Yan Lu1Zhiguo Tong2Jiacheng Yang2Zhewen Yu3Mo Huang2Xiangyu Mao4 · 半导体学报 · 2025年7月 · Vol.46

随着人工智能工作负载呈指数级增长，超薄、高效率且功率密度极高的电压调节模块（VRM）成为背面供电架构的关键。高密度多相DC-DC变换器在XPU平台的垂直电源输送（VPD）中发挥核心作用。将其置于处理器下方并优化空间布局，可实现超过2 kA的核心供电电流，并显著降低配电网络（PDN）损耗。VPD架构可提升系统能效，单颗处理器节电超100 W，在拥有约10万颗处理器的数据中心可实现兆瓦级节能。结合48 V电源架构与先进封装技术，有助于平衡算力需求与碳排放控制，推动绿色可持续发展。

解读: 该多芯片多相DC-DC变换器技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可借鉴其高功率密度VPD架构优化BMS电源管理模块，提升电池簇级DC-DC变换效率，降低PDN损耗。48V母线架构与多相并联技术可应用于ST系列储能变流器的辅助电源设计，实现兆瓦级系统百瓦级节...

Zhoucheng Xu · Kai Yang · Zexin Nie · Yalun Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

光伏系统故障检测对运行安全至关重要。传统方法在正常运行条件下难以准确识别和定位故障，且依赖复杂传感器配置。本文提出一种基于主动阴影（AS）的故障检测方法，通过在光伏组件上引入主动遮蔽装置并按特定序列施加阴影，分析阵列输出功率变化，实现无需中断正常运行的快速故障检测与精确定位。构建基于串联子串的多层级高精度仿真模型，并定义识别系数（IC）评估算法性能，验证了该方法在复杂部分遮阴及短路、开路故障下适用于不同规模光伏阵列的故障定位能力。实际光伏阵列实验进一步证实了该方法的可行性与鲁棒性。

解读: 该主动阴影故障检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。通过主动遮蔽装置引入可控阴影序列，结合功率变化分析实现组件级故障精确定位，可集成至阳光电源现有MPPT算法框架，增强SG逆变器的智能诊断能力。该方法无需额外传感器配置，适合大规模光伏阵列快速巡检，...

Yihao Yang · Yijun Xu · Wei Gu · Lamine Mili 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

采用详细风电机组模型仿真大规模风电场计算成本高昂，亟需兼顾精度的简化建模方法。针对复杂风速条件与网络结构带来的风电场暂态等值精度难题，本文首次提出一种基于张量分解的聚类方法，通过合理分组捕捉风电场高维动态特征，实现精确降阶建模。首先构建保持时空特性的张量结构数据集，进而设计兼顾稀疏性与平滑性的张量分解策略以提取低维特征并指导聚类；最后定制网络聚合策略降低功率损耗误差。多种布局、故障与风况下的仿真结果验证了该方法的优越性能。

解读: 该张量聚类建模方法对阳光电源的大型储能及风电产品具有重要应用价值。可直接应用于PowerTitan储能系统的多机组协调控制和ST系列储能变流器的群控优化,通过降维聚类提升计算效率。对于风电场接入的储能系统,该方法能更精确地预测风电波动特性,优化储能容量配置和调度策略。技术创新点在于通过张量分解捕捉高...

Songyan Zhang · Peixuan Wu · Chao Lu · Huanhuan Yang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

为充分挖掘大规模小型分布式光伏（DPV）参与二次频率调节（SFR）的潜力，本文提出一种分层协调框架，引入DPV对自动发电控制（AGC）信号的动态响应特性（DRC），以表征聚合分布式光伏（ADPV）的动态灵活性。首先，考虑光伏发电不确定性及减载运行约束，确定功率备用控制（PRC）的可行调度范围；其次，构建计及PRC影响的两阶段多簇DRC聚合方法，描述ADPV的等效动态响应特性；进而建立综合成本函数（ICF），揭示SFR能力、等效DRC与调节成本间的耦合关系，实现SFR指标与PRC方案的解耦调度，并...

解读: 该动态灵活性聚合技术对阳光电源SG系列分布式光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。研究提出的两阶段多簇DRC聚合方法可直接应用于SG系列逆变器的AGC响应优化，通过功率备用控制（PRC）实现减载运行，使分布式光伏具备二次调频能力。事件触发的占空比重分配机制可集成至iSolarClo...

Jianxiong Yu · Jing Sheng · Rui Lu · Heya Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

采用级联H桥有源前端（AFE）和双有源桥（DAB）隔离型DC-DC变换器的固态变压器（SST）在超大规模电力应用中日益受到关注。然而，AFE引起的二倍工频波动会导致高频变压器（HFT）产生额外功率损耗与温升，威胁其可靠性与寿命。本文通过解析方法推导了HFT损耗特性，提出一种基于三次谐波注入的主动热控制策略，以重构HFT电流频谱并降低绕组损耗。推导了谐波注入后的损耗解析表达式，并优化了注入谐波的幅值与相位。在2MW/10kVac输入/800Vdc输出的SST样机上进行了仿真与实验验证，结果表明，优...

解读: 该主动热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。文中针对级联H桥+DAB拓扑的二倍工频波动导致的高频变压器热应力问题，提出的三次谐波注入策略可直接应用于阳光电源1500V储能系统中的隔离型DC-DC变换器设计。通过优化电流频谱降低17%绕组损耗、实现3...

Yang Mi · Changkun Lu · Chunxu Li · Jinpeng Qiao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

为改善主动配电网（ADN）的电压分布与运行成本，提出一种融合灵活资源特别是移动储能系统在ADN与交通网耦合环境下的协调调度策略。结合去噪扩散概率模型构建数据驱动的日前场景生成方法，利用历史数据学习实际与预测功率曲线的误差关系，建立可再生能源出力的概率分布模型。采用随机机会约束优化方法量化不确定环境下的电压运行风险，并充分挖掘ADN中多资源在时空尺度上的调控能力。通过线性化处理将ADN与交通网耦合模型转化为混合整数线性规划问题。基于IEEE 33节点配电网与15节点交通网的仿真验证了所提方法的有效...

解读: 该移动储能协调调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统与充电桩业务具有重要应用价值。研究提出的数据驱动场景生成方法可集成至iSolarCloud平台，通过去噪扩散模型提升光伏出力预测精度，优化ST系列储能变流器的日前调度策略。移动储能与配电网耦合模型为阳光电源开发车载储能与V2G技术提供理论支...

Yujun Li · Yiyuan Lu · Jialun Yang · Jingrui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月

本文研究了考虑电流饱和与频率限幅的多虚拟同步发电机（VSG）并网系统的同步稳定性。建立了含控制器限幅的多VSG系统动态模型，构建了未触及限幅时的暂态能量函数（TEF），并采用最近不稳定平衡点法确定稳定域。研究发现系统在若干“离界点”处脱离频率边界，其中存在两个具有最小暂态能量的特殊离界点，且其位置与切换次数无关。提出一种稳定判据：当这两个特殊离界点的能量低于系统临界能量时，系统全局稳定。临界能量由最近UEP法和避免进入电流限幅控制模式的最大势能中的较小值决定。9节点与39节点系统的仿真验证了理论...

解读: 该研究针对含控制器限幅的多VSG系统同步稳定性分析，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控制具有重要应用价值。研究提出的暂态能量函数法和稳定判据可直接应用于：1）优化ST储能变流器的VSG控制参数整定，提升电流饱和与频率限幅工况下的暂态稳定裕度；2）指导多机并联储能...

Shantao Zhao · Zhanglin Peng · Xiaonong Lu · Qiang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年11月 · Vol.22

针对电池电芯制造中激光模切卷绕设备的状态监测难题，提出基于Transformer的多尺度动态扩张注意力模型，实现传感器偏移轨迹预测与早期停机预警，将自注意力复杂度降至近O(L)，显著提升预测精度与部署适应性。

解读: 该技术可迁移应用于阳光电源储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）产线设备的智能运维与预测性维护，提升BMS产线测试设备及PCS老化试验平台的故障预警能力；建议在iSolarCloud平台中集成此类时序AI模型，拓展至储能变流器关键部件（如IGBT模块、冷却系统）的运行健康评估，强化全生命...

Qian Yu · Meng Zhang · Ling Yang · Zou Xu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

本文提出了一种创新的层状氮化镓（GaN）缓冲层结构。该结构上层为低浓度碳（C）掺杂层，下层为铝镓氮/氮化镓（AlGaN/GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）中常用的铁（Fe）掺杂氮化镓缓冲层。在抑制铁掺杂拖尾效应的同时，氮化镓高电子迁移率晶体管的击穿电压从128 V提高到了174 V。由于铁掺杂拖尾效应得到抑制，晶体管的迁移率和跨导（ $\text {g}_{m}\text {)}$ ）也得到显著改善。 ${5}\times {10}^{{16}}$ /cm³的碳掺杂浓度不会明显加剧氮化镓高电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于分层C/Fe掺杂GaN缓冲层的HEMT技术突破具有重要的战略价值。该技术通过创新的双层掺杂结构，将器件击穿电压从128V提升至174V，同时显著改善了跨导和载流子迁移率，这对我们在高功率密度逆变器和储能变流器领域的产品升级具有直接意义。 在光伏逆变器应用中，更高的...

Bingxue Yang · Yujian Ding · Xiaoxu Ma · Zhanhui Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月

随着海拔升高，空气间隙的绝缘强度降低。目前，间隙放电研究主要集中于低海拔区域，缺乏高海拔电气设备外绝缘设计的实验与理论支持。本文通过在55 m、2500 m和4300 m海拔下开展棒-板长间隙操作冲击放电实验，获取了不同海拔下的放电特性曲线。针对实验数据分布特点，提出基于最优传输的不变性风险最小化神经网络集成算法（OT-IRM），构建了适用于多海拔的击穿电压预测模型。模型在测试集上的平均误差为2.3%，表现出高精度与良好泛化能力。计算结果与现有海拔校正方法及其他机器学习模型对比，验证了其有效性。...

解读: 该高海拔绝缘击穿电压预测技术对阳光电源高原地区产品部署具有重要价值。针对PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器在西藏、青海等高海拔电网的应用，OT-IRM算法可优化设备外绝缘设计，指导母线间隙、开关柜空气绝缘距离的海拔校正系数制定。该方法结合气象条件的泛化能力，可应用于ST系列储能变流器的...

Yi Lu · Jie Zhou · Jiarui Gong · Yang Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

超宽带隙氮化铝（AlN）是一种极具吸引力的用于功率和射频电子领域的材料。单极n型AlN肖特基势垒二极管已展现出其优势，然而，基于AlN的双极型器件虽有待进一步发展，但相关研究却较为匮乏。在本文中，我们报道了具有优异性能的单晶硅p型/氮化铝n型（p - Si/n - AlN）pn结二极管（PND），该二极管是通过将p型硅纳米膜嫁接到n型AlN薄膜上制成的。通过在1100℃下进行高温退火，在n型AlN上直接实现了改进的欧姆接触，接触电阻率为4.9×10⁻³ Ω·cm²。这些PND在整个晶圆上表现出显...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-Si/n-AlN异质结二极管技术展现出显著的战略价值。该技术基于超宽禁带半导体AlN材料，实现了3×10^7的高整流比和6.25×10^-9 A/cm²的超低漏电流，这些性能指标对我们的核心产品线具有重要意义。 在光伏逆变器和储能变流器领域，功率器件的性能直接决定...

Xuhong Huang · Pei Lu · Xianglong Luo · Yingzong Liang 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327

当前关于太阳光谱分频光伏-热能混合系统的研究面临依赖化石能源以及太阳能到产品转换效率低的问题。为解决这些问题，本文提出了一种新型氢-电-热三联产系统，该系统将光伏发电与超临界CO2 Brayton循环相结合，实现了太阳能全光谱的高效利用。建立了所提出系统的热力学分析与优化模型。提出了该系统的三种运行模式，以满足不同产品输出需求（氢-电-热、电-热、氢-热）。对所提出系统与参考系统进行了对比分析，结果表明，所提出系统的太阳能制氢效率和太阳能到产品总效率分别提高了0.98%–11.63%和2.35%...

解读: 该光伏-热电联产制氢系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。论文提出的全光谱利用技术可与我司1500V光伏系统和MPPT优化技术结合,提升光伏发电效率。超临界CO2布雷顿循环的余热利用思路可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化。三种运行模式(氢-电-热)的灵活切换策略...

Xingjiang Liu · Haotian Yang · Chao Shen · Lin LU 等5人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386

针对光伏双层幕墙（PV-DSF）的大量参数化分析已为其实际设计提供了有价值的参考，然而已有研究报道的最优参数值存在不一致现象，通常归因于气候条件的差异。其他研究也识别出参数之间的耦合效应，这种耦合可能对优化结果引入潜在误差。为解决参数影响中的此类差异，本文采用Morris方法对三类共十个参数分别进行一阶和二阶敏感性分析。通过选取具有最大欧氏距离的轨迹组以实现高效的分析过程。一阶敏感性分析结果表明，太阳能量丰富程度、室内照度设定值（Lset）以及半透明光伏模块的蚀刻率（ϑSTPV）具有最强的独立影...

解读: 该光伏双层表皮幕墙参数耦合研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维平台具有重要价值。研究揭示的半透明光伏组件蚀刻比与腔体深度的强耦合效应,可指导逆变器MPPT算法优化,针对建筑光伏复杂遮挡场景实现精准功率追踪。室内照度设定值与采光参数的交互作用,为iSolarCloud平台开发BIPV智能控制策略...

Qingshou Yang · Laili Wang · Zaojun Ma · Xiaohui Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

由于碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）具有优异的电气和热特性，其渗透率正逐渐提高。然而，宽带隙器件在开关瞬态过程中表现出更快的电流变化率（di/dt）和电压变化率（dv/dt），并且对功率模块的寄生电感更为敏感。同时，寄生电感对电磁干扰传播路径的影响也不容忽视。开关瞬态波形与传播路径之间通过寄生电感形成耦合。本文通过建立考虑功率模块寄生参数的传导时域共模（CM）数学模型，阐明了开关瞬态过程中功率模块不同位置的寄生电感和电容对共模电流的影响，并为寄生参数的最优范围提供了约...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于SiC功率模块布局优化的研究具有重要的工程应用价值。当前，我们的光伏逆变器和储能变流器产品正大规模采用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，但快速开关特性带来的电磁干扰问题已成为制约系统性能的关键瓶颈。 该研究通过建立共模电流的时域数学模型，系统阐释了功率模块...

Jinpeng Qiao · Yang Mi · Jie Shen · Changkun Lu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 随着微网群与共享储能系统越来越多地接入主动配电网（ADN），亟需对这些复杂的能源要素进行有效协调。为此，本文构建了一种基于微网群与共享储能的主动配电网主从博弈调度策略。由主动配电网作为主导方确定分时电价，微网群与共享储能作为从属方响应电价信号，并考虑系统的安全运行与削峰填谷调度需求。此外，基于分时电价机制，提出了微网群与共享储能之间的两阶段电力交互策略。在第一阶段，通过多目标优化算法计算微网群的储能租赁需求，并据此制定共享储能的充放电策略，使其在满足微网群用电需求的同时，利用剩余容量响应配...

解读: 该主从博弈调度策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。文中提出的共享储能两阶段功率交互机制,可直接应用于阳光电源微电网群储能解决方案,通过QPSO算法优化分时电价响应策略,提升储能系统削峰填谷效率。该研究为阳光电源iSolarCloud平台的多微网协同调度功能提供...

Ying Ji · Linna Zhao · Shilong Yang · Cunli Lu 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年6月 · Vol.226

本文通过在栅源电压（VGS,OFF/VGS,ON）分别为−4/+15 V、−4/+19 V和0/+19 V条件下进行重复短路（RSC）测试，研究了1.2 kV 4H-SiC MOSFET的退化行为。结合实验与仿真结果发现，在雪崩过程中栅氧化层中捕获的电子或空穴是导致静态参数退化的主要机制。在VGS,OFF/VGS,ON = −4/+19 V条件下，经过240次短路（SC）测试后，阈值电压VTH和导通电阻RDS,ON分别增加了0.4 V和3.0 mΩ；在0/+19 V条件下分别增加了0.45 V和...

解读: 该研究揭示SiC MOSFET短路退化机理对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器至关重要。栅极氧化层电荷陷阱导致阈值电压漂移和导通电阻增加，直接影响功率器件可靠性。研究发现负偏压门极驱动(-4V)可显著改善短路耐受性，为PowerTitan储能系统和充电桩产品的SiC驱动电路优化提供依据。建议...

Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...

解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...

Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。

解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...