Qiang Yi · Ningrui Yang · Ying Pang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

为充分发挥LC耦合混合有源电力滤波器（LC-HAPF）的性能，模型预测控制（MPC）因其优良动态响应被广泛应用，但存在参数依赖性强与稳态误差大的问题。本文提出一种具备强参数鲁棒性和低计算复杂度的三维四矢量模型预测控制（FV-MPC）方法。通过构建超局部模型并结合简单非线性扰动观测器（NDO）估计和补偿集总扰动，在无需交流电容传感器的情况下提升参数鲁棒性。引入等效开关函数与占空比转换机制，显著减少电压矢量组合及计算负担。基于解析法求解最优占空比，进一步提升控制性能。实验结果表明，该方法在电感±60...

解读: 该三维四矢量MPC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。其参数鲁棒性设计可应对储能系统中LC滤波器参数漂移问题，在电感±60%摄动下仍保持低电流误差，显著提升系统可靠性。低复杂度算法使CPU负载降低30%，可为储能变流器预留更多计算资源用于高层级功能如虚...

Xiangjian Meng · Xinyu Shi · Yanzheng Zhu · Feng Gao 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年7月

光伏（PV）发电厂输出剧烈波动的根本原因是云层覆盖导致的地面辐照度突变。为提高云层覆盖条件下光伏功率预测的准确性，本文提出一种基于改进Pix2PixHD图像修复算法的光伏发电厂秒级功率预测方法。首先，运用牛顿 - 拉夫逊法，根据实际布局构建光伏电站模型。其次，深入探究逆变器输出的光伏功率数据特征，分析光伏功率与辐照度之间的映射关系。通过描述云层的形状、厚度和移动方向，构建虚拟云图以表示云层覆盖（功率损失）情况。随后，使用Canny边缘检测器对虚拟云图进行预处理，再利用改进的Pix2PixHD图像...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于改进Pix2PixHD图像修复算法的秒级光伏功率预测技术具有重要的战略价值。该技术通过虚拟云图构建和深度学习算法，直击云层遮挡导致的功率波动这一行业痛点，为我们的智能光伏解决方案提供了新的技术路径。 对于阳光电源的逆变器业务而言，秒级预测精度的提升意味着可以在硬件...

Daniel C. Shoemaker · Kelly Woo · Yiwen Song · Mohamadali Malakoutian 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）是当今 5G 功率放大器的关键组件。然而，器件过热问题使得商用器件不得不降额运行。本研究利用栅极电阻测温法，对一款 16 指 GaN/SiC HEMT 器件的顶部金刚石散热片的散热效果进行了研究。研究发现，在功率密度为 12 W/mm 时，厚度为 2 μm 的金刚石散热片可使栅极温度升高幅度降低约 20%。仿真结果表明，要使器件热阻（$R_{Th}$）降低 10%，金刚石厚度需大于 1.5 μm。对于厚度为 2 μm 的金刚石层，要实现热阻降低 10%，其热导...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对GaN HEMT器件的顶部金刚石散热技术具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性，正成为我们下一代光伏逆变器和储能变流器的核心选择，但散热问题一直制约着器件在额定功率下的可靠运行。 该研究通过在GaN/SiC HEMT顶部集成2微米厚金刚...

Sneha Narasimhan · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

电流源逆变器（CSI）因其具备四象限运行、短路保护能力以及直流链路无需电解电容等固有优势，常用于大功率中压场合。宽禁带（WBG）器件的兴起推动了CSI在中压固态变压器、电动汽车、牵引系统及可再生能源系统中的重新应用。然而，直流链路电感电流突变引发的过电压问题严重影响系统可靠性，尤其在快速开关器件下需在数微秒内完成保护。本文分析现有过电压保护（OVP）方案的局限性，提出两种可在三相上实现更低钳位电压的OVP方案，并确保系统电压不超额定值。基于SiC MOSFET和二极管搭建了3.3 kV CSI实...

解读: 该SiC电流源逆变器过电压保护技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，CSI拓扑的四象限运行和短路保护能力可提升系统可靠性，所提OVP方案能有效抑制直流侧电感电流突变引发的过电压，保障SiC器件安全运行。在PowerTitan大型储能系统中，无电解电容的直流链路设计可延长系...

Zhuoxin Li · Shu Cheng · Ruirui Zhou · Yusong Hu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

本文提出一种用于单相Buck功率解耦AC/DC系统的无模型控制方法，解决单相整流器（SPR）与降压解耦电路（BDC）间因纹波电流耦合导致的性能下降问题。基于系统数学模型和直流母线纹波电流关系，分析了二者耦合机理，并建立了一种新颖的超局部模型（ULM）。在此基础上，分别为SPR设计了无模型预测电流控制（MFPCC）策略，为BDC设计了无模型功率解耦控制（MFPDC）策略。同时设计扩展滑模观测器（ESMO）以估计ULM中的未知部分，补偿系统动态变化引起的误差。实验结果验证了所提方法的有效性。

解读: 该无模型功率解耦控制技术对阳光电源储能变流器和车载OBC产品具有重要应用价值。针对单相AC/DC系统中二倍频纹波导致的耦合问题，所提MFPCC和MFPDC策略可直接应用于ST系列储能变流器的单相并网场景，减小直流母线电容需求，提升功率密度。扩展滑模观测器的无模型特性降低了对精确参数的依赖，增强系统鲁...

Le Sun · Xiaoqiang Guo · Ahmad Syed · Xiaochen Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

串联型海上风电转换系统可省去庞大且昂贵的海上变电站。该系统中，如混合式双有源桥（HDAB）等电流馈电双向隔离DC-DC变换器，可在无风时由陆上电网向风电场本地负载供电。然而，当辅助电源不可用时，HDAB电流源侧反向阻断桥臂无法导通，导致风电机组停机时系统无法启动，且电流源侧需钳位电路抑制电压尖峰。本文提出一种改进的HDAB钳位电路结构，将电流源侧辅助电源与钳位电路集成，提供从电流源侧母线到辅助电源输入的充电通路，并提出相应的启动策略。该方法可在无电压侧电源情况下实现辅助电源上电并抑制电压尖峰。仿...

解读: 该研究提出的改进型HDAB钳位电路及启动策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。具体而言：1) 可应用于ST系列储能变流器的双向DC-DC变换环节,优化启动过程并提高可靠性；2) 对PowerTitan大型储能系统的电流源侧保护和启动控制提供新思路；3) 钳位电路与辅助电源的集成设计方案可...

Yayu Ma · Zhaoyong Mao · Bo Li · Bo Cheng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

无线充电技术因其安全性和自动化特性，成为无人水下航行器（UUV）最具潜力的补能方式，而轻量化设计对UUV尤为重要。本文建立了LCC-S补偿型无线充电系统的直流输入-输出模型，无需在UUV端增设电力电子与通信装置。提出一种基于反向传播神经网络（BPNN）的输出预测模型与控制策略，仅利用初级侧直流信息实现次级侧输出预测，省去反馈链路，简化数据采集与处理，支持轻量化设计并实现恒流-恒压（CC-CV）充电。BPNN的非线性拟合能力有效补偿了零电压开关、导体及涡流损耗等难以精确建模的非线性因素，提升了预测...

解读: 该无线充电系统的LCC-S补偿拓扑与BPNN参数辨识技术对阳光电源充电桩产品线具有重要借鉴价值。其单侧控制架构省去通信反馈链路的设计思路，可应用于电动汽车无线充电场景，简化车载端设备复杂度。基于初级侧信息的输出预测方法与阳光电源ST储能系统的智能控制技术理念契合，BPNN对ZVS、涡流损耗等非线性因...

Hans Wouters · Wout Vanderwegen · Cédric Keibeck · Marek Ryłko 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

平面磁元件因其紧凑性被广泛应用于高频隔离型DC-DC变换器，如电动汽车充电机。印刷电路板绕组可显著降低成本并提升可制造性。本文提出一种三维矩阵电感-变压器（3D-MIT），融合了以往被认为不兼容的两种平面磁设计方法。首先，采用新型三维磁芯与绕组结构，集成CLLC谐振变换器的串联谐振电感与变压器；其次，引入分数匝交错结构，使绕组周围涡流感应场强较全交错结构降低50%，显著减少高频下的铜损。二者结合实现了首个可完全交错绕组的集成电感-变压器方案。文中给出了建模与设计方法，并配套提供软件实现。所研制的...

解读: 该3D-MIT磁集成技术对阳光电源车载充电机产品线具有重要应用价值。文中提出的分数匝交错结构可使高频铜损显著降低，结合GaN器件在500kHz开关频率下实现4.0kW/L功率密度和97.5%峰值效率，直接适用于阳光电源OBC产品的小型化设计。该磁集成方案将CLLC谐振电感与变压器合一，可减少磁性元件...

Waqar Hussain Khan · Dukju Ahn · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

本文提出采用螺旋形开槽结构提升电容式无线功率传输的耦合电容，并给出优化参数选择策略以提高整体效率。所设计的电容耦合板采用细密螺旋图案，增加电容内部自感，有效补偿耦合电容，从而在相同物理尺寸下提升净耦合电容值。针对最大化效率的阻抗变换网络，分析了给定耦合电容及其寄生电阻下的最优匹配阻抗，并推导出耦合电容效益饱和的理论极限。相比传统电感-电容混合耦合器，该方案无需利兹线和笨重易碎的铁氧体材料，降低了所需匹配电感值及逆变器与发射端电流，减少发射侧损耗。实验在2.8 MHz频率下实现200 W负载功率，...

解读: 该螺旋电容耦合技术对阳光电源储能及充电产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可应用于模块间无线功率传输，替代传统接插件连接，提升系统可靠性和维护便捷性。对于充电桩产品，该技术提供了无接触式充电方案，特别适用于恶劣环境下的工业储能充电场景。螺旋结构通过增强自感补偿耦合电容，在2...

Zehao Cao · Zhengshuo Li · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

针对台风不确定性下沿海 offshore 风电调度难题，提出一种新型三层机会约束协同调度模型。该模型通过场景随机规划处理台风引发的风电波动及风机损毁风险，并实现输电网、配电网与天然气网多类灵活资源的分布式协调，构建更复杂的三层调度架构。为求解该模型，采用混合样本平均近似法将其转化为线性可解形式，并设计高效的分布式算法应对嵌套交互结构。算例验证了模型在经济性与可靠性上的优势，平均成本降低20.2%，不平衡功率减少逾90%，且所提算法显著缩短求解时间。

解读: 该研究对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。首先，文中提出的三层分布式调度模型可优化ST系列储能变流器的协调控制策略，提升PowerTitan大型储能系统在沿海风电场景的调度效率。其次，场景随机规划方法可集成到iSolarCloud平台，增强对台风天气下储能-风电联合系统的智能调度与风险预警...

Hongle Liang · Changming Chen · Zhenzhi Lin · Li Yang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月

blackout后的快速电力系统恢复至关重要，需采用全流程协同恢复策略。现有研究大多忽略实际开关操作导致的离散负荷恢复特性，且鲜有考虑电力与天然气传输系统在恢复过程中的交互影响。为此，本文提出一种考虑离散负荷恢复的两阶段全流程综合电-气传输系统恢复模型。首先构建两阶段恢复框架，第一阶段基于网络拓扑与资源分布实施系统分区；第二阶段据此开展多区域并行的全流程协同恢复建模。在中国某城市125节点电网与49节点气网上的仿真结果表明，所提模型显著提升了发电与负荷恢复效率，验证了其有效性与优越性。

解读: 该两阶段电-气系统恢复技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究中的离散负荷恢复建模与多区域并行恢复策略，可直接应用于大型储能系统的黑启动功能开发，优化储能系统在电网故障后的快速响应能力。全流程协同恢复框架为阳光电源iSolarCloud云平台提供智能调度算...

Xiaoke Liu · Yandong Chen · Zili Wang · Cong Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月

具备构网型（GFM）和跟网型（GFL）逆变器的混合并网系统中的有功功率振荡会威胁其安全运行。本文考虑了GFM和GFL逆变器之间的耦合，建立了该异构系统的小信号模型。基于该模型，定性和定量地揭示了在不同短路比（SCR）下控制参数对功率振荡的影响机制。特别地，与其他参数相比，GFM逆变器的阻尼起主导作用。因此，将包含角频率和有功功率互阻尼的双互阻尼控制（DMDC）集成到GFM逆变器中以增强系统阻尼。文中还给出了其稳定性分析和关键参数设计。最后，实验结果验证了DMDC的有效性，表明在强电网和弱电网条件...

解读: 该双互阻尼控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在弱电网场景下，阳光电源储能系统常采用GFM构网模式支撑电网，而光伏SG系列逆变器多为GFL跟网模式，两者混合并网时易产生低频功率振荡。该研究揭示的GFM-GFL动态交互机理可指导阳光电源优化混合系统控...

Nathan Baeckeland · Bowen Yang · Gab-Su Seo · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月

摘要：构网型（GFM）逆变器几乎无法承受任何过载情况。因此，GFM 逆变器的控制系统中需要配备电流限制器，以避免在过载或电网扰动期间造成硬件损坏。然而，当电流限制器启动以保护逆变器时，它会动态改变逆变器的输出阻抗，这可能会显著影响系统在应对大扰动时的性能。例如，当电流限制器削减输出功率时，GFM 逆变器的主控制器（用于生成电压和相角参考值）容易与电网失去同步。这可能会导致电网出现大信号不稳定现象。本文提出了一种统一的 GFM 电流限制器模型，旨在更深入地理解 GFM 逆变器电流限制对大信号不稳定...

解读: 该电流限幅GFM逆变器统一建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源构网型储能系统在电网故障或负荷突变时需快速响应，电流限幅环节的引入会改变系统动态特性。该研究提出的相量域非线性模型能准确描述限幅期间机电-电磁耦合动态，可直接应用于ST储能变...

Zufan Wang · Xun Yu · Linlin Dong · Tian Gao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

基于链轨的斜坡重力储能系统（SGESS）凭借高效可靠的运行性能，在山区和丘陵地区具有显著优势。然而，设计SGESS需要平衡多个结构和运行参数。鉴于电气和机械部件相互依存的约束关系，选择关键参数并对其进行优化以实现系统综合效率最大化，仍是工业应用中的一大挑战。为解决这一问题，本研究建立了电气和机械部件的依存约束关系，并选定了SGESS的关键参数。然后，针对基于链轨的SGESS各组件建立了完整的损耗分析数学模型，研究了关键参数对系统综合效率的影响。以系统效率为目标函数，提出了一种基于非线性规划的关键...

解读: 该斜坡重力储能系统研究对阳光电源储能产品线具有重要参考价值。其关键参数优化方法可借鉴至PowerTitan储能系统的能量管理策略：1）动力学建模与效率分析思路可应用于ST系列储能变流器的往返效率优化，特别是充放电曲线设计；2）多目标优化算法可用于iSolarCloud平台的储能系统参数自适应调优，针...

Hui Hou · Yi Wan · Zhenguo Wang · Shaohua Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

全球变暖导致极端天气事件频发，其中频繁发生的冰灾对电力系统的稳定性构成了重大威胁。随着预测模型复杂度的增加，必须同时确保其准确性和可解释性。因此，我们提出了一种用于架空输电线路覆冰厚度预测的可解释物理深度学习模型。首先，通过白鲸优化（BWO）方法构建了一个优化模型，该模型可使预测误差最小化。其次，将深度学习预测模型与物理模型和长短期记忆网络（LSTM）模型相结合。物理模型考虑了诸如风偏角、风荷载和冰荷载等物理定律。此外，我们使用沙普利加性解释法来阐释输入特征对输出特征及模型预测结果的影响。最后，...

解读: 该覆冰预测技术对阳光电源户外电力设备具有重要防护价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的户外部署场景，可通过集成气象传感器与物理深度学习模型，实现设备覆冰风险的提前预警，触发主动加热或功率调节策略。对于SG系列光伏逆变器，该可解释AI方法可借鉴至iSolarCloud智能运维...

Zihan Sun · Jian Chen · Yang Chen · Wen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

与可再生能源集成的电氢耦合系统（EHCSs）在提供清洁能源方面具有显著优势，但在不同时间尺度上面临供需不平衡问题。本文提出了一种用于电氢储能的两层多步优化定容框架，以满足多尺度储能需求。第一步为优化定容层，通过遗传粒子群优化算法（GPSO）确定初始储能容量和聚类数量。第二步为运行层，在年度尺度上对长时储氢进行优化，以最小化不平衡风险并确定每日净氢能。将第二步得到的每日净氢能与原始可再生能源和负荷数据一起，采用基于优化的时间序列方法，并结合验证和补充技术，生成短时典型场景。最后一步是基于这些典型日...

解读: 该双层多步优化方法对阳光电源PowerTitan储能系统和光储一体化解决方案具有重要应用价值。研究提出的多尺度储能需求分析框架，可直接应用于ST系列储能变流器与电解制氢系统的容量配置优化，通过上层经济性优化与下层时序运行验证的迭代机制，能够精准匹配不同时间尺度的功率波动需求。该方法可集成到iSola...

Gulafsha Bhatti · Yash Agrawal · Vinay S. Palaparthy · Rohit Sharma 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年7月

可拉伸电子学是一种新兴技术，它使电子电路在受到外力作用时能够通过伸长来完美地适应周围环境。将可拉伸互连与可变形材料以及优化的几何形状相结合，为高性能可拉伸电子学开辟了道路。可拉伸互连在保持功能的同时所能承受的拉伸和弯曲程度是至关重要的参数。本文旨在阐明弹性体基底对可拉伸互连的力学影响。在当前的分析中，考虑使用聚二甲基硅氧烷（PDMS）弹性体基底。研究了五种不同的可拉伸互连结构，即直线形（St）、锯齿形（Zz）、蛇形（Sp）、马蹄形（Hs）和矩形（Rt）。针对所有考虑的可拉伸互连提取了电阻（<i ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于超薄弹性基板上可拉伸互连技术的研究具有重要的前瞻性价值。该技术通过PDMS弹性基板与优化几何结构（直线、之字形、蛇形、马蹄形、矩形）的集成，实现了电子电路在机械形变下的可靠运行，这与我们在新能源领域面临的多项技术挑战高度契合。 在光伏应用场景中，该技术可显著提升组...

Chenxiao Huang · Guisheng Zou · Shuaiqi Wang · Zehua Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年7月

键合压力是碳化硅（SiC）功率芯片压力辅助烧结键合中最重要的工艺参数之一。置于压力压头与芯片之间的缓冲膜对于多芯片同时键合时的压力平衡至关重要。然而，关于缓冲膜的压力平衡机制、优化及性能提升的研究却鲜有报道。本研究建立了聚四氟乙烯（PTFE）缓冲膜压力平衡效应的仿真模型，并通过实验结果进行了验证。在压缩比和接头孔隙率方面，仿真结果与实验结果的平均相对误差（MRE）分别仅为 1.06% 和 1.98%。首次发现缓冲膜的压力平衡能力在某一最佳压力下达到峰值。无论膜厚如何，该最佳压力值均与烧结温度呈负...

解读: 从阳光电源功率半导体封装技术发展角度看，这项关于PTFE缓冲膜压力平衡效应的研究具有重要的工程应用价值。SiC功率芯片是我司光伏逆变器和储能变流器实现高效率、高功率密度的核心器件，而压力辅助烧结键合技术正是SiC芯片封装的关键工艺，直接影响产品的可靠性和成本竞争力。 该研究的核心价值在于解决多芯片...

Zonglin Wu · Yubo Zhang · Shuxian Wu · Hangyu Qian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

本文介绍了一种基于钽酸锂（LiTaO₃）/二氧化硅（SiO₂）/4H - 碳化硅（4H - SiC）多层衬底上的水平剪切表面声波（SH - SAW）谐振器的近吉赫兹、低功耗、低相位噪声数控振荡器。所制作的表面声波（SAW）谐振器实现了高达3916的最大品质因数（Bode - $Q_{\max}$）。SAW谐振器的高Q值使振荡器具备低相位噪声和低功耗的特性。采用皮尔斯振荡器以适配单端口SH - SAW谐振器的不对称结构。在标称配置下，所制作的振荡器在输出频率984 MHz、偏移10 kHz、100...

解读: 从阳光电源的业务视角分析，这项基于4H-SiC基底的超低功耗数字可控振荡器技术具有重要的战略参考价值。该技术的核心亮点在于利用碳化硅（SiC）基底实现了微瓦级功耗（最低66.4μW）和优异的相位噪声性能，这与我司在SiC功率器件领域的技术积累形成潜在协同。 在分布式光伏和储能系统中，大量分布式传感...

Zeyu Zhang · Yunxiang Yang · Jing Guo · Fei Liu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

狄拉克源场效应晶体管（DSFET）被认为是未来低功耗电子器件的一个有前景的候选方案。然而，电子 - 声子（e - ph）散射效应和自热效应（SHE）对亚阈值摆幅（SS）和电子电流的影响尚未得到全面研究。在本文中，我们使用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了DSFET中的e - ph散射效应和SHE。我们模拟了一种以二硫化钼（MoS₂）作为沟道和漏极材料的特定DSFET。结果表明，在偏置电压 <inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/M...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于Dirac源场效应晶体管（DSFET）的研究揭示了未来低功耗电子器件的重要技术路径，对我们在光伏逆变器和储能系统的功率半导体应用具有前瞻性参考价值。 该研究深入分析了电子-声子散射和自热效应对DSFET性能的影响，发现其亚阈值摆幅（SS）仅为58 mV/decad...