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...

Feng Li · Taichi Sato · Masamitsu Tanaka · Akira Fujimaki · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文基于常规Nb薄膜技术，通过集成本征超导相电池与非对称直流超导量子干涉器件，实现了一种无需外加磁场或栅压的实用型无外场超导二极管。该设计利用片上相位偏置打破时间反演对称性，产生非互易超电流，关键参数由Nb薄膜能隙电压（约2.8 mV）及未分流Josephson结的子隙电阻决定。在4.2 K下，正向超电流达168 μA，二极管效率高达40%，综合性能优于此前同类器件。实验还制备并表征了超导全波整流电路，验证了其实际应用潜力。

解读: 该超导二极管技术展示了无源整流的新物理机制，但目前需4.2K低温运行，与阳光电源常温功率电子产品存在温度鸿沟。其非互易超电流原理可为ST储能变流器和SG逆变器的SiC二极管设计提供理论启发：通过材料微观结构的非对称性优化器件单向导电特性。该研究的相位偏置概念对功率模块中的寄生参数控制有借鉴意义，但超...

P. Livreri · IEEE Access · 2025年1月

虚阴极振荡器（Vircator）是一种高功率微波真空电子器件，广泛应用于健康、能源、航天、环境及国防领域。本文提出一种用于反制无人机的新型S波段锥形波导轴向vircator结构，旨在提升其转换效率。基于选定的几何与物理参数设计轴向vircator，并在圆柱波导中引入锥形结构，调控电子束动态行为，优化与虚阴极的相互作用。采用CST Studio Suite 2024进行粒子模拟，结果表明，在520 kV电压和20 kA阴极电流激励下，工作频率为2.55 GHz时，平均输出功率达50 MW，效率较传...

解读: 该文章研究的高功率微波虚阴极振荡器属于特种真空电子器件，其核心技术方向（高功率脉冲、电磁能量转换）与阳光电源主营的光伏逆变器、储能变流器等电力电子产品存在本质差异。虚阴极振荡器主要应用于国防电磁对抗领域，而阳光电源聚焦于新能源发电、储能及电动汽车充电等民用市场。尽管文章标注为SiC器件相关，但实际内...

Xiaolei Wang · Pengju Sun · Yinghui Yang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

键合线失效是碳化硅（SiC）MOSFET最主要的老化形式之一。现有电参数监测方法通常受结温与栅氧退化影响，难以准确识别键合线故障。本文提出一种基于−10 V栅源电压及特定监测电流下体二极管电压的SiC MOSFET键合线失效监测新方法。该方法利用SiC MOSFET第三象限输出特性中温度无关的交点，有效解耦结温和栅氧退化带来的干扰，实现对键合线失效状态的精确监测。通过双脉冲实验平台验证了该方法的有效性与可行性。

解读: 该SiC MOSFET键合线失效监测技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过体二极管电压监测方法，可有效解耦结温和栅氧退化干扰，实现功率模块健康状态的精准诊断。该技术可直接集成到PowerTitan大型储能系统的智能运维体系中，结合iSolarCloud云平台实现S...

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、...

Yongxin Xiong · Heng Wu · Yifei Li · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

本文理论对比了传统同步发电机（SG）系统与跟网型电压源换流器（GFL-VSC）系统的功率振荡特性。不同于SG系统中由电源间物理功角变化主导的振荡动态，GFL-VSC系统的振荡特性受换流器控制动态影响，失步表现为锁相环输出角度的发散，具有控制依赖性。基于此，本文进一步探讨了阻抗型振荡检测方法在GFL-VSC系统中的适用性与有效性，并通过PSCAD/EMTDC平台在单机与多机系统中开展仿真验证。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的跟网型GFL控制策略具有重要指导意义。文章揭示的GFL-VSC功率振荡特性受锁相环控制动态影响的机理，可直接应用于优化PowerTitan储能系统的振荡检测算法，提升电网扰动下的稳定性。基于阻抗的振荡检测方法有效性分析，为阳光电源开发适配新能源...

Yangtao Long · Yuan Chen · Pengkai Wang · Bo Hou 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

在变流器应用中，碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的体二极管常被用作续流二极管以降低成本和节省空间，这可能会导致器件出现双极退化现象。本文分析并比较了 1200 V SiC MOSFET 在直流和脉冲电流应力条件下的双极退化机制。研究表明，直流应力下的退化速度比脉冲应力下更快，这是因为在脉冲电流关断状态期间，器件中的位错会收缩，从而使整体退化速度变慢。在较低的直流电流密度下，双极退化过程在退化前会经历一个激活阶段，且随着电流密度的降低，激活时间和退化时间会变...

解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源产品中大量应用SiC MOSFET器件以提升功率密度和转换效率。该论文揭示的双极退化机制对我司产品可靠性具有重要指导意义。 在光伏逆变器和储能变流器应用中，为降低成本和优化空间布局，我们通常将SiC MOSFET的体二极管用作续流二极管。这种设计虽...

Mathis Picot-Digoix · Frédéric Richardeau · Jean-Marc Blaquière · Sébastien Vinnac 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

由于碳化硅/二氧化硅界面质量不佳以及其栅氧化层较薄，碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）比硅金属氧化物半导体场效应晶体管（Si MOSFET）更易受电荷俘获机制的影响。随着时间的推移，这些现象会加剧，导致晶体管性能下降和损耗增加。为了监测这种老化机制，本文提出了一种模拟方法，用于从栅极电压（$V_{GS}$）波形中提取一个新发现的健康指标。这是通过使用双通道有源栅极驱动器减缓特定的导通过程来实现的。随后，该在线健康监测方法在一台1200 V - 36 A的碳化硅金属氧化物半...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于栅极电压监测的SiC MOSFET在线健康管理技术具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，SiC MOSFET的可靠性直接影响系统的整体性能和生命周期成本。 该技术针对SiC器件固有的电荷俘获机制导致的性能退化问题，提出了创新的模拟监测方法。通...

Francesco De Pieri · Mirko Fornasier · Veronica Gao Zhan · Manuel Fregolent 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月

本文研究了碳化硅衬底上无缓冲层的 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）中的去俘获机制及其与外加偏压的关系。研究表明，当器件处于半导通状态偏置，或者在源极和漏极接地的情况下对栅肖特基结施加正向偏压时，去俘获时间常数会减小几个数量级。尽管在电荷输运和发光方面涉及完全不同的机制，但这两种偏置条件都会引发高能光子（能量 E > 2 电子伏特）的发射，这些光子可以使陷阱发生光电离，从而加速恢复过程。本文所展示的数据表明，只有在器件建模中考虑光学效应，才能对氮化镓器件的行为进行真实的描述。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于无缓冲层AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）陷阱自致光电离机制的研究具有重要的技术价值。GaN器件凭借其高频、高效、高功率密度特性，已成为我司新一代光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，直接影响系统效率和可靠性。 该研究揭示的陷阱去捕获机制对我司产品优...

Haihan Ye · Wu Chen · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

本文提出一种适用于海上风电输电系统的广义同步稳定控制方法，可在严重交流故障下维持系统同步。该方法将锁相环动态引入有功电流环路，从而在功率电路阶段触发有功电流与功角之间的负反馈，有效稳定复杂工况下的风电场相位跟踪，包括多风电场间的动态耦合及低电压穿越规范中规定的电压相关电流注入特性。相比经典李雅普诺夫法与等面积法，该方法无需全系统精确解析模型、实时故障检测或高速通信，为分布式同步稳定控制提供了新思路。Matlab/Simulink仿真结果验证了其可行性。

解读: 该广义同步稳定控制技术对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。首先，其锁相环动态反馈机制可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的低电压穿越性能，提升大型新能源电站的电网适应性。其次，该方法无需复杂通信架构，适合PowerTitan等大型储能系统的分布式协同控制。技术创新点在于将同步稳定控...

Niklas Fritz · Daniel Baggen · Rik W. De Doncker · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

模块化电力电子变换器在电气隔离型DC-DC变换器中优势显著，可通过串并联灵活扩展电压或电流等级。然而，此类系统在保证稳定性的同时实现总体功率传输与单元间功率分配的精确控制仍具挑战。现有方法多局限于特定连接方式、拓扑子类或调制策略。本文提出并实验验证了一种通用控制方法，适用于任意拓扑结构与工作原理，涵盖所有可能的互连形式，可独立调控各变量且无交叉耦合，物理意义明确，易于实现，有助于提升模块化电力电子系统的灵活性与可扩展性。

解读: 该通用控制方法对阳光电源模块化产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实现多模块PCS并联时的精确功率分配与解耦控制，提升系统扩展性；在车载OBC和充电桩的多相交错并联DC-DC变换器中，该特征向量控制法能独立调控各相电流均流与总功率传输，消除交叉耦合，简化控制器设计；对ST系...

Anmol Dwivedi · Santiago Paternain · Ali Tajer · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年10月

本文研究针对系统异常的顺序校正控制策略设计，以防止停电事故。提出一种物理引导的强化学习框架，综合考虑长期稳定性影响，识别有效的实时前瞻性校正决策序列。控制空间包含离散的线路投切操作与连续的发电机调节。通过引入电力网络潮流灵敏度因子指导智能体训练过程中的探索，提升策略质量。基于Grid2Op平台的实验表明，融合物理信号显著优于黑箱方法。值得注意的是，战略性地断开部分输电线路并配合多步发电机调节，常可形成有效延缓或避免停电的长周期决策。

解读: 该物理引导强化学习框架对阳光电源PowerTitan储能系统和构网型控制技术具有重要应用价值。研究中的潮流灵敏度因子引导策略可直接应用于ST系列储能变流器的实时功率调节决策，在电网异常时通过多步序列控制优化有功/无功输出，配合线路投切信号实现主动支撑。该方法与阳光电源GFM构网型控制技术深度契合，可...

Md Hasnain Ansari · Avinash Lahgere · Sheikh Aamir Ahsan · Yogesh Singh Chauhan · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

本文介绍了一种基于ASM - HEMT框架实现的、适用于带有倾斜场板（FP）的氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）的SPICE兼容紧凑模型。倾斜场板的几何形状对于优化电场分布和击穿性能至关重要，该模型将其近似为多级栅场板结构。研究表明，使用普通栅场板的传统高电子迁移率晶体管模型无法准确描述这些器件的电容特性。为克服这一局限性，在ASM - HEMT框架内开发了一种新的建模方法。该方法在保证计算效率的同时，确保了对器件行为的准确模拟。通过与TCAD仿真和实验数据进行验证，该模型在脉冲电流 ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对斜场板GaN HEMT器件的SPICE物理模型研究具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性，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。 该模型的核心创新在于准确刻画斜场板结构对器件电容特性和击穿性能的影响。对于阳光电源而言，这...

Bozhen Jiang · Chenxi Qin · Qin Wang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月

潮流（PF）计算对于电力系统分析至关重要。近年来，数据驱动方法作为一种有前景的加速潮流计算的途径应运而生。然而，这些方法需要高质量的标注数据，且往往存在泛化能力差的问题。为解决这些问题，本文提出了一种用于交流潮流计算的无监督物理信息神经网络（UPINN）方法。该方法遵循牛顿 - 拉夫逊法的一般过程。通过最小化基于有功和无功功率不匹配设计的物理信息损失函数，潮流方程可直接得到满足，而无需计算雅可比矩阵的逆。本文给出了所提出的UPINN训练方法收敛性的证明。在IEEE 24节点和118节点系统上的案...

解读: 该无监督物理信息神经网络潮流计算技术对阳光电源储能与光伏系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和光储一体化电站中，该方法可嵌入iSolarCloud云平台实现实时潮流分析，无需历史标注数据即可快速求解节点电压与功率分布，显著提升ST系列储能变流器的并网控制响应速度。对于构网型GFM...

Takeru Suto · Akira Inoue · Haruka Shimizu · Yuki Mori · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月

本研究开发了一种能够预测包括短路情况在内的超高温运行的碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）电路仿真模型。推导了一种将MOS和结型场效应晶体管（JFET）组件相结合的基本结构，从而能够重现短路事件期间的限制过程。此外，还纳入了基于物理原理的体声子散射、库仑散射、表面声子散射和界面粗糙度散射模型。同时还建立了受陷阱影响的可移动电荷载流子模型，使得能够基于低温拟合来外推超高温行为。结果表明，该模型不仅可以预测静态和开关特性，还能预测短路特性。该模型有望对诸如短路保护...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项SiC MOSFET半物理仿真模型技术具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，SiC MOSFET的可靠性直接影响产品性能和系统安全性。该模型通过整合物理散射机制和陷阱载流子模型，实现了从低温数据外推至超高温工况的预测能力，这对于我们在极端环境下的产...

Jagendra Kumar Narang · Baidyanath Bag · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

尽管现有无模型虚假数据攻击（MFFDA）方法成功率较高，但在大规模可再生能源接入的电力系统中，其针对状态估计（SE）的性能存疑。这些方法缺乏稀疏性，且未考虑发电机和零注入母线情况，容易被控制中心检测到。可再生能源带来的不确定性增加，进一步提高了被检测的风险。本文评估了状态估计在先进无模型虚假数据攻击下的安全性。我们提出了一种结合物理模型与深度学习的自编码器 - 生成对抗网络（AE - GAN）框架，用于捕捉测量数据的内在变异性并生成攻击数据。基于自编码器的代理状态估计模型考虑了不确定测量数据的时...

解读: 该研究揭示的虚假数据攻击机制对阳光电源储能及光伏系统的网络安全防护具有重要警示价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，需在iSolarCloud云平台中强化状态估计数据的物理一致性校验，建立基于功率平衡、电压约束的多维度异常检测机制。对于SG系列光伏逆变器的1500V系统，应...

Kingshuk Mallick · United Kingdom · Cristian Bonato · Alton Horsfall · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

通过射频（RF）激发实现对碳化硅中硅空位中心（⁠VSi⁻⁠）的自旋操控，为室温量子传感提供了可行途径。传统单RF天线方案对入射RF辐射的极化控制有限。本文展示了一种基于连续波光学系统的改进方法，实现了RF极化调控，并用于探测4H-SiC中VSi⁻缺陷的多射频光子磁共振。ODMR谱中多光子峰与零场分裂峰的RF功率依赖性差异表明其不同物理起源。在外加静态磁场下仍可检测到这些共振。通过引入额外RF源以调控极化，有助于揭示其机制。

解读: 该SiC自旋中心量子传感技术对阳光电源功率器件应用具有前瞻价值。研究揭示的VSi⁻缺陷多光子磁共振特性，可用于SiC MOSFET/二极管的非破坏性缺陷检测与可靠性评估。通过RF相位控制的ODMR光谱技术，能够精准表征SiC器件内部晶格缺陷分布，这对ST储能变流器、SG光伏逆变器中大量应用的SiC功...

Jian Ye · Di Zhao · Xuewei Pan · Sinan Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

本文提出采用基于软Actor-Critic（SAC）算法的强化学习（RL）控制器作为三相交错并联DC-DC升压变换器的唯一主控制器，以提升输出电压的动态性能。阐述了最大熵学习的优势及SAC算法原理，给出了神经网络结构与奖励函数的设计方案。SAC智能体经离线训练后，在工作点处进行稳定性分析，并在物理平台上部署测试。与现有方法的对比表明，该方法显著提升了变换器的电压控制能力，且对参数、参考值及负载变化具有强鲁棒性。

解读: 该SAC强化学习控制技术对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，交错并联Boost拓扑广泛用于电池侧DC-DC升压环节，该方法可显著提升电压动态响应速度和参数鲁棒性，优化储能系统功率爬坡能力。在车载OBC充电机中，面对电池SOC变化和负载突变工况，SAC算法的最大熵学...

Mingze Li · Siyuan Wang · Lei Fan · Zhu Han · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

氢能基础设施的发展有望促进可再生能源在配电网中的消纳。为利用氢能系统的灵活性，本文提出一种混合二进制二次规划模型，用于氢-电配电网协同运行，并建模车载移动储氢设施的路径调度及装卸量。设计了一种量子辅助的组合Benders分解算法，将主问题与子问题分别部署于量子处理单元和经典CPU求解。主问题被重构为量子退火器可高效求解的无约束二进制二次优化问题。在混合量子-经典计算平台上的测试结果表明，随着问题规模增大，该方法呈现优于传统CPU商业求解器的趋势。

解读: 该量子辅助优化算法对阳光电源氢-电综合能源系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统与氢能耦合场景中，可优化移动储氢车辆调度与充放策略，提升系统灵活性。对于工商业光伏配储项目，该算法可协同SG逆变器、ST储能变流器与氢储能设施的多时间尺度调度，解决大规模混合整数优化难题。量子计算加速特性可...

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...