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IGCT关断失效机理的实验研究
Experimental Investigation on the Turn-Off Failure Mechanism of IGCT
Jiapeng Liu · Jianhong Pan · Jinpeng Wu · Lingyao Meng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文旨在揭示集成门极换流晶闸管（IGCT）的关断失效机理。通过设计消除非理想因素的实验方案，研究人员深入分析了IGCT在关断过程中的物理特性，旨在解决其关断能力受限的问题，为提升大功率电力电子器件的可靠性提供理论支撑。
解读: IGCT作为一种高压大功率电力电子器件，主要应用于超高压输电及大型工业驱动领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC MOSFET技术，但随着公司在大型电网侧储能及更高电压等级电力电子装备的探索，深入理解大功率器件的失效机理对于...
一种用于AUV无线电能传输系统抗偏移的自适应双通道LCC-S失谐拓扑
A Self-Adaptive Dual-Channel LCC-S Detuned Topology for Misalignment Tolerance in AUV Wireless Power Transfer Systems
Hongmin Tang · Chao Liu · Wenxuan Pan · Peiyao Rao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
针对传统无线电能传输系统在抗偏移能力上依赖通信的问题，本文提出了一种自适应双通道失谐补偿拓扑。该拓扑能够在低耦合系数区间内实现AUV无线充电的稳定输出，无需原副边通信，有效提升了系统在复杂工况下的鲁棒性与传输效率。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及电动汽车有线充电桩，但无线充电技术是未来电动交通及特种设备充电的重要演进方向。该拓扑提出的“无需通信的自适应抗偏移”技术，对于提升阳光电源未来在电动汽车无线充电桩或移动储能设备充电接口的鲁棒性具有参考价值...
基于耦合扰动补偿扩展状态观测器的直流偏置游标磁阻电机无差拍预测电流控制
Deadbeat Predictive Current Control of DC-Biased-VRM Based on Extended State Observer With Coupling Disturbance Compensation
Zixiang Yu · Xiang Zhang · Jiwen Zhao · Yuhang Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文针对直流偏置游标磁阻电机（dc-biased-VRM），提出了一种结合耦合扰动补偿扩展状态观测器（ESO）的无差拍预测电流控制（DPCC）策略。该方法通过ESO实时观测并补偿系统耦合扰动，有效提升了控制系统的动态响应速度及抗干扰能力，解决了传统DPCC在复杂工况下鲁棒性不足的问题。
解读: 该文献探讨的直流偏置游标磁阻电机控制技术主要应用于特种电机驱动领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器产品线核心拓扑（如三相逆变、双向DC-DC）存在差异。虽然该文提出的基于ESO的无差拍预测控制（DPCC）在提升系统动态响应和抗扰动方面具有通用参考价值，可借鉴用于优化阳光...
一种高互操作性的AGV动态无线充电系统无通信最优频率控制方法
A High-Interoperability Optimal Frequency Control Method for the AGV Dynamic Wireless Charging Systems Without Communication
Kaiwen Chen · Yuzhao Ouyang · Xiaodong Yang · Norbert Chow Cheung 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种针对自动导引车（AGV）动态无线充电系统的高互操作性无通信最优频率控制方法。通过周期性监测原边绕组电流，实时定位接收端（Rx）位置，并激活与Rx强耦合的发射端进行功率传输，实现了高效的动态无线充电。
解读: 该技术主要针对移动式无线充电场景，虽与阳光电源现有的有线充电桩产品线存在差异，但其核心的“无通信控制”与“动态位置感知”技术对未来电动汽车无线充电（WPT）及移动储能充电场景具有前瞻性参考价值。建议关注该控制算法在提升充电系统互操作性方面的潜力，可作为阳光电源在未来智慧物流、自动驾驶配套充电基础设施...
基于高频链开关同步混合移相调制方法的级联H桥电力电子变压器电容最小化研究
Capacitance Minimization and Constraint of CHB Power Electronic Transformer Based on Switching Synchronization Hybrid Phase-Shift Modulation Method of High Frequency Link
Yuzhuo Pan · Jiaxun Teng · Chen Yang · Zemin Bu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对基于单电感四有源桥（SIQAB）的级联H桥电力电子变压器，本文提出了一种基于高频链开关同步混合移相调制（SSHPSM）的子模块电容最小化方案。在该调制策略下，SIQAB级原边工作在开关电容模式，实现了电容电压的自动平衡与纹波抑制，有效降低了对子模块电容容量的需求。
解读: 该研究提出的SSHPSM调制策略及电容最小化方案，对于阳光电源的PowerTitan等大容量储能系统及中高压光伏并网变流器具有重要参考价值。通过优化级联拓扑的电容需求，可显著提升功率密度并降低系统体积成本。建议研发团队关注该技术在多电平PCS架构中的应用，特别是在提升高频链效率和降低直流侧纹波方面的...
一种用于多发射器SS补偿动态无线电能传输的低计算量无通信互感估计方法
A Noncommunication Mutual Inductance Estimation Method for Multiple Transmitters SS-Compensated Dynamic Wireless Power Transfer With Low Calculation Effort
Kaiwen Chen · Zhenghua Nie · Chongxu Yan · Norbert Chow Cheung 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
互感估计（MIE）对动态无线电能传输（DWPT）系统的原边控制至关重要。传统基于原边发射器信息的MIE方法无需额外硬件，但在多发射器DWPT系统中，因涉及多变量求解导致计算量巨大。本文提出了一种低计算量的无通信互感估计方法，有效降低了系统控制复杂度。
解读: 该研究关注无线电能传输（WPT）中的互感估计与控制算法，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前阳光电源以有线充电桩为主，但随着大功率无线充电技术在电动重卡及乘用车领域的潜在应用，该算法在提升多线圈动态充电效率和控制精度方面具有参考价值。建议研发团队关注其在降低控制芯片算力需求方面的优...
一种基于可切换LCL电路的高效率冷藏集装箱无线电能传输系统
A Switchable-LCL-Circuit-Based IPT System With High Efficiency for Reefer Containers
Yefei Xu · Ruikun Mai · Wei Liu · Shuaishuai Pan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
为实现自动化码头冷藏集装箱的无线充电，本文提出了一种基于可切换LCL电路（SLC）的电能传输系统。针对冷藏集装箱功率需求集中在特定运行点的特性，该系统通过匹配不同的电阻点（IRP）优化了传输效率，有效解决了传统无线充电系统在多负载工况下的效率瓶颈。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（IPT）领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前冷藏集装箱无线充电属于细分市场，但其核心的‘可切换电路’拓扑及针对特定负载点的效率优化策略，可为阳光电源下一代高效率充电桩模块提供技术参考。建议研发团队关注该拓扑在提升充电桩宽负载范围效率方面的潜力，并评...
利兹线绕组高频变压器漏感的精确计算与灵敏度分析
Accurate Calculation and Sensitivity Analysis of Leakage Inductance of High-Frequency Transformer With Litz Wire Winding
Ke Zhang · Wu Chen · Xiaopeng Cao · Pengpeng Pan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
漏感是影响高频变压器功率传输性能及变换器软开关实现的关键参数。鉴于利兹线在降低绕组损耗、提升效率方面的广泛应用，本文提出了一种针对利兹线绕组的高频变压器漏能详细模型，旨在解决其漏感难以精确计算的难题，并进行了灵敏度分析。
解读: 高频变压器是阳光电源ST系列储能PCS、PowerTitan及户用光伏逆变器中DC-DC变换环节的核心磁性元件。漏感直接决定了变换器的软开关范围与效率，对于提升产品功率密度至关重要。本文提出的利兹线漏感精确计算模型，可直接指导研发团队在设计阶段优化变压器绕组结构，减少高频趋肤效应带来的损耗，从而提升...
一种用于AC/DC/AC互联的级联模块化隔离背靠背固态变压器方案及其性能提升与简化控制
A Cascaded Modular Isolated Back-to-Back Solid State Transformer Scheme for AC/DC/AC Interconnection With Improved Performance and Simple Control
Yuzhuo Pan · Jiaxun Teng · Zemin Bu · Jiang Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种级联模块化隔离背靠背固态变压器（CMIB-SST），用于两个配电交流电网的电气隔离互联。该系统由模块化多电平变换器级、级联H桥（CHB）级和六端有源桥（STAB）级组成。通过采用开关同步混合移相调制（SSHPSM）技术，有效抑制了STAB级的功率波动与损耗。
解读: 该研究提出的级联模块化拓扑与多端口变换技术，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统具有参考价值。其六端有源桥（STAB）结构在多源互联与直流配电领域具有潜力，有助于提升大功率变换器的功率密度和电网适应性。建议研发团队关注其SSHPSM调制策略，以优化现有PCS产品在复杂...
一种具有低开关电压应力和自动均流特性的新型无变压器四相交错降压DC-DC变换器
A Novel Transformer-less Interleaved Four-Phase Step-Down DC Converter With Low Switch Voltage Stress and Automatic Uniform Current-Sharing Characteristics
Chen-Feng Chuang · Ching-Tsai Pan · Hao-Chien Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种新型无变压器直流变换器，具备低开关电压应力和自动均流特性。该变换器采用四相交错电压分配结构，在400V直流母线下实现了高降压比与适中占空比的平衡。基于电容分压原理，该拓扑有效降低了功率器件的电压应力，提升了变换效率与功率密度。
解读: 该拓扑在直流降压转换方面具有显著优势，特别适用于阳光电源的电动汽车充电桩产品线。其低开关电压应力特性允许使用额定电压较低的功率器件，从而降低系统成本并提升效率。此外，四相交错结构带来的自动均流特性，能有效简化大功率充电模块的并联控制逻辑，提升系统的可靠性与功率密度。建议研发团队评估该拓扑在超快充模块...
一种结合灰色模型与遗传算法的锂离子电池荷电状态估计新方法
A Novel State-of-Charge Estimation Method of Lithium-Ion Batteries Combining the Grey Model and Genetic Algorithms
Lin Chen · Zhengzheng Wang · Zhiqiang Lu · Junzi Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
为保障电动汽车电池安全运行并优化能量利用，准确估计荷电状态（SoC）至关重要。本研究提出了一种基于灰色模型（GM）与遗传算法（GA）的SoC估计新方法，无需依赖高计算复杂度的电池高保真模型，实现了高效的SoC预测。
解读: 该研究提出的轻量化SoC估计算法对阳光电源的储能业务具有重要价值。在PowerTitan和PowerStack等大型储能系统中，BMS的计算资源有限，该方法无需高保真模型即可实现高精度SoC估计，有助于提升电池组的一致性管理和全生命周期利用率。建议研发团队评估该算法在嵌入式BMS控制器中的移植可行性...
重复短路应力下p-GaN栅HEMT的短路能力与器件不稳定性研究
Study of the Short-Circuit Capability and Device Instability of p-GaN Gate HEMTs by Repetitive Short-Circuit Stress
Ning Yang · Chaowu Pan · Zhen Wu · Pengxiang Bai 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文研究了肖特基型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在不同应力参数下的重复短路（SC）退化行为。首次记录并分析了器件特性的恢复动力学，揭示了其退化机制。研究发现，在重复短路应力下，器件表现出显著的阈值电压（VTH）漂移等不稳定性。
解读: GaN器件作为宽禁带半导体的代表，在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有巨大的应用潜力。本文揭示的p-GaN栅HEMT在重复短路下的退化机制及恢复动力学，对于优化阳光电源产品的驱动电路设计、短路保护策略及器件选型具有重要参考价值。建议研发团队在开发下一代高频、高效电力电子变换器时，...
基于近似低秩表示与超球面集中的锂离子电池储能系统一致性评估
Consistency Evaluation for Lithium-Ion Battery Energy Storage Systems Based on Approximate Low-Rank Representation and Hypersphere Concentration
Zhen Chen · Weijie Liu · Tangbin Xia · Ershun Pan · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
锂离子电池储能系统（ESS）在新型储能累计装机容量中占据大部分份额。储能系统的一致性会显著影响其性能和效率。因此，对储能系统进行准确的一致性评估对于运维管理至关重要。本文提出了一个评估电池组一致性并识别不一致电池包的综合框架。首先，通过近似低秩表示（ALRR）从充放电电压曲线中学习低维特征表示，该方法既能实现降维，又能在低维子空间中保留空间结构关系。其次，利用冯·米塞斯 - 费舍尔分布和最优表示构建了基于超球体集中度的电池组一致性评估指标。第三，通过卡方统计量的假设检验快速识别出存在电压异常的不...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于近似低秩表示和超球集中度的锂电池一致性评估技术具有重要的工程应用价值。 在储能系统运维层面，该技术直接切中当前行业痛点。阳光电源的PowerStack、PowerTitan等大型储能产品中，单个系统包含数千甚至上万节电池单体，电池组一致性问题直接影响系统效率...
通过隧穿过程工程实现非易失性存储器件的低功耗
Low power consumption of non-volatile memory device by tunneling process engineering
Fucheng Wang · Mengmeng Chu · Jingwen Chen · Zhong Pan 等8人 · Solid-State Electronics · 2025年6月 · Vol.226
摘要 与Si3N4和Al2O3相比，采用热氧化工艺生长的SiO2作为隧穿层具有带隙大、与硅片表面界面接触良好等优点，能够有效解决金属-绝缘体-半导体（MIS）器件的漏电流问题。本研究探讨了优化SiO2隧穿层对SiO2/HfAlOx/Al2O3结构MIS器件工作电压的影响。结果表明，随着隧穿层厚度的减小，器件的工作电压随之降低，在隧穿层厚度为1.5 nm时，最低工作电压仅为12 V。此外，我们发现当在850 °C N2气氛中对1.5 nm厚的SiO2隧穿层进行退火处理时，薄膜表面会产生针孔，此时器...
解读: 该非易失性存储器低功耗技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。通过优化SiO2隧穿层厚度至1.5nm可将工作电压降至12V,这一低压运行特性可应用于ST系列PCS的辅助电源管理和PowerTitan储能系统的状态存储模块,降低待机功耗。MIS结构的低漏电特性与我们三电平拓扑中的SiC/GaN器件栅极...
过流应力下氮化镓高电子迁移率晶体管失效机制的实验与仿真研究
Experimental and Simulation Study on the Failure Mechanism of GaN HD-GIT Under Overcurrent Stress
Xi Jiang · Jing Chen · Chaofan Pan · Hao Niu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文研究了氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMTs）在过流应力下的失效机制。评估了氮化镓混合漏极嵌入式栅极注入晶体管（HD - GIT）器件在不同应力条件下的过流行为，并确定了主要的失效模式。分阶段分析了GaN器件在过流事件期间的波形，并剖析了每个阶段背后的物理机制。进行了数值技术计算机辅助设计（TCAD）模拟，以分析过流应力期间的电场分布和电子迁移率的变化。通过模拟分析研究了热失控和漏极/衬底击穿失效。结果表明，GaN HEMTs中的热失控失效是由于电子迁移率降低和沟道内电场增加引发的，热...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN HD-GIT器件过流失效机制的研究具有重要的技术价值和应用意义。GaN功率器件凭借其高开关频率、低导通损耗和高功率密度等优势，已成为光伏逆变器和储能变流器等产品实现高效率、高功率密度的关键技术路径。 该研究通过实验与TCAD仿真相结合，系统揭示了GaN H...
面向多场景泛化的多阶段动态规划在线调度方法：基于通用价值函数学习的配电网调度
Scenario-Generalized Multi-Stage Dynamic Programming for Online Dispatch of Distribution Networks via Universal Value Function Learning
Zhenning Pan · Yukun Deng · Tao Yu · Yufeng Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文提出场景泛化的多阶段动态规划（S-MSDP）方法，通过学习映射场景上下文到价值函数的通用模型，实现配电网在线调度的零样本适应能力，无需重训练即可应对分布外不确定性，提升调度最优性、泛化性与可扩展性。
解读: 该研究对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及PowerTitan/ST系列储能PCS的实时协同调度具有重要价值。其通用价值函数框架可嵌入iSolarCloud的AI调度引擎，提升光储系统在负荷/新能源出力突变等未知场景下的自适应决策能力；建议在PowerTitan集群调度中集成S-MSDP算...
知识增强的群体深度强化学习用于大规模电网实时网络约束经济调度
Knowledge-Augmented Population-Based Deep Reinforcement Learning for Real-Time Network-Constrained Economic Dispatch of Large-Scale Power Grid
Yixi Chen · Jizhong Zhu · Hanjiang Dong · Cong Zeng 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月
近年来，深度强化学习（DRL）因其在在线前瞻决策和应对不确定性方面的优势，被广泛应用于实时网络约束经济调度（NCED）。然而，传统DRL方法在计算效率与并行性方面存在局限，难以适应大规模电网环境。为此，本文提出一种新型知识增强的群体深度强化学习（PDRL）方法。PDRL通过扰动代理参数生成种群进行探索，并聚合个体结果构建代理梯度以更新模型，具有高效探索能力与高并行性。结合电网物理知识，提出序贯安全投影（S2P）技术，显著提升决策安全性并降低训练难度。在39节点、500节点和2383节点系统上的仿...
解读: 该知识增强群体深度强化学习技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统及iSolarCloud云平台具有重要应用价值。在储能侧，PDRL的高并行性与序贯安全投影技术可优化ST系列储能变流器的实时调度策略，确保大规模储能电站在电网约束下实现经济最优充放电决策，提升电网友好性。在光伏侧，该方法可集成至...
基于重叠历史数值天气预报集成的日内风电功率预测
Intraday Wind Power Forecasting by Ensemble of Overlapping Historical Numerical Weather Predictions
Yongning Zhao · Shiji Pan · Yanxu Chen · Haohan Liao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
数值天气预报（NWP）对提升日内风电功率预测（WPF）精度至关重要。然而，传统方法仅依赖最新单次NWP，忽略了时序发布且时间重叠的多段历史NWP中的隐含信息。为此，本文提出一种融合重叠历史NWP的时空表征学习网络。通过掩码-重构预训练策略提取风电与NWP的隐含特征，并结合端到端微调及硬参数共享的多任务学习机制，提升多风电场预测均衡性。基于5个真实风电场的实验表明，该方法在各预测时域均优于基线模型。
解读: 该风电功率预测技术对阳光电源储能和智能运维产品线具有重要应用价值。首先，可将其集成至ST系列储能系统的EMS能量管理模块，提升风储联合运行的调度精度。其次，该技术可优化iSolarCloud平台的新能源发电预测功能，通过多时序NWP数据融合提升预测准确度，为用户提供更可靠的发电计划和运维决策支持。特...
基于领域知识引导的可解释风电功率预测：特征与损失函数构建
Interpretable Wind Power Forecasting With Feature and Loss Function Construction Guided by Domain Knowledge
Yongning Zhao · Yuan Zhao · Yanxu Chen · Haohan Liao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月 · Vol.17
本文提出一种融合领域知识的数据-知识协同超短期风电功率预测模型，通过风速-功率曲线构建理论特征，并设计边界约束损失和误差分布形状损失提升可解释性与精度，在30个风电场验证其优越性与鲁棒性。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器及iSolarCloud智能运维平台具有直接应用价值：其可解释特征工程可嵌入风电变流器功率预测模块，提升ST系列PCS在风光储协同调度中的响应精度；边界约束损失机制可优化PowerTitan储能系统在风电波动场景下的充放电策略。建议将该算法集成至iSolarCloud风电A...
基于领域知识引导的特征与损失函数构建的可解释风电功率预测
Interpretable Wind Power Forecasting with Feature and Loss Function Construction Guided by Domain Knowledge
Yongning Zhao · Yuan Zhao · Yanxu Chen · Haohan Liao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
针对当前风电功率预测方法缺乏领域知识融合导致精度与可解释性不足的问题，提出一种可解释的数据-知识融合超短期预测模型。通过历史风速输入构建风速-功率曲线生成理论输出，并结合实测数据作为模型输入；设计边界约束损失函数，利用alpha shape算法和局部加权线性回归提取功率上下边界并动态更新以捕捉波动特性；引入基于Jensen-Shannon散度的误差分布形状损失，促使训练误差逼近正态分布。在30个风电场的实验表明，该方法在各预测时域均优于基线模型，且在噪声与缺失数据下具有强鲁棒性。
解读: 该风电功率预测技术对阳光电源储能和智能运维产品线具有重要应用价值。特别是其基于领域知识的边界约束和误差分布优化方法,可直接应用于ST系列储能变流器的功率调度和PowerTitan系统的容量规划。通过将该预测算法集成到iSolarCloud平台,可提升风储联合项目的调度精度和经济性。其数据-知识融合的...
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