Zeliang Zhang · Guangzhao Luo · Xinyu Li · Yuxuan Du 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

针对经典三相半桥电机驱动在开路故障下的无传感器控制难题，提出一种利用IGBT开路相中反电动势与二极管导通残流相关性的方法。首先建立残流模型，并设计适用于不同转速的统一采样策略。基于该统一模型构建相位反电动势观测器，实现故障后转子速度与位置的精确估计。实验验证表明，该方法在稳态下估计误差为0.3 rad，加减速过程中为0.5 rad，具有良好的动态与稳态性能。

解读: 该IGBT开路故障下的无传感器容错控制技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要应用价值。研究提出的二极管导通残流统一模型可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动系统，通过反电动势观测器实现故障后的位置估计，避免增加冗余传感器成本。该方法在稳态0.3rad、动态0.5rad的估计精度可保障ST系列储能变...

Mengze Wu · Xing Zhang · Kai Hu · Tao Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

级联H桥(CHB)变换器具有模块化和高容量特性,其阶梯电压波形和输出电抗模拟发电机内电势和输出电抗,是无内环中压直接构网型(GFM)应用的理想方案。针对低开关频率响应慢和过载率限制挑战,提出暂态限流方法,集成电流箝位负反馈控制策略(CCNFC)和分层模块级快速电流反应控制策略(HMCC)。该方法确保正常条件下GFM稳定运行,同时通过故障条件下优化参数增强电网支撑性能。底层控制器快速反应抑制暂态过流,确保CHB变换器安全和可靠的电网支撑性能。仿真和实验验证了所提方法。

解读: 该构网型CHB暂态限流技术对阳光电源中压储能变流器有重要应用价值。CCNFC和HMCC集成控制策略可应用于PowerTitan大型储能系统的模块化构网型变换器设计,提高故障穿越能力和电网支撑性能。分层控制架构对ST储能变流器的多模块协调控制有借鉴意义,可平衡响应速度和过载保护。该技术对阳光电源中压直...

Yiming Zhang · Xingpeng Yu · Yi Chen · Qiliang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年7月

针对恶劣与危险环境中电子设备的供电难题，本文提出利用无人机作为能量载体进行无线充电的解决方案。无人机在地面站无线充电后，飞至目标位置对设备实施无线供电。为实现轻量化与紧凑结构，无人机端采用无补偿元件及铁氧体的螺旋耦合器，构建了无人机侧无补偿的双向无线充电系统。地面端配置补偿电容与电感以实现零相位角。研究了系统的抗偏移性能与恒压输出特性。实验结果验证了该方案在难以接近区域设备充电应用中的可行性与竞争力。

解读: 该轻量化双向无线充电技术对阳光电源储能与充电业务具有创新启发价值。其无补偿、无铁氧体的螺旋耦合器设计可应用于：1）PowerTitan储能系统的模块化维护场景，通过无人机对高位或密闭空间的BMS模块进行非接触式供电与数据传输；2）光伏电站iSolarCloud智能运维中，为偏远山地或屋顶的监测传感器...

Haoming Wang · Chao Peng · Zhifeng Lei · Zhangang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

本文通过激光辐照研究了碳化硅（SiC）功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的单粒子效应（SEE）。在脉冲激光双光子吸收（TPA）条件下，观察到了单粒子烧毁（SEB）和漏电流增加现象。获得了对应不同偏置电压的单粒子效应能量阈值。提出了一种改进的等效线性能量转移（ELET）模型，用于关联碳化硅MOSFET中激光诱导的单粒子效应和重离子诱导的单粒子效应。实验结果表明，当激光能量超过42纳焦时，改进模型得到的等效线性能量转移值与重离子实验得到的线性能量转移（LET）值之间的误差低...

解读: 作为全球领先的新能源设备供应商，阳光电源在光伏逆变器和储能系统中大量采用SiC功率MOSFET以提升系统效率和功率密度。该论文针对SiC器件单粒子效应的激光测试方法研究，对我们产品的可靠性验证具有重要战略意义。 从业务应用角度看，单粒子效应是影响功率器件长期可靠性的关键因素，尤其在高海拔光伏电站、...

Yingzong Jiao · Minghui Wang · Binbin Li · Zhiyuan Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

中压直流（MVDC）汇集是大规模可再生能源集成的 promising 方案。本文提出一种具备一定直流电压增益调节能力的串联谐振DC/DC变换器。通过在传统结构基础上增加一个辅助半桥及低绝缘等级辅助变压器，实现灵活的电压增益调节。系统内所有半导体器件在全电压与功率范围内均可实现软开关，确保高效率运行。分析涵盖平面轨迹、器件应力、电压增益及谐振参数设计方法。仿真与降尺度实验验证了该方案的有效性。

解读: 该串联谐振DC/DC变换器技术对阳光电源中压直流产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实现多组电池簇的中压直流汇集，通过辅助半桥结构灵活调节电压增益，适配不同SOC状态的电池组并网。全范围软开关特性可显著提升ST系列储能变流器在宽电压工况下的效率，降低SiC器件开关损耗。该...

Zhicheng Guan1Hengyu Zhang2Guang Yang1 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

钙钛矿材料因其优异的光电性能和易于溶液加工的特点，成为多种光电器件的理想候选材料。卤化物钙钛矿作为直接带隙半导体，表现出卓越的光学增益特性，适用于低阈值甚至无阈值激光器的开发。本文综述了钙钛矿激光技术的最新进展，包括手性单模微激光器、室温下无需外腔的低阈值激光器件以及自组装CsPbBr3微米线实现的边发射激光。钙钛矿材料在连续波泵浦激光方面的突破推动了电驱动钙钛矿激光器的研究。通过调控卤化物钙钛矿中的载流子传输进一步提升了其在光电子系统中的适用性。钙钛矿材料与先进光子结构的持续集成，有望在未来激...

解读: 钙钛矿激光器的低阈值、高增益特性为阳光电源光伏系统提供创新思路。其直接带隙半导体特性与光伏材料同源，可启发SG系列逆变器的光电转换效率优化。钙钛矿材料的载流子传输调控技术可借鉴至功率器件设计，提升SiC/GaN模块的载流子迁移率。自组装微米线结构的集成化思路对PowerTitan储能系统的模块化设计...

Jiu Dun Yan · Kaiyuan Zhang · Rui Cao · Yi Wu · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月

提出了一种排序算法，用于辅助筛选高压气吹断路器中不同气体的热开断能力。该算法直接基于气体材料特性，无需复杂电弧仿真。尽管未显式考虑产品设计影响，其排序结果与五种气体的实验室热开断数据及三种SF6替代气体的商用规模试验结果具有良好一致性。深入分析表明，在500K至15,000K温度范围内，气体密度与定压比热容的乘积及其电导率是决定电弧近零电流区弧柱尺寸主导作用的关键因素，进而影响冷却性能。

解读: 该SF6替代气体热开断能力评估算法对阳光电源中高压开关设备选型具有重要参考价值。在PowerTitan大型储能系统和1500V光伏系统中，中压断路器是关键保护设备，SF6气体因温室效应面临替代压力。该算法基于气体材料特性快速筛选环保替代气体，可指导阳光电源在ST系列储能变流器、集中式SG逆变器的配套...

Baidong Peng · Kehan Zhang · Zhengchao Yan · Jipan Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

超声无线传能（WPT）技术可穿透金属介质进行能量传输，且不产生电磁干扰与涡流损耗，在水下航行器供电中具有广阔应用前景。本文建立了声场数学模型并引入指向性函数，仿真分析了阵列参数对声束聚焦性能的影响。针对单元件超声传能系统的局限性，提出一种多对一结构的阵列换能器，提升了系统的抗错位能力。设计了一种含LC阻抗匹配网络的新型UPT系统，并实验分析了多对一阵列换能器间角度偏差的影响。相比一对一结构，该结构不仅将系统传输效率提升至72.4%，还能有效抑制接收端偏移引起的能量损耗。

解读: 该水下超声无线传能技术对阳光电源海洋能源装备和特殊场景储能系统具有创新启发价值。其阵列换能器抗错位设计理念可借鉴至PowerTitan储能系统的模块化连接方案，提升恶劣环境下的能量传输稳定性。LC阻抗匹配网络设计思路可应用于ST系列储能变流器的功率传输优化，降低传输损耗。多对一阵列结构的容错机制对海...

Yuqian Zhang · Qinglai Guo · Hongbin Sun · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

构网型变流器可为电力系统提供频率和电压支撑，是高比例电力电子与可再生能源接入系统中的关键设备。然而，在大扰动后可能发生同步失稳，其本质为系统状态被周期轨道捕获。本文提出一种通过同宿分岔消除该周期轨道以根除同步失稳的新方法。首先引入振荡指数估计系统接近同宿分岔的程度，并推导周期轨道灵敏度以评估控制参数对振荡指数的影响；进而利用该指数及其灵敏度估算触发同宿分岔所需的参数调整量。提出方法的应用框架亦被给出，并通过仿真与实验验证了其有效性。

解读: 该同宿分岔稳定性控制技术对阳光电源构网型产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可从根本上消除大扰动后的同步失稳风险，显著提升GFM控制模式下的暂态稳定性。所提出的振荡指数和周期轨道灵敏度分析方法，可集成到阳光电源现有VSG控制算法中，实现参数自适应优化...

Shuxin Zhang · Zhitao Liu · Yan Xu · Hongye Su · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年9月

锂离子电池健康状态估计是电池管理系统的关键环节，现有方法主要基于机理模型或数据驱动方法。本文提出一种融合机理知识与数据驱动的物理信息混合多任务学习框架，可在电池早期寿命阶段实现全生命周期老化状态估计。通过引入混合老化模式特征，融合电极级健康状态与数据驱动信息，构建电化学机理指导的多任务生成模型，用于估计固相颗粒与电解质中的Li⁺浓度动态。采用电极级状态约束训练策略，确保模型符合因果性。在三个电池数据集上验证了从电化学到单体层面的老化状态估计性能。相比传统方法，所提方法在估计精度与实时性方面均表现...

解读: 该物理信息混合多任务学习技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的BMS中，可实现电池早期寿命阶段的全生命周期老化预测，显著提升电池健康状态估计精度。通过融合电化学机理模型与数据驱动方法，能在iSolarCloud云平台实现电极级健康状态监测与...

Ziheng Xiao · Yu Jiang · Lei Zhang · Zhigang Yao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

实现同步升压变换器平滑、高效且快速的启动对降低元件应力与功率损耗、抑制浪涌电流及防止系统损坏至关重要。传统方法无法逐周期优化启动过程中的开关模式，导致电感电流控制不佳和启动时间延长。由于问题复杂性，启动阶段开关模式优化属于NP完全问题。为此，本文提出一种基于加权伪随机决策的ε-贪心算法，结合“超越最优”策略的启发式蒙特卡洛仿真，以寻找最快启动路径。实验结果表明，相较于传统逐周期与非逐周期启动方法，该方法显著提升了启动速度与平稳性。

解读: 该同步升压变换器快速启动优化技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，快速平滑启动可降低DC/DC变换模块的电感电流冲击，减少IGBT/SiC器件应力，提升PowerTitan系统并网响应速度。对于SG系列光伏逆变器的Boost升压电路，该ε-贪心算法可优化MPPT启动过...

Zhengchao Yan · Baidong Peng · Jipan Wang · Bo Liang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

本文提出了一种面向自主水下航行器（AUV）的水下无线电力传输（WPT）系统，旨在减小轴向错位的影响。设计并分析了多绕组螺线管发射线圈，以提高对轴向错位的容忍度。通过对所提出的磁耦合结构进行优化，仿真与实验结果表明，其互感在大范围轴向错位下仍保持稳定。搭建了基于该磁耦合结构的水下WPT实验平台，验证了理论与仿真分析。当轴向错位达到100 mm线圈宽度的80%时，输出功率波动率低于6%，输出功率基本稳定；在错位从0增至80 mm时，系统效率维持在89.4%～90.4%，输出功率为454～481 W。

解读: 该水下无线电力传输技术对阳光电源新能源汽车充电桩产品线具有重要借鉴价值。其多绕组螺线管结构实现的80%错位容忍度和89.4%~90.4%高效率传输，可直接应用于动态无线充电场景，解决车辆停靠位置偏差问题。该磁耦合优化设计方法可迁移至ST储能系统的模块化连接方案，提升储能柜间无线通信与辅助供电的可靠性...

Shanshan Gao · Yixue Zhang · Jianxing Liu · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

双有源桥（DAB）变换器具有双向功率传输和易于实现软开关的优点。对于DAB变换器而言，死区时间是避免短路和实现零电压开关（ZVS）所必需的。随着变换器对高功率密度的需求不断增加，开关频率越来越高，死区时间所占的比例也越来越大。因此，包括电磁干扰加剧和功率传输模型偏差在内的死区时间效应不容忽视。本文详细分析了基于扩展移相控制的DAB变换器的死区时间效应。提出了一种考虑寄生电容和励磁电感的改进分析模型，用以解释谐振死区时间效应并完善以往的理论。为验证理论分析的正确性，搭建了一台额定输出功率为250W...

解读: 该改进谐振死区模型对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。DAB拓扑广泛应用于ST储能变流器的DC-DC级联、车载OBC充电机的隔离变换以及光储充一体化系统的双向功率接口。精确的死区建模可优化ZVS软开关设计，降低开关损耗5-8%，提升SiC/GaN器件应用效益。扩展移相控制策略可改进Pow...

Zhi Zheng · Yunzheng Chen · Xiao Zhong · Qingchuan Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月

在海上风电场中，真空断路器频繁开断并联电抗器时会产生显著的重燃过电压累积效应。基于电磁暂态程序建立了包含分布参数电抗器模型和考虑电弧重燃的断路器模型，结合波导理论分析了绕组上的电压分布，并探讨了重燃次数对电压振荡的影响。基于绝缘击穿U-N曲线提出了过电压累积效应强度的评估方法，结果表明绝缘薄弱点通常位于绕组中部。对比了三种过电压抑制措施对累积效应的削弱效果，并提出了设备选型建议以防范过电压及其累积危害。

解读: 该研究对阳光电源海上风电储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要参考价值。在海上风电场储能配置中，真空断路器频繁开断并联电抗器产生的重燃过电压累积效应会威胁设备绝缘安全。研究提出的基于U-N曲线的累积效应评估方法和过电压抑制措施，可直接应用于ST系列储能变流器的电网接口设计，优化断路器选型...

Yang Cao · Wei Gu · Mingwang Xu · Fei Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

随着可再生能源和电力电子设备在电力系统中日益普及，电力系统的特性如今由电力电子技术所塑造，这给电磁暂态（EMT）仿真中使用的加速算法带来了新的挑战。在此背景下，本文提炼了插值算法的五个关键技术要点，并提出了一种改进的插值算法。具体而言，采用帕德近似并将其与数值积分方法相结合，建立离散模型以提高精度和稳定性。利用开关定理进行重新初始化，这进一步降低了开关误差，并能更真实地反映开关暂态过程。此外，通过李雅普诺夫稳定性分析从理论上证明了该算法的稳定性。使用改进的插值算法，能够在保持高仿真效率和稳定性的...

解读: 该EMT仿真插值算法对阳光电源电力电子产品开发具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器设计阶段，高精度EMT仿真可准确预测高频开关暂态、谐波特性及并网交互行为，优化SiC/GaN器件开关策略与死区时间设计。对于构网型GFM控制器开发，精确的暂态仿真能验证虚拟惯量响应与故障穿越性能。在电动汽车O...

Shunliang Wang · Minghao Huang · Hao Tu · Rui Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年8月

现有模块化多电平换流器集成电池储能系统（MMC-BESS）的电磁暂态（EMT）仿真模型常存在计算效率低和故障行为模拟不准确的问题。为此，本文提出一种高效的EMT仿真模型。该模型改进了详细等效模型（DEM），考虑了同一桥臂中两个开关同时关断的复杂工况；通过引入辅助PSCAD开关并利用其内置插值算法模拟换流器闭锁状态，结合补充判据公式模拟电池断开过程，并提出加速计算方法以进一步提升仿真效率。在PSCAD/EMTDC环境下，针对HVDC系统进行了稳态、暂态及故障工况的仿真验证，结果表明所提模型具有较高...

解读: 该MMC-BESS电磁暂态仿真模型对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的研发具有重要价值。模型通过改进DEM算法和辅助开关插值技术，可精确模拟换流器闭锁、电池断开等复杂故障工况，直接支撑阳光电源多电平储能变流器的拓扑优化设计。高效仿真能力可加速产品在HVDC储能应用场景下的...

Zhankui ZHANG · Baichuan TENG · Jianjun MA · Miao ZHU · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

启动问题是海上风电汇集与传输系统的关键挑战。本文提出一种具备非对称双向功率传输能力的新型海上换流站设计。通过在桥臂不同相中集成模块化多电平单元与二极管组件，采用特殊混合桥臂结构，减小了设备占地并降低了成本。正常运行时，该站实现电压提升及风电场至陆上站的功率输送；启动阶段则反向传输启动功率。文中提出了相应的控制策略，并通过仿真与硬件在环实验验证了其在典型工况下的运行性能。

解读: 该混合桥臂换流站技术对阳光电源的大功率变流产品线具有重要参考价值。其创新的非对称桥臂结构可启发ST系列储能变流器和SG系列集中式逆变器的拓扑优化,特别是在降低器件数量和系统成本方面。文中提出的启动控制策略对构建大型储能电站的黑启动能力具有借鉴意义。此外,该技术的双向功率传输特性也可应用于PowerT...

Zixuan Zheng · Shijie Li · Chunjun Huang · Yunzhu Chen 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月

能源路由器为工业微电网中可再生能源的收集提供了一种可行的选择，并确保了可靠的电力供应。本文提出了一种多功能的并网型能源路由器（GFMER），并配套了一种分层主动控制方法。下层控制器负责处理光伏（PV）系统、电池储能单元（BESU）和直流/交流变流器之间的协调策略。在这一层，提出了一种优化的多目标下垂控制机制，以主动调节交流电网侧的电压不平衡和偏差。同时，上层控制用于维持直流母线电压，并设计了一种新型的功率分配模块，以增强对电网的动态暂态支撑能力。通过MATLAB/Simulink和硬件在环（HI...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的分层主动控制型构网能量路由器技术，与公司在光储融合及工业微网领域的战略布局高度契合，具有显著的技术借鉴价值。 该技术的核心创新在于分层控制架构和多目标优化下垂控制机制。下层控制实现了光伏系统、储能单元与DC/AC变换器的协调管理，这与阳光电源现有的光储一体机...

Chong Qian · Xu Gao · Zhong-Da Zhang · Zi-Yi Yin 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月

受人类大脑启发，人工神经元的开发对于实现脉冲神经网络至关重要，该网络通过离散的脉冲传输利用时空处理能力。在这项工作中，我们展示了一种具有类似反相施密特触发器功能的有机滞后反相器，其中 p 型和 n 型有机薄膜晶体管（OTFT）均采用与十六烷基三甲基氯化铵复合的脱氧核糖核酸（DNA - CTMA）这种生物材料作为栅极电介质。DNA - CTMA 介电层的极化特性赋予了反相器稳定的记忆窗口，该窗口被充分利用以构建一个电子漏电积分发放（LIF）神经元，该神经元能够对输入电流脉冲进行积分并产生输出电压脉...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于生物材料介电层的有机滞后逆变器研究虽然聚焦于神经形态计算，但其底层技术原理对我司在智能逆变器和储能系统控制领域具有前瞻性启示意义。 该研究展示的施密特触发器式滞后特性与我司光伏逆变器中的电压稳定控制、储能系统的充放电管理存在技术关联。其利用DNA-CTMA介电层实...

Viet Duong Hoang · Hanchi Zhang · Tim McRae · Claus Leth Bak 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

无人机已广泛应用于高压输电线路的巡检与维护，但其与高压导线间的电位差易引发电火花放电。本文建立了电弧现象的数学模型，可预测任意电压等级和间距下的火花电流幅值与重复频率。通过最高100 kV交流电压的实验室实验验证，模型在峰值电流预测上的误差范围为3.6%至23%。基于仿真结果评估了碳纤维无人机的电磁干扰，并提出了最小化屏蔽方案以降低噪声。所有模型均开源共享，并提出了至少降低两倍电压的等效实验室测试方法，以复现实际架空线路的电弧条件。

解读: 该电火花放电建模技术对阳光电源智能运维体系具有重要参考价值。研究中的电弧数学模型和等效测试方法可应用于iSolarCloud云平台的预测性维护模块，用于光伏电站和储能电站的高压设备巡检风险评估。特别是针对SG系列光伏逆变器和ST储能变流器所连接的高压输电线路，该模型可预测无人机巡检时的电磁干扰水平，...