过分子动力学模拟与实验研究相结合的方法，合成并表征了一系列新型Hitec盐/多孔铝硅酸盐陶瓷复合相变材料（CPCMs）。建立了具有不同SiO₂:Al₂O₃摩尔比的多孔铝硅酸盐陶瓷（ACs）的计算模型，用于计算陶瓷基体的孔隙率、比表面积、导热系数以及比热容。在实验方面，采用相同的摩尔比并通过引入造孔剂制备了多孔ACs。陶瓷前驱体由硅藻土、氢氧化铝、氧化铝和可...

解读: 该复合相变储热材料技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要应用价值。研究中的多孔陶瓷/熔盐复合材料展现出优异的热管理性能(导热系数2.11 W/(m·K)、潜热60.83 J/g),可应用于PowerTitan等大型储能系统的热管理优化,有效解决电池模组温度均衡性问题。该材料的相变储热特性与光储一体化...

Xiangzhen Li · Manhong Zhang · Yumeng Cai · Xiaoguang Wei 等7人 · IET Power Electronics · 2025年8月 · Vol.18

提出了一种针对JFET区中栅极电压VG控制的耗尽层的新物理模型。详细讨论了扩散电流的影响、采用漂移近似的结果，以及JFET区电场相关电子迁移率的新型双段模型性能。建立了偏置相关电流路径与JFET区未耗尽部分电阻分量之间的直接联系，并提出了精确的漏源电容Cds、栅源电容Cgs和栅漏电容Cgd的表达式，且进行了验证。

解读: 该SiC MOSFET精确建模技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。改进的JFET区物理模型和寄生电容精确表达式可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC器件选型与电路仿真优化。通过准确描述栅压控制下的耗尽层特性和电场相关迁移率，可提升三电平拓扑中SiC器件的开关损耗预测精度，优化...

Chaofan Lin · Peng Zhang · Mikhail A. Bragin · Yacov A. Shamash · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

本文提出了一种新颖的紧凑且无损的量子微电网形成（qMGF）方法，旨在实现电力系统高效运行优化并提升韧性。该方法通过无损重构确保结果与经典MGF等效，并基于图论驱动的二次无约束二元优化（QUBO）避免了连续变量冗余编码的问题。qMGF采用紧凑型建模，显著减少所需量子比特数，适用于近期量子计算机的高精度、低复杂度部署。在真实量子处理单元上的实验证明，qMGF以更少量子比特达到了与经典方法相当的高精度。

解读: 该量子微电网形成技术对阳光电源PowerTitan储能系统和智能微电网解决方案具有重要应用价值。qMGF方法可优化多储能单元协同控制策略，在电网故障时快速重构微电网拓扑，提升系统韧性。其紧凑型QUBO建模思路可启发ST系列储能变流器的并网/离网切换算法优化，减少计算资源消耗。基于图论的无损重构方法适...

Yue Xiang · Guohua Zhang · Xinjin Wang · Guoyin Zhang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 压缩空气储能（CAES）被认为是一种为电力系统提供辅助服务的可行方案，其中地下衬砌岩洞（LRC）是储存压缩空气的良好选择。在过去几十年中，基于现场试验和数值模拟，已提出了一些关于LRC的旧有设计理念，例如由围岩承担大部分内压而钢衬承担较少荷载等。然而，这些理念尚未得到理论上的验证。为克服这一局限性，本文在若干合理假设的基础上，建立了一个严谨的解析模型，用以证明LRC的荷载分担特性。尽管仅涉及简单的弹性理论，该解析模型仍能可靠地预测LRC的力学行为，并通过与数值模拟以及实验室/现场试验结果的...

解读: 该压缩空气储能地下洞穴承载特性研究为阳光电源大规模储能系统提供重要参考。研究揭示围岩承担80%内压、混凝土衬砌17%、钢衬仅3%的荷载分配规律,对PowerTitan等大型储能系统的选址具有指导意义。CAES作为电网辅助服务的可行方案,可与阳光电源ST系列PCS协同构建GW级储能电站。研究提出的高地...

Yutong Fan · Weihang Zhang · Yachao Zhang · Yinhe Wu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月

在本文中，展示了一种在具有氮化铝（AlN）缓冲层的碳化硅（SiC）衬底上实现的具有反向阻断兼容性的增强型（E - Mode）氮化镓 - 硅（GaN - Si(100)）单片异质集成共源共栅开关（RBMHIC - 开关）。栅漏间距（LGD）小于 22 微米的 RBMHIC - 开关的阈值电压（VTH）为 2.64 V，正向栅极电压摆幅达 16.27 V，导通电压（VON）为 0.3 V，在 - 2000 V 时反向漏电流（IR）极低，仅为 3.5×10⁻⁴ mA/mm。该开关实现了 2264 V ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN-Si异质集成反向阻断开关技术具有显著的战略价值。该器件实现了1.27 GW/cm²的功率品质因数，这一指标直接关系到我们光伏逆变器和储能变流器的功率密度提升潜力。 该技术的核心优势在于三个方面与我们的产品需求高度契合：首先，2200V级的双向阻断能力配合极低的...

Zonghui Sun · Guangsen Wang · Zhuolan Li · Xizheng Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本文提出了一种基于导通电阻（$R_{on}$）/关断电阻（$R_{off}$）模型的基于桥路的电力电子变换器实时仿真方法。通过构建等效系统状态方程，在现场可编程门阵列（FPGA）实现中，所有乘法运算都可以通过移位加法运算来完成，从而避免使用数量有限的乘法器。然后，在FPGA上以20 ns的仿真时间步长对一个50 kHz的双有源桥变换器和一个100 kHz的交 - 直 - 交变换器进行了仿真。精度、时序和资源消耗结果验证了该方法的有效性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Ron/Roff模型的FPGA实时仿真技术具有重要的战略价值。该技术通过构建等效系统状态方程，将乘法运算转化为移位加法操作，显著降低了FPGA硬件资源消耗，这对我们的产品开发和测试流程具有直接应用价值。 在光伏逆变器和储能变流器开发领域，该技术能够实现20纳秒时间...

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...

Xiao Cai · Ning Zhang · Jiaxin Wang · Haiyang Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月

随着电力系统中采用电网换相高压直流（LCC - HVDC）输电的发电基地建设不断增加，高比例基于逆变器的电源（IBR）发电基地因不可避免的换相失败故障而面临过电压问题，这给系统保护和稳定性带来了挑战。本文提出了一种考虑过电压约束的高 IBR 渗透率发电基地电源规划模型，该模型在使建设成本最小化的同时，确保任何母线的电压都不超过过电压限值。在解析模型中明确建模了同步发电机、同步调相机和 IBR 对过电压的影响，并将这一非线性约束保守地转化为线性形式。实际发电基地规划的仿真验证了过电压约束对系统运行...

解读: 该研究对阳光电源大型新能源基地解决方案具有重要指导意义。研究成果可直接应用于SG系列大型光伏逆变器和ST系列储能变流器的暂态过电压控制设计，特别是在LCC-HVDC送端系统中的无功功率优化配置。通过优化IBR控制策略和动态无功补偿配置，可提升阳光电源产品在高压直流送端的电压稳定性能。这对完善公司GF...

Zhaobo Zhang · Xibo Yuan · Wenzhi Zhou · Mudan Chen 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年12月

功率模块封装仍然是阻碍碳化硅（SiC）器件在变流器中实现高功率密度和最佳可靠性的制约因素之一。本文提出了一种无热界面材料（TIM）的风冷功率模块架构，即芯片直接贴装在散热器上（chip - on - heatsink），以提高热性能和结构可靠性。芯片直接贴装在散热器上的封装方式无需热界面材料，即可将导电铜走线与氮化铝（AlN）陶瓷散热器结合在一起。这种无热界面材料的封装设计简化了制造工艺，因为芯片与散热器之间的层叠结构较少，从而省去了一些步骤，如在基板上粘贴底部铜层和组装散热器。本文制作了两种1...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无导热界面材料（Non-TIM）的芯片直接散热封装技术对我们的核心产品线具有重要战略意义。在光伏逆变器和储能变流器领域，SiC功率器件的可靠性和散热性能直接决定了系统的功率密度和长期稳定性，而这正是我们追求高效率、小型化产品的关键瓶颈。 该技术的核心价值体现在三个维度...

Jie Ji · Yinqi Xi · Yibai Wang · Jia Xiao 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 本研究针对苏北地区多能系统（MES）容量及灵活储能优化中的关键挑战，重点探讨了生物质能、风能与光伏发电源的集成问题。该研究对于提升绿色可再生能源的高效与可持续利用具有重要意义，是应对能源危机和环境问题的关键途径。本研究采用了一种生物质与灵活储能（BMFS）策略，涵盖风力涡轮机、光伏发电机、生物质供电单元以及储能系统的集成。通过运用集合经验模态分解-共生生物搜索-径向基函数（EMD-SSA-RBF）优化算法，在多种负荷条件下对系统性能进行了仿真模拟，旨在实现电网供需之间的平衡。该算法结合了E...

解读: 该多能源系统优化研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的EMD-SSA-RBF算法可启发iSolarCloud平台的预测性维护优化,提升储能系统在风光生物质混合场景下的调度精度。GBGT稳定供电策略可借鉴至VSG虚拟同步发电机控制技术,增强电网稳定性。研究...

Ruoying Zhang · United Kingdom · Nianhua Peng · Haitao Ye · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

在5G、电动汽车和量子技术快速发展的背景下，对更高速、高效且耐用电子器件的需求激增，促使研究人员探索突破传统半导体材料（如硅、GaN和SiC）极限的新体系。金刚石因其卓越的热导率、极高的硬度和宽禁带特性，成为极具潜力的候选材料。结合先进的异质结结构，金刚石基异质结器件在超高速功率电子、下一代量子计算及高频射频系统等领域展现出革命性应用前景。本文综述了该领域的重要进展与挑战。

解读: 金刚石异质结器件的超高热导率和宽禁带特性对阳光电源功率器件升级具有前瞻价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，当前采用的SiC/GaN器件已接近材料极限，金刚石器件可突破更高功率密度和开关频率瓶颈。其卓越散热性能可优化PowerTitan大型储能系统的热管理设计，减小冷却系统体积。在电动汽车O...

Lei Liu · Yijing Wang · Zhicheng Zhang · Zhiqiang Zuo · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年9月

本文针对由多个并联升压变换器构成的直流微电网，在有限通信带宽条件下提出了一种事件触发的分布式滑模控制（SMC）方案。通过摒弃理想电压源假设，将多个升压变换器建模为非理想电压源，并利用滑模控制有效处理其不确定性。设计了有限时间分布式控制框架，实现快速收敛、低稳态误差的电压调节与功率均分。进一步引入事件触发机制，降低高负载任务下的通信带宽开销。仿真与实验结果验证了该方法在节省带宽和抑制扰动方面的有效性。

解读: 该事件触发分布式滑模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。在多模块并联的储能系统中，非理想电压源建模更贴近实际工况，滑模控制可有效应对电池SOC差异、内阻变化等不确定性。事件触发机制可显著降低CAN/以太网通信负载，提升系统可靠性。有限时间收敛特性能...

Gang Yang · Zhifan Li · Pan Sun · Xusheng Wu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

本文研究了一种基于线性参数变化（LPV）模型的电容式无线功率传输（CPT）系统输出电压波动抑制方法，该系统采用串联Buck变换器并在互电容变化条件下运行。利用LPV模型描述输入电压波动下Buck变换器的动态特性，并结合归一化既约因子（NCF）方法设计鲁棒控制器，以保证系统稳定性和动态性能。实验结果表明，所提方法在不同扰动频率和负载条件下均能实现快速电压调节并维持输出电压稳定，验证了控制策略的鲁棒性与适应性，为提升CPT系统性能提供了可靠解决方案。

解读: 该LPV鲁棒控制技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。文中针对输入电压波动的Buck变换器控制策略可直接应用于ST系列储能变流器的DC/DC环节，提升电网波动下的母线电压稳定性；LPV建模方法能有效处理储能系统SOC变化、温度漂移等参数时变特性，增强PowerTitan系统的全工况适应性。对...

Xiaoran Gong · Haohao Zhang · Jiachen Ye · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

摩擦纳米发电机（TENG）作为气体传感器是一种无需外部电源的检测策略。本研究制备了Ag/Bi2WO6复合材料，并将其用作TENG器件中的摩擦电层。引入Ag颗粒显著提升了器件的输出性能。此外，基于2% Ag/Bi2WO6的自供电气体传感器（SPGS）对100 ppm乙醇表现出27.6%的响应值，响应时间和恢复时间分别为72.7秒和81秒。该传感器还具有较低的检测限（LOD），可达2.7 ppm。其气体敏感性能的提升归因于Ag的催化作用，该作用促进了乙醇气体分子的吸附与脱附过程。本工作展示了多元金属...

解读: 该自供电气体传感技术对阳光电源充电桩和储能系统安全监测具有应用价值。Ag/Bi2WO6摩擦纳米发电机可集成于充电站环境监测,实现无源乙醇等可燃气体检测,响应时间72.7秒、检测下限2.7ppm满足安全预警需求。该技术可启发iSolarCloud平台开发基于能量采集的分布式传感网络,利用设备振动或温差...

Jiale Du · Bin Hou · Ling Yang · Yachao Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

在本文中，我们报道了一种在高质量超薄缓冲层上制备的高性能增强型氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT），该超薄缓冲层是通过在高电阻率（HR）硅衬底上采用两步渐变（TSG）过渡结构实现的。由于TSG过渡结构能够使位错迅速湮灭，该超薄缓冲层的总位错密度（TDD）低至<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于硅基衬底的增强型GaN HEMT技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的两步梯度过渡结构实现了超薄缓冲层的高质量外延生长，将位错密度降低至1.7×10⁹ cm⁻²，这为功率器件性能的突破奠定了基础。 在光伏逆变器和储能变流器领域，该技术展现的5.32 W/mm输出...

Yancheng Wang · Xin Xie · Haobing Zhang · Xintao Fan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

磁性斯格明子作为一种拓扑自旋结构，在新一代自旋电子学器件中具有重要应用前景。人工合成的反铁磁体系（SAF）中的斯格明子能有效抑制斯格明子霍尔效应并实现更快的动力学行为，因而尤为引人关注。然而，利用自旋转移矩驱动SAF斯格明子所需的临界电流密度通常显著高于传统铁磁系统。本文通过理论分析与数值模拟表明，通过对体系中不同层施加差异化的电流，可显著降低SAF斯格明子的临界电流密度。该方法适用于周期性钉扎的斯格明子体系，兼具抑制霍尔效应和降低驱动电流的双重优势，为高效操控SAF斯格明子提供了新途径。

解读: 该斯格明子脱钉电流优化技术对阳光电源未来储能系统的磁性存储器件具有前瞻价值。SAF体系通过差异化电流驱动降低临界电流密度的方法，可启发ST系列储能变流器中功率器件的非对称驱动策略设计，在多电平拓扑中通过优化各桥臂开关管的驱动时序与电流分配，降低开关损耗。该研究抑制霍尔效应的思路与PowerTitan...

Jian Wang · Xiaomin Zhang · Baoquan Sun · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

通过在原子级薄的过渡金属硫族化合物中引入点状应变扰动制备的阵列化单光子源，因其纳米尺度的定位精度而受到广泛关注。然而，目前在同样为二维半导体材料的量子阱中尚无相关研究。相比过渡金属硫族化合物，量子阱具有可调带隙的独特优势，意味着由此方法在量子阱中制备的单光子源波长可覆盖更宽范围。本文在量子阱薄膜中引入局域双轴应变，实现了确定性单光子发射器的制备，验证了该方法在量子阱中构建单光子源的可行性，为发展实用化量子器件提供了新途径。

解读: 该量子阱单光子发射器技术虽属前沿量子光学领域，但其应力工程调控半导体能带的思路对阳光电源功率器件研发具有启发意义。在SiC/GaN宽禁带半导体器件中，应力调控可优化载流子输运特性，提升ST系列储能变流器和SG逆变器中功率模块的开关性能与可靠性。该技术的纳米级精准定位方法可借鉴至功率芯片缺陷检测，结合...

Xiaoqiang Guo · Hengyi Zhu · Han Zhang · Senyu Du 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

在可再生能源制氢系统中，过大的电流纹波会影响电解槽的使用寿命。传统三相有源桥移相策略仅有两个外部移相角，缺乏优化电流纹波的多余控制自由度。为解决该问题，本文提出一种适用于三有源桥（TAB）拓扑的电流纹波抑制策略。该策略在制氢端口设置一个内部移相角，增加了系统的控制自由度数量。通过计算得到最优移相角组合，可有效抑制制氢端口输出电流的电流纹波。

解读: 从阳光电源光伏制氢业务布局来看，这项三重有源桥（TAB）电流纹波抑制技术具有重要的战略价值。当前我们的光伏制氢系统面临的核心挑战之一，正是如何在功率变换环节有效降低电流纹波对电解槽寿命的影响。传统三相有源桥相移策略仅有两个外部相移角，控制自由度受限，难以实现电流质量的深度优化。 该论文提出的技术方...

Shaofan Zhang · Ting Qian · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

本文提出了一种面向光伏（PV）-电池系统集成的新型三端口变换器（TPC）拓扑。通过开关器件复用，将三电平双 Boost 变换器与全桥 LLC 变换器集成，简化了功率转换过程并实现软开关，提升了效率与功率密度。三电平结构有效缓解电池放电电压波动，交错结构降低了光伏侧电流纹波，增强了系统稳定性。采用混合 PWM-PFM 控制策略，实现各端口独立高效的功率管理。理论分析与实验结果验证了该 TPC 设计的有效性。

解读: 该三端口变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器及光储一体化产品具有重要应用价值。三电平双Boost与LLC谐振集成方案可直接应用于光伏-储能系统的功率变换级，通过器件复用提升功率密度，契合阳光电源PowerTitan大型储能系统的高集成度需求。交错三电平结构有效抑制光伏侧电流纹波，优化MPPT性能，...