Song Hu · Lei Han · Chuan Sun · Xiaodong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

中点钳位（NPC）结构适用于高电压、高功率场合，但在传统调制策略下，其在宽电压增益和轻载时易出现高回流功率与低效率问题。本文提出一种优化的非对称移相调制策略，应用于五电平NPC双有源桥谐振变换器（5L-NPC-DABRC），可实现变压器双侧回流功率完全消除、全开关器件宽范围零电压开通（ZVS）及近似最小有效电流，显著降低开关与导通损耗。通过600 W实验样机验证了拓扑与调制策略的有效性，全功率范围内性能优异，相比现有调制方法在不同负载下均表现出更高效率。

解读: 该五电平NPC-DAB谐振变换器的优化调制技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。其双侧零回流功率与宽范围ZVS特性可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，解决宽电压增益场景（200-1000V电池侧与1500V直流母线）下的轻载低效问题，提升PowerTitan系统全工况效率。在新...

Yiwen Fan · Minxiao Han · Shuozhe Wang · Li Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年9月

采用构网型（GFM）控制的变流器在现代电力系统中主动参与电网电压与频率的建立和调节。然而，系统非线性特性增加了暂态稳定性分析的难度，尤其当GFM变流器引入限流控制时，故障期间的暂态过程更加复杂。本文基于哈密顿理论构建GFM变流器动态模型及其在限流模式前后的系统能量函数，分析不同故障条件下限流切换过程及其对稳定性的影响，揭示限流切换与功角特性的映射关系，并探讨关键参数对系统稳定裕度及电网强度的作用。最后，通过MT6040实时仿真器结合StarSim-HIL平台验证了限流过程与稳定裕度分析的准确性。

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控制优化具有重要价值。基于哈密顿理论的暂态稳定性分析方法可直接应用于GFM控制算法改进：1）通过能量函数精确评估限流切换过程的稳定裕度，优化虚拟阻抗和电流限幅参数设计；2）建立限流切换与功角特性的映射关系，为ST系列在弱电网...

Ji Han · Di Zhang · Longjie Xie · Chengsen Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月

风力发电（WPG）已成为新能源发电的重要形式之一。然而，大规模风电接入电网对电力系统的频率稳定性构成了重大挑战，尤其是在风电参与调频时可能出现的二次频率下降（SFD）问题。本文提出了一种考虑二次频率下降的电力系统调度新策略。首先，构建了电力系统在不同频率下降阶段的频率响应模型，并采用阶梯备用法对模型进行降阶处理，以获取关键频率指标。其次，通过考虑动态频率约束，建立了电力系统的日前与日内一体化调度模型。最后，针对频率约束中的非线性问题，采用混合整数模型规划和两阶段迭代法对调度模型进行求解。结果表明...

解读: 该研究对阳光电源储能与风电变流产品线具有重要参考价值。文中提出的频率动态响应优化调度策略,可应用于ST系列储能变流器的GFM控制算法优化,提升储能系统在高风电渗透率场景下的频率支撑能力。具体可优化PowerTitan大型储能系统的VSG控制策略,通过储能快速响应抑制二次频率跌落。同时,该调度策略也可...

Mengyao Han · Pengfa Li · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 在雄心勃勃的双碳目标驱动下，中国的可再生能源正在快速发展，然而由于关键矿产资源的稀缺性，这一转型可能面临潜在瓶颈。现有评估在很大程度上忽视了能源存储系统的整合，可能导致可持续转型战略不完整。为弥补这一空白，本研究指出，中国雄心勃勃的可再生能源目标还将显著增加对储能所需矿产的需求。在此背景下，本研究采用动态物质流分析方法，结合五种共享社会经济路径和十一种技术情景，对中国2020年至2060年储能一体化可再生能源转型过程中23种关键矿产的需求量与稀缺性进行预测。结果表明，到2060年，这些关键...

解读: 该研究揭示中国储能集成可再生能源转型中关键矿产需求将激增26.8倍,对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有战略指导意义。研究指出的锗、铟等稀缺材料制约,促使我们在SiC/GaN功率器件选型、三电平拓扑设计中优化材料使用效率,并通过iSolarCloud平台延长设备全生命周期,降低...

Zhao-Ying Xi · Mao-Sheng Liu · Shan Li · Xue-Qiang Ji 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年10月

神经形态视觉传感器（NVSs）凭借突触行为解决了传统设备的瓶颈问题，有助于应对高功耗和处理速度慢的挑战。载流子俘获层在 NVSs 的突触行为中起着重要作用。在这项工作中，我们提出使用多晶 β - Ga₂O₃ 作为光敏和载流子俘获材料，以简化 NVSs 的多层结构。通过利用晶界增强了多晶 β - Ga₂O₃ 光电传感器的持续光电导（PPC）效应。通过表征和电学测试对俘获效应进行了深入研究。此外，研究表明，β - Ga₂O₃ 器件能够模拟生物神经形态行为，展现出多种基本突触行为。最后，已证明该器件能...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于多晶β-Ga2O3的神经形态光电传感技术虽属前沿研究，但其核心机制与我们在储能系统和智能化电力电子设备中的技术需求存在潜在契合点。 该技术的持续光电导效应（PPC）和载流子捕获机制，本质上实现了一种无需外部供电的信息存储方式。这与阳光电源储能系统追求的低功耗、高可...

Kairui Li · Wenhui Li · Sanwan Liu · Donghao Guo 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288

摘要 碳基CsPbI2Br太阳能电池的光伏性能在很大程度上受到电子传输层（ETL）/钙钛矿界面质量的限制。具体而言，ETL/钙钛矿界面存在碘空位等缺陷。同时，ETL的费米能级（EF）通常远高于钙钛矿和透明导电氧化物（TCO）电极的费米能级。上述两个问题共同导致器件中严重的载流子复合。含氧酸盐已被开发为ETL/钙钛矿界面有前景的界面材料，因其具有有效的缺陷钝化和能级调节能力。然而，由于界面相互作用与能级调节之间关系尚不明确，这些材料的结构-功能关系尚未得到充分建立。本文通过使用CdSO4作为TiO...

解读: 该钛氧/钙钛矿界面优化技术对阳光电源光伏系统具有重要借鉴价值。研究通过硫酸盐修饰实现能级调控和缺陷钝化,将碳基钙钛矿电池效率提升至15.09%,并显著增强环境稳定性。该界面电子传输优化思路可应用于SG系列组串逆变器的MPPT算法改进,通过优化功率器件界面特性降低载流子复合损失,提升弱光响应和温度适应...

Tianlun Xia · Xinchun Feng · Chushan Li · Rulei Han 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

多电平变换器拓扑适应航空电力系统高电压、大功率的发展趋势。为实现高效率与高功率密度，常采用碳化硅（SiC）等宽禁带器件，但全SiC方案成本过高。本文提出一种混合型Hybrid2有源中点钳位（ANPC）变换器，仅含两个Si/SiC混合开关，其余为硅基IGBT。通过混合频率调制策略，将绝大部分开关任务转移至混合开关。结合实验与理论分析，深入研究混合开关的特性，并提出最优开关策略以降低损耗、提升功率能力并保障器件安全。实验平台验证了该拓扑在成本、效率与可靠性方面的优势，适用于现代航空高功率变流器。

解读: 该混合型Hybrid2 ANPC拓扑对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过Si IGBT与SiC混合开关的协同设计，可在保持三电平拓扑高效率优势的同时，显著降低全SiC方案的成本压力。混合频率调制策略将高频开关损耗集中于SiC器件，低频开关由IGBT承担...

Guo LiLei GeMingsheng XuJisheng HanXiangang Xu · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

碳化硅在功率电子器件领域具有显著优势，但其制造工艺仍是制约广泛应用的关键瓶颈。相比单晶，多晶SiC成本更低、更易制备，但性能调控仍面临挑战。本文系统研究了一系列多晶3C-SiC样品的电学与材料特性及其关联性。通过TEM、XRD、拉曼光谱和EBSD分析，确认了样品的多晶结构、晶粒取向及残余应力。结果表明，在掺杂水平相近时，晶粒尺寸是决定电学性能的主导因素，电阻率与晶粒尺寸d满足关系式log(ρ) = -1.93 + 8.67/d。该发现为多晶3C-SiC的定量调控及其在电子器件中的应用提供了理论依...

解读: 该研究揭示的多晶3C-SiC电阻率与晶粒尺寸定量关系，为阳光电源功率器件选型提供了重要参考。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC器件的导通电阻直接影响系统效率和散热设计。通过该公式可预测多晶SiC的电学性能，为低成本多晶SiC替代高成本单晶方案提供理论依据。特别是在PowerTitan...

Xutao Han · Zhiyi Li · Xuanyi Xiao · Ping Ju 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

本文提出一种促进主动配电网中公用配电网络与微电网协同运行决策的方案，旨在兼顾计算时效性与微电网隐私保护。通过构建虚拟微电网模型，主动混淆原始参数并外包至配电系统运营商，在保持模型结构与稀疏性不变的前提下实现隐私保护。运营商将加密后的微电网模型与主网调度模型集成，生成协同优化决策，并通过异步解密机制返回公共耦合点解，由各微电网主控制器并行解密以修正潮流。该方法在数学上保证了协同决策的凸性、可行性与正确性，仿真结果验证了其快速性、准确性、鲁棒性与可扩展性。

解读: 该隐私保护协同优化技术对阳光电源PowerTitan储能系统及微电网解决方案具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的多站点协同调度场景，通过虚拟模型加密技术保护各微电网运行参数（如SOC、充放电策略）的商业敏感信息，同时实现配网侧与多个分布式储能站的快速协同优化。该方案的异步解密并行计算机...

Xiaojuan Han · Zuran Wang · Haoyu Li · Muran Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 针对可再生能源出力不确定性以及储能系统单一运行模式的问题，本文提出了一种基于电力市场双结算模式的风-光-共享储能系统合作博弈鲁棒优化控制方法。构建了在电力市场双结算模式下的合作博弈能量管理框架，提取了共享型储能在多种应用场景下与可再生能源之间的利益关系，并建立了相应的收益模型。考虑可再生能源出力与电价的多重不确定性，结合鲁棒优化理论，建立了多层两阶段鲁棒优化模型，以实现对可再生能源与共享储能系统的最优电力交易决策。此外，采用i-C&CG算法对所提出的合作博弈鲁棒优化模型进行求解。通过中国某...

解读: 该风光储协同博弈鲁棒优化技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。双结算模式下的多场景能量管理框架可直接集成至iSolarCloud平台,提升新能源电站收益预测精度。多层两阶段鲁棒优化模型可增强储能系统应对出力波动和电价不确定性的能力,为SG系列光伏逆变器与储能系统...

Yeke Liu · Po-Yen Huang · Chun Chuang · Sih-Han Li 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年6月

对于射频应用的硅基氮化镓（GaN-on-Si）高电子迁移率晶体管（HEMT）而言，衬底损耗仍是一项关键挑战。在本研究中，我们通过实验验证了氮化镓/铝镓氮（GaN/AlGaN）背势垒（BB）界面处二维空穴气（2DHG）的形成，并首次证明了其在抑制射频衬底损耗方面的重要作用。我们提出了一种二维空穴气屏蔽模型，并通过技术计算机辅助设计（TCAD）仿真进行了验证。此外，我们引入了前偏置技术，可在工作偏置条件下直接观测二维空穴气。小信号建模和S参数测量显示，与无铝镓氮背势垒的器件相比，具有铝镓氮背势垒的器...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN-on-Si HEMT器件的2DHG背势垒技术具有重要的战略价值。该技术通过在GaN/AlGaN界面形成二维空穴气体来抑制衬底损耗，使器件的截止频率和最大振荡频率分别提升7 GHz和15 GHz，同时改善了功率增益、功率附加效率和线性度指标。 对于阳光电源的核心...

Zhanfei Han · Xiangdong Li · Jian Ji · Qiushuang Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

为了提高 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管（HEMT）的栅极摆幅并降低栅极泄漏，本工作引入了具有超薄 Al₂O₃ 隧穿层的新型金属 - 绝缘体 - 半导体（MIS）p - GaN 隧穿栅 HEMT。通过改变原子层沉积（ALD）的氧源以及 MIS 结构中 Al₂O₃ 的厚度，我们得到以下结果：1）使用 H₂O 作为氧源进行 Al₂O₃ 沉积时引入的过量氢会严重使 Mg 掺杂剂失活，使阈值电压 $V_{\text {TH}}$ 负向漂移，并损害动态性能；2）MIS 结构可有效提高正向偏置栅极击穿...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项MIS p-GaN隧穿栅极HEMT技术对我们在光伏逆变器和储能系统中的功率器件应用具有重要战略意义。 该技术通过在p-GaN栅极结构中引入超薄Al2O3隧穿层，有效解决了传统p-GaN栅极HEMT的核心痛点。对于阳光电源的高功率密度逆变器产品，该技术带来的正向栅极击穿...

Ping Wang · Yanming Liu · Qian Li · Zixu Pang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种新型二次侧可重构S/SP（R-S/SP）补偿网络及参数设计方法。该网络通过开关切换实现无需通信的负载无关恒流模式（CCM）与恒压模式（CVM）重构。基于双端口网络传输矩阵法，详细推导了通用设计方法。通过调节参数因子，R-S/SP拓扑可在宽负载范围内维持零电压开关特性，并在偏移容忍条件下保持电压与电流增益稳定，且增益可调。实验研制了0.6 MHz、108 W的IPT样机，CVM输出72 V，CCM输出1.5 A。结果表明，系统在全阻抗范围内实现了CCM与CVM的负载无关切换，在±21%...

解读: 该可重构S/SP补偿IPT技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其负载无关CC/CV模式切换特性可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩设计，实现无通信协议的恒流预充与恒压充电自动切换，简化控制系统。0.6MHz高频化设计与ZVS软开关技术可借鉴至SiC/GaN功率器件应用，提升ST储能变...

Yiyang Liu · Weichao Li · Liang Zhou · Chen Deng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月

锂电池储能系统（LBESS）可通过高倍率放电为电磁发射系统提供短期高功率和长期高能量。然而，高倍率放电的锂电池储能系统在高压大功率发射过程中存在输出电压下降和电流低频波动的问题。本文介绍了一种采用 N + 1 级动态斩波变换器的储能系统拓扑结构，该结构可实现输出电压的动态补偿。为提高输出电压补偿的快速性，提出了一种通过设计具有初始小增益的变增益（VG）控制律的改进型自抗扰控制方法，以抑制总扰动观测的初始峰值，从而提高 VG - ADRC 控制器的响应速度。为减小直流电流波动，设计了一种带有多级级...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这篇论文提出的高倍率放电锂电池储能系统技术具有重要的参考价值和潜在应用前景。 该研究聚焦于解决高倍率放电场景下的两大核心难题：输出电压骤降和电流低频波动。虽然论文以电磁发射系统为应用背景，但其技术原理对阳光电源在电网侧储能、工商业储能等需要高功率脉冲响应的场景同样适...

Jingbo Han · Guoliang Li · Chong Zhu · Yansong Wang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 以LiMnxNiyCozO2（NMC）为正极材料的能量型电池因其优异的能量密度特性，被广泛应用于电动汽车（EV）中。随着高功率应用场景的不断增加，研究能量型电池在高倍率放电条件下的老化机理，并对老化现象进行定量分析，已成为一项至关重要的任务。本研究首先在1C、2C和3C三种放电倍率下开展了加速老化实验，并结合多种宏观与微观测试技术，对电池老化的物理过程进行了系统深入的分析。结果表明，正极集流体溶解、铝元素在负极的沉积以及正极颗粒的破裂是导致容量衰减的主要原因。此外，通过将改进的巴特勒-伏尔...

解读: 该研究揭示的高倍率放电老化机制对阳光电源储能系统具有重要价值。针对正极集流体溶解、颗粒破裂等衰减机理,可优化PowerTitan储能系统的BMS热管理策略和充放电曲线设计。所建立的电化学-热-老化耦合模型可集成至iSolarCloud平台,实现全生命周期SOH精准预测和预防性维护。对ST系列PCS的...

Zhixin Yuan · Li Han · Xiaojing Wang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 远海沿海地区面临能源短缺和淡水资源不足的双重困境。为降低沿海地区反渗透海水淡化过程的能耗，本文提出一种考虑热能强化及低扬程海水抽水蓄能与反渗透联合运行的综合能源系统优化配置方法。首先，开展电转气过程的热量分析，并构建考虑热能强化的反渗透温度模型，利用其反应热对反渗透进水进行预热；其次，由低扬程海水抽水蓄能系统的上水库直接供给反渗透进水，使反渗透运行所需的操作压力可同时由上水库的静水压力和高压泵共同提供；此外，结合海水抽水蓄能系统的运行特性，建立可逆式水轮机工作效率的数学模型。在此基础上，构...

解读: 该综合能源系统方案对阳光电源海岸带储能业务具有重要启示。系统集成低水头海水抽蓄与反渗透淡化，可与我司ST系列储能变流器及PowerTitan系统协同，构建海岛微网解决方案。P2G余热预热反渗透进水降低能耗26.62%的思路，可应用于我司储能系统热管理优化，提升能量利用率。抽蓄-淡化联合运行模式为iS...

Wei Li · Song Han · Xi Guo · Shufan Xi 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

本文提出了一种基于电力电子辅助有载分接开关（POLTC）的Sen变压器（POST）的暂态模型及其换流逻辑分析方法。首先，建立了一种考虑晶闸管反向恢复过程（RRP）的晶闸管开关模型。进一步地，通过将所提出的考虑RRP的晶闸管开关模型与考虑多绕组耦合（MWC）效应的Sen变压器（ST）暂态模型相结合，构建了POST的完整暂态模型。其次，根据POLTC的拓扑结构建立了基本换流逻辑。第三，利用所提出的暂态模型对POLTC的换相重叠角（COA）和短路电流（SCC）进行了评估。最后，通过分析不同功率因数条件...

解读: 该POLTC晶闸管换流技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。文中提出的晶闸管反向恢复过程建模方法可优化我司PCS功率器件开关策略,换相重叠角分析有助于降低储能系统并网切换时的短路电流冲击。最优开关角选择方法可应用于GFM/GFL控制模式切换,提升不同功率因数下的...

Yang Zhou · Lin Niu · Na Wang · Xutao Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

IEC 60060-1推荐采用复合电压试验方法，本文研究交流与操作冲击（AC/SI）叠加电压下SF6/N2混合气体中金属缺陷环氧绝缘表面的放电特性。分析了叠加电压中操作冲击和交流分量下的局部放电行为。结果表明：叠加相位和操作冲击极性显著影响局部放电起始特性；正极性操作冲击叠加时，后续交流放电激发相位范围为0°∼180°，负极性时为180°∼360°，且后者放电现象更明显。在操作冲击波尾阶段存在反向放电现象，其发生与叠加相位相关。此外，在操作冲击波前或交流电压阶段发生击穿放电后，后续交流周期内局部...

解读: 该研究对阳光电源高压电气设备的绝缘设计具有重要参考价值。在PowerTitan大型储能系统和1500V光伏逆变器中，环氧绝缘材料广泛应用于母排、变压器等高压部件，金属缺陷导致的表面放电是潜在失效模式。研究揭示的AC/SI叠加电压下放电特性，可指导ST系列储能变流器在电网暂态冲击与工频电压叠加工况下的...

Dan Zhang · Jiarong Liang · Han Cai · Weisen Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月

氧化镥（Lu₂O₃）是一种超宽带隙（UWB）（5.5 - 6.2 电子伏特）的稀土氧化物，已被提议作为构建真空紫外（VUV）光电探测器的潜在材料。在这项工作中，在 Lu₂O₃/GaN 异质结界面沉积了一层超薄（4 纳米）的氧化铝（Al₂O₃）层，以制备高性能的 Lu₂O₃ 真空紫外光伏探测器。在 0 伏偏压和真空紫外光照下，Lu₂O₃/Al₂O₃/GaN 光电探测器在 192 纳米处的光响应度为 17.2 毫安/瓦，衰减时间为 54.9 毫秒，探测率为 1.2×10¹² 琼斯。该器件的优异性能源...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于稀土氧化物-氮化镓异质结真空紫外光探测器的研究虽属于前沿半导体光电领域，但与公司核心业务的直接关联度相对有限。该技术主要聚焦于真空紫外波段（192nm）的光电探测，其应用场景更多集中在紫外消毒、火焰监测、天文探测等特殊领域，与光伏发电和储能系统的可见光-近红外光谱范...

Bangzheng Han · Guofeng Zou · Wei Wang · Jinjie Li 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要 针对光伏发电系统串联电弧故障具有强随机性且难以准确描述故障特征的问题，提出一种基于两阶段特征综合决策的光伏直流串联电弧故障检测方法。首先，为解决直流信号非周期性和高随机性导致的故障检测窗口尺寸选取困难问题，提出一种基于自相关函数的信号分窗策略。根据电弧起始阶段的暂态特性和电弧燃烧阶段的稳态特性，将整个电弧过程划分为暂态阶段和稳态阶段。随后，在电弧起始阶段，基于信号分窗策略设计了一种基于相邻窗口差分（AWD）的暂态特征描述方法，有效捕捉电弧引起的波形突变，实现故障发生窗口定位及暂态特征的有效...

解读: 该双阶段特征决策的直流串联电弧故障检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST系列储能PCS具有重要应用价值。基于自相关函数的信号窗口策略和相邻窗差分(AWD)瞬态特征提取方法,可集成至iSolarCloud平台实现预测性维护,有效解决1500V高压系统中电弧故障随机性强、难以准确识别的痛点。稳态能量...