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基于谐振CLLC电路时域模型的优化数字同步整流方案
An Optimized Digital Synchronous Rectification Scheme Based on Time-Domain Model of Resonant CLLC Circuit
Bodong Li · Min Chen · Xiaoqing Wang · Ning Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
针对谐振CLLC电路副边不控整流带来的高导通损耗问题，本文提出了一种基于时域模型的优化数字同步整流（SR）方案。通过精确确定副边谐振电流的过零点，利用MOSFET替代二极管，有效降低了导通损耗，提升了变换效率。
解读: CLLC拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及双向DC-DC变换器的核心拓扑。该研究提出的高精度同步整流方案，能显著降低系统在充放电过程中的导通损耗，直接提升储能变流器（PCS）的整机效率，对于优化产品能效指标、降低散热成本具有重要意义。建议研发团队在下一代高功...
考虑失效模式的SiC MOSFET短路动态模型
Short-Circuit Dynamic Model of SiC MOSFET Considering Failure Modes
Ning Wang · Jianzhong Zhang · Fujin Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种紧凑模型，用于精确预测SiC MOSFET的短路动态特性。通过构建短路测试平台，在无需物理参数的情况下采集数据，测量了安全状态与失效状态下的短路轨迹，并分析了栅极氧化层的累积退化过程。
解读: SiC器件是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与效率的核心。该研究提出的短路动态模型及失效分析方法，对优化逆变器及PCS的短路保护策略、提升极端工况下的可靠性具有重要指导意义。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台，通过模型预测实现对功率...
一种用于低电气和热阻抗多芯片SiC模块的高效位置-连接-解耦布局设计方法
An Efficient Location-Connection-Decoupling Layout Design Method for Multi-Chip SiC Modules With Low Electrical and Thermal Impedance
Yun-Hui Mei · Lijuan Zhang · Yucong Zhao · Yongqi Pei 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文针对高功率碳化硅（SiC）模块中多芯片并联布局的挑战，提出了一种高效的布局设计自动化方法。该方法通过位置、连接与解耦的协同优化，有效降低了功率模块的电气寄生参数与热阻抗，提升了高功率密度SiC模块的设计效率与性能表现。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率电子技术底座。随着公司组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan系列）向更高功率密度和更高效率演进，SiC器件的应用已成为提升整机效率的关键。该布局设计方法能显著降低功率模块的寄生电感和热阻，有助于解决大功率SiC模块并联时的均流与散热瓶颈，从而...
基于耦合电感双有源桥的双极性直流微电网自平衡DC-DC变换器
Dual-Active-Bridge Based Self-Balancing DC–DC Converter With Coupled Inductor for Bipolar DC Microgrids
Guangfu Ning · Ribo Zhang · Li Jiang · Yonglu Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
双极性直流微电网虽具高可靠性与传输效率，但易出现电压不平衡。本文提出一种基于耦合电感的双有源桥（DAB）DC-DC变换器，可在任意负载条件下自动平衡双极性输出电压，且控制简单。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。双极性直流母线架构在大型工商业储能及直流微电网应用中能有效提升系统效率。该拓扑通过耦合电感实现电压自平衡，简化了控制逻辑，有助于降低储能变流器（PCS）在复杂直流微网环境下的控制难度。建议研发...
基于伪双极直流系统中瞬态工作电压的机械式直流断路器重合闸新策略
Novel Reclosing Strategy Based on Transient Operating Voltage in Pseudobipolar DC System With Mechanical DCCB
Weijie Wen · Haijin Liu · Bin Li · Pengyu Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
为提升直流系统可靠性，机械式直流断路器（DCCB）因其低损耗和低成本优势备受关注。本文针对伪双极直流系统，提出了一种基于瞬态工作电压（TOV）的重合闸新策略，解决了现有研究忽略系统整体瞬态电压影响的问题，为直流配电及储能系统的故障保护提供了技术支撑。
解读: 该研究聚焦于直流系统保护与断路器控制，对阳光电源的PowerTitan、PowerStack等大型储能系统及直流微电网解决方案具有参考价值。随着储能系统向高压直流侧并网发展，直流故障保护的可靠性至关重要。该重合闸策略可优化储能PCS在直流侧故障后的快速恢复能力，提升系统可用率。建议研发团队关注机械式...
并联式开关-线性混合包络跟踪电源中多电平变换器的三角波电流控制
Triangular-Wave Current Control for Multilevel Converter in Parallel-Form Switch-Linear Hybrid Envelope Tracking Power Supply
Ning Liu · Xinbo Ruan · Danhui Li · Zhenyu Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种用于并联式开关-线性混合（SLH）包络跟踪电源（ETPS）的三角波电流控制（TWCC）策略。该方案以Buck变换器作为开关模式变换器，通过TWCC技术有效降低线性放大器中功率器件的电压应力，从而显著提升了整体电源系统的转换效率。
解读: 该研究聚焦于高效率包络跟踪电源的拓扑优化与控制，虽然其核心应用场景（如射频功率放大器供电）与阳光电源现有的光伏逆变器或储能变流器（PCS）产品线存在差异，但其核心技术逻辑——即通过开关与线性混合拓扑降低器件应力并提升效率，对阳光电源的功率电子研发具有参考意义。特别是对于追求极致效率的微型逆变器或特定...
一种用于单位功率因数运行的间接矩阵变换器低成本相位补偿方法
A Low-Cost Phase-Angle Compensation Method for the Indirect Matrix Converters Operating at the Unity Grid Power Factor
Zheng Gong · Haijun Zhang · Peng Dai · Ning Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
针对间接矩阵变换器（IMC）在电网友好型应用中对单位功率因数的需求，现有闭环控制方法结构复杂，对软硬件要求高。本文提出一种低成本相位补偿方法，通过简化控制逻辑，有效降低了系统的实现成本与计算负担。
解读: 该研究提出的低成本相位补偿方法对于优化阳光电源的并网变换器控制策略具有参考价值。间接矩阵变换器（IMC）在高性能电机驱动及特定工业电源领域具有应用潜力。对于阳光电源的组串式逆变器及工商业储能PCS产品线，该方法提供的简化控制逻辑有助于降低主控芯片（DSP/FPGA）的计算资源占用，提升系统性价比。建...
一种基于差分电容设计的输入并联输出串联DAB馈电单相VSI二次谐波抑制方法
A Second-Harmonic Suppression Method Based on Differentiated-Capacitance Design for Input-Parallel Output-Series DAB Fed Single-Phase VSI
Zhenchao Li · Yan Zhang · Jinjun Liu · Ziyin Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
在单相逆变器中，瞬时功率以两倍工频脉动，导致直流母线产生二次谐波电压。传统方案依赖大容量电解电容或额外辅助电路，限制了系统寿命、效率及功率密度。本文提出一种基于输入并联输出串联（IPOS）双有源桥（DAB）变换器的差分电容设计方法，有效抑制二次谐波。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack系列）具有重要参考价值。单相系统中的二次谐波抑制是提升功率密度和可靠性的关键瓶颈。通过IPOS DAB拓扑优化及差分电容设计，可显著减小直流侧电解电容体积，从而提升逆变器整体寿命与功率密度。建议研发团队评估该方案在单相户用储能变流...
横向偏移工况下电动汽车大功率无线充电系统漏磁场屏蔽方法研究
Study on Leakage Magnetic Field Shielding Method for Electric Vehicle High-Power Wireless Charging System Under Transverse Offset Working Condition
Xiaomin Zhou · Chenlong Song · Hechuan Song · Dawei Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对电动汽车无线充电系统在横向偏移工况下产生的漏磁场（LMF）危害，本文提出了一种基于双有源抑制线圈（ASC）的高自由度LMF主动屏蔽方法，有效降低了电磁辐射对人体的潜在风险。
解读: 该研究聚焦于无线充电系统的电磁兼容性与安全性，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联。随着大功率无线充电技术的演进，电磁屏蔽与主动抑制技术将成为提升用户体验与满足行业安规标准的核心竞争力。建议研发团队关注该主动屏蔽方案在复杂工况下的动态响应特性，并评估其在未来高功率充电桩产品中集成无线充电...
利用PWM开关振荡进行IGBT关断时间的非接触式监测
Noncontact Monitoring of IGBT Turn-OFF Time Using PWM Switching Ringing for Inverter-Fed Machine Systems
Dawei Xiang · Ning Zhao · Hao Li · Xinyu Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
IGBT关断时间是评估器件结温及健康状态的关键参数。传统直接测量法存在安全与复杂性问题。本文提出一种利用PWM开关振荡进行非接触式监测的新方法，无需直接接触高压侧，即可实现对IGBT运行状态的有效监控。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）具有极高的应用价值。作为全球领先的逆变器供应商，阳光电源的产品广泛应用于严苛环境，IGBT的可靠性直接决定了系统的寿命。该非接触式监测方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对组串式及集中式逆变器内部核心功率模块的实时健康...
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，...
通过具有BN插入层的范德华外延GaN实现高开/关电流比AlGaN/GaN HEMT
High-On/Off-Current-Ratio AlGaN/GaN HEMTs via Van Der Waals Epitaxy GaN With a BN Inset Layer
Haoran Zhang · Jing Ning · Shiyu Li · Xue Shen 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
在氮化物异质外延中，晶格失配和热应力不可避免地会导致位错增殖和缺陷形成，从而严重降低器件的可靠性。在本文中，我们展示了通过范德瓦尔斯外延在二维高质量氮化硼（h - BN）材料上实现氮化物异质结结构的高质量外延生长。此外，利用氮化硼的超宽带隙特性，其在制备的金属 - 绝缘体 - 半导体高电子迁移率晶体管（MIS - HEMT）中还可作为栅极电介质。缓冲层辅助异质结构与超宽带隙氮化硼电介质的综合优势使栅极泄漏电流降低了 $10^{{3}}$ 倍。此外，所提出的器件展现出 $10~^{\mathbf ...
解读: 从阳光电源功率器件应用角度来看，这项基于范德华外延和BN插入层的AlGaN/GaN HEMT技术展现出显著的战略价值。该技术通过二维六方氮化硼(h-BN)作为缓冲层和栅介质，有效解决了传统氮化物异质外延中晶格失配和热应力导致的位错增殖问题，这直接关系到我司光伏逆变器和储能变流器中功率器件的长期可靠性...
基于LCC-HVDC暂态过电压约束的逆变型电源基地规划
Planning Inverter-based Resource Generation base Considering LCC-HVDC Transient Overvoltage Constraints
Xiao Cai · Ning Zhang · Jiaxin Wang · Haiyang Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
随着电力系统中采用电网换相高压直流（LCC - HVDC）输电的发电基地建设不断增加，高比例基于逆变器的电源（IBR）发电基地因不可避免的换相失败故障而面临过电压问题，这给系统保护和稳定性带来了挑战。本文提出了一种考虑过电压约束的高 IBR 渗透率发电基地电源规划模型，该模型在使建设成本最小化的同时，确保任何母线的电压都不超过过电压限值。在解析模型中明确建模了同步发电机、同步调相机和 IBR 对过电压的影响，并将这一非线性约束保守地转化为线性形式。实际发电基地规划的仿真验证了过电压约束对系统运行...
解读: 该研究对阳光电源大型新能源基地解决方案具有重要指导意义。研究成果可直接应用于SG系列大型光伏逆变器和ST系列储能变流器的暂态过电压控制设计，特别是在LCC-HVDC送端系统中的无功功率优化配置。通过优化IBR控制策略和动态无功补偿配置，可提升阳光电源产品在高压直流送端的电压稳定性能。这对完善公司GF...
考虑短路比要求的多直流输电系统同步调相机配置
Synchronous Condenser Placement for Multiple HVDC Power Systems Considering Short-Circuit Ratio Requirements
Jiaxin Wang · Jiawei Zhang · Qingchun Hou · Ning Zhang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
高压直流输电（HVDC）接入会降低系统的短路比（SCR）和电网强度，可能导致电压稳定性问题，尤其在高比例可再生能源系统中更为显著。同步调相机（SynCon）是提升SCR的有效手段。然而，由于SCR约束为非线性特征值不等式组，难以直接求解。本文基于广义谱分解提出瑞利割方法，将特征值不等式约束等价转化为线性约束，构建了求解SCR约束下SynCon选址定容问题的混合整数线性规划模型。理论分析了方法的收敛性、复杂度与误差，并通过与其他七种模型的数值对比验证了所提模型在解的质量和计算效率方面的优越性。
解读: 该同步调相机优化配置技术对阳光电源构网型储能系统具有重要参考价值。在高比例新能源接入场景下，阳光电源PowerTitan储能系统可通过GFM构网型控制模拟同步调相机功能，提供短路容量支撑。文中基于广义谱分解的瑞利割线性化方法，可直接应用于ST系列储能变流器的选址定容优化，解决多直流馈入系统的SCR约...
模拟季节性热储能的季节性动态在可再生能源系统全年调度中的应用
Modeling seasonal thermal storage dynamics in the year-round scheduling of renewable energy systems
Haiyang Jiang · Jiajun Luo · Yan Guo · Ershun Du 等8人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379
摘要 季节性热储能（STS）能够以热能形式长期储存可再生能源，从而有效缓解可再生能源供应与热负荷需求之间的季节性不匹配问题。本文建立了基于水体的STS温度分布模型，并考虑了储罐周围土壤隔热效应的影响。考虑到常用的荷电状态（SOC）模型在可再生能源系统调度问题中无法详细描述随时间变化的热损失过程，本文提出了一种温度场修正方法，用于校正调度结果。通过在Garver 6节点系统和HRP-38系统上开展三个案例研究，验证了所提方法相较于SOC模型在管理STS方面的更高精度。由于对热损失过程进行了更详细的...
解读: 该季节性热储能调度技术对阳光电源储能系统具有重要价值。论文提出的温度场修正方法可优化ST系列PCS的长周期储能调度策略,特别是在PowerTitan等大型储能系统中,通过精确建模热损耗动态过程,可提升可再生能源消纳率、降低弃电。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现跨季节能量管理优化,为热电...
纳米晶高频变压器振动与噪声特性的仿真与实验验证
Simulation and Experimental Verification of Vibration and Noise Characteristics of Nanocrystalline High-Frequency Transformer
Pengning Zhang · Yajin Yang · Ze Liu · Ning Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
高频变压器（HFT）是电力电子变压器的核心部件，但高频变压器在正常运行过程中的振动和噪声问题较为严重。因此，本文对高频变压器的振动噪声特性进行了研究。首先，研究了高频变压器的振动机理，推导了引起高频变压器振动的电磁力模型，并建立了高频变压器的电磁 - 机械 - 声学多物理场耦合模型。然后，基于该模型研究分析了高频变压器在正弦波和方波激励下的振动和噪声特性。结果表明，当激励频率为 5 kHz 时，正弦波激励下的主要振动频率为 10 kHz。对于方波激励，主要频率为 10、20 和 30 kHz，声...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于纳米晶高频变压器振动噪声特性的研究具有重要的工程应用价值。高频变压器是我司光伏逆变器、储能变流器及电力电子变压器等核心产品的关键部件，其振动噪声问题直接影响产品的市场竞争力和用户体验。 该研究建立的电磁-机械-声学多物理场耦合模型，为我司产品设计提供了重要的理论工...
新型屏蔽式主动磁悬浮轴承的自感知建模与控制
Self-Sensing Modeling and Control of a Novel Canned Active Magnetic Bearing
Rui Zhang · Ning Wang · Wei Hao · Liwei Song · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月
磁轴承在飞轮储能等能量转换领域的应用越来越广泛。为了拓展磁轴承的应用领域，使其能在腐蚀性液体等恶劣环境中工作，本文提出了一种新型屏蔽式主动磁轴承（CAMB）。分别在转子外表面和定子内表面焊接一层非磁性且耐腐蚀的金属屏蔽套。为了降低成本、减小体积并提高环境适应性，对转子位移估计策略进行了研究。本文提出了一种考虑气隙边缘效应、磁饱和和涡流的自传感模型，分析了边缘效应对自传感精度的影响机制，提出了一种考虑磁饱和的双绕组协同估计策略。最后，搭建了屏蔽式主动磁轴承的自传感实验平台，验证了所提出的自传感模型...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的罐式主动磁悬浮轴承（CAMB）技术具有重要的战略价值。磁悬浮轴承在飞轮储能系统中的应用正逐步成为高性能储能技术的关键支撑，而该技术通过在转子和定子表面焊接非磁性耐腐蚀金属罐体，显著提升了系统在恶劣环境下的适应性，这与我司储能产品面临的多样化应用场景高度契合...
基于变换器驱动稳定性约束的高比例逆变型电源电力系统发电扩容
Converter-Driven Stability Constrained Generation Expansion for High IBG-Penetrated Power Systems
Hongyang Jia · Qingchun Hou · Jiawei Zhang · Haiyang Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月
摘要：随着基于逆变器的发电（IBG）逐步取代传统同步发电（SG），阻尼较差的换流器驱动振荡现象日益普遍。未来电力系统应从战略上优化 IBG 和 SG 的投资决策，以防止出现不稳定的动态相互作用。然而，候选发电机的不同组合会引入不同的振荡模式，这使得在发电扩建过程中为各种关键模式保留足够的振荡阻尼变得复杂。为应对这一挑战，本文构建了一个基于约束学习的发电扩建规划框架。首先，提出了一种成本主导的采样方法，以生成多样化的发电组合场景，涵盖候选发电机的各种启停状态和输出情况。其次，为每台发电机学习稳定性...
解读: 该变换器驱动稳定性约束规划技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器的大规模并网应用具有重要价值。研究提出的小信号稳定性分析方法可直接应用于ST系列储能变流器的控制参数优化，通过识别关键振荡模式指导构网型GFM控制策略设计，抑制高比例逆变型电源接入引发的低频振荡。该方法可嵌入iS...
Flash：基于联邦图学习的工业信息物理系统恶意Bash脚本检测
Flash: Federated Graph Learning-Based Malicious Bash Script Detection for Industrial Cyber–Physical Systems
Pengbin Feng · Ning Xi · Jiong Jin · Jun Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月
工业信息物理系统给铁路运输、医疗保健和发电等传统行业带来了深刻变革。Linux 一直是智能设备使用最广泛的操作系统。它在实现高效管理的同时，也面临着来自网络空间利用漏洞的攻击。现有方法主要侧重于对 Linux 恶意软件二进制文件进行建模和检测，而很少关注防范来自 bash 脚本的攻击。在这项工作中，我们确定了工业信息物理系统中恶意 bash 脚本检测方法的两个关键属性，即“自动化与可扩展性”和“跨域联合”，并提出了一种基于联邦图学习的检测架构，即 Flash。该架构首先通过静态分析从 bash ...
解读: 从阳光电源业务视角来看，这项基于联邦图学习的恶意Bash脚本检测技术具有重要的战略价值。当前，我司的光伏逆变器、储能系统及智慧能源管理平台均采用Linux作为核心操作系统，在实现高效设备管理的同时，也面临着来自网络空间的安全威胁。传统安全方案主要针对二进制恶意软件，而忽视了Bash脚本这一重要攻击载...
一种用于室温下垂直磁隧道结器件确定性翻转的无磁场高效写入脉冲方案
A Field-Free and Power-Efficient Write Pulse Scheme for Deterministic Switching in Perpendicular Magnetic Tunnel Junction Devices at Room Temperature
Jie Liu · Pingfan Ning · Delin Zhang · Pingjuan Niu 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
摘要：采用包含重金属（HMs）和拓扑绝缘体（TIs）作为自旋源材料的垂直磁化磁隧道结（p - MTJs），在自旋转移矩（STT）或电压控制磁各向异性（VCMA）的辅助下实现无场确定性切换。反铁磁体和过渡金属二硫属化物（TMDs）也是无场切换自旋源材料的可选方案。通过修正的朗道 - 栗弗席兹 - 吉尔伯特（LLG）方程建立的单畴紧凑模型，描述了上述不同自旋轨道矩（SOT）通道材料在输入不同写入脉冲方案后的动力学特性。切换时间和功耗与写入脉冲方案中脉冲宽度和幅度参数的变化之间存在显著的相关性。尖峰形...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于垂直磁隧道结（p-MTJ）无外场确定性开关技术的研究，为我们在储能系统和智能控制领域的产品升级提供了潜在的技术路径。该技术通过自旋轨道矩（SOT）、自旋转移矩（STT）和电压控制磁各向异性（VCMA）的协同作用，实现了室温下的低功耗磁性存储开关，其86%以上的功耗和...
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