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通过优化屏蔽设计降低SiC半桥模块的近场磁辐射与寄生电感
Reducing Near-Field Magnetic Radiation and Parasitic Inductance in SiC Half-Bridge Modules via Optimized Shielding Design
Yi Du · Kai Lu · Boyi Zhang · Atif Iqbal 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
近场辐射和寄生电感是SiC MOSFET应用中的主要挑战。现有降低电感的方法多侧重于减小换流回路面积，但往往导致布局和制造工艺复杂化。本文基于电感由磁能积分决定的物理原理，提出了一种通过优化屏蔽设计来降低SiC半桥模块寄生电感和近场辐射的新方法，在简化工艺的同时提升了模块性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高开关频率和更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为核心竞争力。该屏蔽设计方法能有效抑制高频开关下的电磁干扰（EMI）并降低寄生电感，有助于优化逆变器及PCS的功率模块封装设计，...
基于集成线圈的自谐振耦合器混合无线电能传输
Hybrid Wireless Power Transfer With Self-Resonance Coupler Based on Integrated Coil
Zhongyu Dai · Yang Sun · Quan Gan · Yanhu Zhai 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文利用感应式（IPT）与电容式（CPT）无线电能传输在耦合器和调谐方法上的对偶性，设计了一种集成线圈以构建紧凑型混合无线电能传输（HPT）系统。通过线圈与极板共用能量传输通道，实现了磁场耦合与电场耦合的融合，有效提升了传输效率与功率密度。
解读: 该技术主要针对无线充电领域，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务存在技术关联。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主，但该研究提出的集成线圈与混合传输拓扑（HPT）在提升功率密度和系统紧凑性方面具有前瞻性。建议研发团队关注该技术在未来大功率无线充电场景下的应用潜力，特别是针对电动汽车自动充电及移动储...
利用瞬时功率理论实现三相电力弹簧在不平衡三相电力系统中的多功能控制
Achieving Multiple Functions of Three-Phase Electric Springs in Unbalanced Three-Phase Power Systems Using the Instantaneous Power Theory
Shuo Yan · Ming-Hao Wang · Tian-Bo Yang · Siew-Chong Tan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文针对含可再生能源的不平衡电力系统，提出了一种基于瞬时功率理论的三相电力弹簧（3-ph ES）控制策略。该技术作为一种快速需求响应手段，通过优化控制准则，有效实现了系统功率波动最小化及电压稳定调节，为提升复杂电网环境下的供电质量提供了理论支撑。
解读: 该技术对阳光电源的微电网解决方案及储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在分布式能源渗透率高、电网不平衡严重的工商业或离网场景中，电力弹簧的控制逻辑可优化PCS的输出特性，提升系统对负荷波动的响应速度。建议研发团队关注该瞬时功率控制算法，将其与构网型（GFM）控制策略结合，进一步增...
基于碳化硅
SiC）逆变器的感应电机低速无传感器控制
Xiaoliang Bian · Xibo Yuan · Wenzhi Zhou · Shuo Chen 等5人 · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18
本文针对感应电机在低速运行下的无传感器控制问题，研究了采用碳化硅（SiC）逆变器的系统性能，并分析了其速度估计精度。首先揭示了SiC器件特性与速度估计误差之间的内在机理关系，以降低估计偏差。进一步提出一种三级自适应补偿方法，综合考虑SiC器件高dv/dt引起的电磁干扰及寄生电容等非理想因素，有效提升了低速工况下的速度估计精度。
解读: 该SiC逆变器低速无传感器控制技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。针对SiC器件高dv/dt引起的EMI干扰和寄生电容效应，文中提出的三级自适应补偿方法可直接应用于ST系列储能变流器的电机驱动单元（如液冷系统风机、PCS内部电机）和新能源汽车电机控制器，提升低速工况下的速度估计精度和控制稳...
基于单极天线工作原理的功率变换器低频近场辐射建模与预测
Modeling and Prediction of Low-Frequency Near-Field Radiation for a Power Converter Based on the Operating Principle of a Monopole Antenna
Yirui Yang · Yanwen Lai · Shuo Wang · Zheng Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对CISPR 25等电磁兼容标准，提出了一种基于单极天线原理的功率变换器近场辐射预测模型。文章首先识别了DC-DC变换器中的主要近场辐射源，通过研究单极天线工作机理，建立了能够准确预测变换器辐射发射的模型，为电力电子设备的电磁兼容设计提供了理论支撑。
解读: 电磁兼容（EMC）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩产品研发中的核心挑战。该研究提出的近场辐射建模方法，有助于研发团队在设计阶段通过仿真手段精准定位DC-DC变换环节的辐射源，减少后期实验室整改成本。对于高功率密度的PowerStack储能系统及车载充电模块，该方法能有效指...
利用二维磁芯和折纸绕组将纳米晶共模电感的首谐振频率提升至10 MHz以上并改善性能
Using 2-D Core and Origami Winding to Push the First Resonant Frequency of Nanocrystalline Common-Mode Inductors Beyond 10 MHz With Improved Performance
Rongrong Zhang · Atif Iqbal · Shuo Wang · Chaoqiang Jiang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种利用二维磁芯和折纸绕组结构的新型电感设计，旨在不改变材料特性的前提下，显著提升纳米晶共模电感的首谐振频率（fR）。该方法有效突破了传统纳米晶电感仅限于数十千赫兹应用的限制，使其在更高频率下仍能保持优异的滤波性能，为高频电力电子变换器的电磁兼容设计提供了新思路。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan等储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，EMI滤波器的体积与性能优化成为关键。该研究提出的二维磁芯与折纸绕组技术，能够显著提升共模电感的高频阻抗特性，有助于减小逆变器及PCS内部EMI滤波器的体积，降低高频寄生参数带来的干扰。建议研发团队在下一代高频...
基于三相四桥臂逆变器的开关磁阻电机有限控制集模型预测转矩控制
Finite Control Set Model Predictive Torque Control of Switched Reluctance Motor Based on Three-Phase Four-Leg Inverter
Dexu Lv · Wen Ding · Yangfan Wang · Kai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
本文提出一种基于三相四桥臂逆变器的有限控制集模型预测转矩控制（FCS MPTC）方案，以抑制转矩脉动并减少换相区域初始阶段的电流急剧下降。首先，分析了三相四桥臂拓扑的工作模式，并根据开关磁阻电机（SRM）在该拓扑上的运行情况进行扇区划分。然后，利用勒-于伊（Le - Huy）模型和候选电压矢量推导了单相导通区域的电流和转矩预测模型。所提出的FCS MPTC方案利用换相阶段两相电流相等的特性，解决了换相区域相电压预测困难的问题，实现了全周期FCS MPTC。此外，为在确保抑制转矩脉动的同时减轻计算...
解读: 从阳光电源业务视角来看，这项基于三相四桥臂逆变器的开关磁阻电机有限集模型预测转矩控制技术具有重要的战略参考价值。该技术通过优化控制策略实现转矩脉动抑制和换相区电流控制，其核心思路与我司在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、低谐波控制目标高度契合。 从技术迁移角度分析，该论文提出的预测控制算法和...
基于绿色淀粉的自降解水凝胶集成柔性超级电容器与智能人体活动状态监测
Green starch-based self-decomposable hydrogels integrating flexible supercapacitors and intelligent human activity state monitoring
Xiaoyu Yanga · Peng Wang · Xuze Tanga · Xiaolong Fana 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325
摘要 水凝胶广泛应用于柔性能量存储和人体状态检测。随着环保要求的不断提高，水凝胶的可降解性亟需进一步改善。本研究通过将绿色淀粉引入丙烯酰胺（AM）和单宁酸（TA）体系中，实现了水凝胶在可降解性、柔性能量存储以及智能人体运动状态检测方面的协同提升。所制备的水凝胶被进一步组装为超级电容器，在0.8 mA cm⁻²的电流密度下实现了340.4 F g⁻¹的比电容，并在3000次循环后仍保持83.5%的电容保留率。作为柔性传感装置，该水凝胶表现出0.16秒的响应时间，并对不同应变呈现出一致的实时电阻变化...
解读: 该淀粉基水凝胶柔性储能技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其340.4 F/g比电容和83.5%循环保持率展现优异电化学性能,可启发ST系列PCS在柔性储能场景的拓展。水凝胶的应变传感特性(响应时间0.16s、灵敏度因子3.77)可应用于储能电站智能运维,集成至iSolarCloud平台实现设备形变...
一种用于最大化无人机辅助移动边缘计算中计算速率的动态优化框架
A Dynamic Optimization Framework for Computation Rate Maximization in UAV-Assisted Mobile Edge Computing
Yang Chen · Dechang Pi · Shengxiang Yang · Yue Xu 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2025年3月
移动边缘计算（MEC）显著提升了物联网（IoT）设备的计算能力并降低了其能耗，是云计算的重要补充。将无人机（UAV）应用于MEC系统可有效缓解偏远地区通信设施不足或损坏的问题，进一步拓展MEC的应用范围。本文针对动态环境下的无人机辅助无线供能MEC系统提出了一个系统模型，目标是最大化用户设备的计算速率。由于动态环境下优化目标的复杂性，我们提出了一种基于群体智能的优化框架，并配备应对环境变化的机制，旨在增强静态和动态环境下的种群多样性，以克服过早收敛问题。我们将粒子群优化算法和和声搜索算法集成到所...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无人机辅助移动边缘计算（UAV-MEC）技术为分布式新能源系统的智能化管理提供了创新思路。当前，阳光电源在光伏电站、储能系统及综合能源解决方案中面临着偏远地区通信基础设施不足、实时数据处理能力受限等挑战，该技术恰好针对这些痛点提供了解决方案。 该论文提出的动态优化框架...
用于实现宽负载范围ZVS与低开关损耗的串联半桥WPT变换器优化混合TPS与EPS控制
Optimized Hybrid TPS and EPS Control for Tandem-Half-Bridge WPT Converter to Achieve Wide Load Range ZVS With Low Switching Loss
Mingyang Li · Junjun Deng · Chang Li · Shuo Wang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
在不使用额外直流 - 直流转换器的情况下实现宽范围功率调节，无线电能传输（WPT）系统采用移相全桥（PSFB）是一种很有前景的方法。然而，对于 PSFB WPT 系统而言，开关损耗是影响系统效率的关键因素。单侧 PSFB 可以调节功率，但硬开关会导致效率低下和电磁干扰问题。双侧 PSFB 能够在较宽的功率范围内实现零电压开关（ZVS），但代价是在轻载时会产生较高的导通损耗和关断损耗。本文提出了一种将串联半桥（THB）与有源整流器（AR）相结合的 WPT 变换器，以降低系统在轻载和中载时的开关损耗...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项串联半桥无线电能传输技术具有重要的战略参考价值。该技术通过优化的混合三相移和扩展相移控制策略，在16.7%-100%负载范围内实现了全开关零电压开关（ZVS）和≥94.1%的高效率，这与我司在光伏逆变器和储能变流器领域追求的宽负载高效运行目标高度契合。 在储能系统应用...
一种基于卫星图像与时间序列多模态学习的鲁棒光伏功率预测方法
A Robust Photovoltaic Power Forecasting Method Based on Multimodal Learning Using Satellite Images and Time Series
Kai Wang · Shuo Shan · Weijing Dou · Haikun Wei 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
超短期光伏功率预测对提升电网稳定性具有重要意义。现有基于卫星图像的方法多依赖像素级预测，效率低且冗余，而深度学习模型难以建立大尺度云特征与光伏发电之间的关联。本文提出一种端到端的多模态学习模型，直接融合卫星图像与时间序列实现多步光伏功率预测。采用ConvLSTM-RICNN编码感兴趣区域内的云层动态特征，并提出DCCA-LF融合策略，将深度典型相关分析引入晚期融合以增强跨模态特征对齐，有效抑制噪声与缺失数据影响。基于澳大利亚Alice Springs地区BP Solar与Himawari-8卫星...
解读: 该多模态光伏功率预测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。其超短期预测能力可直接集成至SG系列光伏逆变器的智能诊断系统，通过卫星云图与历史数据融合实现15分钟至4小时功率预测，为MPPT算法提供前瞻性优化依据。对于PowerTitan储能系统，该技术可优化充放电策略制定，...
考虑历史飓风灾害的大规模合成配电网风险评估框架
A Risk Assessment Framework for Large-Scale Synthetic Power Distribution Networks Considering Historical Hurricane Disasters
Shuo Li · Shouxiang Wang · Qianyu Zhao · Dong Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
针对飓风灾害对配电网影响日益加剧的问题，本文提出一种面向大规模合成配电网的飓风风险评估框架，显著提升了评估的实用性与准确性。通过为负荷点分配具体建筑类型与重要性等级，精细化生成配电网拓扑结构与物理特征，并结合真实历史飓风数据模拟贴近实际的风暴场景与停电情况。引入基于加权负荷削减的新型风险指标进行定量评估，在Emporia和Portsmouth构建合成网络并基于1940至2024年历史飓风事件开展验证。结果表明，城市尺度配电网建模及飓风空间异质性对风险评估精度具有关键影响。
解读: 该飓风风险评估框架对阳光电源PowerTitan大型储能系统及ST系列储能变流器的韧性设计具有重要价值。通过历史灾害数据建模与负荷重要性分级，可优化储能系统在飓风高发区的选址部署与容量配置策略。基于加权负荷削减的风险指标可指导iSolarCloud平台开发极端天气预警模块，实现储能系统在灾前预充电、...
多孔介质热化学储能反应器中的辐射传热与结构优化
Radiative heat transfer and structural optimization in porous media thermochemical energy storage reactor
Danni Ma · Bachirou Guene Lougo · Shuo Zhang · Boxi Geng 等10人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301
摘要 基于金属氧化物氧化还原循环（MORC）的热化学储能（TCES）反应器对于将间歇性可再生能源整合到高温应用中至关重要。然而，其性能常受到复杂的多物理场耦合作用和不足的热管理能力的限制。本研究采用经过验证的二维轴对称多物理场模型，对多孔填充床反应器中的传热过程进行了全面分析。结果表明，显著降低保温层热导率可使多孔介质平均温度几乎提高一倍，但会牺牲径向温度均匀性。当传热流体入口温度超过1000 K时，辐射传热显著增强，占总热通量的比例可达90%，而提高流速仅带来微弱的对流传热增益。较低的孔隙率可...
解读: 该热化学储能研究对阳光电源ST系列储能系统的热管理优化具有重要参考价值。研究揭示的辐射传热主导机制(占比达90%)及多物理场耦合建模方法,可应用于PowerTitan等大型储能系统的热仿真设计。其结构优化策略——通过调整介质半径提升核心温度6%、优化绝缘设计获得10.2%性能提升,可指导PCS功率模...
耦合多物理场全耦合模型与优化原子通量散度仿真对铝互连电迁移的加速寿命试验与预测
Accelerated Life Test and Prediction of Electromigration in Aluminum Interconnects Coupling Multiphysics Full Coupled Model With Optimized Atomic Flux Divergence Simulation
Xueliang Wang · Shuo Feng · Tao Luo · Jinyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年3月
随着微电子器件的小型化和高功率需求，封装结构中互连所承载的电流密度不断增加，并达到了电迁移（EM）失效的阈值。在本研究中，我们研究了铝（Al）互连在三种不同电流密度（1/3/5 MA/cm²）下电迁移过程中的微观结构演变和空洞形成情况，并提出了一种将全耦合理论与优化的原子通量散度法相结合的方法。研究结果如下。首先，对于集成电路中的互连，在一定温度范围内，电流密度是影响互连电迁移寿命的主要因素。随着电流密度的逐渐增加，热传递对电迁移的影响不可忽视。原子浓度梯度和应力梯度可以抑制电迁移失效。其次，互...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于铝互连电迁移加速寿命测试与预测的研究具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能系统的功率电子器件中，铝互连作为关键的封装结构，直接承载着高密度电流传输任务。随着我们产品向高功率密度、小型化方向发展，特别是在1500V及以上高压系统中，互连结构面临的电流密度持续攀升，...
一种具有噪声抑制能力的LLC谐振变换器双脉冲开关模式
A Double Pulse Switching Pattern for LLC Resonant Converter With Noise Suppression Capability Under Extreme Light Load Operation
Ziang Li · Shuo Zhang · Zhaoyi Wang · Sheng Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
LLC 谐振变换器广泛应用于宽功率范围的场合。然而，当它们在极轻负载条件下应用时，其开关频率会比正常负载时高得多。因此，引入了间歇模式控制以降低高开关损耗并提高轻载效率。通过应用轨迹理论，实现了一种三脉冲开关模式，该模式达到了间歇模式策略的当前最高效率。然而，在极轻负载条件下（低于 10%），这种开关模式引入的间歇频率会远低于谐振频率，可能低于 20 kHz，从而导致严重的可听噪声。为解决这一问题，本文提出了一种双脉冲开关模式，该模式可确保更高的间歇频率，从而能在更宽的负载范围内消除可听噪声。本...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对LLC谐振变换器极轻载工况下的双脉冲开关策略具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能系统中，LLC谐振变换器广泛应用于DC-DC隔离变换环节，但在夜间、阴天或待机等极轻载场景下，传统控制策略面临开关频率过高导致的效率下降和可闻噪声问题，这直接影响用户体验和系统能效等级...
定制氧化钴纳米结构以实现高光吸收和热化学储能性能
Tailoring cobalt oxide nanostructures for high light absorption and thermochemical energy storage performance
Tiantian Yan · Bachirou Guene Lougou · Boxi Geng · Boshu Jiang 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年7月 · Vol.336
摘要 热化学储能因其在聚光太阳能系统中具有高能量密度和高效率，成为可持续储能领域极具前景的解决方案。氧化钴由于具备较高的储能容量和优异的循环稳定性，在热化学储能应用中尤为引人关注。然而，其性能受限于氧化还原过程中的热滞后现象以及还原与氧化反应之间显著的温度差。为应对这些挑战，本研究探讨了铜、锰和铁掺杂对氧化钴光吸收性能及储能特性的调控作用。采用溶胶-凝胶法制备了掺杂样品，并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析与差示扫描量热法以及紫外-可见光谱等手段对其进行了全面表征。系统...
解读: 该热化学储能技术为阳光电源PowerTitan及ST系列储能系统提供了新型材料方向。铜掺杂钴氧化物的高能量密度(78%光吸收提升)和优异循环稳定性(20次循环),可启发我司开发高温储能模块,与现有电化学储能形成互补。其降低氧化还原热滞后的特性,对提升储能系统热管理效率具有参考价值,可应用于光热-光伏...
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