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一种基于载波调制的三电平简化中点钳位逆变器自适应模型预测电流控制
A Novel Adaptive Model Predictive Current Control for Three-Level Simplified Neutral-Point-Clamped Inverter With Carrier-Based Modulation
Fubing Jin · Tianhao Qie · Yulin Liu · Yong Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种针对三电平简化中点钳位逆变器（3L-SNPCI）的自适应模型预测电流控制（MPCC）策略。该方法通过引入一种高精度、快速收敛的参数观测器，解决了传统MPCC对系统模型参数依赖性强的问题，并结合无差拍控制提升了系统性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器的主流方案，通过引入自适应模型预测控制（MPCC），可有效降低对系统参数（如电感值）的依赖，提升在复杂电网环境下的电流控制精度和动态响应速度。此外，该算法结合载波调制，有助于进一步优化开关损耗并提升系统...
自动化仓储系统中LCC-S补偿多接收端双向无线电能传输系统的效率优化
Efficiency Optimization of LCC-S Compensated Multiple-Receiver Bidirectional WPT System for Stackers in Automated Storage and Retrieval Systems
Lingyun Zhou · Shunpan Liu · Yundi Li · Ruikun Mai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
在自动化仓储系统（ASRS）中，无线电能传输（WPT）技术可有效替代接触式供电。本文针对多堆垛机应用场景，研究了LCC-S补偿拓扑下的双向WPT系统，重点探讨了在堆垛机下放货物时，如何通过电机能量回馈机制提升系统整体效率。
解读: 该技术涉及的双向无线电能传输（WPT）及能量回馈机制，与阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源主营业务集中在有线充电和储能PCS，但无线充电技术在未来工业物流、移动机器人及高端户用场景中具有潜在的替代或补充价值。建议研发团队关注该拓扑在高功率密度双向DC-DC变...
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...
一种利用串联电容提高智能电网无线传感器磁场能量采集器功率的有效方法
An Effective Power Improving Method of Magnetic Field Energy Harvesters Using a Series-Connected Capacitor for Wireless Sensors in Smart Grids
Yong Li · Na Duan · Zhaowei Liu · Xianglin Wen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
磁场能量采集器（MFEH）功率密度低限制了其应用。传统增加磁芯体积的方法无法有效提升功率密度且增加了输电线路负担。本文深入研究发现，通过引入最优串联电容，可显著提升MFEH的输出功率密度，为智能电网中的无线传感器供电提供了一种高效解决方案。
解读: 该技术主要针对输电线路侧的微能量采集，与阳光电源的核心业务（逆变器、储能系统）在功率等级和应用场景上有较大差异。然而，该研究中关于通过电路参数优化（如串联电容）提升能量转换效率的思路，可借鉴于阳光电源iSolarCloud智能运维平台中传感器节点的自供电设计，或在大型电站运维中为无线监测终端提供更优...
用于高功率密度LLC谐振变换器的分数匝平面变压器设计与实现
Design and Implementation of a Planar Transformer With Fractional Turns for High Power Density LLC Resonant Converters
Yu-Chen Liu · Chen Chen · Kai-De Chen · Yong-Long Syu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种兆赫兹级开关频率的隔离型LLC谐振变换器，可在全负载范围内实现零电压开关（ZVS）。通过采用氮化镓（GaN）宽禁带器件替代传统硅器件以降低开关损耗，并设计了一种次级绕组长度缩短的平面变压器结构，有效提升了变换器的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。随着户用市场对设备体积和功率密度要求的不断提高，兆赫兹级LLC拓扑结合GaN器件是实现小型化的关键路径。文中提出的分数匝平面变压器设计方案，可优化高频下的磁性元件损耗与散热，建议研发团队在下一代高功率密度户用逆变器及微型逆变器产品...
宽输入电压范围内实现全负载范围ZVS的电流型双有源桥变换器脉冲注入调制方法
Pulse Injection Modulation Method for Current-Fed Dual Active Bridge Converter With Full Load Range ZVS Under Wide Input-Voltage Range
Caifeng Liu · Xudong Zou · Shiying Zhou · Han Peng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文针对电流型双有源桥（CF-DAB）变换器提出了一种脉冲注入调制（PIM）方法。文章首次揭示了现有调制方法中零电压开关（ZVS）损耗的机理，并通过重新设计调制时序，克服了固有缺陷，实现了全负载范围内的ZVS，同时降低了电感电流应力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品具有重要意义。CF-DAB拓扑常用于储能变流器的DC-DC级，通过PIM调制实现全负载范围ZVS，可显著提升变换器在宽电压输入范围下的效率，减少散热设计压力，提升系统功率密度。建议研发团队评估该调制策略在现有S...
高压可控C-SenseFET的解析模型与特性研究
Analytical Model and Characteristics for High-Voltage Controllable C-SenseFET
Zehong Li · Yong Liu · Ji Wu · Zhaoji Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种描述高压C-SenseFET在线性区和饱和区导通电流的解析模型。作为一种集传感与充电功能于一体的重要器件，文章详细分析了传感比K和充电摆幅因子α两个关键参数，并提出了优化结构。该研究对提升高压功率器件的应用性能具有重要意义。
解读: C-SenseFET作为一种具备电流传感功能的功率器件，在提升功率模块集成度与控制精度方面具有显著潜力。对于阳光电源而言，该技术可应用于组串式逆变器及PowerTitan储能系统的功率模块设计中，通过集成传感功能简化驱动电路，减小PCB空间占用，并提升系统对电流采样精度的控制能力。建议研发团队关注该...
基于双半桥逆变器拓扑与可变电感的恒流/恒压充电高效率无线电能传输系统
High-Efficiency WPT System for CC/CV Charging Based on Double-Half-Bridge Inverter Topology With Variable Inductors
Xiao Zhu · Xing Zhao · Yong Li · Shunpan Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
针对无线充电效率瓶颈，本文提出一种基于双半桥（DHB）逆变器和两个可变电感（VI）的无线电能传输系统。相比传统全桥逆变器，DHB拓扑在相同输出功率下能有效降低MOSFET电流应力，从而提升系统整体转换效率，并实现恒流/恒压充电控制。
解读: 该研究提出的双半桥拓扑与可变电感技术，主要针对无线充电领域。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但无线充电技术是电动汽车充电领域的前沿方向。建议研发团队关注该拓扑在降低功率器件电流应力方面的优势，这对于提升阳光电源现有充电桩产品的功率密度和转换效率具有参考价值。此外，该...
一种基于饱和区磁场能量采集器恒导通时间控制的恒压输出最大功率点跟踪方法
A Maximum-Power-Point Tracking Method Based on Constant Conduction Time Control With Constant Voltage Output for Magnetic Field Energy Harvesters in the Saturated Region
Zhaowei Liu · Yong Li · Xianglin Wen · Ziqian Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
为提升磁场能量采集器（MFEH）的功率密度并实现稳定电压输出，本文提出了一种针对饱和区MFEH的恒压输出MPPT方法。该系统由连接超级电容的双向Buck-Boost变换器及有源整流器组成，通过恒导通时间控制策略，有效实现了能量的高效捕获与稳定输出。
解读: 该研究聚焦于微功率能量采集与高效DC-DC变换，虽然与阳光电源目前主流的大功率光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统在功率等级上存在差异，但其提出的双向Buck-Boost变换器拓扑及恒导通时间控制策略，在低功耗辅助电源设计、iSolarCloud智能运维平台的传感器供电方案...
考虑频率-电压耦合效应的并网型虚拟同步发电机振荡传播建模
Modeling for Oscillation Propagation With Frequency-Voltage Coupling Effect in Grid-Connected Virtual Synchronous Generator
Chang Li · Yaqian Yang · Yong Li · Yuxing Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出一种考虑频率 - 电压耦合效应的构网型虚拟同步发电机（GF - VSG）系统振荡传播机理阐释建模方法。具体而言，所提出的自稳定环模型和感应稳定环模型阐明了VSG频率与电压之间振荡传播的物理意义。所提出的模型和方法弥补了传统单输入单输出系统无法识别这种振荡传播现象的不足。研究还发现，尤其是在振荡传播受到抑制时，频率振荡并不总是与电压振荡耦合。最后，通过仿真和实验验证了所建模型和分析的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对构网型虚拟同步发电机（GF-VSG）的振荡传播建模研究具有重要的战略价值。随着我司在储能系统和新能源并网领域的深入布局，构网型控制技术已成为提升电网支撑能力的核心方向，而该研究恰好解决了这一技术路线中的关键稳定性问题。 论文提出的频率-电压耦合振荡传播机制对我司...
1100 V、600 A/cm² 4H-SiC 横向IGBT
1100-V, 600-A/cm2 4H-SiC Lateral IGBT on N-Sub/N-Epi Stack With P-Top Protected Lightly Doped Drift Region
Jie Ma · Mengyao Zhao · Tianchun Nie · Yong Gu 等12人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47
本文报道了一种基于N型衬底/N型外延结构的1100 V 4H-SiC横向IGBT，采用P型顶层保护轻掺杂漂移区，实现600 A/cm²高电流密度；低掺杂增强电导调制效应，P-top缓解栅极拐角电场集中，结合场限环提升垂直击穿电压，达到同类SiC横向器件最优BV-Iₛₐₜ折衷。
解读: 该SiC横向IGBT在高压、高电流密度和低导通损耗方面取得突破，可提升阳光电源组串式逆变器（如SG系列）和ST系列储能PCS中高频开关模块的效率与功率密度。尤其适用于高功率密度、紧凑型单面散热设计场景。建议在下一代1500V+组串逆变器及PowerStack液冷储能变流器中开展SiC IGBT模块替...
一种用于配电网多逆变器协调的新型刚性共识方法
A Novel Rigid Consensus Method for Multi-Inverter Coordination in Distribution Networks
Chang Li · Yong Li · Yijia Cao · Can Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
由于光伏发电（PV）能源对配电网稳定运行具有不利影响，导致电网出现严重的电压越限问题，因此将其大规模接入配电网已成为一项重大挑战。为应对这一挑战，本文提出了一种分布式电压调节策略，该策略为智能光伏逆变器采用了一种新型刚性一致性方法。所提出的控制策略将单个光伏逆变器视为智能体，并建立了一个多智能体刚性一致性框架。利用该框架，可确保多智能体一致性过程的高效收敛。利用实际数据对该算法进行了测试，仿真结果表明，该算法能够快速收敛并解决电压问题。因此，所开发的策略有望应用于高渗透率的低压光伏配电网，以有效...
解读: 该刚性共识分布式协调方法对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器的多机并联控制具有重要应用价值。当前配电网中多台SG逆变器并网运行时，传统集中式控制存在单点故障风险且扩展性差。该方法基于一致性算法实现无中央控制器的分布式协调，可直接应用于阳光电源iSolarCloud平台的多逆变器集群管理，提升...
一种基于载波调制的三电平简化中点钳位逆变器自适应模型预测电流控制
A Novel Adaptive Model Predictive Current Control for Three-Level Simplified Neutral-Point-Clamped Inverter With Carrier-Based Modulation
Fubing Jin · Tianhao Qie · Yulin Liu · Yong Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对三电平简化中点钳位逆变器（3L - SNPCI）提出了一种自适应模型预测电流控制方法，该方法消除了传统模型预测电流控制（MPCC）的模型依赖问题。利用一种新型观测器高精度、快速收敛地估计系统参数。然后，无差拍MPCC利用所观测到的参数来精确计算参考电压矢量，实现了低计算量和恒定开关频率。此外，还提出了一种新型基于载波的空间矢量调制（CBSVM）方法，用于为3L - SNPCI合成参考电压矢量。与现有的3L - SNPCI空间矢量调制方案相比，所提出的CBSVM方法在确保中点电压平衡的同时...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平简化中点钳位逆变器的自适应模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术通过消除传统模型预测控制对精确系统参数的依赖性，显著提升了逆变器在实际工况下的鲁棒性和控制精度，这对我司光伏逆变器和储能变流器产品的性能优化具有直接意义。 技术核心价值体现在三个层面：首...
基于浮动N型岛提升沟道载流子迁移率的4H-SiC横向扩散MOSFET技术
Mobility-Boosting Technique With Floating N-Islands for 4H-SiC LDMOS
Yong Gu · Tianchun Nie · Shuqiang Chen · Yawen Xu 等13人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47
针对4H-SiC LDMOS因SiC/SiO₂界面质量差导致沟道载流子迁移率低的问题，本文提出在沟道区嵌入浮动N型岛（FN）作为“载流子库”，调控二维静电势与载流子分布，提升载流子发射效率和有效迁移率，降低比导通电阻。实验显示场效应迁移率最高提升86.7%，R_on,sp降低46.2%，且击穿电压几乎不受影响。
解读: 该技术显著提升SiC MOSFET器件的导通性能与高频开关效率，可直接赋能阳光电源组串式逆变器（如SG3125HV）、ST系列储能双向PCS及PowerTitan系统的主功率模块。尤其适用于高功率密度、高温工况下的新一代SiC功率模块设计，建议在下一代1500V+高压平台产品中联合封装厂开展FN结构...
双向LLC变换器用垂直集成四腿矩阵变压器的设计与优化
Design and Optimization of Vertically Integrated Four-Leg Matrix Transformer for Bidirectional LLC Converter
Yong Li · Junyang Bao · Bangyin Liu · Shanxu Duan · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
由于具有高效和体积紧凑的优点，双向电感 - 电感 - 电容（LLC）变换器适用于48 V住宅光伏与储能系统（PV - ESS）。本文提出了一种垂直集成的四桥臂矩阵变压器结构，将四个电感单元和四个变压器单元集成到一个磁元件中，使电感和变压器能够独立优化并降低磁芯损耗。为适应住宅光伏与储能系统应用，针对加州能源委员会加权效率（CEC效率）对谐振槽参数、谐振频率和绕组匝数进行了精心优化。此外，提出了一种具有均流功能的改进型“8”字形绕组，以改善功率级的布局。进一步地，给出了基于有限元分析（FEA）的所...
解读: 从阳光电源户用光储系统业务视角来看，这项垂直集成四桥臂矩阵变压器技术具有显著的战略价值。该技术针对48V户用光储系统设计的双向LLC变换器，与我司在户用储能领域的产品布局高度契合，特别是在提升系统效率和功率密度方面展现出明显优势。 该技术的核心创新在于将四个电感单元和四个变压器单元集成为单一磁性元...
一种用于室温下垂直磁隧道结器件确定性翻转的无磁场高效写入脉冲方案
A Field-Free and Power-Efficient Write Pulse Scheme for Deterministic Switching in Perpendicular Magnetic Tunnel Junction Devices at Room Temperature
Jie Liu · Pingfan Ning · Delin Zhang · Pingjuan Niu 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
摘要：采用包含重金属（HMs）和拓扑绝缘体（TIs）作为自旋源材料的垂直磁化磁隧道结（p - MTJs），在自旋转移矩（STT）或电压控制磁各向异性（VCMA）的辅助下实现无场确定性切换。反铁磁体和过渡金属二硫属化物（TMDs）也是无场切换自旋源材料的可选方案。通过修正的朗道 - 栗弗席兹 - 吉尔伯特（LLG）方程建立的单畴紧凑模型，描述了上述不同自旋轨道矩（SOT）通道材料在输入不同写入脉冲方案后的动力学特性。切换时间和功耗与写入脉冲方案中脉冲宽度和幅度参数的变化之间存在显著的相关性。尖峰形...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于垂直磁隧道结（p-MTJ）无外场确定性开关技术的研究，为我们在储能系统和智能控制领域的产品升级提供了潜在的技术路径。该技术通过自旋轨道矩（SOT）、自旋转移矩（STT）和电压控制磁各向异性（VCMA）的协同作用，实现了室温下的低功耗磁性存储开关，其86%以上的功耗和...
四脚矩阵变压器不对称杂散电容导致的感应电压振荡分析与消除
Analysis and Elimination of Induced Voltage Oscillation in Four-Leg Matrix Transformer
Yong Li · Junyang Bao · Bangyin Liu · Shanxu Duan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
矩阵变压器因高效率和均流特性广泛用于各类隔离DC/DC变换器。四脚矩阵变压器以2x2排列将四个变压器单元集成到四脚磁芯中,降低磁芯损耗同时有效提高功率密度。然而应用于户用储能系统(ESS)、数据中心电源等48V母线应用时,低压侧绕组需串联降低磁通密度,导致各绕组感应电压振荡显著增加磁芯损耗。建立改进的四脚矩阵变压器杂散电容模型揭示不对称杂散电容导致感应电压振荡。基于分析提出两种平衡绕组消除振荡。3.5kW 400/48V LLC变换器样机验证,采用平衡绕组消除振荡,全负载效率提升,特别是轻载提升...
解读: 该矩阵变压器振荡消除技术对阳光电源户用储能和数据中心电源产品有重要优化价值。平衡绕组设计可应用于ST储能系统48V DC-DC模块的LLC变压器设计,降低磁芯损耗并提高轻载效率。该技术对户用光伏储能系统功率密度提升有参考意义。0.5%轻载效率改善对PowerTitan储能系统和数据中心UPS的待机损...
基于加速对偶上升的高比例光伏配电网协调电压控制
Accelerated Dual Ascent-Based Coordinated Voltage Control for PV-Rich Distribution Network
Yong Li · Xiren Zhang · Yanjian Peng · Can Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
随着分布式光伏（PV）在配电网中的渗透率不断提高，时变的光伏发电可能会导致严重的电压问题。利用光伏逆变器的无功容量进行电压调节，为缓解传统无功补偿装置的局限性提供了一种可行的解决方案。本文针对高光伏渗透率的配电网，提出了一种基于在线加速对偶上升法（ADAM）的电压控制策略。首先，将电压控制问题表述为一个凸二次优化问题，在考虑电压和无功输出容量运行约束的条件下，维持光伏节点的电压在允许范围内。然后，提出采用ADAM以分布式方式求解该优化问题。通过在传统对偶上升法（DAM）中加入加速算法，所提方法能...
解读: 该加速对偶上升协调电压控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的无功调节功能具有重要应用价值。研究提出的分布式凸优化求解方法可直接集成到逆变器的本地控制器中，通过快速响应算法实现多台逆变器间的协调无功调控，有效解决高比例光伏接入导致的电压越限问题。该技术可与阳光电源现有MPPT算法协同工作，在保证最大功...
水风光混合系统中现有水电站扩容优化的解析方法：以雅砻江流域为例
Analytical method for optimizing capacity expansion of existing hydropower plants in hydro-wind-photovoltaic hybrid system: A case study in the Yalong River basin
Chen Wu · Pan Liu · Qian Cheng · Zhikai Yang 等11人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 水电可通过构建水-风-光混合能源系统，有效整合具有间歇性的风电和光伏（PV）发电。随着风电和光伏电站规模的不断扩大，扩大水电装机容量变得尤为关键。然而，传统的扩容数值方法需要高时间分辨率的输入数据以及复杂的模拟计算。为解决这一问题，本文提出一种无需高分辨率输入数据的解析方法，用于推导水电站最优扩容规模，便于实际应用并支持敏感性分析。首先，基于历史运行数据，分别采用多项式函数和线性函数对水电出力及风电-光伏弃电率随水电扩容规模的变化关系进行估计；其次，结合净现值法，建立考虑总发电量（包括水电...
解读: 该水风光混合系统容量优化方法对阳光电源具有重要参考价值。研究揭示的弃电率与容量扩展关系,可指导我们ST系列储能系统在水风光互补场景的容量配置策略。文中敏感性分析方法(电价敏感度为运维成本11倍)可应用于PowerTitan储能电站的经济性评估模型。特别是无需高时间分辨率数据的解析法,可集成到iSol...
地下热能储存的研究进展：研究内容、热点与发展趋势
Progress in underground thermal energy storage: research contents, hotspots, and development trends
Renfeng Wei · Yong Liab · Yanfeng Liu · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
摘要 迄今为止，关于地下热能储存（UTES）的综述研究往往较为零散，缺乏对研究热点时空演变特征的系统分析。本研究旨在对全球UTES领域的发展脉络和研究趋势提供一种客观且全面的分析。研究以过去30年发表的7705篇文献作为数据来源，运用知识图谱技术进行文献计量与内容分析，聚焦三个核心问题：研究前沿与技术成熟度、关键瓶颈以及未来发展趋势与成本特征。目的在于克服传统定性综述的局限性，构建一个数据驱动、多维度的分析框架。结果表明，UTES领域经历了萌芽期、稳定增长期和快速扩张期三个发展阶段，预计在206...
解读: 地下储热技术(UTES)与阳光电源储能系统形成互补协同。ATES/BTES的热-流-固耦合优化可借鉴应用于PowerTitan液冷系统的热管理算法;相变材料(PCM)集成思路可启发ST系列PCS的温控优化设计;能量桩(EP)作为地下结构与能源系统纽带,其高研究强度特性提示可探索光储充一体化场站的地基...
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