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电流饱和模式下并联构网型变流器的稳态角度稳定性分析
Steady-State Angle Stability Analysis of Parallel Grid-Forming Converters in Current Saturation Mode
Yonghui Liu · Yue Wang · Xiaokang Liu · Minghao Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文研究了并联构网型变流器（GFC）在未知负载导致过流并进入电流饱和模式（CSM）下的稳态角度稳定性。针对该工况下系统运行可靠性缺失的问题，文章提出了相应的稳定性分析方法，为构网型变流器在复杂电网环境下的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——构网型（Grid-forming）储能变流器（如PowerTitan系列）。在微电网或弱电网应用场景下，储能系统常面临负载突变导致的过流风险。本文提出的电流饱和模式下的稳定性分析，对于优化阳光电源PCS的控制算法、提升系统在极端工况下的并网鲁棒性具有重要指导意义...
一种具有三模过载保护的温度补偿型低功耗微秒级响应电源门控电路
A Temperature-Compensated, Low-Power, Microsecond-Response Power Gating Circuit With Triple-Mode Overload Protection
Jingbin Feng · Qiuzhen Xu · Khalil Yousef · Pengda Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种集成于低功耗充电器或稳压器中的电源门控电路，具备三模过载保护功能。该电路在低功耗模式下静态电流仅为0.8 μA，响应时间可达微秒级。文中提出了一种电压-电阻转换器，用于产生与输入电源电压成反比的电阻，以实现精确的过载保护。
解读: 该技术主要应用于功率电子接口的保护电路设计，对阳光电源的电动汽车充电桩及户用光伏逆变器内部的辅助电源系统具有参考价值。其微秒级响应和极低的静态功耗有助于提升充电桩待机状态下的能效表现，并增强接口电路在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队关注该电路在小型化、高集成度电源管理模块中的应用，以优化产品内部...
带中继线圈的无线电能传输系统效率提升的非谐振补偿优化
Nonresonant Compensation Optimization for Efficiency Improvement of Wireless Power Transfer System With Relay Coil
Haisen Zhao · Zihan Tian · Xueying Zhang · Yue Qiu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
中继线圈可有效增加无线电能传输（WPT）系统的传输距离，但较低的传输效率限制了其应用。本文基于带中继线圈的串联补偿WPT系统模型，分析了传统补偿方法的缺陷，揭示了系统在谐振状态下效率并非最优的问题，并提出了非谐振补偿优化方案以提升系统整体传输效率。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（WPT）的效率优化，虽目前阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、风电变流器）主要基于有线连接，但该技术在电动汽车充电桩领域具有潜在的长期应用价值。随着无线充电技术的成熟，未来可将其作为充电桩产品线的技术储备，提升用户充电的便捷性。建议研发团队关注该非谐振补偿算法在小功率...
U型线圈无线电能传输系统的能量效率分析
Energy Efficiency Analysis of U-Coil Wireless Power Transfer System
Zhao-Hong Ye · Yue Sun · Xin Dai · Chun-Sen Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
为提升感应式无线电能传输（WPT）系统的传输效率并优化空间布局，本文提出了一种新型U型线圈WPT系统。基于互感耦合理论，文章提出了一种确保U型线圈系统较传统双线圈系统更具能效优势的新方法，并进行了理论验证。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，目前阳光电源在电动汽车充电桩业务中主要采用有线充电技术。虽然WPT技术在未来自动驾驶充电场景具有潜在应用价值，但目前与公司现有的组串式/集中式逆变器、储能系统及有线充电桩产品线关联度较低。建议研发团队关注该技术在提升功率密度和电磁兼容性方面的研究，以储备未来...
基于自适应极值搜索控制的LCL滤波器谐振频率在线估计
Adaptive Extremum Seeking Control Based LCL Filter Resonant Frequency Online Estimation
Yuheng Wu · Mohammad Hazzaz Mahmud · Radha Sree Krishna Moorthy · Madhu Chinthavali 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
LCL滤波器广泛应用于并网逆变器系统中，但其谐振特性会降低系统稳定裕度和控制性能。电网阻抗的变化会导致谐振频率漂移，进一步削弱系统鲁棒性。因此，实时获取LCL滤波器的实际谐振频率对于优化控制策略至关重要。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式逆变器、集中式逆变器）具有极高的应用价值。在弱电网环境下，电网阻抗波动是导致逆变器并网不稳定的主要挑战之一。通过引入自适应极值搜索控制（ESC）进行谐振频率在线估计，阳光电源的逆变器产品可以实现更精准的谐振抑制策略，无需依赖复杂的电网阻抗测量硬件，从而提升产品在复...
一种用于内部交错混合多电平变换器的集成相位配置与移相PWM的混合模型预测控制
A Hybrid Model Predictive Control With Integrated Phase-Disposition and Phase-Shifted PWM for an Inner-Interleaved Hybrid Multilevel Converter
Yufei Li · Fei Diao · Yue Zhao · H. Alan Mantooth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种用于内部交错混合多电平变换器（IHMC）的混合模型预测控制（H-MPC）策略。通过利用原始空间矢量图和虚拟空间矢量图中的参考矢量符号模式，实现了相位配置PWM并确定低频开关状态，从而优化了变换器的控制性能。
解读: 该研究提出的IHMC拓扑及混合MPC控制策略，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要的参考价值。多电平技术是提升大功率变换器效率和降低输出谐波的关键，而H-MPC结合了传统PWM的稳态性能与MPC的动态响应优势。建议研发团队关注该控制算法在降低开关损耗及提升复...
氮化镓高电子迁移率晶体管
GaN-based HEMTs）击穿特性表征方法分析
Sheng Lei Zhao · Bin Hou · Wei Wei Chen · Min Han Mi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文通过研究关断状态漏电流和击穿曲线，分析了GaN HEMT的击穿特性表征方法。研究发现，在七种常规击穿曲线中，仅有两种能通过传统三端击穿表征方法合理呈现，并针对其余五种击穿类型进行了深入探讨。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。本文提出的击穿特性表征方法，对于优化阳光电源功率模块的选型、提升高频变换器的可靠性设计具有重要参考价值。建议研发团队将此表征方法引入GaN器件的入库测试与失效分析流程中，以更精准地评估器件在极端...
一种用于七电平混合多电平变换器的低频与高频级解耦混合模型预测控制
A Hybrid Model Predictive Control for a Seven-Level Hybrid Multilevel Converter With Independent Low-Frequency and High-Frequency Stages
Yufei Li · Fei Diao · Yue Zhao · H. Alan Mantooth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种混合模型预测控制（H-MPC）策略，实现了七电平混合多电平变换器（7L-HMC）中低频级与高频级的解耦。该方法首先利用参考电压矢量的符号模式确定低频级的开关状态，随后将参考矢量平移至原始空间矢量图的内部六边形区域，从而简化了控制复杂度并提升了系统性能。
解读: 该研究提出的七电平混合多电平拓扑及解耦控制策略，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。通过低频与高频级的解耦，可有效降低开关损耗并提升变换效率，有助于优化PowerTitan等储能变流器（PCS）的功率模块设计。建议研发团队关注该拓扑在提升并网电能质量及降低滤波器体积...
混合电网换相换流器用反向阻断IGCT的优化设计
Optimal Design of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line Commutated Converter
Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Xiaozhao Li · Yue Song 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
混合电网换相换流器（Hybrid LCC）能有效降低换相失败概率，但目前缺乏满足该拓扑要求的高压、大电流、高关断能力的逆导型集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）。本文重点研究了RB-IGCT的优化设计方法，旨在提升其在复杂电力电子拓扑中的应用性能。
解读: 该研究涉及的高压大功率器件RB-IGCT主要应用于高压直流输电（HVDC）领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于IGBT和SiC MOSFET技术，但随着公司在大型地面电站及电网侧储能业务的深入，对更高电压等级、更高功率密度器件的需求日益增...
用于混合动力航空应用的碳化硅推进驱动器的开发、集成与飞行测试
Development, Integration, and Flight Testing of a Silicon Carbide Propulsion Drive for a Hybrid Electric Aerospace Application
Chris Farnell · Anna Corbitt · Wesley G. Schwartz · Asif Faruque 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文详细介绍了为混合动力飞机推进系统设计的800V、250kW碳化硅（SiC）逆变器的开发与飞行测试。该逆变器采用定制的1200V SiC模块、针翅式底板及集成CMOS栅极驱动器，实现了高性能与高可靠性，并通过直接冷却技术达到了极高的功率密度。
解读: 该文献展示了SiC技术在极端高功率密度和高可靠性场景下的应用，对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，文中提到的针翅式散热设计与集成化驱动技术，可优化阳光电源产品的热管理方案，提升功率密度。此外，该航空级...
6.5kV碳化硅MOSFET栅极偏置对宽温度范围内反向恢复特性的影响
Impact of 6.5-kV SiC MOSFET Gate Bias on Reverse Recovery Over a Wide Temperature Range
Xinyuan Du · Ahmed Ismail · Eric Allee · Abu Shahir Md Khalid Hasan 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文研究了6.5kV碳化硅（SiC）平面MOSFET在室温至175°C范围内，负栅极偏置对其反向恢复行为的影响。文章对比了低压与中压SiC器件在不同栅极偏置下的第三象限特性差异，并深入探讨了负栅极偏置对电导调制及反向恢复过程的作用机制。
解读: 该研究针对6.5kV高压SiC器件，直接关联阳光电源在大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中的核心功率模块技术。随着系统电压等级向1500V甚至更高迈进，高压SiC器件的应用是提升功率密度和转换效率的关键。文章关于负栅极偏置对反向恢复影响的分析，对优化阳光电源组串式逆变器及储...
一种由压电换能器辅助实现10mV冷启动且峰值效率达82.7%的热电能量采集系统
A Thermoelectric Energy Harvesting System Assisted by a Piezoelectric Transducer Achieving 10-mV Cold-Startup and 82.7% Peak Efficiency
Tianqi Lu · Ruizhi Wang · Zhong Tang · Yiwei Zou 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种10mV启动电压的热电能量采集系统，利用压电发电机（PEG）作为冷启动辅助。该方案针对同时存在热能与动能的环境，通过PEG提供时钟信号实现系统启动。得益于PEG的高输出阻抗特性，该系统在极低电压下展现了优异的启动性能与转换效率。
解读: 该技术主要涉及微功率能量采集与超低电压启动电路，与阳光电源现有的兆瓦级光伏逆变器及大容量储能系统（如PowerTitan）在功率等级上差异巨大。然而，其“冷启动”与“低电压启动”的设计理念对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中的无线传感器节点、分布式监测终端或储能系统的BMS辅助电源设计具...
一种用于无线电能传输的具有横向氮化镓肖特基二极管的5.8-GHz高功率高效率整流电路
A 5.8-GHz High-Power and High-Efficiency Rectifier Circuit With Lateral GaN Schottky Diode for Wireless Power Transfer
Kui Dang · Jincheng Zhang · Hong Zhou · Sen Huang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种用于无线电能传输的5.8-GHz高功率、高效率整流电路，采用了低压化学气相沉积SiN钝化的横向氮化镓（GaN）肖特基势垒二极管（SBD）。该器件具有0.38V的低导通电压、4.5Ω的低导通电阻及0.32pF的低结电容，显著提升了高频整流性能。
解读: 该研究展示了GaN器件在高频整流应用中的优异性能，对阳光电源的业务具有前瞻性参考价值。虽然目前阳光电源的核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于SiC或IGBT技术，但随着未来功率密度要求的进一步提升，GaN技术在辅助电源、高频DC-DC变换器或小型化充电桩模块中具有潜在应用...
一种超低功耗的压力敏感及驻极体栅控有机薄膜晶体管
A Pressure-Sensitive and Piezoelectret-Gated Organic Thin-Film Transistor With Ultra-Low Power Consumption
Wen Hu · Yue Zhao · Jianwei Zhu · Yongguang Wei 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年6月
有机薄膜晶体管和传感器对于柔性电子技术充分发挥其改变人类生活的潜力至关重要。然而，目前的有机晶体管常常受到高阈值电压和高功耗的限制，并且与传感器集成会增加占用空间和设计复杂度。在本文中，我们发现驻极体中压力诱导的电场能有效调制有机半导体中的电荷输运。驻极体栅控晶体管无需栅电极，并具备压力传感能力，低工作电压使器件的功耗达到纳瓦级别。通过改变驻极体中的偶极子取向，该器件既可以工作在增强模式，也可以工作在耗尽模式，从而简化了电路设计，实现对压力的直接逻辑运算。驻极体栅控机制以及这种对压力敏感、低功耗...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项压敏压电驻极体栅控有机薄膜晶体管技术虽然属于柔性电子领域的基础研究，但其核心创新点与我司在智能化、低功耗化方向的战略布局存在潜在协同价值。 该技术的纳瓦级功耗特性对我司储能系统和分布式能源管理具有启发意义。当前光伏逆变器和储能系统的监测传感器网络普遍面临功耗与成本的平...
基于回声状态网络的实时误差补偿迁移学习以增强风力发电预测
Real-time Error Compensation Transfer Learning with Echo State Networks for Enhanced Wind Power Prediction
Yingqin Zhua · Yue Liub · Nan Wangc · Zhao Zhao Zhang 等5人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379
准确的风力发电预测对于高效的能源管理和电网稳定至关重要，能够帮助能源供应商平衡供需、优化可再生能源的集成、降低运行成本并提高电力系统的可靠性。回声状态网络（Echo State Network, ESN）由于其结构简单且训练速度快，被广泛应用于非线性动态系统的建模。然而，在处理高阶非线性复杂性时，ESN容易产生系统误差，导致模型精度下降。为克服这一问题，本文提出了误差补偿迁移学习回声状态网络（Error Compensation Transfer Learning Echo State Netw...
解读: 该ETL-ESN风电预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其2秒快速训练和95%以上精度提升可显著优化ST系列PCS的能量管理策略和PowerTitan储能系统的充放电调度。实时误差补偿机制可增强iSolarCloud平台的预测性维护能力,提升新能源并网稳定性。迁移学习方法为不同机型的GFM/...
基于反步法的主动抗扰解耦控制在液压驱动下肢外骨骼机器人中的应用
Active Disturbance Rejection Control With Backstepping for Decoupling Control of Hydraulic Driven Lower Limb Exoskeleton Robot
Jinsong Zhao · Yunpeng Zhang · Huidong Hou · Yuwei Yue 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
液压驱动下肢外骨骼机器人（HDLLER）是一种助力运动装置，可帮助穿戴者提高承重能力并减轻疲劳。然而，HDLLER 是一个非线性系统，关节之间存在强耦合以及参数摄动问题，这会影响其轨迹跟踪性能。本文聚焦于一种有效的解耦控制算法。首先，通过反馈线性化将 HDLLER 的强耦合非线性系统从严格反馈形式转换为规范形式，从而避免反步方法的微分爆炸问题。为了重构变换后系统的状态变量和非线性项，采用了自抗扰控制（ADRC）最重要的组成部分——扩张状态观测器（ESO）。然后，设计了基于 ESO 的反步控制器，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的自抗扰控制与反步法结合的解耦控制算法，虽然应用于液压驱动外骨骼机器人领域，但其核心技术理念与我们在新能源系统控制中面临的挑战高度契合。 在光伏逆变器和储能系统领域，我们同样面临多变量强耦合、非线性动态响应以及参数不确定性等控制难题。该论文通过反馈线性化将严格...
近似自适应分布鲁棒优化在能量与备用调度中的应用
Approximately Adaptive Distributionally Robust Optimization for Energy and Reserve Dispatch
Kaiping Qu · Yue Chen · Changhong Zhao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出两种用于含风电不确定性能量与备用调度的近似自适应分布鲁棒优化（AADRO）新范式。基于分段线性策略的AADRO（PLP-AADRO）将自适应优化的补偿决策近似为分段仿射调整，而基于分段价值函数的AADRO（PVF-AADRO）将二次补偿问题转化为多个分段线性问题。通过等概率原则实现对风电模糊集的高质量分段，使分布鲁棒二次成本约束可分解为解耦的分段约束，从而构建低迭代或非迭代模型。利用对偶理论和S-引理，将两阶段AADRO精确转化为含半定约束的可处理形式；PVF-AADRO中的分布鲁棒成本...
解读: 该研究提出的近似自适应分布鲁棒优化方法对阳光电源储能系统的调度优化具有重要应用价值。特别是对PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的能量管理系统(EMS)，可通过PLP-AADRO方法优化储能与风电联合调度策略，提升系统经济性。该方法能够有效处理风电出力不确定性，通过分段线性策略实现储...
一种适用于无线功率传输应用的通用耦合和/或解耦集成电感器优化方法
A Generic Coupled and/or Decoupled Integrated Inductors Optimization for WPT Applications
Peyman Darvish · Hui Cao · Muhammad Fasih Uddin · Houqing Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
在无线电能传输（WPT）系统中使用集成电感器具有诸多优势，例如减少铁氧体材料的使用、降低成本、缩小变换器尺寸以及提高功率密度。本文提出了一种适用于WPT系统中集成电感器的优化方法，该方法不仅可应用于需要完全解耦的直流 - 直流变换器，还可用于补偿电感器，能将电能导向所需线圈的同时与其他线圈解耦。为加速优化过程，本文提出了一种改进的集总环路模型，以实现为不同的WPT应用同时设计多个解耦和/或耦合的集成电感器。以双侧LCC拓扑结构为例进行研究，优化设计可使发射端和接收端的附加集成电感器的自感分别降低...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项集成电感优化技术对我们的无线充电和电力电子产品线具有重要的战略价值。该技术通过优化耦合/解耦集成电感设计，实现了26%的自感降低和96.5%的直流效率，这与我们在光伏逆变器和储能系统中追求的高功率密度、高效率目标高度契合。 在产品应用层面，该技术可直接赋能我们的电动汽...
采用PCB走线集成的两相谐振开关电容变换器
A Two-Phase Resonant Switched-Capacitor Converters Using PCB Trace Integration
Longyang Yu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song · Tao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
谐振开关电容变换器具有无电容电流尖峰、实现软开关、高可靠性和高效率的优点，但因使用分立谐振电感而限制了功率密度。为此，本文提出一种基于PCB铜箔走线集成谐振电感的方法，应用于两相谐振开关电容变换器。该方法基于直接耦合理论，利用两相变换器在相内PCB走线的耦合，缩短走线长度并降低铜损，同时消除分立电感的铁芯损耗。所提方法可提升轻载效率与功率密度，并降低分立电感成本。实验搭建了240W GaN基原型样机，对比验证了该集成方法的有效性。结果表明，采用PCB走线电感的样机具有更高的轻载效率和功率密度。
解读: 该PCB走线集成谐振电感技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，可通过PCB走线替代分立电感，显著提升轻载效率和功率密度，降低磁性元件成本。该技术与阳光电源现有GaN器件应用形成协同，特别适用于车载OBC充电机等空间受限场景。两相谐振开关电容拓扑的软开...
基于分布式气隙与高热导率平面磁元件的3D氮化镓PoL转换器
A 3-D GaN-Based PoL Converters Based on the Planar Magnetic Component With Distributed Air Gap and High Thermal Conductivity
Longyang Yu · Wei Mu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
新兴的氮化镓器件具有更小的体积和更低的开关损耗，适用于点负载（PoL）转换器。然而，高频铁氧体材料的磁芯损耗密度已接近瓶颈，难以进一步减小磁芯截面积，导致平面电感成为多数PoL转换器中高度最高的元件。本文提出一种基于合金粉末磁芯集成磁元件的3D GaN PoL转换器，该磁元件具有分布式气隙、更低的磁芯损耗和更高的热导率，显著提升转换器的效率与散热性能。文章详细分析了磁元件的寄生参数、磁设计及热特性，并搭建了90 W、12–1.8 V的四相PoL转换器样机，对比采用铁氧体与合金磁芯的性能。实验结果...
解读: 该3D GaN PoL转换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器中，分布式气隙平面磁元件可显著降低DC-DC变换级的体积与损耗，提升功率密度；合金粉末磁芯的高热导率特性可改善散热设计，延长系统寿命。在SG光伏逆变器的Boost升压电路中，该磁元件技术可减小电感体积，配合GaN器...
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