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用于动态充电的具有三相发射器和双极接收器的均匀功率IPT系统
Uniform Power IPT System With Three-Phase Transmitter and Bipolar Receiver for Dynamic Charging
Hongchao Li · Yeran Liu · Kunzhuo Zhou · Zhengyou He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
动态感应电能传输（DIPT）系统能有效缓解电动汽车的里程焦虑。针对DIPT系统中因耦合系数变化导致的功率波动问题，本文提出了一种基于三相逆变器的DIPT系统，通过优化发射端和接收端结构，实现了动态充电过程中的功率均匀输出。
解读: 该研究聚焦于动态无线充电技术（DIPT），主要解决电动汽车在行驶过程中的功率波动问题。虽然阳光电源目前的充电桩业务主要集中在静态直流快充领域，但该技术对于未来电动汽车充电基础设施的演进具有参考价值。三相逆变器拓扑优化及耦合控制策略可为阳光电源在充电桩功率模块的效率提升、电磁兼容设计以及未来布局动态无...
利用开关振荡幅度特征实现DC-DC变换器中SiC MOSFET开关时间的非接触式监测
Noncontact SiC MOSFET Switching Time Monitoring in DC–DC Converter Using Switching Oscillation Amplitude Feature
Dawei Xiang · Yipeng Li · Hao Li · Yunpeng Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
SiC MOSFET的开关时间是评估其运行性能与健康状态的关键参数。然而，直接测量漏源或栅源电压存在安全与精度挑战。本文提出了一种基于开关振荡幅度特征的非接触式监测方法，有效解决了上述难题，为功率器件的在线状态监测提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要价值。随着SiC器件在高效能变换器中的广泛应用，开关时间的精准监测直接关联到功率模块的健康管理与寿命预测。通过非接触式监测技术，阳光电源可在iSolarCloud平台中集成更高级的预测性维护功能，在不增加额...
浪涌条件下键合线功率芯片三维电热耦合温度评估建模
Three-Dimensional Electro-Thermal Coupling Temperature Evaluation Modeling of Wire-Bonded Power Chips Under Surge Conditions
Feilin Zheng · Binqi Liang · Xiang Cui · Xuebao Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
功率半导体芯片在浪涌条件下的失效与自热导致的高温之间的关系凸显了获取芯片在浪涌条件下的温度对于可靠性评估的重要性。然而，目前直接获取芯片瞬态结温的实验方法在浪涌条件下的实际工程中并不容易应用。因此，迫切需要进行精确建模来计算芯片的瞬态温升。本文提出了一种开创性的全耦合电热模型，该模型将芯片物理特性与三维封装结构相结合。它无需进行破坏性的浪涌实验，就能计算芯片在浪涌条件下的三维温度分布。本文阐述了建模原理和过程，表明该模型得出的浪涌电流 - 电压轨迹和温度分布与实验测量结果高度吻合。
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项三维电热耦合温度评估建模技术对我们的核心产品线具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能系统中，功率半导体芯片是承载大功率转换的核心器件，其在雷击浪涌、电网故障等极端工况下的可靠性直接决定了系统的安全性和寿命。 该技术的核心价值在于能够在不进行破坏性实验的前提下，精确预测...
用于固态电解质电池应用的LISICON化合物Li3Al2(PO4)3的结构合成与复阻抗分析
Synthesis and investigation on the structural and complex impedance analysis in LISICON compound, Li3Al2(PO4)3, for solid electrolyte battery applications
Fahad N. Almutairi · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年2月 · Vol.36.0
LiSICON材料因其在高温下优异的离子电导率而受到广泛关注，被视为储能及其他新兴应用领域中极具前景的候选材料。本研究针对具有显著潜力的固态电解质材料Li3Al2(PO4)3进行了系统研究。X射线衍射（XRD）技术确认了其晶相结构，扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDX）则提供了材料形貌与成分信息，验证了其化学计量比的准确性。采用复阻抗谱（CIS）技术对材料的电学与介电性能进行了表征，结果表明其对频率和温度具有高度敏感性。在不同条件下的详细阻抗测量揭示了材料的电响应行为，Nyquist图显示...
解读: 该LISICON固态电解质研究对阳光电源储能系统具有战略价值。Li3Al2(PO4)3材料展现的高温离子导电性和高介电常数(ε~10⁴)特性,可为ST系列PCS和PowerTitan储能方案提供下一代固态电池技术路径。其非德拜弛豫特性与关联势垒跳跃导电机制,为优化电池管理系统的阻抗建模和热管理策略提...
电动汽车锂离子电池过放电的数据驱动故障诊断
Data-Driven Fault Diagnosis of Lithium-Ion Battery Overdischarge in Electric Vehicles
Naifeng Gan · Zhenyu Sun · Zhaosheng Zhang · Shiqi Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
过放电会严重缩短锂离子电池寿命。本文提出一种数据驱动方法，旨在检测电池电压低于截止电压的过放电状态，从而预防电池损坏。该研究对于提升电池管理系统（BMS）的安全性与可靠性具有重要意义。
解读: 该研究对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有极高的应用价值。过放电保护是BMS的核心功能，通过引入数据驱动的故障诊断算法，可以显著提升系统在极端工况下的安全性，延长电池组使用寿命。建议将此类机器学习算法集成至iSolarCloud智能运维平台，通过云...
压力分布对压接式IGBT芯片动态雪崩的影响
Impacts of the Pressure Distribution on Dynamic Avalanche in Single Press-Pack IGBT Chip
Tianchen Li · Yaohua Wang · Yiming Zhang · Jiayu Fan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文研究了压接式IGBT（PP IGBT）子模块中外部压力分布对芯片动态雪崩及关断能力的影响。研究首次发现压力分布是影响IGBT动态雪崩的关键因素，对于优化高压大功率器件的封装可靠性及提升关断性能具有重要意义。
解读: 压接式IGBT（PP IGBT）是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）核心功率模块的关键封装形式。该研究揭示了压力分布对器件动态雪崩和关断能力的深层影响，直接关系到大功率变流器在复杂工况下的可靠性。建议研发团队在进行功率模块设计与热机械仿真时，引入压力分布的精细...
一种用于固态变压器实时仿真的数值高效且准确的隐式-显式积分模型
A Numerically Efficient and Accurate Model for Real-Time Simulation of Solid-State Transformer Using Implicit-Explicit Integration Methods
Hengyu Li · Walid Hatahet · Jared J. Paull · Fei Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种基于开关函数的详细等效模型（SFB-DEM），利用隐式-显式（ImEx）多步Gear积分方法，实现了电力电子变换器电磁暂态（EMT）仿真的高效与高精度。该方法有效提升了复杂电力电子系统的实时仿真性能。
解读: 该研究提出的高效EMT仿真模型对阳光电源的研发具有重要价值。在PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器的开发中，高精度的实时仿真能显著缩短控制算法（如构网型GFM控制）的验证周期。特别是针对复杂电网环境下的故障分析，该ImEx积分方法可提升iSolarCloud运维平台中数字孪生系统的仿真效...
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...
基于Filippov方法的不同移相策略下串联电容Buck变换器稳定性分析
Stability Analysis of Series-Capacitor Buck Converters With Different Phase Shift Strategies via Filippov's Method
Haihong Wang · Yao Sun · Jianheng Lin · Zixi Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文研究了串联电容Buck变换器（SCBC）中两种常用的调制延迟方法：载波移相（CPS）和开关信号移相（SSPS）。利用基于Filippov的稳定性分析方法，推导了包含移相效应的闭式单值矩阵，揭示了SCBC在不同移相策略下的非线性行为及稳定性特征。
解读: 该研究涉及的高频DC-DC变换拓扑及移相控制策略，对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）中的DC-DC级设计具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，串联电容技术在降低器件电压应力、提升转换效率方面优势显著。通过Filippov方法进行稳定性分析，有助于优化阳光电源产品在复杂工况下的控制...
开关电容集成(2n+1)电平升压单相逆变器
Switched Capacitor Integrated (2n + 1)-Level Step-Up Single-Phase Inverter
Md Noman Habib Khan · Mojtaba Forouzesh · Yam P. Siwakoti · Li Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种新型基于开关电容（SC）的(2n+1)电平单相逆变器。该拓扑通过减少组件数量和单一直流输入源，实现了多电平电压输出及升压功能。电路主要由前级升压级、中间有源SC单元及后级H桥逆变器组成，有效提升了功率密度与转换效率。
解读: 该拓扑通过开关电容技术实现高升压比和多电平输出，对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。在户用场景中，该技术可简化电路结构，减少对高压组件的依赖，从而降低系统成本并提升转换效率。建议研发团队评估该拓扑在低压直流输入下的升压性能，探索其在提升户用逆变器功率密度和减小被动元件体积方...
基于学习率优化的深度全卷积网络锂离子电池SOC估计
SOC Estimation of Li-ion Batteries With Learning Rate-Optimized Deep Fully Convolutional Network
M. A. Hannan · D. N. T. How · M. S. Hossain Lipu · Pin Jern Ker 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种深度全卷积网络（DFCN）模型，直接利用电压、电流和温度数据估计锂离子电池的荷电状态（SOC）。通过引入学习率优化策略，该模型在恒定及变温环境下均表现出优异的SOC估计精度，为电池管理系统提供了高效的算法支撑。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有极高价值。SOC估计的精度直接决定了储能系统的可用容量和安全性。通过引入深度全卷积网络（DFCN）及学习率优化策略，可显著提升BMS在复杂工况（如变温、动态充放电）下的SOC估算准确度，从而优化电池均衡策略，...
自动化仓储系统中LCC-S补偿多接收端双向无线电能传输系统的效率优化
Efficiency Optimization of LCC-S Compensated Multiple-Receiver Bidirectional WPT System for Stackers in Automated Storage and Retrieval Systems
Lingyun Zhou · Shunpan Liu · Yundi Li · Ruikun Mai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
在自动化仓储系统（ASRS）中，无线电能传输（WPT）技术可有效替代接触式供电。本文针对多堆垛机应用场景，研究了LCC-S补偿拓扑下的双向WPT系统，重点探讨了在堆垛机下放货物时，如何通过电机能量回馈机制提升系统整体效率。
解读: 该技术涉及的双向无线电能传输（WPT）及能量回馈机制，与阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源主营业务集中在有线充电和储能PCS，但无线充电技术在未来工业物流、移动机器人及高端户用场景中具有潜在的替代或补充价值。建议研发团队关注该拓扑在高功率密度双向DC-DC变...
电磁脉冲诱导的GaN HEMT功率放大器失效分析
Electromagnetic Pulse Induced Failure Analysis of GaN HEMT Based Power Amplifier
Lei Wang · Changchun Chai · Tian-Long Zhao · Feng Wei 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文揭示了基于商用GaN HEMT的功率放大器（PA）模块在注入高功率电磁脉冲（EMP）后的性能退化及物理失效机制。通过系统性的阶梯脉冲注入实验，监测S参数等关键指标，确定了PA模块的退化与失效阈值。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。本文探讨的电磁脉冲（EMP）诱导失效机制，对提升公司功率模块在复杂电磁环境下的鲁棒性具有参考价值。建议研发团队关注宽禁带半导体在极端环境下的可靠性边界，优化驱动电路的抗干扰设计，以确保在iSolarCloud...
一种用于混合MMC直流故障下抑制桥臂过流和子模块过压的反向偏置电压控制方法
A Reverse-Biased Voltage Controlling Method for Mitigating Arm Overcurrent and Submodule Overvoltage in Hybrid MMCs During DC Faults
Xiongfeng Fang · Gen Li · Cheng Wang · Lei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
针对混合模块化多电平变换器（MMC），封锁子模块是清除直流故障的常用方法，但会导致桥臂反向偏置电压失控，引发桥臂过流及子模块过压。本文提出一种反向偏置电压控制方法，通过优化控制策略，有效缓解故障期间的电流集中问题，提升系统在直流故障下的可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑在直流故障下的保护策略，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级发展，MMC拓扑的应用潜力增加。该控制方法能有效提升系统在极端工况下的鲁棒性，减少故障导致的器件损坏风险。建议研发团队关注该控制逻...
用于分布式光伏中压直流(MVdc)接入的具有模块间功率平衡单元的输入独立输出串联模块化DC-DC变换器
Input-Independent and Output-Series Connected Modular DC–DC Converter With Intermodule Power Balancing Units for MVdc Integration of Distributed PV
Xiuyi Li · Miao Zhu · Mingzhang Su · Jianjun Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种新型模块化DC-DC变换器拓扑，旨在解决分布式光伏接入中压直流（MVdc）系统的集成问题。该拓扑采用输入独立、输出串联的配置，并引入了模块间功率平衡单元（PBU）。通过子模块串联实现了高电压增益，同时有效解决了各模块输入侧的功率平衡问题，适用于高渗透率光伏发电场景。
解读: 该拓扑结构对于阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站的光伏直流汇流技术具有重要参考价值。随着光伏系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）演进，该方案提出的模块化串联与功率平衡机制，可优化高压直流接入效率，减少系统损耗。建议研发团队关注其在大型集中式光伏电站直流侧升压变换器中的应用潜力，特别是在提升系...
基于可重构S/SP补偿的负载无关CC与CV模式感应式电力传输系统设计
Design of Load-Independent CC and CV Mode Inductive Power Transfer System Based on Reconfigurable S/SP Compensation
Ping Wang · Yanming Liu · Qian Li · Zixu Pang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
本文提出一种新型二次侧可重构S/SP（R-S/SP）补偿网络及参数设计方法。该网络通过开关切换实现无需通信的负载无关恒流模式（CCM）与恒压模式（CVM）重构。基于双端口网络传输矩阵法，详细推导了通用设计方法。通过调节参数因子，R-S/SP拓扑可在宽负载范围内维持零电压开关特性，并在偏移容忍条件下保持电压与电流增益稳定，且增益可调。实验研制了0.6 MHz、108 W的IPT样机，CVM输出72 V，CCM输出1.5 A。结果表明，系统在全阻抗范围内实现了CCM与CVM的负载无关切换，在±21%...
解读: 该可重构S/SP补偿IPT技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其负载无关CC/CV模式切换特性可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩设计，实现无通信协议的恒流预充与恒压充电自动切换，简化控制系统。0.6MHz高频化设计与ZVS软开关技术可借鉴至SiC/GaN功率器件应用，提升ST储能变...
MIMO系统安全性能分析：从人工噪声功率与维度的角度
Security Performance Analysis for MIMO Systems: From Artificial Noise's Power and Dimension Perspective
Panpan Xu · Zhenling Li · Chunguo Li · Weijie Tan · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2025年2月
本文分析了人工噪声（AN）的功率和维度对存在多个随机分布窃听者的多输入多输出（MIMO）系统安全性能的影响。利用传输信道之间的不相关性以及人工噪声与合法信道矩阵零空间基向量的正交性，推导了保密中断概率（SOP）和最优保密容量的闭式表达式。采用泊松点过程确定窃听者的数量和位置，然后分析了基于概率的视距（LoS）或非视距（NLoS）信道三维信道条件下通信系统的安全性能。仿真结果得出以下结论。当人工噪声维度达到最高维度的 1/4（即发射天线数量减 1 后的四分之一）且功率分配因子（PSF）处于开区间（...
解读: 从阳光电源分布式能源系统通信安全的角度来看，这项针对MIMO系统中人工噪声优化的安全性能研究具有重要的参考价值。随着我们大规模光伏电站、储能系统及虚拟电厂业务的快速发展，数以万计的分布式设备需要通过无线通信网络实现实时监控、调度和协同控制，其中涉及的发电数据、电网调度指令、用户用电信息等均属于敏感数...
基于可控磁通原理的动态调谐电路用于无线充电系统的谐振补偿
Resonance Compensation for Wireless Charging System Using a Dynamic Tuning Circuit Based on the Principle of Controllable Magnetic Flux
Zhenjie Li · Yingkai Liu · Pengfei Xue · Yuhong Bai 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
由于元件容差和老化导致的谐振槽路失谐会影响无线充电系统的工作性能。本文提出一种基于可控磁通原理的动态调谐电路（DTC），可恢复系统谐振状态，具备连续电容调节能力、高精度、低电压/电流应力及优良的参数主动抗扰能力。深入分析了DTC的结构、工作原理及其核心部件——可控磁通电感（CMFI），并研究了参数设计方法与灵敏度特性。给出了闭环控制策略、谐振状态判据及动态调谐单元的实现电路。仿真验证了DTC的可行性，实验结果表明，在负载变化及原边谐振元件参数偏移时，采用DTC可显著提升输出功率，效率略有下降，实...
解读: 该动态调谐技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。可控磁通电感（CMFI）实现的连续电容调节能力，可直接应用于新能源汽车OBC充电机和无线充电桩产品，解决谐振槽路因元件老化和温度漂移导致的失谐问题。98.5%的调节精度和低电压应力特性，可提升充电系统在宽负载范围内的功率传输稳定性。该技术的参数...
协调关键矿产资源与储能一体化的中国可再生能源转型
Harmonizing critical mineral resources with storage-integrated renewable energy transition in China
Mengyao Han · Pengfa Li · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.333
摘要 在雄心勃勃的双碳目标驱动下，中国的可再生能源正在快速发展，然而由于关键矿产资源的稀缺性，这一转型可能面临潜在瓶颈。现有评估在很大程度上忽视了能源存储系统的整合，可能导致可持续转型战略不完整。为弥补这一空白，本研究指出，中国雄心勃勃的可再生能源目标还将显著增加对储能所需矿产的需求。在此背景下，本研究采用动态物质流分析方法，结合五种共享社会经济路径和十一种技术情景，对中国2020年至2060年储能一体化可再生能源转型过程中23种关键矿产的需求量与稀缺性进行预测。结果表明，到2060年，这些关键...
解读: 该研究揭示中国储能集成可再生能源转型中关键矿产需求将激增26.8倍,对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有战略指导意义。研究指出的锗、铟等稀缺材料制约,促使我们在SiC/GaN功率器件选型、三电平拓扑设计中优化材料使用效率,并通过iSolarCloud平台延长设备全生命周期,降低...
同时改善具有氧化合金状氮化铪界面层的Ge n/p-FinFET及反相器的电学特性
Simultaneously Improved Electrical Characteristics of Ge n/p-FinFETs and Inverter With Oxidized Alloy-Like Hafnium Nitride Interfacial Layer
Dun-Bao Ruan · Kuei-Shu Chang-Liao · Cheng-Han Li · Zefu Zhao 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月
为了同时改善锗（Ge） n 沟道和 p 沟道场效应晶体管（FET）的电学特性，本文提出了一种在锗鳍式场效应晶体管（nFinFET）、p 型鳍式场效应晶体管（pFinFET）和互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器上采用氧化程度约为 10%的类合金界面层（IL）的界面层工程。得益于通过合适的氧化工艺在类合金和富氧界面层之间实现的权衡平衡，锗 nFinFET 和 pFinFET 均表现出更低的等效氧化层厚度（EOT）值、更低的泄漏电流、更少的边界陷阱、更低的界面态密度（DIT）值、更低的亚阈值摆幅（...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于锗（Ge）FinFET的界面层工程技术对我们的核心产品具有重要的潜在价值。该技术通过氧化类合金铪氮化物界面层同时改善n型和p型器件特性，实现了更低的等效氧化层厚度（EOT）、更低的漏电流和更高的开关电流比，这些特性直接对应着我们光伏逆变器和储能变流器中功率半导体器件...
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