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一种在大耦合范围和固定频率下连接二、三、四线圈模式的可重构谐振拓扑
Reconfigurable Resonant Topology Linking Two-, Three-, and Four-Coil Modes for WPT With Large Coupling Range and Fixed Frequency
Wenxing Zhong · Siyuan Zhang · Min Chen · Mark Dehong Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对无线电能传输（WPT）系统在宽位置范围内难以保持全功率传输的问题，本文提出了一种在发射端和接收端均采用分裂线圈结构的可重构谐振拓扑。该拓扑通过改变线圈连接模式，实现了在不同耦合条件下固定频率的稳定功率传输，显著扩展了高效传输距离。
解读: 该技术主要应用于无线充电领域，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前主流充电桩仍以有线传导式为主，但随着大功率无线充电技术的演进，该拓扑在提升充电灵活性和用户体验方面具有潜力。建议研发团队关注该拓扑在提升充电桩对位容忍度及宽负载范围下的效率优化，可作为未来高阶充电产品（如自动驾驶...
基于随机双区间高频方波电压注入的IPMSM驱动无传感器控制降噪方法
Random Dual-Interval High-Frequency Square-Wave Voltage Injection Based Sensorless Control of IPMSM Drives for Noise Reduction
Xiang Wu · Peiqin Lu · Shuo Chen · Zhixun Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对内置式永磁同步电机（IPMSM）在零低速运行下，高频方波电压注入（HFSVI）方法产生的刺耳噪声问题，本文提出了一种随机双区间高频方波电压注入（RDI-HFSVI）方法。该方法通过优化注入策略，有效降低了电机运行时的电磁噪声，提升了驱动系统的声学性能。
解读: 该技术主要应用于电动汽车驱动领域，与阳光电源的电动汽车充电桩及车载电源业务高度相关。在充电桩及相关电机驱动控制中，高频注入产生的噪声是影响用户体验的关键因素。RDI-HFSVI方法通过随机化调制策略，将原本集中的噪声频谱分散，能显著提升阳光电源充电桩及电机驱动产品的静音性能和舒适度。建议研发团队在后...
一种用于宽范围超低压输入容错LED驱动的输入自适应自激升压变换器
An Input-Adaptive Self-Oscillating Boost Converter for Fault-Tolerant LED Driving With Wide-Range Ultralow Voltage Input
Yi Chen · Yurong R. Nan · Qinggang G. Kong · Siheng H. Zhong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本文提出了一种用于宽范围超低压输入LED驱动的输入自适应自激升压变换器。该拓扑具备输入调节紧凑、低成本、高效率及高可靠性等特点。系统由自激振荡单元、整流单元及包含消隐时间控制和开路保护分支的输入自适应峰值电流控制单元组成。
解读: 该文献提出的自激升压变换器及故障容错控制策略，主要针对低压LED驱动场景，与阳光电源核心的光伏逆变器、储能PCS及风电变流器业务关联度较低。然而，其“输入自适应”与“故障容错”的设计理念，对于阳光电源户用光伏逆变器或iSolarCloud智能运维平台中的辅助电源模块（Auxiliary Power ...
一种用于发光二极管结温测量的连续矩形波法
A Continuous Rectangular-Wave Method for Junction Temperature Measurement of Light-Emitting Diodes
Ze-Hui Liu · Jia-En Huang · Yu-Lin Gao · Zi-Quan Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
结温是评估发光二极管（LED）热特性的重要参数，但其精确测量仍存在争议。本文提出了一种连续矩形波法（CRWM）来测量LED结温。该方法通过在电压或电流模式下使用连续矩形波驱动LED，实现了对结温的有效监测。
解读: 虽然本文研究对象为LED，但其核心技术——基于连续矩形波的结温测量方法，在功率半导体器件（如IGBT、SiC MOSFET）的可靠性评估中具有重要的参考价值。阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器均涉及高功率密度下的热管理问题。该测量方法可借鉴用于功率模块的在线结温监测，提...
栅极开关引起的SiC MOSFET阈值电压漂移的物理机制解释
A Physical Explanation of Threshold Voltage Drift of SiC MOSFET Induced by Gate Switching
Huaping Jiang · Xiaowei Qi · Guanqun Qiu · Xiaohan Zhong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
碳化硅（SiC）MOSFET是下一代电力电子设备的核心。然而，阈值电压的不稳定性限制了其广泛应用。虽然已有关于静态和动态栅极应力下阈值电压漂移的报道，但其背后的物理机制仍需进一步揭示。
解读: SiC MOSFET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转换效率的关键器件。阈值电压漂移直接影响器件的开关损耗、并联均流及长期可靠性。该研究揭示的动态栅极应力机制，对公司优化驱动电路设计、提升功率模块在复杂工况下的寿命预测能力具有重要指导意义。建议研发团...
基于高精度时域建模的双桥串联谐振DC-DC变换器零回流功率控制方案
Zero-Backflow Power Control Scheme of Dual Bridge Series Resonant DC–DC Converters With High-Accuracy Time Domain Modeling
Yaru Deng · Wensheng Song · Shuai Yin · Ming Zhong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对双桥串联谐振DC-DC变换器（DBSRC），传统基波近似（FHA）建模存在误差，导致优化方案精度不足及效率降低。本文采用时域分析（TDA）建模方法，精确描述了DBSRC的运行特性，并提出了零回流功率控制策略，有效提升了变换器的运行效率。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流耦合光储一体化方案至关重要。DBSRC拓扑在储能变流器（PCS）中常用于实现高效的DC-DC变换。通过采用TDA时域建模替代传统的FHA，可以更精准地优化控制参数，消除回流功率，从而显著提升PCS在宽电压范围下的转换效...
一种用于单向功率流模块化多电平变换器的非对称功率模块设计
An Asymmetrical Power Module Design for Modular Multilevel Converter With Unidirectional Power Flow
Hua Mao · Huaping Jiang · Li Ran · Jiayu Hu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
模块化多电平变换器（MMC）在电网级电力电子设备中应用广泛。由于桥臂电流中直流分量的存在，MMC子模块（SM）表现出不平衡的电流负载特性，导致部分半导体器件应力过大，影响整体可靠性。本文提出一种非对称功率模块设计，旨在平衡结温并提升SM的可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑中子模块电流不平衡导致的可靠性问题，提出了非对称功率模块设计方案。对于阳光电源而言，该技术对大型地面电站及高压直流输电（HVDC）场景下的集中式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。通过优化子模块内部的功率器件布局与选型，可以有效降低热应力，提升高压大功率变换器的使用寿命和运行...
平面型FS 3.3 kV/50 A IGBT芯片在钳位电感负载下两种关断失效的比较
Comparisons of Two Turn-off Failures Under Clamped Inductive Load in Planar FS 3.3 kV/50 A IGBT Chip
Jiayu Fan · Yaohua Wang · Feng He · Mingchao Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文研究了绝缘栅双极型晶体管（IGBT）在钳位电感负载下的关断失效问题，重点分析了动态闩锁效应和二次击穿两种失效机理。通过实验研究，揭示了这两种失效模式的典型特征及差异，为高压IGBT芯片的可靠性评估与设计提供了关键参考。
解读: 高压IGBT是阳光电源集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan）的核心功率器件。3.3kV等级器件常用于中高压变流器架构，其关断失效机理直接关系到系统的安全运行边界。本文对动态闩锁和二次击穿的深入研究，有助于阳光电源研发团队在设计阶段优化驱动电路参数、改善散热布局，并提升在极端工况下的可靠...
漏电流对GaN/SiC共源共栅器件短路行为的影响
Impact of Drain Leakage Current on Short Circuit Behavior of GaN/SiC Cascode Devices
Jiahui Sun · Zheyang Zheng · Kailun Zhong · Gang Lyu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文研究了新型GaN-HEMT/SiC-JFET共源共栅器件的短路（SC）行为。研究重点测量了短路过程中SiC JFET漏极PN结的反向漏电流（IR）。实验发现，在5μs的非破坏性短路脉冲结束时，IR增加至6.4A。该漏电流的增加对器件的短路耐受能力及失效机理产生了重要影响。
解读: 宽禁带半导体（GaN/SiC）是提升阳光电源逆变器及储能PCS功率密度与效率的关键。该研究揭示了Cascode结构在短路工况下的漏电流特性，对公司在设计高可靠性组串式逆变器和PowerTitan系列储能变流器时，优化驱动电路保护策略、提升功率模块热管理及短路耐受能力具有重要参考价值。建议研发团队在后...
栅极电阻对改善硅/碳化硅混合开关动态过流应力的影响
Impact of Gate Resistance on Improving the Dynamic Overcurrent Stress of the Si/SiC Hybrid Switch
Xiaofeng Jiang · Huaping Jiang · Xiaohan Zhong · Hua Mao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
硅/碳化硅（Si/SiC）混合开关（HyS）结合了高电流Si IGBT与低电流SiC MOSFET的优势，在轻载和重载下均能实现更低的导通损耗。然而，为避免器件损坏，必须解决HyS在重载条件下所面临的动态过流应力问题。本文研究了栅极电阻对缓解该过流应力的影响。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，Si/SiC混合开关技术可在保持成本优势的同时，有效降低系统损耗。通过优化栅极驱动电路（如动态调整栅极电阻），可以显著改善功率模块在重载工况下的动态过流应力，从而提升逆变器和PCS的...
基于韧性移动储能资源的微电网构建方法——考虑电-交-信网络互依性
Resilient mobile energy storage resources-based microgrid formation considering power-transportation-information network interdependencies
Jian Zhong · Chen Chen · Haochen Zhang · Wentao Shen 等7人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.389
摘要 智慧城市技术的发展加深了电力、交通与信息网络（PTINs）之间的相互作用。当前基于移动储能资源（MESR）的配电网（PDN）恢复方案通常忽略了PTINs之间的互依赖关系，从而制约了负荷的高效恢复。本文梳理了PTINs中若干关键交互因素，包括电力供需、交通效率、通信覆盖能力、电动汽车（EV）部署能力以及配电网可控性。在此基础上，构建了一个PTIN交互模型，用以揭示基于MESR恢复过程中的‘链式恢复效应’。进一步地，提出一种利用电动汽车（EVs）、移动储能系统（MESSs）和无人机（UAVs）...
解读: 该研究对阳光电源移动储能及微电网解决方案具有重要价值。论文提出的电力-交通-信息网络(PTIN)协同优化框架,可直接应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的智能调度策略。移动储能系统(MESS)与电动汽车协同恢复供电的思路,为阳光电源充电桩产品与储能系统集成提供新方向。基于UAV的通信覆...
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...
基于SDN的策略性微网形成以应对配电系统恢复中的通信故障
Strategic SDN-Based Microgrid Formation for Managing Communication Failures in Distribution System Restoration
Jian Zhong · Chen Chen · Zhaohong Bie · Mohammad Shahidehpour · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
电网现代化使配电网对信息网络的依赖增强，导致其在灾害下的脆弱性上升。通信网络故障严重制约了配电系统的负荷恢复能力。现有研究大多忽视了电力与通信网络协同恢复的需求。本文利用软件定义网络（SDN）的数据路由能力，提升配电通信网络中集中控制的恢复效率，并将其融入综合恢复模型。该模型根据负荷恢复的控制需求，优化有限通信资源的配置，重建调度中心与终端设备的连接，并通过配电自动化协调微网形成以恢复供电。提出一种循环优化算法，实现多阶段协同负荷恢复。在IEEE 33节点和123节点测试系统上的仿真验证了方法的...
解读: 该SDN通信架构与微网协同恢复技术对阳光电源PowerTitan储能系统和微网解决方案具有重要应用价值。针对配电网通信故障场景，可优化ST系列储能变流器的孤岛检测与黑启动策略，通过SDN动态路由重构iSolarCloud云平台与现场设备的通信链路，确保调度指令可达性。该研究的多阶段协同恢复算法可融入...
多应用电力系统中混合量子-经典通信系统的资源分配
Resource Allocation for Hybrid Quantum-Classical Communication Systems in Multiapplication-Enabled Power Grids
Yuqi Qian · Haipeng Xie · Jian Zhong · Chen Chen 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年9月
量子通信是一种提升信息安全的有前景的技术。然而，在电力系统的量子密钥分发中，由于生成速率较低导致量子密钥供应有限，这仍然是一个挑战。为解决这一问题并在逐步发展的量子安全电力通信系统中优化量子资源的利用，本文利用网络虚拟化技术提出了一种混合资源优化方法。首先，我们提出了一种使用软件定义网络和网络功能虚拟化的虚拟化架构，以支持电力系统通信中的多应用场景。随后，提出了一种两阶段资源优化策略来管理经典资源和量子资源。在第一阶段，我们设计了一种网络切片方案，用于分配经典通信资源，如信道容量和时延。该方案旨...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项混合量子-经典通信资源分配技术对我们在新能源领域的数字化转型具有战略意义。随着光伏电站、储能系统规模的持续扩大，我们面临着海量设备通信和关键数据安全的双重挑战，特别是在分布式能源管理系统（EMS）、虚拟电厂（VPP）调度以及电网侧储能协调控制等场景中。 该技术的核心价...
基于无人机的通信-负荷联合恢复策略以增强配电系统韧性
A Joint Communication-Load Restoration Strategy Based on UAVs For Resilient Distribution System
Haochen Zhang · Chen Chen · Jian Zhong · Zhaohong Bie 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月
自然灾害后，由于通信设施损坏导致配电自动化功能失效，常使负荷恢复过程延长。本文提出一种基于无人机（UAV）的通信与负荷联合恢复策略。构建考虑UAV与馈线终端单元（FTU）等地面设备间通信链路与干扰的应急通信系统，采用概率性视距/非视距（LoS/NLoS）信道模型描述传播环境；同时建立基于高效辐射状拓扑模型的微网重构与负荷恢复模型。通过块坐标下降法将联合优化问题分解为子问题，结合线性规划松弛、逐次凸逼近与二进制展开法求解。结果表明，该策略可充分挖掘UAV在通信恢复中的潜力，显著提升配电系统的韧性。
解读: 该无人机通信-负荷联合恢复策略对阳光电源PowerTitan储能系统和微电网解决方案具有重要应用价值。在极端灾害场景下，当地面通信中断时，可通过UAV应急通信网络快速恢复储能变流器与EMS能量管理系统的数据链路，实现ST系列储能变流器的孤岛运行控制与微网重构。该策略中的辐射状拓扑优化算法可直接应用于...
真空断路器重燃过电压对海上风电场并联电抗器绝缘累积效应的研究
Cumulative Effect of Reignition Overvoltage Caused by Vacuum Circuit Breaker on Shunt Reactor Insulation in Offshore Wind Farm
Zhi Zheng · Yunzheng Chen · Xiao Zhong · Qingchuan Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月
在海上风电场中，真空断路器频繁开断并联电抗器时会产生显著的重燃过电压累积效应。基于电磁暂态程序建立了包含分布参数电抗器模型和考虑电弧重燃的断路器模型，结合波导理论分析了绕组上的电压分布，并探讨了重燃次数对电压振荡的影响。基于绝缘击穿U-N曲线提出了过电压累积效应强度的评估方法，结果表明绝缘薄弱点通常位于绕组中部。对比了三种过电压抑制措施对累积效应的削弱效果，并提出了设备选型建议以防范过电压及其累积危害。
解读: 该研究对阳光电源海上风电储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要参考价值。在海上风电场储能配置中，真空断路器频繁开断并联电抗器产生的重燃过电压累积效应会威胁设备绝缘安全。研究提出的基于U-N曲线的累积效应评估方法和过电压抑制措施，可直接应用于ST系列储能变流器的电网接口设计，优化断路器选型...
结合内部电池物理特性的最优构网型储能系统管理
Optimal grid-forming BESS management incorporating internal battery physics
Yuanbo Chen · Kedi Zheng · Cheng Feng · Junling Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.385
摘要 通过电池储能系统（BESS）提供构网服务（GFS）对于现代电网中日益增长的可再生能源并网至关重要。然而，GFS响应与电池物理特性之间的快速交互给构网型BESS运行管理带来了重大挑战。本文研究了考虑内部电池物理特性的构网型BESS管理方法。我们首先建立了一个基于物理机理的模型，以准确刻画BESS在提供GFS过程中的可用功率能力及老化动态特性。基于该物理模型，本文提出了一种两阶段随机优化问题，用于在日前阶段确定GFS控制系数并制定BESS功率调度计划，同时考虑电网频率的不确定性。进一步地，设计...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的构网型控制策略具有重要参考价值。通过建立电池物理模型优化GFM服务系数,可提升我司储能系统在高比例新能源电网中的频率支撑能力和经济性。研究中的两阶段随机优化方法可集成至iSolarCloud平台,实现日前调度与实时功率调节的协同优化,同时...
通过隧穿过程工程实现非易失性存储器件的低功耗
Low power consumption of non-volatile memory device by tunneling process engineering
Fucheng Wang · Mengmeng Chu · Jingwen Chen · Zhong Pan 等8人 · Solid-State Electronics · 2025年6月 · Vol.226
摘要 与Si3N4和Al2O3相比，采用热氧化工艺生长的SiO2作为隧穿层具有带隙大、与硅片表面界面接触良好等优点，能够有效解决金属-绝缘体-半导体（MIS）器件的漏电流问题。本研究探讨了优化SiO2隧穿层对SiO2/HfAlOx/Al2O3结构MIS器件工作电压的影响。结果表明，随着隧穿层厚度的减小，器件的工作电压随之降低，在隧穿层厚度为1.5 nm时，最低工作电压仅为12 V。此外，我们发现当在850 °C N2气氛中对1.5 nm厚的SiO2隧穿层进行退火处理时，薄膜表面会产生针孔，此时器...
解读: 该非易失性存储器低功耗技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。通过优化SiO2隧穿层厚度至1.5nm可将工作电压降至12V,这一低压运行特性可应用于ST系列PCS的辅助电源管理和PowerTitan储能系统的状态存储模块,降低待机功耗。MIS结构的低漏电特性与我们三电平拓扑中的SiC/GaN器件栅极...
考虑能量流动模式的铁路功率调节器-电网-列车耦合系统的宽频振荡分析
Wide-Band Oscillation Analysis of Railway Power Conditioner-Network-Train Coupling Power System Considering Energy Flow Modes
Fan Zhong · Shaofeng Xie · Xinyao Hu · Hui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
铁路功率调节器（RPC）是电气化铁路中补偿负序、无功功率及利用再生制动能量的有效装置。然而，RPC的接入使牵引供电系统呈现多种能量流动模式，导致系统宽频振荡特性（低频振荡与高频谐振）机理复杂化。本文基于dq分解与镜像频率法，建立考虑不同能量流模式的统一阻抗模型，结合模态分析法揭示RPC与铁路系统间的耦合振荡机制，并通过参数灵敏度识别关键影响因素，划分系统安全域。最后在仿真平台与StarSim硬件在环实验平台上验证了分析结果的正确性。
解读: 该宽频振荡分析技术对阳光电源储能及电动交通产品线具有重要价值。RPC的多能量流模式建模方法可直接应用于ST系列储能变流器在电网双向功率流动场景的稳定性设计，特别是构网型GFM控制下的低频振荡抑制。基于dq分解与镜像频率法的统一阻抗建模思路，可优化PowerTitan储能系统与弱电网耦合时的宽频振荡特...
Ag/Sn/Cu 瞬时液相连接过程中界面反应的研究
Study on the interfacial reactions for Ag/Sn/Cu TLP during transient liquid phase soldering process
He Diao · Jiahao Liu · Xiangxiang Zhong · Fengyi Wang 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年2月 · Vol.36.0
瞬时液相（TLP）连接是一种有前景的电子封装技术，可满足由于电力电子器件功率密度不断增加而带来的高温工作需求。越来越多的功率芯片采用Ni/Ag金属化，而直接键合铜的表面金属为Cu。然而，Cu/Sn/Ag体系中的界面反应研究较少。为了探究Cu/Sn/Ag体系中焊料与基板之间的金属间化合物反应动力学，本研究考察了不同回流温度（250–350 °C）和时间（30–960 s）对三种不同TLP体系（Cu/Sn、Ag/Sn和Cu/Sn/Ag）界面微观结构演变的影响，以及两种金属间化合物（IMCs）Cu6S...
解读: 该TLP焊接技术对阳光电源储能系统ST系列PCS及PowerTitan产品具有重要应用价值。研究揭示Cu/Sn/Ag体系中IMC生长动力学,可优化功率模块封装可靠性。异质IMC界面抑制扩散、提升激活能的机制,为SiC/GaN器件高温封装提供理论指导。在大功率储能变流器中,该技术可提升IGBT/SiC...
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