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SHINE项目中踢磁铁用兆赫兹脉冲电源的研制
Development of a MHz Pulsed Power Supply for Kicker Magnet in SHINE
Yong-Fang Liu · Ming Gu · Qi-Bing Yuan · Ruiping Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
上海硬X射线自由电子激光装置（SHINE）需在1MHz重复频率下实现电子束分配。本文研制了一款高性能脉冲电源，用于驱动踢磁铁，满足高能加速器对快速开关和高精度电流脉冲的严苛要求，为高频功率电子应用提供了技术参考。
解读: 该文章涉及兆赫兹（MHz）高频功率变换技术，虽然主要应用于加速器领域，但其核心的高频开关控制与宽禁带半导体应用技术与阳光电源的研发方向存在技术共性。在阳光电源的产品线中，高频化是提升组串式逆变器和电动汽车充电桩功率密度的关键路径。建议研发团队关注该文献中关于高频磁性元件设计及高频驱动电路的抗干扰处理...
超级门极可关断晶闸管
SGTO）的有害电压升高现象及其优化方法
Zaixuan Shang · Jiapeng Liu · Jinpeng Wu · Xiaotong Shen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文分析了超级门极可关断晶闸管（SGTO）中出现的有害电压升高现象。通过仿真研究，明确了载流子浓度不足是导致电压升高的根本原因。此外，通过定量理论分析，研究了影响电压升高的关键因素，并提出了相应的优化方法。
解读: SGTO作为一种高压大功率电力电子器件，其电压升高现象直接影响器件的可靠性与开关损耗。对于阳光电源而言，该研究对于提升大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中功率模块的选型与驱动电路设计具有参考价值。虽然阳光电源目前主流采用IGBT及SiC模块，但深入理解此类高压器件的物...
非理想电网条件下电力路由器的谐波抑制与稳定性提升：一种多端口基于无源性的协同控制方案
Harmonics Suppression and Stability Improvement for Power Router in Nonideal Grid Conditions: A Multiport Passivity-Based Collaborative Control Scheme
Qicai Ren · Alian Chen · Yuqi Shen · Guanguan Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
电力路由器（PR）在现代电力系统中日益重要。但在三相电压不平衡及电网电压畸变等严苛条件下，仅依靠并网端口难以同时抑制交流侧和直流侧的谐波。为此，本文提出了一种多端口基于无源性的协同控制方案，通过多端口协同提升系统在非理想电网下的电能质量与运行稳定性。
解读: 该研究针对非理想电网下的谐波抑制与稳定性控制，对阳光电源的PowerTitan系列储能变流器及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。随着电网弱化及分布式能源渗透率提升，电网电压畸变成为常态，该协同控制方案有助于优化阳光电源逆变器在复杂工况下的并网性能，提升iSolarCloud智能运维平台对电网侧电能质...
一种具有电容电压自平衡功能的Z型模块化多电平变换器
A Novel Z-Type Modular Multilevel Converter With Capacitor Voltage Self-Balancing for Grid-Tied Applications
Tong Zheng · Congzhe Gao · Xiangdong Liu · Xiaozhong Liao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
模块化多电平变换器（MMC）是中高压并网应用的有效方案，但其包含大量浮动电容，电压平衡控制复杂且计算负担重。本文提出一种新型Z型MMC拓扑，通过结构优化实现电容电压自平衡，有效降低了控制系统的计算复杂度，提升了系统在并网应用中的可靠性与效率。
解读: 该研究提出的Z型MMC拓扑及其自平衡控制策略，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，MMC拓扑的控制复杂度和计算资源消耗是制约成本与性能的关键。该技术通过拓扑创新简化了电容电压平衡控制，...
基于反馈线性化的混合模块化直流变压器负载电流前馈控制策略
Feedback Linearization-Based Load-Current Feedforward Control Strategy for Fast Dynamic Response of Hybrid Modular DC Transformers
Wei Wang · Tong Liu · Shijie Cheng · Cheng Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
混合模块化直流变压器（HMDCT）结合了串联谐振双有源桥（SR-DAB）和移相双有源桥（PS-DAB），适用于直流母线互联。针对两者耦合导致的强非线性动态问题，本文提出了一种基于反馈线性化的负载电流前馈控制策略，以实现快速动态响应。
解读: 该研究针对DAB拓扑的非线性控制优化，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案高度相关。阳光电源的储能变流器（PCS）广泛采用DAB或其变体拓扑以实现高效的双向能量变换。该文提出的反馈线性化与前馈控制策略，可有效提升PCS在复杂直流母线环境下的瞬态...
数字控制Buck变换器前沿与后沿调制的采样数据建模与稳定性分析
Sampled-Data Modeling and Stability Analysis of Digitally Controlled Buck Converter With Trailing-Edge and Leading-Edge Modulations
Ziyang Li · Lijun Hang · Yuanbin He · Zhen He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
针对采用前沿或后沿调制的数字控制DC-DC变换器，平均建模法难以准确描述其高频下的非线性行为及幅相响应。本文采用采样数据建模法，能更精确地预测其动态特性，为数字控制电源系统的稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于数字控制DC-DC变换器的建模与稳定性分析，对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在组串式逆变器（如SG系列）的升压电路（Boost）及储能变流器（如PowerTitan/PowerStack）的双向DC-DC模块中，数字控制算法的精度直接影响系统的瞬态响应与并网稳定性。通过采样数据建...
一种用于移动接收器的大面积自由定位单电容耦合无线电能传输系统
A Large-Area Free-Positioning SCC-WPT System for Movable Receivers
Zhe Liu · Chao Zuo · Siqi Li · Sizhao Lu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种新型大面积自由定位单电容耦合无线电能传输（WPT）系统，适用于移动接收设备。该系统利用大地作为传输路径的一部分，使耦合结构仅需一块发射极板，且接收端极板可由移动设备的金属外壳替代，有效简化了系统架构并提升了灵活性。
解读: 该技术属于无线电能传输（WPT）领域，目前阳光电源在电动汽车充电桩业务中主要聚焦于有线快充技术。该研究提出的单电容耦合方案虽然在简化结构和移动设备应用上具有创新性，但受限于传输效率、功率密度及电磁兼容性（EMC）挑战，短期内难以应用于大功率充电桩产品。建议研发团队关注其在低功率移动设备或特定工业自动...
一种用于旋转导向钻井应用的6.78 MHz全双工同步电容式电力与数据传输系统
A 6.78 MHz Full-Duplex Simultaneous Capacitive Power and Data Transfer System for Rotary Steerable Drilling Application
Zhe Liu · Ruimin Nie · Zhuangsheng Xiao · Tong Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
无线电能传输（WPT）技术可为旋转导向钻井提供安全可靠的电源，但轻量化与通信能力是核心需求。针对钻井过程中的振动与介质变化问题，本文提出了一种基于共享通道的全双工同步电容式电力与数据传输（SCPDT）系统，有效解决了高频下的能量与信息同步传输难题。
解读: 该技术主要针对特殊工业场景下的无线能量与信号传输，与阳光电源的核心业务（光伏、储能、充电桩）存在一定技术跨度。然而，其高频电容耦合与全双工通信技术在未来智能运维平台（iSolarCloud）的传感器无线供电、或电动汽车充电桩内部模块间的非接触式信号传输中具有潜在参考价值。建议关注其在高频功率变换中的...
基于步进控制红外热成像法的硅超结MOSFET与碳化硅MOSFET单脉冲雪崩失效研究
Single-Pulse Avalanche Failure Investigations of Si-SJ-mosfet and SiC-mosfet by Step-Control Infrared Thermography Method
Siyang Liu · Xin Tong · Jiaxing Wei · Weifeng Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种步进控制红外热成像方法，用于深入研究Si超结（SJ）MOSFET和SiC MOSFET的单脉冲雪崩失效机理。该方法能够实时观测整个雪崩过程中损伤位置及其演变。研究表明，Si-SJ-MOSFET的雪崩损伤区域会从单元区向外扩展，揭示了不同功率器件在极端工况下的失效特征。
解读: 功率器件是阳光电源逆变器及储能PCS的核心。随着公司在PowerTitan等储能系统及组串式逆变器中大规模应用SiC器件以提升效率和功率密度，器件的可靠性至关重要。该研究提出的红外热成像失效分析方法，可直接应用于公司功率模块的可靠性验证与故障诊断流程，帮助研发团队优化器件选型与驱动保护电路设计，有效...
多芯片发光二极管热耦合效应的高效测量
Efficient Measurement of Thermal Coupling Effects on Multichip Light-Emitting Diodes
Hong-Li Lu · Yi-Jun Lu · Li-Hong Zhu · Yue Lin 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
随着多芯片模块高功率LED系统的兴起，先进热管理技术需求日益增长。本文提出了一种热耦合矩阵模型，能够计算各芯片在特定热功率下的温度分布，显著简化了测量热耦合效应的复杂性。
解读: 该研究提出的热耦合矩阵模型及温度分布计算方法，对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统中的功率模块）具有参考价值。逆变器与储能PCS内部高功率密度模块的散热设计是提升系统可靠性的关键。虽然本文针对LED，但其热耦合建模思路可迁移至IGBT/SiC功率模块的结温预测...
一种用于基于两级PET的多端口电动汽车充电站的多桥串联谐振变换器调制方案
A Modulation Scheme for Multibridge Series Resonant Converter in Two-Stage PET-Based Multiport EV Charging Station With Wide Range ZVS, Minimum Reactive Power and Power Decoupling
Sizhao Lu · Zhicheng Fan · Enguo Rong · Siqi Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种针对两级电力电子变压器（PET）架构下多端口电动汽车充电站的调制方案。该方案通过多桥串联谐振变换器，实现了宽范围的零电压开关（ZVS）、最小化无功功率以及功率解耦控制，显著提升了充电系统的效率、功率密度及控制灵活性。
解读: 该研究聚焦于高效率、高功率密度的多端口变换技术，与阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统业务高度契合。PET架构在直流快充站中具有广阔应用前景，其提出的功率解耦和宽范围ZVS调制策略，可直接优化阳光电源充电桩模块的转换效率，并为未来光储充一体化系统中的多端口能量管理提供技术参考。建议研发团队关注该拓扑在...
基于动态dv/dt开关模型的GaN HEMT最小开关损耗三段式有源驱动策略
Minimal Switching Loss Three-Stage Active Gate Driving Strategy Based on Dynamic dv/dt Switching Model for GaN HEMT
Shuo Zhang · Chang Liu · Xinyu Li · Desheng Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
GaN HEMT的高速开关特性带来了高dv/dt和严重的电磁干扰（EMI）问题，需在开关速度与损耗间权衡。三段式栅极驱动（TSGD）虽能缓解此矛盾，但受限于非线性寄生电容，难以实现最优开关损耗。本文提出了一种基于动态dv/dt模型的优化策略，以实现GaN器件在最小开关损耗下的高效驱动。
解读: GaN等宽禁带半导体是提升阳光电源户用光伏逆变器及小型化储能产品功率密度的关键。该研究提出的三段式有源驱动策略，能够有效平衡GaN器件的高频开关损耗与EMI干扰，对于优化阳光电源户用逆变器（如SG系列）及微型逆变器的效率和电磁兼容性设计具有重要参考价值。建议研发团队关注该动态dv/dt模型在功率模块...
光伏、储能、直流与灵活性系统的多端口协同控制策略及平滑运行模式切换
Multi-Port Collaborative Control Strategy With Smooth Operational Transitions for Photovoltaics, Energy Storage, Direct Current, and Flexibility System
Yun Zhang · Tong Li · Xiaodong Liu · Zhen Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
光伏、储能、直流与柔性（PEDF）系统需要对分布式光伏单元、分布式储能单元、直流配电单元和交流电网进行协调控制，以高效地为各类负载供电。本文基于双极直流母线架构设计了一种 PEDF 协同系统，同时考虑了端口特性、电压增益和控制复杂度等因素。此外，为防止传统协同控制在模式和控制回路转换过程中可能出现的潜在振荡，本文提出了一种具有平稳运行转换功能的多端口协同控制策略。最后，仿真和实验结果通过在各种工况下实现稳定的多端口运行和平稳的运行转换，验证了所提策略的可行性和有效性。
解读: 从阳光电源业务发展角度看，该论文提出的PEDF多端口协同控制策略与公司在光储一体化、微电网解决方案等核心业务方向高度契合。论文基于双极直流母线架构实现光伏、储能、直流配电与交流电网的协同控制，这与阳光电源正在推进的"光储充放"一体化系统具有显著的技术共性。 该技术的核心价值在于解决了传统多端口系统...
考虑大规模储能系统、输电扩容与碳排放配额交易的互联多区域电力系统协调规划
Coordinated Planning of Interconnected Multi-regional Power Systems Considering Large-scale Energy Storage Systems, Transmission Expansion, and Carbon Emission Quota Trading
Jia Liu1Biao Jiang2Zao Tang1Pingliang Zeng2Tong Su3Yalou Li4Qiuwei Wu5 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年4月 · Vol.45
全球变暖促使各国积极发展减排技术并制定相关政策。本文针对互联多区域电力系统，提出一种计及储能系统规划与输电扩容的协调规划模型，并引入基于市场的碳排放配额交易机制，允许主体买卖碳配额，分析其对减排的促进作用。考虑区域间信息交互受限，采用解析目标级联算法对模型进行解耦求解。通过改进的双区域48节点系统验证了模型与求解方法的有效性。
解读: 该研究的多区域储能与输电协调规划方法对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的区域级部署具有重要指导价值。碳配额交易机制可集成到iSolarCloud云平台，为储能系统提供碳资产管理和经济优化功能，提升投资回报率。解析目标级联算法适用于多区域储能集群的分布式协调控制，可优化阳光...
基于MIMO模糊逻辑控制器的热-混合储能系统近似最优能量管理
Approximate Optimal Energy Management of Thermal-HESS System for MIMO Fuzzy Logic Controller Based AGC
Zao Tang · Jia Liu · Yikui Liu · Tong Su 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
相较于单一储能装置，混合储能系统（HESS）在自动发电控制（AGC）指令跟踪中具有优势，并可降低储能投资成本。传统控制方法虽能在特定时刻匹配AGC指令，但多时段协调性不足，易导致频繁无序充放电，缩短系统寿命。为此，本文提出一种热-HESS系统的近似最优运行策略，以提升机组AGC性能与储能能量管理能力。首先，采用自适应马尔可夫链预测方法预估AGC功率需求趋势；其次，构建考虑当前步与代价函数的随机模型预测控制（SMPC）优化模型。为降低SMPC多步优化带来的计算负担，进一步设计MIMO模糊逻辑控制器...
解读: 该MIMO模糊逻辑控制的混合储能能量管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的自适应马尔可夫链预测结合SMPC优化框架，可直接应用于阳光电源储能系统参与电网AGC调频服务场景，通过功率型与能量型储能的协调控制，优化ST储能变流器的充放电策略，减...
4H-碳化硅漂移阶跃恢复二极管脉冲发生器的设计与优化
Design and Optimization of a 4H-Silicon Carbide Drift Step Recovery Diode Pulse Generator with 7.91-kV Output and 1.41-ns Rise Time
Tong Liu · Lin Liang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
为提升4H-SiC DSRD的反向电流能力，进而提高脉冲输出峰值电压并缩短上升时间，本文提出一种新型双电源4H-SiC DSRD脉冲发生器。采用Sentaurus TCAD软件仿真分析影响脉冲输出特性的电路参数，确定最佳正向泵浦时间为110 ns，直流输入电压V<sub>CC</sub>和V<sub>1</sub>分别为700 V和200 V，DSRD支路输出级电容和电感分别为20 nF和100 nH。实验观测到输出电压存在两个预脉冲，并分别解释其成因。通过合理控制泵浦时间可有效抑制预脉冲。实验...
解读: 该4H-SiC DSRD脉冲发生器技术对阳光电源的SiC功率器件应用具有重要参考价值。其7.91kV高压输出和1.41ns超快上升时间特性，可为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的SiC MOSFET/IGBT驱动电路设计提供借鉴，特别是在1500V高压系统中实现更快的开关速度和更低的开关损耗...
通过电磁场优化实现房间尺度下安全高效的百瓦级无线电力传输
Safe and Efficient Hundred-Watt-Level Wireless Power Transfer in Room-Scale Spaces Through Electromagnetic Field Optimization
Tong Li · Siqi Li · Xingpeng Yu · Yaju Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
本文深入探讨了用于电子设备（如笔记本电脑和智能手机）房间级充电的磁共振无线电能传输（MR - WPT）技术。具体设计了一个利用多个大型单匝圆形线圈的系统，重点是在国际非电离辐射防护委员会指南（2020 年）规定的暴露限制范围内，优化谐振频率和线圈电流，以最大化电磁（EM）功率流，确保符合电磁安全标准。为减轻电场效应，引入了一种针对每个线圈采用电容分布式补偿和并联激励的新方法。提出了一种补偿参数设计方法，以实现各线圈间的均匀电流分布，特别是在高互耦条件下。通过对不同场景下的比吸收率（SAR）和空间...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项磁共振无线电力传输技术展现出与我司储能系统和新能源生态整合的潜在价值。该技术实现了房间尺度内百瓦级的安全高效无线充电，其核心优势在于通过电磁场优化确保符合国际非电离辐射防护委员会的安全标准，这为室内能源分配提供了新思路。 对于阳光电源而言，该技术最直接的应用场景是与户...
一种低电场暴露的完全对称平面螺旋接收线圈设计与优化
Design and Optimization of a Perfectly Symmetric Planar Spiral Receiving Coil With Low E-Field Exposure for Large-Space WPT
Tong Li · Siqi Li · Zhe Liu · Sizhao Lu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
本文提出一种用于大空间无线电力传输系统的完全对称平面螺旋接收线圈（PS-coil），旨在显著降低电场（E-field）暴露。该线圈采用多股对称绕制的螺旋导线取代传统单导线结构，实现分布式精确电容补偿，有效抑制寄生电容及其引发的E-field辐射。PS-coil在保持磁场（H-field）分布的同时，大幅削弱E-field强度，使功率接收在ICNIRP 2020限值内最大化。有限元仿真表明，在6 A有效电流下，1 cm距离处局部比吸收率（SAR）仅为0.72 W/kg，较传统设计降低80%，远低于...
解读: 该低电场暴露无线电力传输技术对阳光电源新能源汽车充电产品线具有重要应用价值。PS-coil的完全对称螺旋结构与分布式电容补偿设计，可直接应用于无线充电桩系统，将SAR降低80%至0.72 W/kg，满足ICNIRP 2020人体安全标准。其200W功率传输能力和54.8%效率，适配小功率移动设备充电...
基于有机朗肯循环的多种集成系统在余热利用下制冷与发电联产的优化与比较分析
Optimization and comparative analysis of various organic Rankine cycle-based integrated systems for cooling and power cogeneration utilizing waste heat
Xiaojing Sun · Linlin Liu · Tong Zhang · Yao Zhao 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325
摘要 余热回收对于降低能源消耗和碳排放至关重要。将有机朗肯循环与吸收式制冷、蒸气压缩制冷以及压缩-吸收级联制冷相结合，能够实现从余热中高效联产制冷与电力。然而，现有研究缺乏统一的优化方法、系统的比较框架以及对应用场景的深入分析。本文构建了一种综合集成系统，整合了有机朗肯循环与上述制冷技术的不同运行模式。建立了经济性优化模型，以确定在特定运行模式下集成系统的最优配置和运行参数，并构建了比较框架，用于识别具有最佳经济性能的系统。采用所提出的方法，针对六种不同制冷负荷需求的场景进行了优化与比较分析。结...
解读: 该余热回收与有机朗肯循环集成技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究中的经济优化模型和多工况对比框架,可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的热管理优化设计。特别是在大型储能电站场景下,电池簇产生的废热可通过类似集成制冷方案实现冷热电联供,提升系统综合能效。该研究的自动化设计方法论...
基于雪崩晶体管的触发加速多路功率合成拓扑的高电压高脉冲重复频率脉冲发生器
High Voltage and High Pulse Repetition Frequency Pulse Generator
Kaijun Wen · Lin Liang · Ziyang Zhang · Zhiyuan Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
基于雪崩双极结晶体管(ABJT)的马克思组电路(MBC)通常应用于超宽带辐射系统脉冲源。传统MBC因电容储能系统存在脉冲幅值-脉冲重复频率相互限制。提出由触发加速MBC和功率合成器组成的改进多路功率合成拓扑(MPST)。通过提高触发dV/dt有效改善ABJT时基稳定性。进一步分析改进TA-MPST的脉冲合成特性和优势,验证高幅值、窄脉宽和高PRF。由四个1x15级TA-MBC组成的TA-MPST实现4.92kV脉冲幅值、1.06ns上升时间和200kHz PRF。
解读: 该高电压高频脉冲发生器技术对阳光电源特种电源和脉冲功率应用有创新启发。触发加速多路合成拓扑可应用于储能系统的快速响应和脉冲输出场景,提高动态性能。该技术对阳光电源拓展电磁脉冲和特种工业应用领域的高压脉冲电源解决方案有参考价值。ABJT时基稳定性改善方法对功率器件驱动和触发电路设计有借鉴意义,可提升系...
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