Zhenbin Zhang · Guangze Chen · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摘要：高功率（兆瓦级）能量转换系统的开关频率通常远低于低功率（千瓦至数百千瓦）系统。因此，对于前者而言，谐波问题是至关重要的问题，尤其需要先进的调制和控制技术。在本研究中，对一类谐波编程脉冲宽度调制（HPPWM）技术进行了全面综述，并提供了一种方便且可定制的快速构建解决方案。该综述涵盖了现有先进HPPWM策略的原理、求解算法和实现方面的内容。归纳出统一的构建方案，以帮助科学家/工程师根据自身需求定制合适的HPPWM解决方案。对其求解方法和提高实现性能的策略进行了基准测试和分析，这将为定制化设计提...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于谐波程控调制（HPPWM）技术的综述论文具有重要的战略参考价值。该技术专门针对兆瓦级中高压能量转换系统的低开关频率运行特性，这与我司1500V大型地面光伏逆变器、兆瓦级储能变流器（PCS）以及风电变流器等核心产品的应用场景高度契合。 在技术价值层面，HPPWM通过...

Liang Xu · Chen Qian · Wenxiang Zhao · Lele Chang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

本文提出一种考虑电压源逆变器（VSI）非线性的直流偏置混合励磁游标电机最大转矩每安培（MTPA）控制策略，采用双虚拟方波信号注入方法。首先在旋转坐标系下建立计及VSI非线性的电机数学模型，通过双信号注入减小高阶导数忽略对MTPA判据的影响，并在控制中补偿逆变器非线性效应，从而提高MTPA点的准确性。此外，引入迭代算法预处理电流矢量角以提升动态响应。仿真与实验结果验证了该策略的优越性。

解读: 该直流偏置混合励磁电机MTPA控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。双信号注入法可精确补偿VSI非线性，直接适用于车载OBC和电机驱动系统，提升转矩控制精度和效率。该技术对ST系列储能变流器的飞轮储能应用、充电桩的永磁同步电机控制也有借鉴意义。逆变器非线性补偿策略可优化阳光电源SiC/...

Hualei Zheng · Fei Xu · Xiaoning Li LiXN · Zhixin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

现有无线电能传输（WPT）系统的控制方法难以同时实现零电压开关（ZVS）、输出稳定和效率优化。为解决这一问题，本文通过将控制结构划分为具有优先级的层次，提出了一种分层约束模型预测控制（HCMPC）方法。HCMPC无需使用复杂的加权因子，即可同时实现零电压开关、输出调节和效率优化。实验结果表明，在30至80 Ω的宽负载范围内，HCMPC的输出电压误差低于0.5%，效率高于90%。在负载瞬变情况下，稳定时间分别为12 ms和15 ms。同时，WPT系统可确保在整个负载范围内所有开关均能实现零电压开关...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于无线电能传输（WPT）系统分层约束模型预测控制的研究具有重要的技术参考价值和潜在应用前景。 该论文提出的HCMPC方法通过分层优先级结构，同时实现了零电压开关（ZVS）、输出稳定性和效率优化的多目标控制，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、高可靠性目...

Sijia Wang · Yin Xu · Xiangyu Wu · Jiaxuan Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

近年来，在水电占比较高的电力系统中出现了超低频振荡（ULFO）现象，这严重威胁着系统的稳定性。随着光伏发电站在电网中占比的快速增加，利用光伏发电站的调节能力来抑制超低频振荡是可行的。首先，指出了传统菲利普斯 - 赫夫隆模型在分析超低频振荡时的不适应性。其次，建立了水 - 光一体化系统的频率响应模型，并在此模型的基础上提出了一种用于抑制超低频振荡的光伏附加阻尼控制方法。第三，将该频率响应模型扩展到多水电和多光伏系统，并协同设计多个光伏发电站的附加阻尼控制参数。最后，时域仿真和实验结果验证了所提方法...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文所提出的水光互补系统超低频振荡（ULFO）抑制技术具有重要的战略价值。当前我国西南地区正在大力发展水光互补基地，但高比例水电系统固有的超低频振荡问题已成为制约新能源消纳和电网稳定的关键瓶颈。该研究突破了传统Phillips-Heffron模型的局限性，创新性地提出利用...

Hongrong Yang · Quanyi Chen · Xiaoying Shi · Yinliang Xu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月

本文提出了一种针对锂离子电池和冷却系统的快速充电管理策略，旨在解决在多种物理约束条件下实现快速充电，同时将冷却能耗和电池老化降至最低的难题。将电池与冷却系统之间的复杂耦合关系构建为基于斯塔克尔伯格博弈的双层优化框架，以反映充电和冷却过程的顺序交互。为此，开发了一种基于斯塔克尔伯格博弈的软演员 - 评论家深度强化学习方法，并对其收敛性进行了严格证明，确保了该方法的可靠性。大量实验结果验证了该方法的有效性，表明其优于现有先进策略，包括单智能体深度强化学习、贝叶斯方法以及恒流 - 恒压（CCCV） -...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Stackelberg博弈和深度强化学习的快充管理技术具有重要的战略价值。该技术通过将电池充电与热管理系统的耦合关系建模为双层优化框架，实现了充电速度、能耗控制和电池寿命之间的动态平衡，这与我司储能系统的核心技术需求高度契合。 在储能业务层面，该技术可直接应用于我...

Yang Cao · Wei Gu · Mingwang Xu · Fei Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

随着可再生能源和电力电子设备在电力系统中日益普及，电力系统的特性如今由电力电子技术所塑造，这给电磁暂态（EMT）仿真中使用的加速算法带来了新的挑战。在此背景下，本文提炼了插值算法的五个关键技术要点，并提出了一种改进的插值算法。具体而言，采用帕德近似并将其与数值积分方法相结合，建立离散模型以提高精度和稳定性。利用开关定理进行重新初始化，这进一步降低了开关误差，并能更真实地反映开关暂态过程。此外，通过李雅普诺夫稳定性分析从理论上证明了该算法的稳定性。使用改进的插值算法，能够在保持高仿真效率和稳定性的...

解读: 该EMT仿真插值算法对阳光电源电力电子产品开发具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器设计阶段，高精度EMT仿真可准确预测高频开关暂态、谐波特性及并网交互行为，优化SiC/GaN器件开关策略与死区时间设计。对于构网型GFM控制器开发，精确的暂态仿真能验证虚拟惯量响应与故障穿越性能。在电动汽车O...

Yong Gu · Tianchun Nie · Shuqiang Chen · Yawen Xu 等13人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47

针对4H-SiC LDMOS因SiC/SiO₂界面质量差导致沟道载流子迁移率低的问题，本文提出在沟道区嵌入浮动N型岛（FN）作为“载流子库”，调控二维静电势与载流子分布，提升载流子发射效率和有效迁移率，降低比导通电阻。实验显示场效应迁移率最高提升86.7%，R_on,sp降低46.2%，且击穿电压几乎不受影响。

解读: 该技术显著提升SiC MOSFET器件的导通性能与高频开关效率，可直接赋能阳光电源组串式逆变器（如SG3125HV）、ST系列储能双向PCS及PowerTitan系统的主功率模块。尤其适用于高功率密度、高温工况下的新一代SiC功率模块设计，建议在下一代1500V+高压平台产品中联合封装厂开展FN结构...

Zeyang Chen · Dezhi Xu · Chao Shen · Yujian Ye 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月

电池储能系统（BESS）对于现代能源管理至关重要，有助于可再生能源整合和电网稳定。然而，BESS的故障诊断需要大量的手动网络调优。为克服这一问题，我们提出了一种用于BESS故障诊断的零样本神经架构搜索方法。首先，将神经网络分解为分段线性函数，并计算此类函数的拉德马赫复杂度。为防止批量归一化（BN）层反复缩放拉德马赫复杂度而使网络比较失效，利用BN层的方差来近似拉德马赫复杂度。最后，通过8位量化对选定的模型进行压缩，以便在移动设备上部署。该方法仅需0.51个GPU小时即可达到99.42%的准确率，...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于零样本神经架构搜索的锂电池故障诊断技术具有重要的工程应用价值。该技术通过Rademacher复杂度理论自动优化神经网络结构，在0.51 GPU小时内即可达到99.42%的诊断准确率，这为我们大规模储能电站的智能运维提供了高效解决方案。 该技术的核心优势在于三...

Zhao Shi · Zhengmao Li · Shun Chen · Yan Xu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2026年1月 · Vol.22

本文提出一种面向多能源配电网（MDS）的韧性恢复方法，通过两阶段协同框架联合优化抢修调度与系统恢复；引入电-热网络联合重构模型，并采用拟线性热流模型与两阶段随机规划处理电、热、交通多重不确定性；最终构建为考虑时空约束的混合整数线性规划问题，并设计罚函数高斯-赛德尔分解算法加速求解。

解读: 该研究高度契合阳光电源在光储氢多能互补系统集成与智能微电网解决方案的战略方向。其电-热联合重构与两阶段随机优化方法可直接赋能PowerTitan大型储能系统及ST系列PCS在综合能源园区中的动态协同调度能力，提升弱网/孤岛工况下热电联供场景的黑启动与快速恢复性能。建议将文中网络重构策略嵌入iSola...

Xianglie Sun · Xu Chen · Jun Luo · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年10月

接触电阻（$R_{c}$）在先进的互补金属氧化物半导体（CMOS）晶体管的导通电阻中占很大比例。随着CMOS器件不断小型化，降低$R_{c}$成为一项关键挑战，这使得降低比接触电阻率（$\rho _{c}$）变得愈发迫切。当$\rho _{c}$值已降至低于$10^{-9}~\Omega \cdot$cm²范围时，要准确可靠地提取如此超低的$\rho _{c}$，就需要开发先进的测试结构。在这篇综述中，详细研究了传统的传输线模型（TLM）和圆形传输线模型（CTLM）测试结构。此外，还讨论了基于C...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于超低接触电阻率测量技术的论文虽然聚焦于CMOS半导体领域，但其核心技术原理对我们的功率半导体器件开发具有重要借鉴意义。 在光伏逆变器和储能系统中，功率器件（如IGBT、SiC MOSFET）的接触电阻直接影响导通损耗和系统效率。随着我们向更高功率密度、更高转换效率...

Sijie Li · Ping Yang · Fan Liu · Shungang Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

针对传统光伏隔离端口架构中因额外中央变换器导致的效率损耗问题，引入差分功率处理（DPP）与串联型部分功率处理概念，提出一种光伏系统多自由度差分功率处理（MF-DPP）架构。该架构通过将辅助变换器与DPP变换器并联，并与光伏组件串联，使母线端口可直接连接特定电压需求的负载，提升系统整体效率。同时提出相应的控制算法，实现光伏组件最大功率点跟踪与DPP变换器总处理功率最小化的一致控制。实验平台验证了该架构及控制策略的有效性，结果表明在功率失配条件下系统效率显著提升。

解读: 该多自由度差分功率处理架构对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。MF-DPP架构通过串联型部分功率处理，仅对失配功率进行变换，可显著提升组串失配场景下的系统效率，与阳光电源现有分布式MPPT技术形成互补。该架构的辅助变换器并联拓扑可直接集成到SG系列组串式逆变器的多路MPPT设计中，减少中央...

Mingwang Xu · Wei Gu · Yang Cao · Shuaixian Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月

随着大量电力电子设备接入电网，电磁暂态（EMT）仿真技术对电网安全稳定运行至关重要。本文提出一种基于状态变量消去的EMTP型恒定导纳等效建模方法，采用“网络-节点电压-历史电流源”三层架构，通过矩阵分裂和引入输出方程构建低阶等效节点电压方程。该方法具有恒定导纳矩阵、保留内部动态特性、建模流程简洁、计算复杂度低等优点，相较于经典节点消去法更具通用性，适用于模块化电气设备。通过与离线EMT仿真及实验结果对比，验证了该方法在多种工况下均具备高精度与高效率。

解读: 该EMTP型恒定导纳等效建模方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统开发中，该方法可显著提升EMT仿真效率，通过状态变量消去技术降低计算复杂度，加速多机并联系统的暂态特性分析。对于SG系列光伏逆变器，该建模方法可优化1500V系统的电磁兼...

Yiming Wang · Shiyun Xu · Huadong Sun · Chen Shen · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

近期研究表明，含换流器接口发电（CIG）的电力系统暂态失稳主要与不稳定周期轨道（UPO）有关，而非不稳定平衡点（UEP）。这种现象在弱电网中尤为显著，凸显了研究稳定边界主导因素从 UEP 向 UPO 转变过程的重要性。为此，本研究提出了一种基于能量 - 角度复向量的电力系统暂态稳定分析新框架。在此框架下，开展了稳定边界转变点识别和稳定裕度评估工作。研究发现，CIG 占比增加、系统强度降低以及 CIG 控制参数设置不当等参数条件的变化，可能导致 UPO 在塑造稳定边界中起主导作用，进而使基于 UE...

解读: 该稳定边界演化理论对阳光电源高渗透率新能源系统具有重要指导意义。针对ST系列储能变流器和SG光伏逆变器，UPO失稳机制分析可优化GFM/GFL控制策略的参数边界设计，避免系统运行点接近临界转捩点。在PowerTitan大型储能系统中，可基于拓扑变化特征建立稳定域实时监测模型，提前预警环面分岔风险。对...

Wenhui Qiu · Hui Wang · Guo Xu · Xida Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

多电平混合调制可有效降低双向LCL谐振变换器轻载下环流。传统非对称多电平调制难以在正向和反向功率传输时同时维持软开关。基于基波谐波分析(FHA)的电流计算在瞬时电流方面存在显著偏差,特别是轻载和多电平调制下影响ZVS特性分析精度。本文提出基于多电平桥结构的混合调制策略,通过选择适当变换器开关逻辑拓宽反向功率传输软开关范围。结合移相角所提混合调制确保轻载下软开关。采用时域信号叠加分析方法替代FHA获得更准确的开关瞬时电流值。1.5kW实验样机验证混合调制策略有效性和时域分析方法准确性。

解读: 该混合调制软开关技术对阳光电源双向谐振变换器有重要优化价值。该策略可应用于ST储能系统双向DC-DC变换器的多电平拓扑,实现全负载范围软开关提高效率并降低EMI。时域分析方法对PowerTitan大型储能系统LCL谐振变换器的精确建模和控制设计有参考意义。该技术对阳光电源双向充放电系统和V2G应用的...

Yang Chen · Dechang Pi · Shengxiang Yang · Yue Xu 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2025年3月

移动边缘计算（MEC）显著提升了物联网（IoT）设备的计算能力并降低了其能耗，是云计算的重要补充。将无人机（UAV）应用于MEC系统可有效缓解偏远地区通信设施不足或损坏的问题，进一步拓展MEC的应用范围。本文针对动态环境下的无人机辅助无线供能MEC系统提出了一个系统模型，目标是最大化用户设备的计算速率。由于动态环境下优化目标的复杂性，我们提出了一种基于群体智能的优化框架，并配备应对环境变化的机制，旨在增强静态和动态环境下的种群多样性，以克服过早收敛问题。我们将粒子群优化算法和和声搜索算法集成到所...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无人机辅助移动边缘计算（UAV-MEC）技术为分布式新能源系统的智能化管理提供了创新思路。当前，阳光电源在光伏电站、储能系统及综合能源解决方案中面临着偏远地区通信基础设施不足、实时数据处理能力受限等挑战，该技术恰好针对这些痛点提供了解决方案。 该论文提出的动态优化框架...

Xinglai Ge · Ken Chen · Huimin Wang · Zhiliang Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

失效机理研究（FMI）对于功率模块的可靠性评估至关重要，因此在功率变换器领域备受关注。然而，由热耦合效应（TCEs）导致的复杂失效模式使得明确失效机理变得困难。为解决这一问题，本文针对键合线抬起和芯片焊接层老化开展了失效机理研究，其中仔细考虑了热耦合效应，从而提供了准确的机理分析。在本次失效机理研究中，借助功率循环试验，分析了热耦合效应对失效模式和结温分布的影响。然后，基于有限元模型，对存在热耦合效应时的失效模式进行了全面的机理阐释。结果表明，热耦合效应能够改变芯片表面和芯片焊接层的温度分布均匀...

解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源产品的核心功率模块长期工作在高温、高频、大电流的苛刻环境中，其可靠性直接影响系统的全生命周期表现。本论文针对功率模块中键合线脱落和芯片焊层老化的失效机理研究，特别是对热耦合效应的深入分析，为我们提升产品可靠性设计能力提供了重要理论支撑。 从业务价值...

Wenjia Si · Jingyang Fang · Xingyou Chen · Tao Xu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

构网型变流器被视为电力电子化电力系统的关键技术，但其在暂态过程中常被忽视的无功功率控制问题亟待研究。本文创新性地指出，采用典型无功控制策略（如电压下垂、无功下垂及无功PI控制）的构网型变流器可能面临暂态功角和/或电压稳定性问题。研究表明，零阶无功控制仅存在功角稳定问题，但无功调节能力有限；而一阶控制（如PI控制）虽可实现恒定无功运行，却可能引发功角、电压及混合稳定性问题。本文揭示了其失稳机理，并对典型控制方案进行了全面比较，实验结果验证了理论分析。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制策略优化具有重要价值。文章揭示的无功控制与暂态稳定性耦合机理，可直接应用于优化阳光电源储能系统在弱电网场景下的电压支撑能力。针对零阶控制（电压/无功下垂）和一阶控制（PI调节）的稳定性差异分析，为ST系列产品在不同...

Wenxuan Tongab1 · Zhengang Lubc1 · Yanbo Chen · Guoliang Zhao 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 间歇性可再生能源的大规模并网给电网的灵活性和稳定性带来了重大挑战。重力储能为高容量、长时长且经济高效的能量存储提供了一种可行的解决方案。模块化重力储能（M-GES）是该技术的一个有前景的分支，然而，关于其机组容量配置的研究匮乏，制约了该技术的广泛应用。本文首次对M-GES电站电机系统的最优容量配置问题展开研究，该问题对于系统稳定运行和成本效益至关重要。我们提出了一种混合容量优化策略，结合了等容量配置（EC）和双倍率容量配置（DR）两种方法。基于MATLAB/Simulink平台，我们验证了...

解读: 该模块化重力储能容量配置优化研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要借鉴意义。混合容量配置策略可降低50%-80%电机系统成本,这与我们PCS模块化设计理念高度契合。其功率偏差控制在0.1%以内的精度要求,可应用于我们三电平拓扑及GFM控制技术优化,提升储能系统在高比例新能...

Hu Cao · Kexing Yang · Pengcheng Xu · Jian Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

绝缘栅双极型晶体管（IGBT）广泛应用于电力电子变换器中，其结温是评估器件可靠性的重要指标。本文采用关断过程中的米勒平台电流作为热敏感电参数（TSEP），实现对主功率电路的非侵入式监测。研究了米勒平台电流在栅极侧作为TSEP的特性及其与结温的关系，设计并分析了基于电流互感器（CT）的采样电路及参数计算方法，讨论了电路的不确定性和可积性。通过双脉冲测试和逆变器实验平台验证了理论分析的正确性，结果表明该方法从驱动侧即可实现对IGBT结温的高精度、高灵敏度监测，且采样电路结构简单，易于集成于驱动电路中...

解读: 该IGBT结温在线监测技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过关断米勒平台电流实现非侵入式结温监测，可直接集成于现有驱动电路，无需额外传感器，降低成本的同时提升可靠性。该方法可应用于PowerTitan大型储能系统的热管理优化，实时监测IGBT工作状态，实现预测性维...

Fei Xu · Yuxiang Ren · Ming Xue · Zhixin Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

无线电力传输（WPT）系统中常因负载变化和位置偏移导致输出功率波动。为此，本文提出一种新型控制策略，可在负载及耦合系数大幅变化时实现恒定功率（CP）输出。该系统采用双LCC（DLCC）补偿拓扑，副边补偿电感与半主动整流器（SAR）及开关控制电容（SCC）串联。通过提出的参数协同调节策略，调节副边等效负载阻抗，使系统始终工作于谐振状态并实现恒功率输出。所提控制方法还可确保所有开关器件实现零电压开关（ZVS），显著降低开关损耗，提升系统整体效率。实验样机结果表明，在负载与耦合系数变化超过50%时，输...

解读: 该LCC-LCC补偿WPT恒功率控制技术对阳光电源新能源汽车充电产品线具有重要应用价值。文中提出的副边半主动整流器（SAR）与开关控制电容（SCC）协同调节策略，可直接应用于无线充电桩产品开发，解决车辆停放偏移导致的耦合系数变化（±50%）及不同车型电池负载差异带来的功率波动问题。所提ZVS软开关技...