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1.2-kV MOS-双极型器件的关断dV/dt可控性
Turn-OFF dV/dt Controllability in 1.2-kV MOS-Bipolar Devices
Peng Luo · Sankara Narayanan Ekkanath Madathil · Shin-Ichi Nishizawa · Wataru Saito · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
关断dV/dt可控性是IGBT在电力电子应用中实现灵活设计的关键特性。本文探讨了关断瞬态过程中动态雪崩（DA）现象对IGBT关断损耗、dV/dt可控性及安全工作区（SOA）的影响，旨在明确DA效应的物理机制，为优化高压功率器件性能提供理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品线（光伏逆变器、储能PCS及风电变流器）中功率模块的选型与驱动设计。1.2kV IGBT是公司组串式逆变器和PowerTitan储能系统的核心器件。通过深入理解动态雪崩（DA）对dV/dt的影响，研发团队可优化驱动电路设计，在保证电磁兼容性（EMC）的同时，平衡开关损耗...
基于短时特征的锂离子电池SOH估计数据驱动模型多目标优化
Multiobjective Optimization of Data-Driven Model for Lithium-Ion Battery SOH Estimation With Short-Term Feature
Lei Cai · Jinhao Meng · Daniel-Ioan Stroe · Jichang Peng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
锂离子电池广泛应用于储能系统（BESS）和电动汽车。数据驱动方法通过测量特征估计电池健康状态（SOH），但过多特征会降低精度并增加人工成本。本文提出了一种多目标优化方法，旨在通过精简特征集提升SOH估计的准确性与效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack系列）。SOH的高精度估计是BMS核心算法的关键，直接影响储能系统的全生命周期管理与电芯衰减预测。通过引入多目标优化算法精简特征，可显著降低iSolarCloud平台在处理海量电芯数据时的计算负载，提升远程运维的实时性。建...
面向动态形变的汽车功率模块热机械性能评估
Dynamic Deformation Oriented Thermo-Mechanical Performance Assessment for Automotive Power Module With Various PWM Schemes
Peng Sun · Mingrui Zou · Fuli Niu · Yuxi Liang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
随着电动汽车（EV）的发展，作为核心部件的功率模块可靠性至关重要。不同脉宽调制（PWM）方案对功率模块的热机械应力影响显著。本文旨在研究不同PWM策略下功率模块的动态形变特性，评估其在复杂工况下的热机械可靠性，为提升电动汽车驱动系统的寿命提供理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的电动汽车充电桩及储能变流器（PCS）业务具有重要参考价值。功率模块是上述产品的核心，其热机械可靠性直接决定了产品在严苛环境下的使用寿命。通过分析不同PWM策略对模块动态形变的影响，研发团队可优化充电桩及PCS的驱动控制算法，降低功率器件的热应力疲劳。建议将该评估方法引入产品可靠性设...
面向100kHz大信号多相变换器的低载波比模型预测控制
Low-Carrier-Ratio Model Predictive Control for 100 kHz Large-Signal Multiphase Converters With Low THD
Cheng Tang · Qianming Xu · Peng Guo · Jiayu Hu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
高开关频率并网变换器在可再生能源领域应用广泛，但易引发宽频振荡。本文提出一种用于100kHz变换器的低载波比模型预测控制（LCR-MPC）策略，旨在实现低总谐波失真（THD），为分析并网系统稳定性提供有效的宽频阻抗测量手段。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着功率密度提升，高频化是必然趋势，但高频下的控制延迟与THD控制是行业痛点。LCR-MPC算法能有效提升高频变换器的动态响应与电能质量，特别适用于阳光电源的高频化研发方向。建议研发团队关注该算法在宽频阻抗测量中的应用，以优化Powe...
具有低跌落失真的PCB罗氏线圈电流传感器设计
Design of PCB Rogowski Coil Current Sensor With Low Droop Distortion
Qianming Xu · Yuan Feng · Peng Guo · Nan Mo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
宽禁带半导体（SiC和GaN）的应用提升了电力电子设备的功率密度，但也对电流传感器的带宽提出了更高要求。罗氏线圈因其差分输出特性适用于高频电流测量，但现有设计难以兼顾带宽与低频跌落失真。本文提出了一种新型PCB罗氏线圈设计，有效解决了高频测量下的精度与稳定性问题。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向高功率密度和高开关频率演进，SiC器件的应用日益普及，这对电流采样电路的带宽和抗干扰能力提出了严苛挑战。该研究提出的低跌落失真PCB罗氏线圈技术，可优化逆变器及PCS内部的电流采样精度，特别是在高频开关瞬态下的电流检测，有助于提升控制环路的响应...
面向热平衡的100kHz大信号并联逆变器优化脉冲模式模型预测控制
Thermal Balance Oriented Model Predictive Control for 100 kHz Large-Signal Parallel Inverters With Optimized Pulse Patterns
Cheng Tang · Qianming Xu · Peng Guo · Jiayu Hu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
针对声纳系统中100kHz并联逆变器驱动电声换能器的需求，本文提出了一种基于优化脉冲模式（OPP）的模型预测控制策略。该方法旨在解决低载波比下并联逆变器因电感失配导致的结温不平衡问题，在保证高开关频率利用率的同时，实现了系统热性能的优化与平衡。
解读: 该研究关注高频并联逆变器的热平衡与控制策略，对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有参考价值。随着功率密度提升，多模块并联带来的均流与热分布不均是产品可靠性的关键挑战。文中提出的基于OPP的模型预测控制方法，可为公司在提升逆变器开关频率、优化功率模块热管理及延长器...
一种基于混合磁耦合器和双路径并联补偿的旋转无线电能传输系统及其转速监测功能
A Mixed Flux Coupler and Dual-Path Parallel Compensation Based Rotating Wireless Power Transfer System Integrated With Rotational Speed Monitoring Function
Longyang Wang · Jiangui Li · Guangbin Luo · Qinghe Si 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种基于混合磁耦合器和双路径并联补偿的旋转无线电能传输系统。该系统在无需额外激励的情况下，实现了高效稳定的无线电能传输及精确的转速监测，有效解决了现有方案中电压不稳定和效率低下的问题。
解读: 该技术主要针对旋转场景下的无线电能传输，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及主流充电桩产品线（有线充电）存在差异，但其“无线传输+转速监测”的集成化思路具有前瞻性。在阳光电源的电动汽车充电桩业务中，未来若涉及自动驾驶车辆的无线充电或特定工业场景下的旋转设备供电，该拓扑结构可作为技术储备。建议重...
用于铁路牵引功率调节器的分体式储能模块化多电平变换器分析与控制
Analysis and Control of Modular Multilevel Converter With Split Energy Storage for Railway Traction Power Conditioner
Peng Guo · Qianming Xu · Yufei Yue · Fujun Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文研究了一种基于模块化多电平变换器（MMC）和分体式超级电容储能系统（SCESS）的铁路功率调节器（RPC）。该系统不仅能实现负序电流补偿，还能有效平抑机车制动或启动引起的功率波动，降低对电网的冲击。
解读: 该文献探讨的MMC拓扑及储能平抑功率波动技术，与阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能系统在电网支撑与功率平滑方面的核心逻辑高度契合。虽然应用场景为铁路牵引，但其MMC多电平技术在大型储能变流器（PCS）的高压化、高效率设计中具有参考价值。建议研发团队关注该拓扑在电网侧储能（ES...
一种降低基于DAB的三相单级AC-DC变换器二次谐波电流的双相优化策略
A Dual Phase-Optimized Strategy to Reduce Second-Carrier Harmonic Current for DAB-Based Three-Phase Single-Stage AC–DC Converter
Nan Mo · Qianming Xu · Jiayu Hu · Peng Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
基于双有源桥（DAB）的三相单级AC-DC变换器因高效率和高功率密度备受关注。然而，直流侧总电容纹波电流（TCRC）较大，易导致电容发热并影响可靠性。本文提出了一种傅里叶分析方法，通过双相优化策略有效抑制二次谐波电流，提升系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）产品线（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。DAB拓扑是目前储能双向DC-DC变换的核心，直流侧电容纹波电流直接影响电容寿命及PCS的整体可靠性。通过该双相优化策略，可在不增加硬件成本的前提下，降低电容热应力，延长设备在极端工况下...
直流与PWM波下高压功率模块空间电荷积聚及其对局部放电的影响：测试与建模
Space-Charge Accumulation and Its Impact on High-Voltage Power Module Partial Discharge Under DC and PWM Waves: Testing and Modeling
Yalin Wang · Yi Ding · Zhao Yuan · Hongwu Peng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
紧凑型高压SiC功率模块的封装绝缘设计面临严峻挑战。该模块在开关过程中承受高压直流与PWM激励，高dV/dt干扰了局部放电（PD）的检测。本文研究了空间电荷积聚对绝缘性能的影响，并提出了相应的测试与建模方法，旨在提升高压功率模块的绝缘可靠性。
解读: 随着阳光电源在PowerTitan液冷储能系统及组串式光伏逆变器中大规模应用高压SiC器件，模块封装的绝缘可靠性成为核心竞争力。高dV/dt带来的局部放电问题直接影响产品在极端环境下的寿命。本文提出的空间电荷积聚建模方法，可指导研发团队优化高压功率模块的封装工艺与绝缘材料选型，特别是在高压直流侧（如...
基于DAB的单级AC-DC变换器消除直流偏置的调制无关初始电流控制
Modulation-Independent Initial Current Control of DAB-Based Single-Stage AC–DC Converter for DC Bias Elimination
Nan Mo · Jiayu Hu · Qianming Xu · Peng Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
在基于双有源桥（DAB）的单级AC-DC变换器中，输入功率波动导致移相角变化，进而产生直流偏置电流（DCBC）。DCBC会加剧电流应力并增加导通损耗。本文提出了一种初始电流控制方法，旨在消除DAB-1S变换器中的直流偏置电流，从而优化系统效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品线具有重要价值。DAB拓扑是双向DC-DC变换器的核心，直流偏置电流（DCBC）问题常导致磁性元件饱和及功率器件损耗增加。通过引入该调制无关的初始电流控制策略，可有效提升PCS在宽功率范围运行下的效率，降低磁性...
一种考虑寄生电容和死区时间的各类谐振变换器精确、通用且快速的时域模型
An Accurate, Universal, and Fast Time Domain Model for Different Types of Resonant Converters by Considering Parasitic Capacitors and Deadtime
Ziang Li · Shuo Zhang · Dachuan Chen · Peng Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对现有CLLLC类谐振变换器时域模型在拓扑通用性、寄生参数/死区效应考虑及计算效率方面的不足，本文提出了一种基于先进状态空间分析的方法。该模型能够精确描述不同谐振网络下的稳态波形，同时显著降低计算开销，为谐振变换器的设计与优化提供了高效的理论工具。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。首先，CLLLC谐振变换器是公司储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中双向DC-DC模块的核心拓扑，该模型能显著提升变换器效率优化与死区时间设计的精确度。其次，在电动汽车充电桩业务中，该通用模型可加速高频化设计进程，助力提升功率密度...
通过插入Al₂O₃中间层实现多态与超低功耗铁电隧道结
Multistates and Ultralow-Power Ferroelectric Tunnel Junction by Inserting Al₂O₃ Interlayer
Yefan Zhang · Shihao Yu · Peng Yang · Xiaopeng Luo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
在本文中，我们设计了一种优化的铁电隧道结（FTJ）器件结构，即在 Hf₀.₅Zr₀.₅O₂（HZO）薄膜之间插入 3 纳米的 Al₂O₃。Al₂O₃ 中间层可以阻止 HZO 晶粒的纵向生长，并增加铁电畴的数量。因此，带有 Al₂O₃ 中间层的 FTJ 器件展现出惊人的多级状态（256 级）和超低的计算功耗（76.1 皮瓦/比特）。此外，所提出的 FTJ 器件具有高线性度（ $\alpha _{\text {p}} = -1.262$ ）、宽调制能力和良好的可重复性。研究结果表明，该器件在高能效类...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项铁电隧道结（FTJ）技术虽然当前主要面向类脑计算领域，但其核心特性与我们在新能源领域的技术需求存在潜在契合点。 该技术通过在HZO铁电薄膜中插入Al₂O₃中间层，实现了256级多态存储和76.1 pW/bit的超低功耗，这种极致的能效优化理念与阳光电源在光伏逆变器和储...
不同电网强度下主动换相电流源型高压直流输电
CSC-HVDC）的直流故障动态建模分析
Sihao Fu · Luona Xu · Qianggang Wang · Yongjie Luo 等8人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文针对基于IGCT的主动换相CSC-HVDC，提出适用于强/弱电网的直流故障动态模型，重点解决PCC滤波器缺失导致的弱网电压畸变及阀组耦合影响问题，模型经PSCAD与HIL验证。
解读: 该研究对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统在弱电网场景下的直流侧故障穿越能力具有重要参考价值。当前光储一体化项目常面临弱网接入挑战，文中提出的阀组耦合建模与PCC电压畸变量化方法，可支撑PCS软件升级以增强HVRT/LVRT协同响应；建议将相关故障特征识别算法嵌入iSolarClo...
评估集成晶体硅电池与电致变色薄膜的智能光伏窗在能源效率和电网友好性方面的性能
Assessing the energy efficiency and grid friendliness of smart photovoltaic windows incorporating crystalline silicon cells and electrochromic film
Yutong Tan · Jinqing Peng · Zhengyi Luo · Yimo Luo 等5人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.377
建筑一体化光伏（BIPV）技术在实现零能耗建筑方面发挥着重要作用。然而，由于太阳辐射的不确定性和间歇性，其大规模应用对电网的稳定运行带来了挑战。为解决这一问题，本研究提出了一种智能光伏（SPV）窗及其运行控制策略，旨在同时提升建筑能源效率和电网友好性。该SPV窗结合了电致变色薄膜与均匀排布的条状太阳能电池，兼具主动利用与调控太阳辐射的双重优势。为明确SPV窗的性能表现，基于实测数据在WINDOW软件中建立了其模型，并计算了相应的光学与热工特性；随后将该模型导出至EnergyPlus软件，并与一栋...
解读: 该智能光伏窗技术对阳光电源BIPV解决方案具有重要启示。其电致变色膜与晶硅电池结合的主动调控机制,可与我司ST系列储能PCS协同优化:通过热流密度控制策略削峰填谷54.7-65.8%,显著改善电网友好性,契合我司VSG虚拟同步发电机技术的并网稳定目标。建议将该动态光热调控理念融入iSolarClou...
中国海拔4650米处长空气间隙放电通道曲折度研究
Study on the tortuosity of long air gap discharge channels at an altitude of 4650 m in China
Li Cai · Haohao Jin · Changzhi Peng · Mengyuan Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月
高海拔下气压、温度和湿度的变化影响长空气间隙的放电特性及放电通道曲折度的变异。本研究在海拔4650 m的西藏地区开展实验，分析不同电极类型（棒、球、环形电晕平面）和间隙距离下的放电电压、电流及光学图像。结果表明，偏转角φ与弯曲角β服从正态分布，间隙距离和电极类型均影响曲折程度。通过K-means聚类分析识别出放电通道发展的三阶段模式。该海拔下平均偏转角为12.7°，标准差±10.0°，高海拔数据分布更分散，概率密度曲线更宽。研究结果为高海拔环境下的空气放电模拟与高电压工程提供了重要数据支持。
解读: 该高海拔长空气间隙放电特性研究对阳光电源高原型产品设计具有重要价值。研究揭示的4650m海拔下放电通道曲折度特征（平均偏转角12.7°±10.0°）及三阶段放电模式，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高原型产品开发。针对西藏、青海等高海拔光储电站，该数据支持优化母排间距设计、绝缘配...
一种基于种群分割的多变异差分进化算法用于光伏模型参数提取
An improved population segmentation-based multi-mutation differential evolution algorithm for parameter extraction of photovoltaic models
Yin Xiong · Yimo Luo · Jinqing Peng · Qiangzhi Zhang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327
准确建立光伏（PV）电池的模型对于光伏系统的仿真、评估、控制和优化至关重要。在现有的光伏模型中，二极管电路模型和桑迪亚阵列性能模型（Sandia Array Performance Model）应用较为广泛。然而，这些模型具有非线性、多模态和多变量的特性，使得精确获取模型参数变得十分困难。为解决这一问题，本研究提出了一种基于种群分割的多变异差分进化算法（PSMDE），用于光伏模型的参数提取。该算法采用所提出的分割方法，将种群动态划分为三个子种群，每个子种群采用不同的变异策略进行更新，从而有效应对...
解读: 该光伏模型参数提取算法对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化具有重要应用价值。精准的光伏电池建模可提升逆变器在复杂工况下的最大功率点跟踪精度,特别是动态光照条件下的功率预测能力(误差3.74-5.91%)。该算法可集成至iSolarCloud平台,用于电站建模仿真与预测性维护,优化ST储能系统的充放...
双面光伏组件在局部遮阴条件下复合发电模型的开发
Development of a compound power generation model for bifacial photovoltaic modules under partial shading conditions
Qiangzhi Zhang · Yimo Luo · Tao Mac · Shuhao Wanga 等8人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.400
摘要 双面光伏（bPV）组件由于自遮挡、相互遮挡以及外部遮挡，导致其正面和背面接收到的太阳辐照度分布不均，从而影响其性能与可靠性。因此，在局部遮阴条件（PSC）下建立精确的功率模型至关重要。现有的bPV组件发电模型通常基于双面因子，未能考虑被遮挡与未被遮挡太阳电池区域之间的电流失配问题，以及正背面电气性能的动态变化，这两方面因素均会导致发电量的高估。为克服上述局限性，本文提出了一种新型复合发电模型，该模型构建了双电流源子模型（DCSM）以考虑太阳电池的失配效应，并采用并联等效电路子模型（PECM...
解读: 该双面组件复合功率模型对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要价值。传统模型在遮挡工况下误差超60%,新模型通过双电流源子模型和并联等效电路精准捕捉电池失配与动态特性,误差降至5%以内。可应用于iSolarCloud平台的发电预测算法,优化1500V系统在复杂遮挡场景下的多路MPPT策略,...
基于帽层设计的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管电学性能研究
Study on electrical performance of AlGaN/GaN high electron mobility transistor based on cap layer design
Tieying Zhang · Peng Cui · Xin Luo · Siheng Chen 等11人 · Solid-State Electronics · 2025年2月 · Vol.224
摘要 本研究探讨了不同帽层对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）电学特性的影响。通过对比制备的具有GaN和AlN帽层的AlGaN/GaN HEMTs，发现AlN帽层由于其优异的钝化效果和极化效应，能够提高二维电子气（2DEG）密度，从而获得更高的饱和电流，并使击穿电压从615 V（GaN帽层）提升至895 V（AlN帽层）。Sentaurus TCAD仿真结果验证了上述实验发现，表明AlN帽层器件中形成了更深的三角形量子势阱，导致2DEG电子密度达到1.19 × 10^13 cm^...
解读: 该AlN帽层GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究显示AlN帽层可将击穿电压提升至895V，梯度帽层结构更达1308V，2DEG密度提升28%。这为我司SG系列光伏逆变器、ST储能PCS及充电桩的GaN功率模块设计提供优化方向：通过改进帽层结构可提升器件耐压等级和导通性能，支持...
基于动态双面率的双面光伏组件新型发电模型研究
Development of a novel power generation model for bifacial photovoltaic modules based on dynamic bifaciality
Qiangzhi Zhang · Jinqing Peng · Yimo Luo · Meng Wang 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324
摘要 双面率显著受到辐照强度和背面辐照不均匀性（NUF）的影响。因此，在模拟双面光伏（bPV）组件的动态发电过程时，若采用静态双面率将导致较大的误差。本研究提出了一种新的动态双面率模型，同时考虑了上述两个因素。首先，通过电流-电压（I-V）特性测试获得了不同辐照强度下的基础双面率；其次，建立了三维（3D）视角因子模型，用于研究安装参数、太阳辐照度和太阳位置对NUF的影响，并构建了预测NUF的回归模型，其拟合优度（R²）达到0.914；第三，建立了考虑背面辐照非均匀分布的bPV组件电气模型，提出双...
解读: 该动态双面率建模技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要价值。研究揭示背面辐照不均匀性(NUF)对双面组件发电的显著影响,可指导逆变器算法升级:通过集成3D视角因子模型和双面率修正因子,SG逆变器可实时修正最大功率点追踪策略,将功率预测误差从8%降至1.4%。该技术可与iSolarCl...
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