Hengyu Yu · Michael Jin · Jiashu Qian · Monikuntala Bhattacharya 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月

本文首次实验研究了1.2kV商用SiC MOSFET（平面栅、增强对称沟槽及非对称沟槽结构）的体二极管可靠性。通过提出的重复脉冲电流测试平台，在保证热限制的前提下实现了高电流测试。研究揭示了不同结构SiC MOSFET在体二极管导通应力下的退化机理，为功率器件选型与可靠性设计提供了重要参考。

解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着公司产品向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用已成主流。本文针对不同结构SiC MOSFET体二极管在重复脉冲下的退化研究，对公司优化逆变器及PCS的死区时...

Qian Xiao · Haolin Yu · Yu Jin · Hongjie Jia 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

摘要：基于传统基频零序电压（FFZSV）注入的容错运行方法，在低功率因数且子模块（SM）发生故障的情况下会导致功率反转，这使得基于级联 H 桥变流器的电池储能系统（CHB - BESS）存在过充风险。为解决这一问题，本文为 CHB - BESS 提出了一种新型容错运行方法。首先，分析了基于传统 FFZSV 注入方法的功率反转机理和过充风险。在此基础上，根据安全的 FFZSV 注入区域将 CHB - BESS 的运行状态划分为三个阶段，对 FFZSV 进行修正，并在必要时注入负序电流。这样，三相电...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对级联H桥变换器的容错运行技术具有重要的工程应用价值。级联H桥拓扑是阳光电源中高压储能系统的核心架构之一，其模块化设计在提升系统可靠性的同时，也带来了子模块故障时的功率管理难题。 该论文揭示的关键问题——低功率因数工况下传统零序电压注入方法导致的功率反向和过充...

Hengyu Yu · Monikuntala Bhattacharya · Michael Jin · Limeng Shi 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

开发一种有效的方法以提高碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的短路耐受时间（SCWT）均匀性，对于确保电力电子系统中器件的可靠性和一致性至关重要。本文详细分析了由不可避免的工艺偏差导致的短路耐受时间变化，并介绍了一种基于人工神经网络（ANN）技术的新型筛选方法。利用从碳化硅MOSFET中提取的特征参数构建了一个两层隐藏层的人工神经网络模型。训练后的模型能够准确预测通过技术计算机辅助设计（TCAD）模拟的碳化硅MOSFET的短路耐受时间，最大误差小于15%，平均...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于人工神经网络的SiC MOSFET短路耐受时间筛选技术具有重要的工程应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们的产品正加速向SiC功率器件转型，以实现更高的功率密度和系统效率。然而，SiC MOSFET的短路耐受时间（SCWT）一致性问题一直是制约大规...

Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Xiao Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

中压中频变压器是大功率直流变换器的关键部件。然而，宽禁带半导体的超快开关速度会在中频变压器中引发电压振荡，增加一次绝缘局部放电的风险，并导致永久性击穿。现有研究主要关注端口处发生的电压振荡，但对绕组内部发生的电压振荡了解不足。本文提出了一种计算内部电压振荡的模型。与传统模型相比，该模型简单且首次考虑了铁芯的电能。据此，推导了基于物理原理的解析公式来计算电压振荡。基于该模型，分析了电压振荡、端口电压和变压器结构之间的关系。提出了振荡抑制方法并通过实验进行了验证。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对中压中频变压器内部电压振荡问题的研究具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心部件，中压中频变压器在阳光电源的大功率直流变换器产品中扮演关键角色，特别是在1500V光伏系统、集中式储能变流器以及新能源并网解决方案中应用广泛。 该研究的核心价值在于解决了宽...

Yu-Long Fan · Chuan-Ke Zhang · Xing-Chen Shangguan · Li Jin 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73

本文提出一种无需显式系统模型的数据驱动控制方法，针对受输入饱和约束的非周期采样未知系统，结合测量数据、环路泛函法、广义扇区条件与S-过程，构建LMI形式的局部稳定性设计条件，并优化吸引域估计与最大允许采样间隔。

解读: 该研究对阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器在弱电网/通信延迟场景下的鲁棒闭环控制具有重要参考价值。其数据驱动LMI设计框架可适配iSolarCloud平台实时量测数据，提升构网型储能系统在采样抖动、通信丢包下的暂态稳定裕度；建议在PowerStack多机协同控制中引入...

Chenyu Wang · Jiajie Yu · Shuming Guo · Xingcheng Jin 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月

基于 HZO 的铁电随机存取存储器（FeRAM）在高速、低功耗应用中常处于不完全极化状态下工作。在此情况下，不完全极化会加剧由印记效应导致的器件退化。本研究提出了一种由高压单极脉冲和低压双极循环组成的混合恢复脉冲序列，以恢复 HZO 器件的保持性能。在脉冲驱动下，实现了氧空位的均匀再分布，且不增加击穿风险。对三维沟槽铁电电容器（3D - trench FeCAPs）的实验表明，通过混合恢复策略，剩余极化恢复率达 92.4%，优于传统双极循环。在 128 Kb 2T2C FeRAM 阵列中的验证显...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于HZO材料的铁电存储器（FeRAM）恢复技术虽然聚焦于存储器领域，但其底层技术原理对我们的核心产品具有重要参考价值。 在光伏逆变器和储能系统中，控制芯片需要在高速、低功耗场景下频繁进行数据读写和状态存储。该论文提出的混合恢复策略解决了不完全极化状态下的印记效应退化...

Michael Jin · Hengyu Yu · Monikuntala Bhattacharya · Jiashu Qian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

本研究在150°C条件下，采用脉冲电压时变介质击穿（PV - TDDB）和恒压时变介质击穿（CV - TDDB）方法，估算了两代商用平面碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的本征栅极氧化物寿命。与传统的恒压时变介质击穿（CV - TDDB）方法相比，所提出的PV - TDDB方法在相同的氧化物电场下预测的寿命显著更长，且估算的寿命更接近实际工作寿命。此外，分析了两种条件下的栅极泄漏电流行为。研究了栅极氧化物中的电荷俘获对栅极泄漏电流和寿命的影响，以及高频栅极电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC MOSFET栅氧化层时间相关介质击穿（TDDB）的研究具有重要的工程应用价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能系统中的核心元件，其可靠性直接影响产品的全生命周期性能和市场竞争力。 该研究的核心价值在于提出了脉冲电压TDDB测试方法（PV-TDDB），相...

Jingjing Yu · Jin Wei · Junjie Yang · Teng Li 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月

增强型（E 模式）氮化镓（GaN）p 沟道场效应晶体管（p - FET）的低电流密度对其在互补逻辑（CL）电路中的应用构成了严峻挑战。在这项工作中，在具有 p - 铟镓氮（InGaN）/p - GaN/铝镓氮（AlGaN）/GaN 异质结构的 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管（HEMT）平台上展示了一种高电流 E 模式 InGaN/GaN p - FET。所提出的异质结构在 InGaN/GaN 界面引入了净极化电荷，从而增强了二维空穴气（2DHG）。在施加负栅极偏压时，在表面金属 - 绝缘体...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项高电流增强型InGaN/GaN p-FET技术具有重要的战略价值。该技术通过在p-GaN栅极HEMT平台上引入p-InGaN/p-GaN/AlGaN/GaN异质结构，利用极化电荷效应形成增强型二维空穴气（2DHG）通道，成功将p-FET的最大电流密度提升至-20 mA/...

Zhipeng Yu · Yingtian Chi · Jin Lin · Feng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月 · Vol.17

本文提出混合整数线性分数规划模型，统筹风光发电、电制甲醇（P2M）及PPA履约需求，以最大化内部收益率为目标，显著降低弃电率与平准化电/甲醇成本，实现电力与化工 sector coupling。

解读: 该研究高度契合阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及iSolarCloud平台在源网荷储协同与绿电制氢/制甲醇场景的应用拓展。建议将P2M负荷建模能力集成至iSolarCloud智能调度模块，适配ST-3500UD等大功率双向PCS，并联合化工客户开发‘光伏+储能+甲醇合成’交钥匙方...

Hengyu Yu · Michael Jin · Limeng Shi · Monikuntala Bhattacharya 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

本研究对承受重复短路（RSC）应力的先进商用1.2 kV碳化硅（SiC）沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的失效机制和退化模式进行了深入分析。对两种商用沟槽MOSFET，即增强型双沟槽MOSFET（RDT - MOS）和非对称沟槽MOSFET（AT - MOS），在最大单次短路（SC）能量的50%、漏源电压为800 V的条件下进行了测试。通过分析漏电流路径确定了失效机制，主要包括介电层的热致破裂以及高温导致的沟槽失效。与单次短路测试中失效主要由热失控驱动不同，重复短路应力下的失效归...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于1.2kV SiC沟槽MOSFET在重复短路应力下的失效机制研究具有重要的工程应用价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器核心功率拓扑的关键元件，其可靠性直接影响系统的安全性和全生命周期成本。 该研究揭示了两种商用沟槽型SiC MOSFET在重复短路工况下...

Zhipeng Yu · Yingtian Chi · Jin Lin · Feng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

与可再生能源发电商签订长期购电协议（PPA）是推动难减排行业脱碳的有效途径。然而，由于可再生能源出力的波动性与间歇性，发电商通常需过度装机以满足固定电量交付承诺，导致大量弃电和成本上升。电转甲醇（P2M）技术通过提供灵活的化学储能与需求，有助于大规模整合可再生能源。本研究提出一种兼顾刚性与柔性负荷的100%可再生能源电-甲醇联产统一规划框架，以最大化内部收益率（IRR）为目标，构建并高效求解混合整数线性分式规划（MILFP）模型。基于实际数据的验证结果表明，该方法显著提升IRR，降低可再生能源弃...

解读: 该分数规划模型对阳光电源PowerTitan储能系统与SG光伏逆变器的协同优化具有重要价值。研究提出的电-甲醇联产框架可启发阳光电源在工业园区场景中，将ST储能变流器与电解制氢/甲醇设备耦合，通过柔性化学负荷消纳光伏弃电，提升IRR指标。其MILFP优化算法可集成至iSolarCloud平台，实现P...

Jin Sha · Zan Liu · Yu Zhang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

本文提出了一种基于新型扰动补偿的离散单移相（DCB - DSPS）控制策略，以提高双有源桥（DAB）直流 - 直流变换器的动态性能。在所提出的控制策略中，移相比由两部分组成。第一部分是DAB直流 - 直流变换器在单移相（SPS）调制下的开环移相比 dol，可使用数字信号处理器轻松计算得出。第二部分是补偿移相比，它根据输出电压参考值与采样值之间的关系，从预设的离散值ΔdH 和ΔdL 中选取。补偿移相比用于消除由非理想寄生参数以及源、负载和控制器中的扰动所引起的稳态误差，确保输出电压能够精确调节以跟...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于扰动补偿的离散单相移控制技术对我们的储能系统和光伏逆变器产品具有重要应用价值。DAB双有源桥DC-DC变换器是储能变流器和直流升压环节的核心拓扑，该技术通过创新的控制策略有效解决了传统单相移控制在动态响应和稳态精度方面的固有缺陷。 该技术的核心价值在于其双分量控制...

Limeng Shi · Hengyu Yu · Michael Jin · Jiashu Qian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

老化测试技术是一种成熟的筛选方法，旨在消除碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）栅极氧化物中的早期故障。尽管该技术应用广泛，但优化老化测试技术以提高其效率和可行性仍是一项重大挑战。本研究对经过老化测试后的商用1.2 kV SiC平面MOSFET的性能进行了研究，重点关注阈值电压（ ${V}_{\text {th}}\text {)}$ 、导通电阻（ ${R}_{\text {on}}\text {)}$ ）和亚阈值迟滞（Hy）等参数。对SiC MOSFET在老化...

解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源在产品中大量使用1.2kV SiC MOSFET作为核心功率器件。该论文针对SiC MOSFET老化筛选技术的优化研究，对提升我司产品可靠性和降低制造成本具有重要战略意义。 从业务价值角度，该研究直击SiC器件早期失效筛选的核心痛点。传统burn-...

Yong Jin Zhou · Xiong Bin Wua · Xiao Dong Caia · Hong Xin Xua 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 保护敏感电子设备免受外部杂散微波的干扰对于多种实际应用至关重要。当前的屏蔽装置，如滤波器和频率选择表面，由于其机制依赖于通过频率选择响应滤除带外信号，因此对带内频率的有害信号仍然脆弱。本研究提出一种由杂散微波能量驱动的智能超构器件，能够在无需外部电源或人工干预的情况下，自主屏蔽外部干扰与探测。该类超构器件集成了可重构的超原子阵列以及感知-供能模块，构成一个感知-供能-反馈闭环系统，从而实现对高功率微波的实时感知，并自动从高透射状态切换至屏蔽或吸收外部有害微波能量的状态。本文研制并表征了一个...

解读: 该自供能电磁屏蔽技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统在高压变流环节面临电磁干扰风险,该技术可利用杂散微波能量自主实现智能屏蔽,无需外部供电,契合储能系统免维护需求。对于大功率充电站密集部署场景,可保护敏感控制电路免受高功率微波干扰,提升系统...

Han Yang · Han Li · Chengwu Jin · Shizhuo Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月

本文提出一种具有良好传热性能的环保型气体绝缘混合物——七氟异丁腈（C4F7N）/氦气，用于气体绝缘变压器（GITs）。通过交流击穿和耐压试验评估其介电强度，通过短路温升试验评价其散热性能。结果表明，C4F7N/氦气在不同比例下具有协同增强的介电性能，其中40% C4F7N/60%氦气的介电强度超过现有GIT中使用的SF6。该混合气体在环保型GIT中运行稳定，绕组平均温升降低20%以上。基于对流散热模型修正的温升计算方法误差控制在±3°C内。研究表明，该混合气体可直接替代SF6，无需调整电压等级或...

解读: 该C4F7N/氦气混合气体绝缘技术对阳光电源大型储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan等MW级储能系统中，隔离变压器是关键部件，该混合气体可替代SF6实现环保升级，同时绕组温升降低20%以上，显著提升功率密度和可靠性。对于ST系列储能变流器的输入/输出变压器，该技术可在不改变电压等级和绝缘...

Zhipeng Yu · Jin Lin · Feng Liu · Jiarong Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

针对高比例可再生能源电力系统深度脱碳中面临的跨日间歇性与源荷季节性失衡问题，传统调节能力受限。本文提出引入氢储能系统（HESS）与氨储能系统（AESS）逐步替代火电，构建含碳排放约束的多阶段容量扩展规划模型，采用年际 hourly 数据刻画可再生能源波动特性。结合Dantzig-Wolfe分解的改进列生成法高效求解大规模模型。基于中国实际系统研究表明：所提方法在不同可再生能源渗透率下均能保障高供电可靠性，避免典型场景法在高渗透（≥30%）下的可靠性下降问题；HESS与AESS显著降低脱碳成本，在...

解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的长周期储能规划具有重要价值。文章提出的HESS（氢储能）与AESS（氨储能）协同规划方法，为阳光电源拓展季节性储能解决方案提供理论支撑。研究验证的年际hourly数据建模方法可直接应用于iSolarCloud平台的容量配置优化模块，提...

Hengyu Yu · Michael Jin · Jiashu Qian · Monikuntala Bhattacharya 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

本文首次通过实验研究了最新商用 1.2 千伏碳化硅（SiC）平面栅、增强型对称沟槽和非对称沟槽结构金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的体二极管可靠性。所提出的测试平台通过重复脉冲电流模式，可在合理的热限制内实现大电流测试。实验结果揭示了大面积 1.2 千伏商用 SiC MOSFET 存在双极退化风险。对退化现象和机制进行了表征与分析，包括由衬底产生的基面位错（BPD）导致的第一象限和第三象限特性退化，以及由制造工艺产生的 BPD 导致的第三象限膝点电压（$V_{\text{on}}$）...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于1.2kV SiC MOSFET体二极管可靠性的研究具有重要的战略意义。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器的核心部件，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行和全生命周期成本。 该研究揭示的双极退化风险对我们的产品设计具有重要警示作用。在实际应用中，逆变器和储能...

Yunhong Lao · Jin Wei · Maojun Wang · Jingjing Yu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年4月

在肖特基型 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管（HEMT）的发展过程中，阈值电压（$V_{\text {th}}$）不稳定一直是一个突出问题。在高漏源电压（$V_{\text {DS}}$）偏置下，浮空 p - GaN 的电位会因栅/漏耦合势垒降低（GDCBL）效应而升高，从而导致明显的负阈值电压（$V_{\text {th}}$）漂移。在快速开关操作期间，负阈值电压（$V_{\text {th}}$）漂移会严重加剧误开启问题。在这项工作中，提出了一种分裂 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管...

解读: 从阳光电源光伏逆变器和储能系统的业务视角来看，该论文提出的分离式p-GaN栅极HEMT技术具有重要的应用价值。GaN功率器件是我们高频、高效率逆变器产品的核心部件，但传统Schottky型p-GaN栅极器件在高压偏置下存在的阈值电压负漂移问题，一直是制约其在高功率密度应用中可靠性的关键瓶颈。 该技...

Zhipeng Zhao · Zhihui Yu · Yongxi Kang · Jin Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

水电和光伏发电作为中国两大主导的可再生能源，在电力系统中具有显著的互补价值，对实现碳减排和应对气候变化至关重要。然而，大规模光伏并网加剧了负荷波动增大、系统灵活性需求提升以及输电阻塞管理困难等一系列关键问题。为应对上述挑战，本文提出了一种适用于水光互补系统（HPCS）的中短期调度方法，充分利用梯级水电的调节灵活性以及水光之间的互补潜力。首先，构建了一个数学优化模型，以削峰填谷为目标，综合考虑了梯级水电站的水力-电气耦合约束及其在应对光伏出力不确定性时的主动调节约束，旨在优化HPCS的联合运行，利...

解读: 该水光互补调度技术对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。研究中的主动调节策略可启发我司开发更智能的GFM/GFL控制算法,通过PowerTitan储能系统替代或增强水电灵活性调节功能,应对大规模光伏接入带来的负荷波动。多通道阻塞管理方法可优化iSolarCloud平台的预测性...