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基于非对偶关系的电力电子高压大功率IGBT器件瞬态分析模型
Transient Analytical Model of High-Voltage and High-Power IGBT Device Based on Nondual Relationship for the Switching Process
Bin Hao · Yixuan Yang · Xinling Tang · Zhibin Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文针对高压大功率IGBT器件关断电流的精确仿真，提出了一种基于开关过程非对偶关系的瞬态分析模型（TAM）。结合IGBT芯片结构特征，分析了载流子存储效应，并推导了关断过程中di/dt的解析表达式，为提升功率器件开关过程的建模精度提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。高压大功率IGBT是公司组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统中的核心器件。通过该瞬态分析模型，研发团队可更精确地评估IGBT在极端工况下的开关损耗与应力，优化驱动电路设计，从而提升逆变器与PCS的转换效率及热稳定性。...
氮化镓高电子迁移率晶体管
GaN-based HEMTs）击穿特性表征方法分析
Sheng Lei Zhao · Bin Hou · Wei Wei Chen · Min Han Mi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文通过研究关断状态漏电流和击穿曲线，分析了GaN HEMT的击穿特性表征方法。研究发现，在七种常规击穿曲线中，仅有两种能通过传统三端击穿表征方法合理呈现，并针对其余五种击穿类型进行了深入探讨。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。本文提出的击穿特性表征方法，对于优化阳光电源功率模块的选型、提升高频变换器的可靠性设计具有重要参考价值。建议研发团队将此表征方法引入GaN器件的入库测试与失效分析流程中，以更精准地评估器件在极端...
一种基于宽禁带器件和纳米晶变压器磁芯的双有源桥变换器高频振荡分析、设计与优化方法
A Novel Analysis, Design, and Optimal Methodology of High-Frequency Oscillation for Dual Active Bridge Converters With WBG Switching Devices and Nanocrystalline Transformer Cores
Bin Cui · Hongliang Shi · Qianhao Sun · Xueteng Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
随着宽禁带（WBG）器件和先进磁芯材料的应用，双有源桥（DAB）变换器中高dv/dt与变压器寄生参数引起的高频振荡（HFO）成为设计难点。本文提出了一种针对DAB变换器HFO的综合分析、设计及优化方法，旨在提升系统电磁兼容性与运行效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心储能业务。DAB变换器是PowerTitan、PowerStack等储能变流器（PCS）中DC-DC级的主流拓扑。随着SiC等宽禁带器件在PCS中的普及，高频振荡问题不仅影响EMI性能，还可能导致器件过压击穿。本文提出的优化方法可直接指导研发团队在PCS设计阶段抑制寄生...
关于级联H桥静止同步补偿器
CHB-StatCom）电容纹波电压的再思考：设计视角下的纹波效应观察、建模、分析与应用
Qianhao Sun · Qiang Song · Biao Zhao · Zhanqing Yu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文揭示并研究了级联H桥静止同步补偿器（CHB-StatCom）中电容纹波电压产生基频输出交流电压的“纹波效应”现象。文章提出了该效应的观察方法，解释了其产生机理，并从设计视角对该效应进行了建模与分析，为优化系统性能提供了理论支撑。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑的纹波效应分析，对阳光电源在大功率SVG（静止无功发生器）及高压大功率储能变流器（PCS）的设计具有重要参考价值。CHB拓扑常用于高压电网侧储能及电能质量治理设备，电容电压纹波直接影响输出波形质量及系统稳定性。通过该文提出的建模与分析方法，研发团队可更精准地优化电容选...
基于串联IGCT的双有源桥直流变压器三臂零电压开关梯形调制策略
Trapezoidal Modulation for Three-Arm ZVS in Dual Active Bridge DC Transformer With Series-Connected IGCTs
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Xueteng Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种改进的梯形调制（ITM）策略，旨在实现基于串联器件的直流变压器中三个桥臂的零电压开关（ZVS）。通过引入辅助移相角，解决了轻载和空载条件下桥臂1、2和4难以实现ZVS的难题，并优化了电流应力。
解读: 该技术主要针对高压大功率DC-DC变换场景，对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器中的高压直流变换环节具有重要参考意义。随着储能系统向更高直流电压等级（如1500V及以上）演进，串联器件技术及ZVS软开关策略能有效降低开关损耗，提升系统效率与功率密度。建议研发团队关注该...
用于中压交流至400V直流模块化功率转换的高频变压器设计
High-Frequency Transformer Design for Modular Power Conversion From Medium-Voltage AC to 400 VDC
Shishuo Zhao · Qiang Li · Fred C. Lee · Bin Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种可扩展的中压交流（4160 VAC或13.8 kVAC）至低压直流（400 VDC）模块化功率转换系统，适用于不同规模的微电网。文中重点展示了一个15 kW、500 kHz的DC/DC变换器，该变换器可扩展至225 kW系统，并探讨了CLLC谐振变换器的应用动机及设计方案。
解读: 该研究涉及的高频隔离DC/DC变换技术及模块化设计理念，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压接入方案具有重要参考价值。高频CLLC拓扑有助于提升功率密度并减小变压器体积，符合阳光电源追求高效、高功率密度储能变流器（PCS）的发展趋势。建议研发团队关注该高频变压器...
一种基于IGCT串联的直流变压器及其最小回流功率注入准零开关损耗调制技术
An IGCT-Series-Based DC Transformer With Quasi-Zero Switching Loss Modulation by Minimum Backflow Power Injection
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Xueteng Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种基于IGCT串联的直流变压器（IGCT-series-DCT）及准零开关损耗调制技术，旨在实现单模块DCT直接接入中压直流配电网。通过IGCT直接串联，DCT具备了中压端口，并有效抑制了缓冲电容的浪涌电流，提升了变换效率与功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的中压直流接入及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着直流电网和光储直柔技术的发展，中压直流变换器是实现高压直流汇集的核心。IGCT串联技术相比传统的IGBT多电平方案，在更高电压等级下具有更低的导通损耗和更强的通流能力，有助于提升大型储能PCS的功率密度...
一种用于多端VSC-HVDC电网的D-T混合直流故障限流器及其参数优化设计方法
A D-T Hybrid DC FCL and Its Parameter Optimization Design Method for Application in Multiterminal VSC-HVDC Grids
Jiawei He · Lei Xue · Bin Li · Lingling Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对VSC-HVDC电网直流故障电流限制问题，提出了一种D-T混合直流故障限流器（FCL）。相比传统的直流电抗器方案，该方法在有效限制故障电流的同时，减小了系统对直流电抗器容量的需求，提升了多端直流电网的故障穿越能力与运行安全性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电领域，与阳光电源目前的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统虽非直接产品对应，但对于公司布局的大型地面光伏电站及电网侧储能系统在复杂电网环境下的并网安全性具有参考价值。随着新能源大规模接入，电网对直流侧故障穿越能力要求提升，该限流器拓扑及优化设计方法可为公司...
具有高过载能力的模块化换流器
Modular Commutated Converter With High-Overload Capability
Biao Zhao · Lin Wang · Xueyin Zhang · Ruihang Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种用于高压直流输电的具有高过载能力的新型模块化换流变换器。单开关器件模块（SDM）和高开关频率SDM的组合利用了拓扑的软开关特性以及集成门极换流晶闸管的高浪涌电流能力，使该变换器能够以较低的成本和体积实现短期高过载能力。文中详细介绍了该变换器的拓扑结构、工作原理和器件特性。研制了兆瓦级工程样机，实验结果验证了该方案的可行性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项模块化换相变流器技术在高压直流输电领域的创新具有重要的战略意义。该技术通过单开关器件模块（SDM）与高频开关SDM的组合设计，巧妙利用软开关特性和集成门极换相晶闸管（IGCT）的高浪涌电流能力，实现了短时高过载能力，这与我们在大规模新能源并网和储能系统中面临的核心挑战高...
一种基于IGCT和中频隔离的1.5 kV/30 kV/10 MW串联谐振直流变压器及其在光伏直流汇集中的应用
A 1.5 kV/30 kV/10 MW Series Resonant DC Transformer Based on IGCT and Medium Frequency Isolation for Solar-PV DC Collection Application
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Jialiang Hu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出并实现了一种用于光伏直流汇集系统的1.5 kV/30 kV/10 MW串联谐振直流变压器（IGCT-SRDCT）。该方案利用集成门极换流晶闸管（IGCT）提升输入电流能力，并通过二极管串联缓冲电容及级联结构，将输出电压提升至30 kV，实现了高效的中频隔离与直流电压变换。
解读: 该技术对于阳光电源的大型地面光伏电站及直流汇集方案具有重要参考价值。随着光伏电站向更高电压等级（如1500V及以上）发展，直流汇集技术能显著降低线损并提升系统效率。IGCT作为高压大功率器件，在MW级直流变压器中的应用，可为阳光电源的集中式逆变器及未来直流输电架构提供技术储备。建议研发团队关注其在高...
开关电容电路的拓扑、应用领域、建模与控制方法综述
Review of Topologies, Application Areas, Modeling, and Control Methods for Switched Capacitor Circuits
Ting Yang · Lei Yang · Bin Wu · Liangzong He 等16人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文综述了开关电容（SC）电路在低功率至高功率领域的广泛应用，涵盖集成电路电源、可穿戴设备、数据中心及电动汽车等场景。文章详细探讨了SC拓扑在DC-DC转换、DC-AC逆变、AC-DC整流及AC-AC转换中的应用、建模方法及控制策略。
解读: 开关电容（SC）技术在提升功率密度和效率方面具有显著潜力，对阳光电源的产品线具有重要参考价值。在电动汽车充电桩领域，SC拓扑可优化DC-DC模块的体积与效率；在储能系统（如PowerTitan系列）及户用逆变器中，该技术可作为辅助电路提升变换效率或实现更紧凑的功率模块设计。建议研发团队关注SC电路在...
考虑转子侧电流限制的构网型双馈异步发电机暂态建模与故障后稳定性分析
Transient Modeling and Postfault Stability Analysis of GFM-DFIG Considering Rotor-Side Current Limitation
Ling Zhan · Bin Hu · Han Li · Zhijian Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文建立了包含电压控制器动态特性的限流型电网形成模式双馈感应发电机（GFM - DFIG）暂态模型。基于正常运行和电流限制之间的切换逻辑，揭示了饱和电流角度对系统暂态性能的影响。理论分析和实验结果表明，故障清除后，GFM - DFIG呈现出三种不同的暂态行为，包括电流限制解除、高频振荡以及保持饱和锁定，这些行为为限流参数的选择提供了指导。
解读: 从阳光电源新能源业务布局来看，这项关于构网型双馈风电机组（GFM-DFIG）暂态建模与故障后稳定性分析的研究具有重要的技术参考价值。尽管研究对象聚焦风电领域，但其核心技术原理与我司在构网型逆变器（GFM）技术路线上的发展方向高度契合。 该论文揭示的电流限幅条件下电压控制器动态特性，对我司储能系统和...
原位非晶粘结界面促进质子陶瓷燃料电池中的离子传输
In situ amorphous-adhesive interface facilitate ionic transport in protonic ceramic fuel cells
Wenjuan Zhao · Jun Wang · Bin Li · Enyi Hu 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.334
摘要 质子陶瓷燃料电池（PCFCs）是一种具有前景的碳中和发电技术，其利用在稳定的钇掺杂锆酸钡（BZY）电解质中表现出的高质子电导率。然而，由于烧结性能差以及电阻性晶界导致整体质子电导率降低，限制了其实际应用。在本研究中，我们提出了一种基于BZY电解质的免烧结超快质子陶瓷燃料电池（S-PCFC），该电池通过一种非晶粘结界面实现。S-PCFC通过一种简便且可扩展的干压工艺原位制备，避免了传统空气中高温烧结的需求。在电化学运行过程中，氢氧化锂与碳酸锂的熔融混合物被原位嵌入，在晶界处形成非晶粘结界面。...
解读: 该质子陶瓷燃料电池技术通过非晶粘附界面实现超快离子传输,对阳光电源氢能及储能系统具有启发意义。其免烧结工艺和原位界面调控思路可借鉴至电力电子器件封装优化,降低SiC/GaN功率模块的界面热阻。520℃下0.257 S·cm⁻¹的质子电导率突破,为分布式氢燃料电池-储能耦合系统提供新方向,可与ST系列...
双芯片封装碳化硅肖特基势垒二极管的浪涌电流能力
Surge Current Capability of Dual-Chip Packaged SiC Schottky Barrier Diodes
Bin Zhang · Hongliang Zhang · Zi'ang Zhao · Qiang Liu 等11人 · Journal of Electronic Packaging · 2026年2月 · Vol.148
浪涌电流能力是SiC肖特基二极管在功率变换器中应用的关键参数。本文对比单芯片与双芯片封装SiC SBD的非重复浪涌电流能力，发现相同功率下双芯片方案更具优势；并基于电热耦合模型实现高精度预测（误差<2.8%），验证了模型工程适用性。
解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统中SiC功率模块的浪涌鲁棒性设计。双芯片封装结构可提升直流侧防雷/短路工况下的瞬态耐受能力，建议在下一代1500V+高压平台产品中优先导入该封装方案，并结合iSolarCloud平台集成电热模型实现实时寿命评估。...
面向高比例可再生能源的多能网络化微电网双层鲁棒协同恢复策略
Bi-Level Robust Coordinated Restoration Strategy for Multi-Energy Networked Microgrids With High Shares of Renewables
Yuduo Zhao · Zhikang Shuai · Bin Zhou · Siu Wing Or 等7人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
本文提出一种鲁棒协同恢复策略，提升高比例可再生能源下多能网络化微电网的运行韧性。构建考虑风光时空相关不确定性的多面体安全域模型，结合Copula机会约束量化节点安全裕度；提出基于电-气耦合与邻近微网支援的动态拓扑重构策略；设计双层鲁棒优化方法确定最优恢复时序与负荷投切方案。案例显示恢复时间缩短超30.77%。
解读: 该研究高度契合阳光电源在构网型微电网系统集成领域的战略布局，尤其支撑PowerTitan、ST系列PCS及iSolarCloud平台在黑启动、多能协同恢复场景下的算法升级。建议将双层鲁棒优化引擎嵌入iSolarCloud智能运维平台，赋能光储柴氢多能互补微电网的自主恢复决策；同时优化PCS的VSG+...
一种考虑故障穿越能力及交流微网稳定支持的并网储能灵活双模式切换策略
A Flexible Dual-Mode Switching Strategy for Grid-Connected Energy Storage Considering Fault Ride Through Capability and Support for AC Microgrid Stability
Li Wang · Ningting Zhou · Yi Shu · Xiangjun Zeng 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月
摘要：可再生能源，特别是光伏发电大规模接入电网，逐渐削弱了电网强度。针对这一挑战，本文提出了一种具有电网跟随（GFL）/电网形成（GFM）控制结构的光伏储能系统新型切换控制方法。利用积分器和状态跟随法，实现了这两种控制模式之间的平滑切换控制策略，确保了系统在不同电网强度下的稳定运行。通过采用库拉托莫模型和盆地稳定性方法，划定了GFM控制下微电网的参数稳定域，并基于短路比确定了切换边界。此外，考虑到电网故障时光伏储能系统稳定运行的要求，提出了一种具有负序电流抑制策略的故障穿越控制方法，该方法能有效...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项双模式切换控制技术对我们的光储一体化系统具有重要战略价值。该技术通过GFL（跟网型）/GFM（构网型）的灵活切换，直接解决了当前高比例新能源接入导致电网强度减弱的核心痛点，这与我们在全球市场推广的1+X模块化逆变器和液冷储能系统的应用场景高度契合。 技术层面上，该方案...
能带工程双向雪崩光电探测器的设计实现可切换双波段紫外检测
Design of Band-Engineered Bidirectional Avalanche Photodetector Enabling Switchable Dual-Band Ultraviolet Detection
Qing Cai · Saisai Wang · Huiqin Zhao · Jinjie Zhu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月
多维检测与信号放大的结合为高灵敏度光电检测提供了新机遇。据我们所知，在这项工作中，我们首次展示了一种基于氮化镓（GaN）的双向雪崩光电探测器，其具备双波段紫外探测能力。该器件的特点是两个雪崩光电二极管相对设置且共享一个公共p层，使得其在正向和反向偏置电压下均能实现雪崩倍增。在正向模式下，该器件的探测截止波长为365 nm；而在反向偏置模式下，其截止波长为281 nm，处于日盲紫外波段。同时，我们也清晰地阐述了双向工作模式下的载流子倍增和输运机制。这种双波段探测方法对准确的信号识别具有显著的促进作...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN的双向雪崩光电探测器技术虽然属于半导体光电探测领域，但其核心设计理念与我们在光伏逆变器和储能系统中的光电转换、信号检测需求存在潜在关联性。 该技术的双波段紫外探测能力（365nm和281nm可切换）为光伏系统的智能化监测提供了新思路。在大型光伏电站运维中，紫...
可切换自然冷却方式在光伏/热 collectors 中高效热管理的比较分析
Comparative analysis of switchable natural cooling methods for efficient thermal management in photovoltaic/thermal collectors
Siyan Chan · Ken Chen · Kongfu Hu · Lingfeng Shi 等7人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.385
摘要 光伏/热（PV/T）集热器能够同时产生热量和电能，但在炎热天气下会出现过热现象，显著影响其性能和使用寿命。为解决这一问题，本研究提出在传统PV/T集热器中引入可切换的散热模式，以增强热管理能力。该方法可在热需求较高时实现高效热量收集，并在热需求较低时及时进行散热。本文介绍了四种具有不同可切换散热结构的PV/T集热器，并利用经过验证的二维稳态数学模型对其进行分析。结果表明，在合肥典型的夏季晴天条件下，这四种可切换冷却模式可显著降低停滞温度，降幅范围为26.2°C至46.6°C，从而将发电效率...
解读: 该PV/T热管理技术对阳光电源光伏逆变器产品具有重要参考价值。研究表明可切换散热模式可降低组件温度26-47°C,提升发电效率2.22-3.94%,这与SG系列逆变器的MPPT优化技术高度协同。建议将组件温度监测集成到iSolarCloud平台,结合储能系统ST系列PCS实现热电联供智能调度,在高温...
基于数据驱动和改进光谱算法的质子交换膜燃料电池堆功率密度优化
Power density optimization for proton exchange membrane fuel cell stack based on data-driven and improved light spectrum algorithm
Xi Chen · Wentao Feng · Yukang Hu · Shuhuai You 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.326
摘要 作为一种绿色能量转换装置，质子交换膜燃料电池（PEMFC）堆的功率性能由实际运行参数决定。根据目标需求对PEMFC的功率密度及其相应操作参数进行优化至关重要。本文提出了一种结合随机森林算法（RF）与改进的光谱优化算法（ILSO）的PEMFC堆功率密度全局优化策略。基于PEMFC数学模型的仿真结果构建数据集，并用于训练一种数据驱动的代理模型。代理模型的输入变量包括工作温度、阳极压力、阴极/阳极相对湿度和电流密度，输出为功率密度。预测性能结果显示，训练集中平均绝对误差（MAE）、均方误差（MS...
解读: 该PEMFC功率密度优化技术对阳光电源氢能储能系统具有重要借鉴价值。文中数据驱动建模与智能优化算法结合的思路,可应用于ST系列PCS多参数协同优化,提升能量转换效率。随机森林代理模型将优化时间缩短44.8%,与iSolarCloud平台预测性维护理念高度契合。温度、压力、湿度等多维参数寻优方法,可迁...
新型低热损光伏光热集热器耦合吸收式制冷系统的性能分析
Performance analysis of novel low heat loss photovoltaic thermal collector coupled absorption cooling systems
Ken Chen · Xue Liab · Kongfu Huab · Junjie Chen 等10人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.300
摘要 太阳能光伏/光热（PV/T）集热器驱动的吸收式制冷系统具有同时发电和制冷的潜力。然而，传统的平板式PV/T集热器存在显著的热损失，特别是辐射和对流损失，导致其难以达到有效驱动吸收式制冷机所需的中高温出口温度。因此，这类系统通常需要辅助热源，从而降低了整体效率和经济可行性。为克服这些局限性，本研究提出并实验验证了两种新型低热损平板式PV/T集热器设计：低发射率PV/T集热器和真空低发射率PV/T集热器。这两种设计通过集成低发射率太阳能电池和真空中间层，在无需聚光或太阳跟踪系统的情况下有效抑制...
解读: 该低热损PV/T集热器技术为阳光电源光储冷联供系统提供创新方向。可结合SG系列光伏逆变器与ST储能系统,构建高效三联供方案:PV/T组件同步输出电能(经逆变器并网)和中高温热能(驱动吸收式制冷),配合储能系统削峰填谷。真空低发射率设计使集热器在80-110°C工况下热损降低75.7%,显著提升系统太...
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