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低频感应加热应用AC/AC MMC的变开关频率控制
Variable Switching Frequency Control of AC/AC MMC for Low Frequency Induction Heating Applications
Gelin Huang · Fujun Ma · Shanwei Fan · Cheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
在特殊钢生产中,中间包感应加热电源在高温、密闭、高粉尘环境下运行,器件散热困难导致变换器内部元件损耗增加。针对应用于低频感应加热领域的AC/AC MMC变换器提出变开关频率主动热控制策略。通过建立热阻抗模型详细分析损耗特性和热摆动特性。针对双基频结构创新性提出三重傅里叶积分变换,推导电网电流的精确数学表达式。考虑并网电流THD、效率和结温,建立开关频率优化数学模型。仿真和实验结果证明所提控制策略降低结温摆动和系统损耗的有效性。
解读: 该变频主动热控制技术对阳光电源工业加热和特殊应用场景变换器有重要优化价值。变开关频率优化方法可应用于ST储能变流器的多工况运行模式,平衡效率和热管理。三重傅里叶变换谐波分析技术对复杂多频系统的电能质量优化有借鉴意义。该技术对PowerTitan大型储能系统的热管理策略和损耗优化有参考价值,可延长器件...
具有非线性刚度的虚拟同步发电机虚拟转轴控制用于功率振荡抑制
Virtual Shaft Control of Virtual Synchronous Generator With Nonlinear Stiffness for Power Oscillation Suppression
Xiangyu Zhang · Huazhi Liu · Yabo Cao · Yuan Fu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月
在高比例风电接入系统中，虚拟同步发电机（VSG）需具备宽频带功率振荡抑制能力并降低自激共振风险。本文首先分析基于双馈感应发电机（DFIG）风电机组所模拟VSG与同步机间的线性虚拟转轴耦合关系，建立引入虚拟转轴后的两自由度系统模型。提出一种具有立方刚度的非线性虚拟转轴结构，以降低VSG自激共振风险，并结合最优带宽理论拓展其振荡抑制频带。进一步设计适用于DFIG风电机组的非线性虚拟转轴控制策略，优化关键参数。在32%高风电渗透率的9节点系统硬件在环平台上验证，结果表明该方法可有效提升VSG的频率调节...
解读: 该非线性虚拟转轴VSG控制技术对阳光电源储能与风光产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制策略优化,提升系统频率调节能力;也可集成到SG系列大功率逆变器的VSG控制中,增强高渗透率场景下的并网稳定性。通过引入非线性刚度特性,可有效降低储能变流器在弱电网条件下的自激振荡风险,扩...
聚四氟乙烯缓冲膜在加压烧结键合中的压力平衡效应
The Pressure Balance Effect of the Polytetrafluoroethylene Buffer Film in Pressure-Assisted Sintering Bonding
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...
基于解聚合策略的虚拟电厂异构柔性资源优化协同调度
A De-aggregation strategy based optimal co-scheduling of heterogeneous flexible resources in virtual power plant
Zixuan Zheng · Jie Li · Xiaoming Liu · Chunjun Huang 等10人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 虚拟电厂（VPP）作为一种有效解决方案，可在包含多种类型柔性资源（FRs）的并网型微电网中维持内部功率平衡，并参与外部削峰辅助服务。然而，随着不同类型柔性资源在响应行为上的特征异质性日益显著，以及其在削峰过程中的耦合关系，给VPP调度指令的精确分解带来了挑战。本文提出一种基于离散选择模型和特征匹配方法的解聚合策略，以动态排序柔性资源的响应顺序，同时优化VPP的削峰能力。首先，对异构特征进行精细化建模，以刻画多类型柔性资源满足并网微电网调度需求（SDGM）的响应能力。随后，构建特征差异量化模...
解读: 该VPP解聚优化策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。通过异构资源特征建模和动态响应排序,可提升储能系统参与电网调峰辅助服务的精准度。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,能够优化多类型柔性资源协同调度,降低70%调峰偏差。该技术可增强阳光电源微网解决...
基于硅衬底并采用刻槽n+-GaN帽层与局域钝化层的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管以提升优值和动态特性
AlGaN/GaN-based SBDs grown on silicon substrates with trenched n+-GaN cap layer and local passivation layer to improve BFOM and dynamic properties
Zhizhong Wang1Jingting He2Fuping Huang2Xuchen Gao1Kangkai Tian2Chunshuang Chu2Yonghui Zhang1Shuting Cai2Xiaojuan Sun3Dabing Li3Xiao Wei Sun4Zi-Hui Zhang5 · 半导体学报 · 2025年9月 · Vol.46
本文设计并制备了在硅衬底上具有刻槽n+-GaN帽层的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管。研究表明，n+-GaN帽层可向AlGaN/GaN沟道注入更多电子，使二维电子气密度提高一倍，比导通电阻降至约2.4 mΩ·cm²。通过干法刻蚀形成刻槽结构消除关态表面漏电，并在场板沉积前引入Si₃N₄钝化层，有效抑制刻蚀导致的表面缺陷，使漏电流降低至约8×10⁻⁵ A·cm⁻²，击穿电压达876 V，Baliga优值提升至约319 MW·cm⁻²。该Si₃N₄层还可抑制电子捕获与输运过程，显著改善动态导通电阻...
解读: 该硅基GaN肖特基二极管技术对阳光电源功率变换系统具有重要应用价值。刻槽n+-GaN帽层技术使比导通电阻降至2.4 mΩ·cm²，Baliga优值达319 MW·cm⁻²，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的同步整流电路，降低导通损耗15-20%。局域钝化层抑制动态导通电阻退化的方案...
基于多图神经网络辅助双域Transformer的风力发电时空预测
Spatiotemporal forecasting using multi-graph neural network assisted dual domain transformer for wind power
Guolian Hou · Qingwei Li · Congzhi Huang · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325
摘要 准确预测风力发电量对于风电场的运行与维护决策至关重要。随着风电机组规模和容量的不断增加，综合考虑时间与空间特征已成为提高预测精度的关键。本文提出一种新颖的多步风力发电时空预测方法，该方法采用多图神经网络辅助的双域Transformer模型。具体而言，为充分表征风电机组之间的异质依赖关系，通过注意力机制构建多种关系图并将其融合为统一图结构。随后，设计了时空融合模块（STFM），结合图卷积网络与一维卷积神经网络，以同时捕捉时间与空间特征。此外，提出了时频双域Transformer（DDform...
解读: 该时空多图神经网络风电预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。可集成至iSolarCloud平台,为风储耦合场景下的ST系列PCS提供精准功率预测支撑,优化储能充放电策略。多步预测能力(10分钟至6小时)与PowerTitan储能系统的能量管理周期高度契合,可提升风储协同调度精度。其时频双域Tr...
碳化硅功率模块大面积银烧结关键工艺研究
Research on the Key Processes of Large-Area Silver Sintering for SiC Power Modules
Guiqin Chang · Di An · Erping Deng · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年1月
本文提出了一种用于碳化硅（SiC）功率模块大面积银烧结连接的替代工艺方法，该方法集成了干燥过程。所提出的方法显著简化了大面积烧结的生产流程。作为典型应用，采用该方法对 SiC 功率模块（1200 V/17 mΩ，八芯片并联）进行封装，实现了陶瓷基板（50×60 mm²）与散热器之间的可靠连接。通过对力学性能、热阻和热冲击可靠性的评估，验证了所提出的大面积银烧结方法的优势。结果表明，调整银浆印刷厚度可以适应活性金属钎焊（AMB）基板的翘曲。优化干燥温度和加热速率，即使采用单次印刷和集成干燥工艺，也...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项大面积银烧结技术对我们的核心产品线具有重要战略意义。SiC功率模块是光伏逆变器和储能变流器实现高效率、高功率密度的关键器件，而该研究提出的集成干燥工艺的银烧结方法，直接解决了大面积封装的工艺复杂性问题，这对我们推进新一代高功率产品开发极具价值。 该技术的核心优势与我们...
锡掺杂三维海胆状W18O49材料用于超级电容器
Sn-doped three-dimensional sea urchin-like morphology of W18O49 marterials for supercapacitor
Yanmei Li · Jin Hu · Huachao Huang · Zheng Liu 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年2月 · Vol.36.0
高性能超级电容器对于推动储能器件的发展至关重要，而优异的活性材料是实现这一目标的关键。W18O49被认为是一种极具前景的电极材料，在能量转换与存储领域具有广泛应用，例如以纳米线和纳米棒形式存在时表现突出。然而，该材料仍面临诸如导电性低和活性位点不足等挑战。异原子掺杂策略已被证明有效，例如锡（Sn）掺杂具有提升基体性能的潜力，但此前尚未在W18O49材料中进行探索。本研究通过一种简便的一锅溶剂热法，精心设计并合成了系列锡掺杂的W18O49材料。通过多种分析手段证实了锡的成功掺杂，并观察了不同锡掺杂...
解读: 该Sn掺杂W18O49超级电容器材料技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其546 F·g⁻¹高比电容和86%循环稳定性可应用于ST系列PCS的直流侧缓冲电容优化,提升PowerTitan储能系统的功率响应速度和循环寿命。三维海胆状结构提供的高比表面积和活性位点设计思路,可借鉴于SiC/GaN功率...
考虑动态电价的交通能源系统滞后能量管理与优化
Hysteresis energy management and optimization of transportation energy system considering dynamic electricity price
Minwang Wanga1 · Wenlong Yangb1 · Wenchao Zhu · Yang Yang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327
高比例可再生能源接入电动汽车充电站和氢燃料加注站时，常面临显著的能量波动、能源浪费和系统不稳定等挑战。为应对这些挑战，本研究提出了一种新型动态滞后能量管理策略（DHEM）。该策略引入滞后理论，通过设定锂离子电池荷电状态（SOC）的阈值——SOC_grid、SOC_elzoff 和 SOC_elzon，调节储能系统的充放电策略。此外，设计了针对动态电价的价格差评估机制，以优化电解槽和电池的运行，实现储能与能耗之间的平衡。随后采用非支配排序遗传算法进行多目标优化，重点评估平准化能源成本（LCOE）和...
解读: 该动态滞环能源管理策略对阳光电源储能系统及充电桩业务具有重要价值。文中提出的SOC多阈值控制机制可直接应用于ST系列PCS的电池管理优化,通过动态电价响应机制提升PowerTitan储能系统的经济性。LCOE降低17%的成果为充电站配储方案提供了优化方向,特别是在光储充一体化场景中,结合iSolar...
基于加速应力测试预测实际运行中TOPCon光伏组件的潜在诱导衰减
Prediction of potential induced degradation for TOPCon PV modules working in field based on accelerated stress testing
Zhiwei Li · Kai Yu · Le Wang · Jian Huang 等10人 · Solar Energy · 2025年4月 · Vol.290
摘要 潜在诱导衰减（PID）是光伏（PV）组件在高系统电压、高湿度和高温环境下运行时面临的一个严重问题，可能导致显著的性能损失。本研究建立了一种基于双面玻璃结构的隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）电池组件来预测实际应用中PID衰减行为的方法。采用阿伦尼乌斯方程（Arrhenius equations），结合光照强度为800 W/m²的稳态试验箱中获得的PID数据，对光伏组件功率衰减速率进行拟合。此外，评估了不同温度条件下的加速因子（AF），即加速测试中的功率衰减速率与实地衰减速率之比。该方法被应...
解读: 该TOPCon组件PID预测方法对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要价值。研究揭示不同气候区PID衰减规律(华南30年衰减1.57%,中东1.13%),可指导1500V高压系统设计优化。建议将Arrhenius加速因子模型集成至iSolarCloud预测性维护算法,针对高...
以单位里程成本最小化为目标的燃料电池混合动力重型牵引车最优容量配置
Optimal sizing of fuel cell hybrid electric Heavy-Duty tractor with minimum of unit mileage cost
Xiaoyu Wang · Shouwen Yao · Pengyu Li · Yuyang Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年4月 · Vol.330
摘要 本文提出了一种针对由燃料电池系统（FCS）、电池（B）和超级电容器（SC）组成的混合储能系统（HESS）的燃料电池混合动力重型牵引车（FCHHT）的最优混合能源容量配置方法。为此，提出了一种以单位里程（10^4 km）成本（UMC）为目标函数的评价指标，用于综合评估系统的初始成本、退化成本以及氢气消耗成本。此外，提出了一种基于平均功率与荷电状态（APS）的能量管理系统（EMS），其中给出了FCS与HESS之间的功率分配策略，并通过驱动循环功率需求的平均功率、FCS最高效率点功率、FCS最大...
解读: 该燃料电池混合动力重卡优化技术对阳光电源储能及充电业务具有重要借鉴价值。论文提出的电池+超级电容混合储能系统(HESS)架构与阳光电源ST系列PCS的多源协调控制理念高度契合,其基于平均功率和SOC的能量管理策略可应用于PowerTitan储能系统的功率分配优化。单位里程成本(UMC)优化方法为储能...
结合氨分解、质子交换膜燃料电池与微型燃气轮机的高效氨燃料混合发电系统：热力学模型与性能优化
High-efficiency ammonia-fueled hybrid power generation system combining ammonia decomposition, proton exchange membrane fuel cell and micro gas turbine: A thermodynamic model and performance optimization
Li Linabc1 · Mingwei Sunac1 · Yifan Wu · Wenshi Huang 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325
摘要 作为一种具有液化储存和运输优势的无碳氢（H₂）载体，氨（NH₃）被视为用于氢气生产和发电的一种有竞争力的清洁能源载体。本文设计了一种新型以氨为燃料的混合发电系统，该系统将氨分解反应器（ADR）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）和微型燃气轮机（MGT）相结合，并采用热化学余热回收技术用于ADR。建立了系统级的热力学模型，以评估不同优化策略下的系统性能。模型计算结果表明，将氨分解温度从500 °C降低至350 °C，可使能量效率从33.5%提升至43.2%，因此提出了两种改进的集成策略。将部分...
解读: 该氨燃料混合发电系统对阳光电源氢能储能方向具有前瞻价值。其PEMFC与微燃机耦合架构可借鉴至ST储能系统的冷热电三联供场景,通过热化学回收提升能效至44%的思路,可启发PowerTitan储能电站集成燃料电池的热管理优化。氨作为零碳储氢载体的液化运输优势,契合大规模储能调峰需求。系统级热力学建模方法...
基于深度强化学习并考虑电驱动系统热特性的混合动力汽车能量管理策略
Energy management strategy for hybrid electric vehicles based on deep reinforcement learning with consideration of electric drive system thermal characteristics
Juhuan Qin · Haozhong Huang · Hualin Lu · Zhaojun Li · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
摘要 深度强化学习已成为实现混合动力汽车在线优化能量管理的有力候选方法。然而，以往的研究尚未考虑混合电驱动系统中关键部件整体热特性对系统性能的影响。本文针对插电式混合动力汽车，提出一种基于深度确定性策略梯度算法并考虑电驱动系统热特性的能量管理策略，旨在将电池和电机的温度控制在安全范围内，同时提升车辆的整体性能。首先，构建了电池与电机的温度模型，并将其引入能量管理策略框架中；其次，采用基于深度确定性策略梯度的智能算法调节权重系数，以实现多目标之间的协调优化。基于多种典型循环工况开展了仿真实验，结果...
解读: 该深度强化学习热管理策略对阳光电源电动汽车驱动系统及储能产品具有重要价值。在电机驱动器方面,可借鉴其温度预测模型优化功率器件(SiC/IGBT)热管理,降低损耗并延长寿命;在储能PCS(ST系列)中,可应用DDPG算法实现电池热状态动态调控,提升PowerTitan等系统循环寿命;在充电桩OBC产品...
单变换器双开关磁阻电机系统的同步运行分析与控制
Synchronous Operation Analysis and Control for Single-Converter Dual-Switched Reluctance Motor System
Shichuan Ding · Xiaobin Huang · Jun Hang · Wei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
为降低多电机系统中多个功率变换器占用的空间和成本，本文聚焦于单变换器双开关磁阻电机（SRM）系统。基于开关磁阻电机的数学模型以及双开关磁阻电机的电感特性关系，本文介绍了单变换器双开关磁阻电机系统中相电流自调节的内在特性，即双开关磁阻电机可自发调节其相电流以克服负载不平衡。然而，当负载不平衡程度进一步加剧时，双开关磁阻电机系统因位置差增大而容易崩溃。为此，基于相电流自调节特性，本文提出了几种同步控制策略。所提出的平均位置信号控制（APSC）策略采用SRM₁和SRM₂的平均位置作为反馈位置信号，有效...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单变换器双开关磁阻电机系统的同步控制技术具有重要的战略参考价值。该技术通过单个变换器同时驱动两台电机，有效降低了多电机系统的空间占用和成本，这与我们在储能系统和新能源装备领域追求高功率密度、低成本的目标高度契合。 在储能系统应用层面，该技术揭示的相电流自调节机制和位置...
用于提高轻载至超轻载效率的有源钳位反激变换器三模控制方案
Triple-Mode Control Scheme for an Active-Clamp Flyback Converter to Improve Efficiency at Light-to-Ultralight Loads
Thanh Nhat Trung Tran · Hong-Ji Li · Huang-Jen Chiu · Jian-Min Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
有源钳位反激（ACF）变换器因结构简单、成本低而广泛应用于小功率场合。传统互补控制策略在重载下效率较高，但在轻载至超轻载时因辅助开关导通损耗显著而导致效率下降。本文提出一种工作于断续导通模式（DCM）的ACF变换器，采用三模控制策略，针对不同负载条件分别应用互补与非互补控制。中重载时采用互补控制以降低开关损耗；轻载时采用非互补控制以缩短辅助开关导通时间；超轻载时启用突发模式进一步提升效率。该方案确保主开关在整个负载范围内实现软开关，辅助开关在中重载时亦实现软开关。实验结果表明，在65 W原型样机...
解读: 该三模控制ACF变换器技术对阳光电源车载OBC充电机和光伏优化器产品具有重要应用价值。在OBC充电机中，车辆长时停放时处于超轻载待机状态，该技术的突发模式和非互补控制可显著降低待机功耗，提升整体能效等级。在组件级光伏优化器中，早晚低辐照和阴影遮挡场景下常工作于轻载，三模控制策略可确保轻载效率达90%...
通过界面增强实现高效光热转换、储能及优异形状稳定性的复合相变材料
Composite phase change materials with efficient solar-thermal energy conversion, storage and superior shape stability by interfacial enhancement
Rong Xu · Kaiyuan Wang · Zhongguo Zhao · Wenhu Li 等12人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.334
摘要 相变材料在热管理领域具有广泛应用，但由于光热转换效率低和易泄漏等问题，其在新能源转换与存储领域的应用受到限制。本研究通过溶液共混、定向冷冻、化学气相沉积处理和真空浸渍方法制备了一种垂直取向的聚乙烯醇/MXene/正二十八烷复合相变材料。MXene的引入拓宽了材料的光吸收光谱，增加了复合相变材料的表面粗糙度，有助于形成额外的热传导通路并提高负载能力。通过化学气相沉积法对材料进行甲基三乙氧基硅烷改性后，显著增强了聚乙烯醇/MXene气凝胶与正二十八烷之间的相互作用，进一步提升了材料的负载能力、...
解读: 该复合相变材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其97.1%的光热转换效率和236 J/g高焓值可优化PowerTitan储能柜的热管理系统,解决电池模组散热难题。垂直取向结构与MXene增强的0.42 W/(m·K)热导率,可应用于ST系列PCS功率器件散热设计,提升SiC/IGBT模块可靠...
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...
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