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基于改进滑模控制器与变参数广义超螺旋观测器的永磁同步电机鲁棒速度控制策略
Robust Speed Control Strategy of PMSMs Using Improved Sliding-Mode Controller With New Reaching Law and Variable-Parameter Generalized Super-Twisting Observer
Yifan Xu · Bin Zhang · Yongting Deng · Yuxin Kang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种增强永磁同步电机（PMSM）驱动系统速度控制性能的新方法。通过集成一种基于终端吸引子概念和自适应方法的新型滑模趋近律（NSMRL），以及变参数广义超螺旋观测器（VGSTO），有效解决了传统滑模控制收敛速度慢及抖振问题，提升了电机在复杂工况下的鲁棒性与动态响应能力。
解读: 该研究聚焦于电机驱动的高性能控制算法，虽主要针对PMSM，但其核心的滑模控制（SMC）与超螺旋观测器技术在阳光电源的功率变换领域具有借鉴意义。在风电变流器及储能PCS的电机/发电机侧控制中，该算法可用于提升电流环与速度环的抗扰动能力，减少系统抖振，从而提高变流器输出电能质量。建议研发团队关注该NSM...
硅基氮化镓单片半桥功率集成电路动态导通电阻的原位测量与物理机制
In Situ Measurement and Physical Mechanism of Dynamic RON in GaN-on-Si Monolithic Half-Bridge Power IC
Xin Yang · Hongchang Cui · Zineng Yang · Matthew Porter 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
动态导通电阻（RON）是GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）的关键稳定性问题。在导电硅衬底上的GaN单片半桥中，由于背栅效应，高侧（HS）器件的动态RON比分立HEMT更严重。本文提出了一种原位测量方法，揭示了其物理机制，为提升高频功率集成电路的可靠性提供了理论支撑。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器领域对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用已成为技术演进的重要方向。该研究揭示的单片半桥结构中背栅效应导致的动态RON问题，直接影响高频变换器的效率与长期可靠性。建议研发团队在后续高频化产品设计中，重点评估GaN集成电路的衬底耦合效应，优化驱动电路与布局设...
用于微电网应用的基于级联H桥多电平逆变器的新型三相固态变压器功率与电压平衡控制
Power and Voltage Balance Control of a Novel Three-Phase Solid-State Transformer Using Multilevel Cascaded H-Bridge Inverters for Microgrid Applications
Liang Wang · Donglai Zhang · Yi Wang · Bin Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种基于级联H桥多电平逆变器（CHMI）的固态变压器（SST）拓扑及其功率与电压平衡控制方案。为降低控制器负载并简化调制算法，针对双有源桥（DAB）级设计了一种主从控制（MSC）策略，由主控制器统一执行控制与调制计算。
解读: 该技术涉及的级联H桥多电平拓扑与DAB级联结构，与阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及中压并网技术高度相关。主从控制策略（MSC）在多模块并联或串联场景下能有效降低计算复杂度，对提升大型储能PCS的控制效率和系统稳定性具有参考价值。建议研发团队关注该拓扑在构网型储能（Grid...
整流器非线性结电容对高压电源性能的影响
Effects of Nonlinear Junction Capacitance of Rectifiers on Performance of High Voltage Power Supplies
Sihui Zhou · Qianhong Chen · Bin Zhang · Jingwen Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
碳化硅（SiC）二极管因其高频特性和紧凑尺寸，常用于高压电源整流器。本文深入分析了二极管结电容对包含LCL/P谐振网络和倍压器的转换器性能的影响，并考虑了电压相关性。
解读: 该研究针对SiC二极管结电容对高压转换效率的影响，对阳光电源的高功率密度产品线具有重要参考价值。在PowerTitan储能系统及大功率组串式逆变器中，随着开关频率的提升，二极管的非线性结电容会显著影响软开关实现及电磁干扰（EMI）。建议研发团队在设计高压DC-DC级时，将非线性电容模型纳入仿真，以优...
基于串联IGCT的双有源桥直流变压器三臂零电压开关梯形调制策略
Trapezoidal Modulation for Three-Arm ZVS in Dual Active Bridge DC Transformer With Series-Connected IGCTs
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Xueteng Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种改进的梯形调制（ITM）策略，旨在实现基于串联器件的直流变压器中三个桥臂的零电压开关（ZVS）。通过引入辅助移相角，解决了轻载和空载条件下桥臂1、2和4难以实现ZVS的难题，并优化了电流应力。
解读: 该技术主要针对高压大功率DC-DC变换场景，对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器中的高压直流变换环节具有重要参考意义。随着储能系统向更高直流电压等级（如1500V及以上）演进，串联器件技术及ZVS软开关策略能有效降低开关损耗，提升系统效率与功率密度。建议研发团队关注该...
一种基于IGCT串联的直流变压器及其最小回流功率注入准零开关损耗调制技术
An IGCT-Series-Based DC Transformer With Quasi-Zero Switching Loss Modulation by Minimum Backflow Power Injection
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Xueteng Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种基于IGCT串联的直流变压器（IGCT-series-DCT）及准零开关损耗调制技术，旨在实现单模块DCT直接接入中压直流配电网。通过IGCT直接串联，DCT具备了中压端口，并有效抑制了缓冲电容的浪涌电流，提升了变换效率与功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的中压直流接入及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着直流电网和光储直柔技术的发展，中压直流变换器是实现高压直流汇集的核心。IGCT串联技术相比传统的IGBT多电平方案，在更高电压等级下具有更低的导通损耗和更强的通流能力，有助于提升大型储能PCS的功率密度...
一种用于多端VSC-HVDC电网的D-T混合直流故障限流器及其参数优化设计方法
A D-T Hybrid DC FCL and Its Parameter Optimization Design Method for Application in Multiterminal VSC-HVDC Grids
Jiawei He · Lei Xue · Bin Li · Lingling Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对VSC-HVDC电网直流故障电流限制问题，提出了一种D-T混合直流故障限流器（FCL）。相比传统的直流电抗器方案，该方法在有效限制故障电流的同时，减小了系统对直流电抗器容量的需求，提升了多端直流电网的故障穿越能力与运行安全性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电领域，与阳光电源目前的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统虽非直接产品对应，但对于公司布局的大型地面光伏电站及电网侧储能系统在复杂电网环境下的并网安全性具有参考价值。随着新能源大规模接入，电网对直流侧故障穿越能力要求提升，该限流器拓扑及优化设计方法可为公司...
具有高过载能力的模块化换流器
Modular Commutated Converter With High-Overload Capability
Biao Zhao · Lin Wang · Xueyin Zhang · Ruihang Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种用于高压直流输电的具有高过载能力的新型模块化换流变换器。单开关器件模块（SDM）和高开关频率SDM的组合利用了拓扑的软开关特性以及集成门极换流晶闸管的高浪涌电流能力，使该变换器能够以较低的成本和体积实现短期高过载能力。文中详细介绍了该变换器的拓扑结构、工作原理和器件特性。研制了兆瓦级工程样机，实验结果验证了该方案的可行性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项模块化换相变流器技术在高压直流输电领域的创新具有重要的战略意义。该技术通过单开关器件模块（SDM）与高频开关SDM的组合设计，巧妙利用软开关特性和集成门极换相晶闸管（IGCT）的高浪涌电流能力，实现了短时高过载能力，这与我们在大规模新能源并网和储能系统中面临的核心挑战高...
一种基于IGCT和中频隔离的1.5 kV/30 kV/10 MW串联谐振直流变压器及其在光伏直流汇集中的应用
A 1.5 kV/30 kV/10 MW Series Resonant DC Transformer Based on IGCT and Medium Frequency Isolation for Solar-PV DC Collection Application
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Jialiang Hu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出并实现了一种用于光伏直流汇集系统的1.5 kV/30 kV/10 MW串联谐振直流变压器（IGCT-SRDCT）。该方案利用集成门极换流晶闸管（IGCT）提升输入电流能力，并通过二极管串联缓冲电容及级联结构，将输出电压提升至30 kV，实现了高效的中频隔离与直流电压变换。
解读: 该技术对于阳光电源的大型地面光伏电站及直流汇集方案具有重要参考价值。随着光伏电站向更高电压等级（如1500V及以上）发展，直流汇集技术能显著降低线损并提升系统效率。IGCT作为高压大功率器件，在MW级直流变压器中的应用，可为阳光电源的集中式逆变器及未来直流输电架构提供技术储备。建议研发团队关注其在高...
双芯片封装碳化硅肖特基势垒二极管的浪涌电流能力
Surge Current Capability of Dual-Chip Packaged SiC Schottky Barrier Diodes
Bin Zhang · Hongliang Zhang · Zi'ang Zhao · Qiang Liu 等11人 · Journal of Electronic Packaging · 2026年2月 · Vol.148
浪涌电流能力是SiC肖特基二极管在功率变换器中应用的关键参数。本文对比单芯片与双芯片封装SiC SBD的非重复浪涌电流能力，发现相同功率下双芯片方案更具优势；并基于电热耦合模型实现高精度预测（误差<2.8%），验证了模型工程适用性。
解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统中SiC功率模块的浪涌鲁棒性设计。双芯片封装结构可提升直流侧防雷/短路工况下的瞬态耐受能力，建议在下一代1500V+高压平台产品中优先导入该封装方案，并结合iSolarCloud平台集成电热模型实现实时寿命评估。...
一种采用直流控制可变电感器实现分段发射极自动切换的动态无线电力传输系统
A Dynamic Wireless Power Transfer System Using DC-Controlled Variable Inductor for Segment Transmitter Automatic Switching
Zeheng Zhang · Zheng Li · Xiaojun Zhang · Bin Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
分段式发射线圈常用于动态无线电能传输，自动切换是限制发射电流的优选功能。本文提出一种利用直流控制可变电感（DCCVI）实现分段发射自动切换的方法，其中直流电流可改变交流侧的自感。当线圈解耦时，直流电流较小，因此DCCVI的电感相对较大，从而抑制发射电流。当线圈满足一定的耦合条件时，直流电流增大，导致DCCVI的交流电感显著减小，进而实现更高的传输功率，从而实现分段发射自动切换。该方法简单直接，无需额外的位置反馈。实验结果表明，所提出的系统能够自动将线圈电流限制在[0, 0.15]范围内，并在[0...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于直流可控变电感的动态无线电能传输技术具有重要的战略价值，特别是在电动汽车充电和移动储能应用场景中。 该技术通过直流电流调控交流侧自感实现发射端自动切换，核心优势在于无需额外的位置反馈系统即可实现分段线圈的智能管理。在耦合系数0-0.15范围内自动限流，在0.165...
面向高比例可再生能源的多能网络化微电网双层鲁棒协同恢复策略
Bi-Level Robust Coordinated Restoration Strategy for Multi-Energy Networked Microgrids With High Shares of Renewables
Yuduo Zhao · Zhikang Shuai · Bin Zhou · Siu Wing Or 等7人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
本文提出一种鲁棒协同恢复策略，提升高比例可再生能源下多能网络化微电网的运行韧性。构建考虑风光时空相关不确定性的多面体安全域模型，结合Copula机会约束量化节点安全裕度；提出基于电-气耦合与邻近微网支援的动态拓扑重构策略；设计双层鲁棒优化方法确定最优恢复时序与负荷投切方案。案例显示恢复时间缩短超30.77%。
解读: 该研究高度契合阳光电源在构网型微电网系统集成领域的战略布局，尤其支撑PowerTitan、ST系列PCS及iSolarCloud平台在黑启动、多能协同恢复场景下的算法升级。建议将双层鲁棒优化引擎嵌入iSolarCloud智能运维平台，赋能光储柴氢多能互补微电网的自主恢复决策；同时优化PCS的VSG+...
基于高质量超薄缓冲层的高射频性能增强型GaN-on-Si HEMT器件，输出功率达5.32 W/mm
High RF Performance E-Mode GaN-on-Si HEMTs With Pₒᵤₜ of 5.32 W/mm Using High-Quality Ultrathin Buffer
Jiale Du · Bin Hou · Ling Yang · Yachao Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月
在本文中，我们报道了一种在高质量超薄缓冲层上制备的高性能增强型氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT），该超薄缓冲层是通过在高电阻率（HR）硅衬底上采用两步渐变（TSG）过渡结构实现的。由于TSG过渡结构能够使位错迅速湮灭，该超薄缓冲层的总位错密度（TDD）低至 ${1}.{7}\times {10} ^{{9}}$ cm $^{-{2}}$ ，这有助于改善电流和射频功率性能。因此，在该结构上制备的增强型GaN HEMT的最大漏极电流达到620 mA/mm，阈值电压（ ${V}_{\tex...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于硅基衬底的增强型GaN HEMT技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的两步梯度过渡结构实现了超薄缓冲层的高质量外延生长，将位错密度降低至1.7×10⁹ cm⁻²，这为功率器件性能的突破奠定了基础。 在光伏逆变器和储能变流器领域，该技术展现的5.32 W/mm输出...
基于灰色关联分析与Transformer-GCAN模型的县域分布式光伏日前功率预测
County-Level Distributed PV Day-Ahead Power Prediction Based on Grey Correlation Analysis and Transformer-GCAN Model
Pei Zhang · Bin Zhang · Jinliang Yin · Jie Shi · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
针对县域内分布式光伏电站存在的时空相关性，本文提出融合灰色关联分析与Transformer-GCAN模型的日前功率预测方法：利用灰色关联度构建光伏站图结构，结合Transformer提取时序特征、GAT增强空间注意力建模，最终实现高精度县域级预测。实测显示RMSE在晴/阴/雨天分别降低11.90%/15.72%/19.61%。
解读: 该研究高度契合阳光电源iSolarCloud智能运维平台及组串式逆变器集群的日前调度需求。其Transformer-GCAN模型可嵌入iSolarCloud的功率预测引擎，提升县域级分布式光伏出力预测精度，支撑ST系列PCS和PowerTitan储能系统的协同充放电决策。建议将灰色关联图构建模块集成...
氟化协同调控Na2FePO4F正极晶格与界面以提升钠离子存储性能
Fluorination-enabled synergistic engineering of lattice and interface in Na2FePO4F cathode for enhanced sodium-ion storage
Xi Zhou · Ze-Rong Deng · Lu-Lu Zhang · Biao-Yang Li 等8人 · Applied Physics Letters · 2026年2月 · Vol.128
本文提出氟化协同工程策略，同步优化Na2FePO4F正极的晶格结构与界面特性：拓宽Na+迁移通道、强化Fe–F键、构建缺陷富集界面，显著提升钠离子扩散动力学、结构稳定性和界面电荷转移能力，实现优异倍率性能（5 C下80.2 mAh g⁻¹）和长循环稳定性（200次后容量保持率89.3%）。
解读: 该研究面向钠离子电池正极材料的本征改性，直接支撑阳光电源在新型电化学储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS适配的钠电方案）中的材料兼容性升级与性能边界拓展。氟化协同设计可指导BMS对钠电SOC/SOH的高精度建模，并为PCS提供更宽温域、更高倍率的钠电接口参数依据。建议阳光电源在用户侧储能...
基于灰色关联分析与Transformer-GCAN模型的县域分布式光伏日前功率预测
County-level Distributed PV Day-ahead Power Prediction based on Grey Correlation Analysis and Transformer-GCAN Model
Pei Zhang · Bin Zhang · Jinliang Yin · Jie Shi · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
县域内分布式光伏电站具有显著的时空相关性，仅考虑时间相关性难以满足日前调度需求。本文提出一种基于灰色关联分析和Transformer-图卷积注意力网络（Transformer-GCAN）的县域日前功率预测方法。首先通过灰色关联度确定光伏电站间的关联关系并构建站间图结构；其次利用Transformer提取各节点时间特征，并结合图卷积网络引入图注意力机制动态捕捉空间特征；最后通过全连接网络融合时空特征实现县域总功率预测。算例结果表明，相较于Transformer-GCN模型，该方法在晴天、多云和雨天...
解读: 该县域分布式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。通过灰色关联分析构建站间拓扑结构，结合Transformer-GCAN模型捕捉时空特征，可显著提升日前功率预测精度（不同天气条件下RMSE降低11.90%-19.61%）。该方法可直接集成到iSolarClou...
重离子辐照导致碳化硅二极管性能退化及灾难性烧毁机制研究
Investigation of heavy-ion induced degradation and catastrophic burnout mechanism in SiC diode
Hong Zhang · Chao Penga · Teng Maa · Zhan-Gang Zhang 等7人 · Solid-State Electronics · 2025年11月 · Vol.229
采用205 MeV的Ge离子和283 MeV的I离子辐照实验与模拟方法，分析了碳化硅（SiC）二极管的单粒子漏电电流（SELC）及单粒子烧毁（SEB）机制。在两种选定重离子辐照条件下，伴随SEB现象的发生，产生了安培量级的脉冲电流。微观分析发现，SEB损伤区域覆盖阳极金属、外延层和衬底，导致器件正向和反向电学特性的破坏。当器件在200 V和300 V反向偏压下经受205 MeV Ge离子、注量为5 × 10^6 n·cm^−2的辐照后，其击穿电压分别退化了70%和82%。SELC器件的阳极接触处...
解读: 该SiC二极管重离子辐照失效机理研究对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要参考价值。研究揭示的单粒子烧毁(SEB)机制和阳极接触失效模式,可指导ST系列储能变流器、SG光伏逆变器及电动汽车驱动系统中SiC器件的热管理优化和抗辐照加固设计。特别是阳极金属-外延层界面的温度应力分析,可用于改进三电平拓扑中...
基于双模式逆变器的光伏-储能住宅发电系统无缝切换控制策略
Seamless Transfer Control Strategy of Dual-Mode Inverter for PV-Energy Storage Based Residential Power Generation System
Lei Zhang · Rongliang Shi · Bin Guo · Xin Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
随着传统能源日益枯竭与环境问题加剧，光伏-储能住宅发电系统发展迅速。此类系统具备并网与孤岛两种运行模式，为保障负荷供电连续性，实现模式间无缝切换至关重要。本文提出一种基于电压外环与电流内环统一控制结构的无缝切换策略，并网时逆变器呈电流源特性，电压环休眠；孤岛时呈电压源特性，双环均工作，避免了控制器切换引起的电压电流冲击。结合电压参考重构与预同步控制，确保切换过程平滑。充分考虑继电器延时特性，设计了分步控制器与时序方案。实验结果验证了该策略的优越性。
解读: 该双模式无缝切换技术对阳光电源户用储能产品线具有直接应用价值。文中提出的电压-电流双环统一控制架构可直接应用于ST系列户用储能变流器，解决并离网切换时的电压电流冲击问题。其电压参考重构与预同步控制策略可优化阳光电源SH系列户用光储一体机的模式切换性能，提升负荷供电连续性。继电器延时补偿的分步时序设计...
低泄漏全垂直式GaN-on-Si功率MOSFET
Low leakage fully-vertical GaN-on-Si power MOSFETs
Yuchuan Ma · Hang Chen · Shuhui Zhang · Huantao Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
本文报道了基于6英寸低阻Si衬底上生长的7.6 μm厚NPN外延结构的全垂直式GaN-on-Si功率MOSFET，器件具有优异的关断特性。该结构省去了传统n+-GaN漏极接触层，有效缓解了GaN生长过程中硅掺杂引起的拉应力，从而实现了在Si衬底上构建7 μm厚n--GaN漂移层的设计空间。器件在1 mA/cm²的低关态漏电流密度下实现567 V的高击穿电压，同时展现4.2 V阈值电压的增强型工作模式、7.8 mΩ·cm²的低比导通电阻和高达8 kA/cm²的导通电流密度。结果表明，在低成本Si衬...
解读: 该全垂直GaN-on-Si功率MOSFET技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。567V击穿电压和7.8mΩ·cm²超低导通电阻特性，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的DC-DC变换级，相比现有Si MOSFET显著降低开关损耗。基于低成本6英寸Si衬底的工艺路线，为阳光电源功率...
原位N₂或H₂/N₂等离子体预处理对Si₃N₄/AlN/GaN MIS-HEMT界面与边界陷阱的研究
Interface and Border Traps Study in Si₃N₄/AlN/GaN MIS-HEMTs With In-Situ N₂ or H₂/N₂ Plasma Pretreatment
Jiaofen Yang · Jing Xiao · Ming Tao · Kai Tang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月
本研究探究了原位 N₂ 或 H₂/N₂ 等离子体预处理对常开型 Si₃N₄/AlN/GaN 金属 - 绝缘体 - 半导体高电子迁移率晶体管（MIS - HEMT）中等离子体增强原子层沉积（PEALD）AlN 与 GaN 之间界面陷阱态和近界面陷阱态的影响。分别采用高频电容 - 电压（HFCV）测试和电导法对具有不同时间常数的界面陷阱密度以及不同能级的界面陷阱密度进行了表征。分别采用准静态电容 - 电压（QSCV）测试和 1/f 噪声法对近界面陷阱的能级和空间分布以及近界面陷阱密度进行了表征。研究...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN MIS-HEMTs器件界面陷阱态优化的研究具有重要的战略价值。氮化镓（GaN）功率器件凭借其高频、高效、高功率密度的特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向，直接影响系统的转换效率、功率密度和可靠性。 该研究通过H₂/N₂等离子体预处理技...
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