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基于开关电容的感应电能传输系统稳态负载辨识方法
Steady-State Load Identification Method of Inductive Power Transfer System Based on Switching Capacitors
Yu-Gang Su · Hong-Yan Zhang · Zhi-Hui Wang · Aiguo Patrick Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
针对感应电能传输(IPT)系统中因负载和互感变化导致的频率漂移、系统鲁棒性下降及控制器设计困难等问题,本文提出了一种在线稳态负载辨识方法。以串联-串联(SS)型IPT系统为例,通过引入附加开关电容,实现了对系统参数的实时辨识与优化控制。
解读: 该技术主要应用于无线充电领域,与阳光电源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以有线为主,但随着大功率无线充电技术的发展,该负载辨识方法可提升充电系统的动态响应能力和鲁棒性。建议研发团队关注该拓扑在提升充电桩功率密度及适应不同负载特性方面的潜力,特别是在未来智能充电站的无线充电模块设...
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...
一种采用双反串联MOSFET拓扑的500-kHz ZVS E类DC-DC变换器
A 500-kHz ZVS Class-E Type DC–DC Converter With Two Anti-Series mosfets Topology
Zhang Shu · Wang Chen · Yue Fengfa · Wang Yijie 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种适用于电池供电应用(如应急照明、电动摩托车充电器、无人机电源等)的500-kHz零电压开关(ZVS)E类DC-DC变换器。该拓扑采用两个反串联MOSFET结构,并以低侧MOSFET作为主开关,旨在实现高频高效的功率转换。
解读: 该研究聚焦于高频ZVS E类拓扑,主要应用于小功率电池供电场景。对于阳光电源而言,该技术在户用储能系统的辅助电源模块(Auxiliary Power Supply)或电动汽车充电桩的控制电路电源设计中具有参考价值。高频化设计有助于减小磁性元件体积,提升功率密度。建议研发团队关注其在轻载下的效率优化表...
一种基于改进型GaN HEMT开关模型的动态死区时间自适应调整方法
A High-Efficiency Dynamic Inverter Dead-Time Adjustment Method Based on an Improved GaN HEMTs Switching Model
Yi Zhang · Cai Chen · Yue Xie · Teng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
得益于快速开关特性,氮化镓(GaN)HEMT被广泛应用于高频功率变换器。然而,GaN器件的关断时间与工作条件(如负载电流)高度相关,差异可达20倍以上。使用固定死区时间会导致效率降低或直通风险。本文提出了一种基于改进开关模型的动态死区时间调整方法,以提升变换器效率。
解读: 该技术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价值。随着高频化趋势,GaN器件的应用能显著减小体积并提升功率密度。然而,GaN的死区敏感性是制约效率的关键瓶颈。通过引入动态死区调整算法,可有效降低开关损耗,提升整机效率,同时增强系统在高频运行下的可靠性。建议研发团队在下一代高功率密度户用...
混合封装SiC功率模块中寄生电容对传导EMI及开关损耗的综合分析与优化
Comprehensive Analysis and Optimization of Parasitic Capacitance on Conducted EMI and Switching Losses in Hybrid-Packaged SiC Power Modules
Yifan Zhang · Yue Xie · Cai Chen · Xinyue Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
宽禁带(WBG)器件的高开关速度为功率模块发展带来突破,但寄生参数在高频切换下加剧了功率损耗与电磁干扰(EMI)问题。本文提出了一种具有超低寄生参数的1200V/24A SiC半桥功率模块,旨在优化开关性能并抑制EMI。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线的技术迭代。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进,SiC器件的应用已成必然。通过优化功率模块的寄生电容,不仅能显著降低开关损耗,提升整机效率,还能有效解决高频化带来的EMI合规性难题,降低滤波器设计...
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...
基于改进型GaN HEMT模型的GaN基TCM变换器死区时间能量损耗分析
Analysis of Dead-Time Energy Loss in GaN-Based TCM Converters With an Improved GaN HEMT Model
Yi Zhang · Wenzhe Xu · Yue Xie · Teng Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对GaN基三角电流模式(TCM)应用,死区时间对开关损耗影响显著。现有GaN HEMT模型多关注开关过程,缺乏对死区效应的充分考虑。本文分析了死区时间过长或不足下的开关瞬态特性,并提出改进模型以准确评估能量损耗。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能PCS中对高功率密度和高效率的追求,GaN器件的应用日益广泛。TCM(三角电流模式)是实现高频软开关的关键技术,但死区时间控制直接影响效率上限。本文提出的改进型GaN模型有助于研发团队在设计高频DC-DC变换器时,更精确地优化死区参数,从而降低开关损耗,提升整机...
通过瞬态热特性分析理解GaN HEMT在短路应力下的位错缺陷作用
Understanding the Role of Dislocation Defects of GaN HEMT under Short-Circuit Stress Through Transient Thermal Characterization
Xi Jiang · Yue Wu · Song Yuan · Xiangdong Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)在高压短路应力下易发生快速失效。研究表明,衬底界面的位错缺陷在诱导器件退化和热击穿失效中起关键作用。本文探讨了短路应力下位错缺陷的形成机制及其对热性能的影响。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统中对高功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用潜力巨大。本文揭示的位错缺陷与短路热失效机制,对公司研发团队在GaN功率模块的选型、驱动保护电路设计及热管理方案优化具有重要参考价值。建议在产品开发中引入该瞬态热特性分析方法,以提升高频化、小型化产品的可靠性设...
一种用于GaN基有源钳位反激变换器实现快速零电压开关的动态谐振周期控制技术
A Dynamic Resonant Period Control Technique for Fast and Zero Voltage Switching in GaN-Based Active Clamp Flyback Converters
Chun-Chieh Kuo · Jia-Jyun Lee · Yu-Hsien He · Jiang-Yue Wu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种动态谐振周期控制(DRPC)技术,旨在提升GaN基有源钳位反激变换器的性能。通过实现主GaN FET的完全零电压开关(ZVS),该技术有效降低了开关损耗,并减少了变压器漏感带来的能量损耗,显著提升了变换器的效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。随着功率密度要求的不断提高,GaN器件在小功率DC-DC变换环节的应用日益广泛。DRPC技术通过优化ZVS控制,能进一步提升变换效率,减小散热需求,从而优化户用逆变器及充电桩的体积与成本。建议研发团队在下一代高频化、小型化户用储能及充电...
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...
钙钛矿太阳能电池中阳离子不均匀性的调控策略
Manipulation strategy of cation inhomogeneity in perovskite solar cells
Jiale Sun1Xuxia Shai1Weitao chen1Shenchao Li1Jinlan He1Xinxing Liu2Dongmei He2Yue Yu2Jiangzhao Chen2 · 半导体学报 · 2025年5月 · Vol.46
近年来研究表明,A位阳离子在决定有机-无机卤化铅钙钛矿的光电及理化性质中起关键作用。混合阳离子钙钛矿(MCPs)作为吸光层已实现超过26%的高功率转换效率。引入多种阳离子可优化晶格容忍因子,提升结构稳定性并增强化学稳定性。然而,MCPs普遍存在元素与相分离现象,影响器件效率与工作寿命,该问题广泛存在于二维或三维结构中。因此,揭示非均匀性与相分离的成因并发展有效的纳米尺度调控策略,对提升钙钛矿太阳能电池性能至关重要。
解读: 该钙钛矿阳离子均匀性调控技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。研究揭示的混合阳离子钙钛矿相分离机制及纳米尺度调控策略,可为SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化提供理论支撑——通过理解组件材料微观不均匀性对光电转换效率的影响,优化最大功率点追踪精度。对于1500V高压系统,该技术提升的组件稳定性...
受脑启发的协作式自动发电控制与大规模电动汽车集成
Brain-Inspired Collaborative Automatic Generation Control With Large-Scale Electric Vehicles Integration
Zhihong Liu · Lei Xi · Yue Quan · Chen Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
分布式能源、负荷与储能设备具有间歇性和强随机性,接入电网后易引发显著的频率波动。现有基于多智能体协同神经网络的控制算法易遭遇灾难性遗忘问题,难以在强随机扰动下实现最优控制。本文提出一种基于正交权重修正策略网络更新的近端受脑启发策略优化(PBPO)算法,赋予网络类脑上下文感知能力,从而加速多区域协同控制的收敛速度,有效抑制电网严重随机扰动引起的频率波动。通过大规模电动汽车接入场景下的两个负荷频率控制模型仿真验证,所提PBPO算法在收敛速度、频率稳定性及控制性能方面均优于多种强化学习算法。
解读: 该脑启发协同控制技术对阳光电源储能与充电桩产品具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统参与电网AGC调频场景,PBPO算法的抗遗忘特性可显著提升多储能站点协同响应能力,解决ST系列储能变流器在强随机扰动下的频率稳定问题。对于新能源汽车业务,该算法可优化大规模充电桩V2G协同控制策略,实...
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...
考虑可交易绿色证书的光伏发电经济性评估与电网平价分析
Economic assessment and grid parity analysis of photovoltaic power generation considering tradable green certificate
Chizhong Wang · Heng Chen · Zhengwei Wang · Yue Gao 等5人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382
可交易绿色证书(TGC)制度为中国推进光伏发电实现电网平价提供了新的机遇。本文建立了一个包含TGC对光伏(PV)项目经济可行性影响的光伏发电平准化度电成本(LCOE)评估模型。该模型针对中国独特的税收制度进行了优化,并应用于分析2022年中国各省份光伏发电的经济表现。随后,通过敏感性分析评估了光伏发电LCOE对不同影响因素的响应程度,识别出影响光伏项目经济效率的关键要素。最后,采用情景分析方法,计算在多种未来情景下各省份LCOE可能的下降路径,探讨在TGC制度框架下的成本降低潜力。研究结果表明,...
解读: 该研究对阳光电源光伏逆变器产品线(SG系列)及储能系统(ST系列PCS)具有重要战略意义。绿证机制下LCOE降低5.19%,验证了系统经济性优化方向。初始投资成本是主导因素,印证了我司1500V高压系统、SiC功率器件应用及MPPT优化技术的降本价值。建议结合iSolarCloud平台数据,针对各省...
通过瞬态热表征理解短路应力下GaN HEMT位错缺陷的作用
Understanding the Role of Dislocation Defects of GaN HEMT under Short-Circuit Stress Through Transient Thermal Characterization
Xi Jiang · Yue Wu · Song Yuan · Xiangdong Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
摘要:氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)器件在高母线电压条件下承受反复短路(SC)应力后容易迅速失效。衬底界面处的位错缺陷在引发器件退化和热击穿失效方面起着关键作用。然而,短路应力下位错缺陷的形成机制及其对氮化镓高电子迁移率晶体管短路能力的影响仍不明确。本文提出一种基于瞬态热阻表征的新方法,用于监测氮化镓高电子迁移率晶体管器件内部位错缺陷的演变。同时,建立了一个热模型来阐明位错缺陷对器件热特性的影响。通过分析短路应力前后氮化镓高电子迁移率晶体管的结构函数,将先前难以察觉的缺陷累积转化...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于GaN HEMT器件短路应力下位错缺陷演化的研究具有重要的战略价值。GaN功率器件因其高开关频率、低导通损耗和高功率密度特性,正逐步成为我司光伏逆变器和储能变流器的核心功率开关选择,特别是在高压大功率应用场景中。 该研究揭示的位错缺陷累积机制直接关系到产品可靠性这...
通过半导体基质进行载流子管理以实现高效自供电量子点红外探测器
Charge carrier management via semiconducting matrix for efficient self-powered quantum dot infrared photodetectors
Jianfeng DingXinying LiuYueyue GaoChen DongGentian YueFurui Tan · 半导体学报 · 2025年3月 · Vol.46
基于量子点(QD)的红外光电探测器在红外监测、成像和光通信方面具有广阔前景。然而,自供电QD器件的光电性能受限于其固有的离散载流子传输机制。本文通过在QD薄膜中构建半导体基质,实现高效的载流子转移与提取。选用p型CuSCN作为能级匹配的基质材料,与n型胶体PbS QD形成异质结。该PbS QD/CuSCN基质不仅促进纳米界面处的载流子分离与传输,还提供连续导电通道,显著提升载流子迁移率与收集效率。器件在808 nm下实现4.38×10¹² Jones的高比探测率和782 mA/W的响应度,优于纯...
解读: 该量子点红外探测技术对阳光电源光伏及储能系统具有重要应用价值。其载流子管理机制可启发SG系列逆变器的MPPT算法优化:通过构建高效载流子传输通道提升光伏组件弱光响应性能,特别是在808nm近红外波段的探测能力可用于组件热斑监测。异质结界面载流子分离机制可借鉴至SiC/GaN功率器件的栅极驱动设计,降...
系统强度约束下的构网型储能规划在可再生能源电力系统中的应用
System Strength Constrained Grid-Forming Energy Storage Planning in Renewable Power Systems
Yun Liu · Yue Chen · Huanhai Xin · Jingzhe Tu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
随着基于逆变器的可再生能源逐步替代同步发电机,现代电力系统的系统强度显著下降,可能引发小信号稳定性问题。构网型换流器储能系统虽在提升系统强度方面具有灵活性和有效性,但其规划阶段的经济性与系统强度支撑能力协同优化仍缺乏研究。本文提出一种考虑系统强度约束的构网型储能优化规划方法,以实现期望的小信号稳定裕度。基于广义短路比框架,量化储能容量与位置对系统强度的影响,并构建含特征值约束的选址定容优化模型。考虑有无候选站点数量限制两种场景,设计基于二次支撑函数的迭代优化算法求解。在改进的IEEE 39节点和...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制技术具有重要应用价值。文中提出的基于广义短路比的储能选址定容优化方法,可直接应用于阳光电源储能系统规划方案设计,通过量化储能容量与位置对系统强度的贡献,优化PowerTitan在弱电网场景下的配置策略。特征值约束的...
新型低热损光伏光热集热器耦合吸收式制冷系统的性能分析
Performance analysis of novel low heat loss photovoltaic thermal collector coupled absorption cooling systems
Ken Chen · Xue Liab · Kongfu Huab · Junjie Chen 等10人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.300
摘要 太阳能光伏/光热(PV/T)集热器驱动的吸收式制冷系统具有同时发电和制冷的潜力。然而,传统的平板式PV/T集热器存在显著的热损失,特别是辐射和对流损失,导致其难以达到有效驱动吸收式制冷机所需的中高温出口温度。因此,这类系统通常需要辅助热源,从而降低了整体效率和经济可行性。为克服这些局限性,本研究提出并实验验证了两种新型低热损平板式PV/T集热器设计:低发射率PV/T集热器和真空低发射率PV/T集热器。这两种设计通过集成低发射率太阳能电池和真空中间层,在无需聚光或太阳跟踪系统的情况下有效抑制...
解读: 该低热损PV/T集热器技术为阳光电源光储冷联供系统提供创新方向。可结合SG系列光伏逆变器与ST储能系统,构建高效三联供方案:PV/T组件同步输出电能(经逆变器并网)和中高温热能(驱动吸收式制冷),配合储能系统削峰填谷。真空低发射率设计使集热器在80-110°C工况下热损降低75.7%,显著提升系统太...
钠诱导的掺钨氧化铟薄膜及异质结太阳能电池在湿热环境中的退化
Sodium-induced degradation of tungsten doped indium oxide film and HJT solar cells in damp-heat environment
Yunren Luo · Jianhua Shi · Shuyi Chen · Haodong Chen 等14人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296
摘要 硅异质结(HJT)太阳能电池的可靠性是延长其光伏系统寿命的关键。钠被认为是使用钠钙玻璃封装的光伏组件性能衰减的主要因素之一。本研究探讨了在湿热条件(DH,85 °C和85%相对湿度)下,未封装HJT太阳能电池因NaHCO₃引起的退化行为。Na⁺和H₂O在IWO薄膜晶界处的化学吸附可促进氧化铟向氢氧化铟的转化,导致载流子迁移率下降以及晶界势垒升高。此外,Na⁺穿过IWO薄膜扩散至HJT太阳能电池的钝化层,会恶化nc-Si:H的钝化效果,从而引起HJT太阳能电池效率的降低。研究发现,具有大晶粒...
解读: 该研究揭示HJT电池在湿热环境下钠离子诱导的IWO薄膜降解机制,对阳光电源SG系列光伏逆变器系统可靠性设计具有重要参考价值。研究发现大晶粒IWO薄膜可显著降低效率衰减(从71.4%降至36.6%),为iSolarCloud平台的组件衰减预测模型提供理论依据。建议在逆变器MPPT算法中加入组件湿热老化...
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