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利用1:1变压器和脉冲频率调制控制提高双向DC-DC变换器的功率转换效率
Increase in Power Conversion Efficiency of Bidirectional DC–DC Converter Using 1:1 Transformer and Pulse-Frequency Modulation Control
Yoon-Geol Choi · Sang-Won Lee · Hyeon-Seok Lee · Su-Chang Lee 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种双向DC-DC变换器电路结构，采用两个开关管、两个电容、一个1:1变压器及脉冲频率调制（PFM）控制电路。通过变压器绕组的串联辅助配置，有效降低了电流纹波并提升了功率转换效率。该拓扑利用漏感与电容的特性，优化了能量传输路径。
解读: 该研究提出的双向DC-DC拓扑在提升功率密度和转换效率方面具有显著优势，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS核心技术高度契合。通过优化变压器配置和PFM控制，可进一步降低储能变流器在充放电过程中的损耗，提升系统整体效率。建议研发团队评估该拓扑在中小功率储能...
基于数值分析的LLC单级AC/DC变换器稳态特性表征
Steady-State Characterization of LLC-Based Single-Stage AC/DC Converter Based on Numerical Analysis
Xiang Li · Liuniu Guo · Tianchen Lang · Daorong Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
基于LLC的单级AC/DC变换器可在全负载范围内实现零电压开关（ZVS），是实现高效率、低成本及高功率密度电源转换的极佳方案。然而，LLC谐振腔的引入使得该类变换器的稳态特性分析变得极具挑战性。本文通过数值分析方法，旨在精确表征其稳态工作特性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。单级LLC拓扑通过简化电路结构，有助于进一步提升户用储能及充电桩产品的功率密度和转换效率。建议研发团队关注该数值分析方法，以优化LLC谐振参数设计，解决宽负载范围下的软开关实现难题，从而提升产品在轻载和满载工况下的综合能效表现，增...
宽温应用下1.2kV SiC功率MOSFET与Si IGBT动态性能温度依赖性对比研究
Temperature Dependence of Dynamic Performance Characterization of 1.2-kV SiC Power mosfets Compared With Si IGBTs for Wide Temperature Applications
Jinwei Qi · Xu Yang · Xin Li · Kai Tian 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文研究了1.2kV SiC MOSFET在宽温条件下的动态性能，并与Si IGBT进行了对比。由于SiC材料的优越性，其在实现高功率密度和高效率转换方面具有巨大潜力。研究极端温度下的开关特性对于保障电力转换系统的安全与持续运行至关重要。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率变换技术。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，理解SiC在极端温度下的动态特性对于优化驱动电路设计、提升系统热管理能力及可靠性至关重要。建议研发团队利用该研究结论，完善SiC模块的选型标准及驱动参...
阻抗源网络电力变换技术第二部分：控制与调制技术综述
Impedance-Source Networks for Electric Power Conversion Part II: Review of Control and Modulation Techniques
Yam P. Siwakoti · Fang Zheng Peng · Frede Blaabjerg · Poh Chiang Loh 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文综述了阻抗源网络在直流-直流、直流-交流、交流-直流及交流-交流变换中的应用。重点探讨了各类阻抗源变换器的控制策略与调制技术，旨在实现高效的电压与电流输出，为电力电子变换器的拓扑优化与控制设计提供了理论参考。
解读: 阻抗源网络（如Z源、准Z源逆变器）具有单级升降压能力，可简化光伏逆变器或储能变流器（PCS）的电路拓扑，减少功率级数，从而提升系统效率并降低成本。对于阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统，该技术可作为提升功率密度和宽电压范围适应性的潜在技术储备。建议研发团队关注其在复杂电网环境下...
具有飞跨电容电压平衡的高降压比隔离型三电平半桥DC-DC变换器设计
Design of High Step-Down Ratio Isolated Three-Level Half-Bridge DC–DC Converter With Balanced Voltage on Flying Capacitor
Minho Choi · Deog-Kyoon Jeong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种用于48-60V输入至0.5-1V输出转换的高降压比三电平半桥（TLHB）DC-DC变换器，并结合倍流整流器。该拓扑通过优化原边操作，在减小变压器匝数比的同时降低了开关损耗，显著提升了功率转换效率。
解读: 该拓扑主要针对低压大电流应用场景，虽与阳光电源目前主流的光伏逆变器（高压直流输入）和大型储能系统（PowerTitan/Stack）电压等级存在差异，但其三电平半桥技术和高降压比设计思路对阳光电源的户用光伏优化器、微型逆变器以及未来低压直流微网产品具有参考价值。尤其是在提升功率密度和降低开关损耗方面...
开关总线变换器：一种具有更高开关电容转换比的高性能48V转1V架构
The Switching Bus Converter: A High-Performance 48-V-to-1-V Architecture With Increased Switched-Capacitor Conversion Ratio
Yicheng Zhu · Ting Ge · Nathan M. Ellis · Logan Horowitz 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种开关总线变换器，这是一种用于数据中心48V转负载点（PoL）的高效紧凑型混合开关电容（SC）稳压器。该拓扑通过两条开关总线将一个2:1的SC前端与两个八分支串联电容降压（SCB）模块合并。与现有的直流总线架构相比，该方案提升了转换效率与功率密度。
解读: 该技术主要针对数据中心服务器电源（48V转低压PoL），属于高频高功率密度DC-DC变换领域。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及风电变流，与数据中心PoL应用存在差异，但其采用的混合开关电容（SC）与串联电容降压（SCB）拓扑在提升功率密度和效率方面的设计思路，可为阳光电源在未来高功率密度储能...
背照式CMOS光伏器件中近红外光反射与屏蔽结构的研究
Investigation of NIR Light Reflecting and Shielding Structures in Backside-Illuminated CMOS Photovoltaics for Dense Integration of Energy Source and Circuits
Minsung Kim · Sangmin Song · Hyunsoo Song · Younghoon Park 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文研究了可在标准CMOS工艺中制备的背照式光伏（PV）单元，旨在提升能量转换效率并实现光伏单元与片上电源电路的高密度集成。通过利用多晶硅和金属层作为近红外（NIR）反射器与屏蔽层，延长NIR在PV中的光程，并支持在其上方垂直集成MIM电容。基于180 nm 1P6M CMOS工艺，实现了带有P-Si及金属光栅结构的硅p-n结PV单元，以及开关电容型DC-DC升压变换器、模拟基准和压控振荡器等电路。实验结果表明，带P-Si光栅与金属屏蔽层的PV单元在980 nm处的光电流密度提升了67%，且集成...
解读: 该背照式CMOS光伏集成技术对阳光电源智能功率模块设计具有重要启发价值。研究中的NIR光栅反射结构与垂直集成MIM电容方案，可应用于SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的辅助供电模块，实现功率器件与控制电路的高密度集成。其DC-DC升压变换器与片上光伏单元的单芯片集成思路，可优化阳光电源SiC功率模块...
一种用于1.8V电源轨的EVCR Buck变换器：实现宽电压转换比与低功率损耗以提升效率
Achieving Wide Voltage-Conversion-Ratio and Reduced Power Losses for High Efficiency With EVCR Buck Converter for a 1.8 V Power Rail
Hyo-Jin Park · Dowon Jeong · Hyeonho Park · Woosung Park 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种扩展电压转换比（VCR）的Buck变换器，其VCR高达0.67。与以往VCR限制在0.5以下的混合变换器不同，该拓扑在锂电池全工作范围内能可靠地为低于1.8V的电源轨供电，且无需额外外部元件，并有效降低了各类功率损耗。
解读: 该研究聚焦于低压大电流场景下的高效DC-DC拓扑优化，主要应用于微电子电源管理领域。对于阳光电源而言，虽然其核心业务集中在兆瓦级光伏逆变器和储能系统，但该拓扑中关于“宽电压转换比”及“降低功率损耗”的设计思路，对公司iSolarCloud智能运维平台配套的边缘计算模块、传感器供电单元，以及电动汽车充...
超电容器：用于功率转换应用的印刷薄膜柔性电容器
Metacapacitors: Printed Thin Film, Flexible Capacitors for Power Conversion Applications
Barry Van Tassell · Shyuan Yang · Chengrui Le · Limin Huang 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
Metacapacitors项目旨在提升离线式功率变换器的效率、功能及外形规格，特别适用于LED固态照明。该项目基于集成开关电容（SC）拓扑，通过材料与电路的协同设计，为负载管理及各类功率转换应用提供了一种极具吸引力的技术平台。
解读: 该技术涉及的新型薄膜电容与集成开关电容拓扑，对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有潜在参考价值。随着功率密度要求的不断提升，减小无源元件体积是实现产品小型化、轻量化的关键。建议研发团队关注该柔性薄膜电容在小型化DC-DC变换器中的应用潜力，评估其在高温、高频环境下的可靠性，以优化户用逆变器或充...
氧化镓肖特基势垒二极管与热电模块集成用于热能回收和主动冷却
Integration of _β_-Ga2O3 Schottky Barrier Diodes on thermoelectric modules for heat recovery and active cooling
Longbing Yia · Xuefeng Zheng · Yuan Liua · Wen Honga 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.345
摘要 能量转换与功率器件热管理的重要性推动了对高转换效率和高效散热技术的研究。本文通过理论与实验方法，将β相氧化镓（β-Ga2O3）肖特基势垒二极管（SBDs）集成于热电模块（TEM）上，实现了热能回收与主动冷却的双向运行模式。结果表明，提高换热系数可显著提升TEM的性能。对于热电发电机（TEG），最大净输出功率和净转换效率分别提高了0.82 W和3.2%，相较于自然对流条件下的性能，提升了约6.7倍和2.6倍。对于热电制冷器（TEC），考虑SBD输出功率改善后，性能系数（COP）从2.88提升...
解读: 该β-Ga2O3肖特基二极管与热电模块集成技术对阳光电源功率器件散热管理具有重要参考价值。研究展示的双向运行模式(废热回收发电+主动冷却)可应用于ST系列PCS和SG逆变器的热管理优化,特别是SiC/GaN器件的高功率密度应用场景。热电发电效率提升6.7倍和TEC性能系数提升22.2%的数据,为EV...
一种用于物联网能量收集系统、具有最优导通时间控制和混合零电流开关的高峰值输出功率与高效率SIMIMO变换器
A High Peak Output Power and High Power Conversion Efficiency SIMIMO Converter Using Optimal on-Time Control and Hybrid Zero Current Switching for Energy Harvesting Systems in IoT Applications
Jae-Hyung Jung · Young-Ho Jung · Seong-Kwan Hong · Oh-Kyong Kwon · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种用于物联网能量收集系统的单电感多输入多输出（SIMIMO）变换器。该系统集成四个能量收集源及电池输入，并提供1.8V、3.3V及电池充电输出。通过采用最优导通时间控制方法和混合零电流开关技术，显著提升了峰值输出功率与转换效率。
解读: 该研究聚焦于微功率级的多输入多输出DC-DC变换技术，主要应用于物联网传感器节点。虽然阳光电源目前的产品线（如PowerTitan、组串式逆变器等）主要面向大功率电力电子变换，但该文提出的多输入管理与最优导通时间控制策略，在未来户用储能系统或iSolarCloud智能运维平台的边缘传感器供电、微型能...
用于空间探索的替代能源：⁵⁵Fe X射线伏特电池
Alternative power sources for space exploration: 55Fe X-ray-voltaic batteries
Yingying Zhao · Haibin Li · Jiwei Ren · Yinke Liu 等7人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380
摘要 空间探索任务的持续时间和执行能力主要取决于电源的性能。近年来，X射线伏特电池因其超长寿命、极高的能量密度以及高理论效率，成为极端环境下最具前景的电源之一。因此，有必要对转换单元的结构设计和半导体材料的选择进行系统性研究，以充分揭示X射线伏特技术的潜力。本研究展示了基于⁵⁵Fe的X射线伏特电池在实现高能量转换效率及其作为空间探索替代清洁能源应用方面的可行性。通过全面研究转换单元结构参数及不同半导体本征特性对X射线伏特电池能量转换效率的影响，发现采用最优结构的GaAs基⁵⁵Fe X射线伏特电池...
解读: 该X-ray伏特电池技术展示了极端环境下的能量转换新思路,其14.14%转化效率和超长寿命特性对阳光电源储能系统具有启发意义。虽然空间探索应用场景与地面储能差异显著,但其半导体材料优化、能量转换单元结构设计方法可借鉴于ST系列PCS的功率器件研发。特别是GaAs等宽禁带半导体的应用经验,可为阳光电源...
基于无源性设计的电压控制器提升逆变器电流反馈型跟网逆变器稳定性
Stability Enhancement of Inverter-Current Feedback Grid-Following Inverters Using a Passivity-Based Voltage Controller
Yukai Huang · Jinbang Xu · Jie Ye · Songtao Huang 等7人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月 · Vol.40
本文针对逆变器侧电流反馈（ICF）配置下跟网型逆变器在弱电网中的稳定性问题，提出一种基于无源性理论的公共耦合点电压控制器，通过理论分析与实验验证，显著提升其在宽范围电网阻抗下的稳定裕度。
解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器在弱电网/高阻抗场景（如偏远地面电站、工商业分布式项目）下的可靠并网。提出的无源性电压控制器可嵌入现有iSolarCloud平台的自适应控制模块，增强ICF架构（常见于紧凑型PCS设计）的鲁棒性，建议在下一代ST5000/630...
探索铈掺杂下转换微晶以提升钙钛矿太阳能电池的光电性能和紫外光稳定性
Exploration of cerium doped down conversion microcrystals for enhanced photovoltaic performance and UV light stability of hybrid perovskite solar cells
Wasim Ullah Khana · Waheed Ullah Khana · Naveed Ur Rahman · Shaukat Khanc 等8人 · Solar Energy · 2025年9月 · Vol.297
摘要 杂化钙钛矿太阳能电池（PSCs）在学术界和工业界均引起了广泛关注。然而，其在恶劣环境及紫外光稳定性方面的显著缺陷限制了其大规模应用的耐久性。本文报道了一种由下转换（DC）铈掺杂微晶（CDM）构成的多功能间歇层被引入至PSCs中。该下转换层通过吸收紫外光从而保护钙钛矿层免受其损害，同时通过在可见光范围内再发射扩展了活性层的光谱响应范围。该下转换层用于提升PSCs在紫外光照射下的稳定性和光伏性能。采用CDM涂层的PSCs实现了24.09 mAcm−2的更高电流密度和20.13%的高功率转换效率...
解读: 该铈掺杂下转换微晶技术通过UV光屏蔽和光谱拓宽,使钙钛矿电池PCE提升17.7%至20.13%,UV稳定性保持88%。对阳光电源SG系列组串逆变器具有重要启示:可优化MPPT算法适配高效组件,提升系统发电量;DC层的环境稳定性改善(100天保持90%效率)契合工商业光伏长期可靠性需求;该材料层技术可...
一种采用双逆变器供电绕线转子感应发电机的新型变速风能转换系统
A New Variable-Speed Wind Energy Conversion System Using Double-Inverter-Fed Wound Rotor Induction Generator
Anirban Nanda · V. S. S. Pavan Kumar Hari · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年6月
本文提出双逆变器供电绕线转子感应发电机（DI - WRIG）作为风力发电系统（WECS）的潜在选择，因其具有更高的控制自由度、较宽的转速范围和高效的运行特性。通过控制发电机定子和转子绕组的供电电压频率，DI - WRIG 可在任意轴转速下以超同步模式运行，从而在整个转速范围内实现高效运行。此外，对于给定的风力机功率曲线，通过恰当选择总励磁电流、供电频率以及定子和转子之间的励磁电流分配，可使 DI - WRIG 的效率达到最大。本文讨论了所提出的 DI - WRIG 应用于风力发电的设计考虑因素。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的双逆变器馈电绕线转子感应发电机（DI-WRIG）技术具有重要的战略参考价值。该技术通过同时控制定子和转子两侧的逆变器，实现了全速度范围内的超同步运行，这与我司在光伏逆变器领域积累的双向功率变换技术存在显著的协同效应。 从技术层面分析，DI-WRIG系统的核心...
基于无源性电压控制器的逆变器电流反馈跟网型逆变器稳定性增强
Stability Enhancement of Inverter-Current Feedback Grid-Following Inverters Using a Passivity-Based Voltage Controller
Yukai Huang · Jinbang Xu · Jie Ye · Songtao Huang 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
由于具有强大的功率输出性能，跟网型逆变器仍然是现代可再生能源系统的主要接口。随着全球对清洁高效能源转换的需求不断增加，优化逆变器系统的稳定性对于将可再生能源接入电网至关重要。在某些能源转换场景中，由于设备限制和空间约束，电流传感器被安装在逆变器侧，这可能会影响逆变器的稳定性。虽然已经对逆变器侧电流反馈（ICF）配置的稳定性进行了研究，但进一步提高其稳定性的方法仍有待深入探索。本文采用基于无源性的设计方法分析了 ICF 跟网型逆变器的稳定性，重点研究了公共耦合点电压控制器。对所提出的控制器进行了全...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性设计的逆变器稳定性增强技术具有重要的工程应用价值。当前，我司光伏逆变器和储能变流器产品在全球市场占有率持续提升，但在实际应用中，受制于设备布局和成本优化需求，电流传感器往往需要配置在逆变器侧而非电网侧，这种逆变器侧电流反馈（ICF）配置在弱电网环境下存在稳定性...
基于贝叶斯方法的自适应共振波浪能转换装置平准化能源成本逐次设计优化
Sequential design optimization with Bayesian approach for cost-competitive levelized cost of energy of a wave energy converter with adaptive resonance
Aghamarshana Medur · Heon Yong Kang · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382
摘要 考虑波浪能转换过程中的能量逐级转换序列，本文针对具有自适应共振特性的波浪能转换装置，建立了一种实现具有成本竞争力的平准化能源成本（Levelized Cost Of Energy, LCOE）的逐次优化方法。由于海洋波浪的峰值频率和有效波高随海况变化，本文设计了自适应共振机制，通过质量重定位与动力输出系统（power-take-off, PTO）动力学之间的非线性相互作用，使装置的固有频率在每一海况下均能调节至捕获宽度比（Capture Width Ratio）最大的状态。该逐次优化过程包...
解读: 该波浪能转换器的序贯优化方法对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其自适应谐振技术通过质量重定位和非线性PTO动力学实现频率跟踪,类似于ST系列PCS在多场景下的自适应控制策略。序贯优化框架可应用于PowerTitan储能系统的多目标优化:能量转换效率最大化对应PCS拓扑优化,系统规模确定对应容量配置...
基于双零序电压注入的单级多端口逆变器供电混合动力汽车功率分配控制
Double Zero-Sequence Voltage Injection-Based Power Distribution Control of Single-Stage Multiport Inverter-Fed Hybrid Electric Vehicles
Dehong Zhou · Yinghua Mao · Jianxiao Zou · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
单级多端口逆变器（SSMI）由于其在无需中间直流 - 直流转换器的情况下实现单级功率转换的显著优势，是混合动力电动汽车（HEV）颇具前景的功率转换解决方案。然而，为单级多端口逆变器设计调制方案颇具挑战，因为该方案不仅决定定子电流控制，还决定各电源之间的功率分配。鉴于此，本文为单级多端口逆变器提出了一种双零序电压注入（DZSVI）方案，该方案可实现电机驱动控制与功率分配控制的解耦，且定子电流的控制性能不受功率分配控制的影响。通过双零序电压注入，首次零序电压（ZSV）注入将调制信号从交流形式转换为直...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单级多端口逆变器（SSMI）技术为新能源汽车动力系统提供了创新的电力转换方案，与我司在储能变流器和多能互补系统领域的技术积累存在显著的协同价值。 该论文提出的双零序电压注入（DZSVI）调制策略解决了SSMI在混合动力汽车应用中的核心难题——电机驱动控制与多源功率分配...
储能变流器主导构网的大规模光伏经LCC送出方案
A Large-Scale Photovoltaic Transmission Scheme via LCC Based on Energy Storage Converter-Dominated Grid-Forming Control
张泽赵西贝赵成勇 · 中国电机工程学报 · 2025年8月 · Vol.45
为实现碳达峰与碳中和目标，我国正加快沙戈荒地区大型风光基地建设。此类地区电网薄弱且缺乏常规电源支撑，传统电网换相换流器（LCC）难以适用。本文提出一种由储能变流器（PCS）主导构网的大规模光伏经LCC外送方案，在不额外增加构网设备的前提下，利用储能PCS提供电压支撑。设计了构网型储能容量、LCC与PCS协调调频控制策略，并提出直流潮流反转时序以实现夜间LCC低功率运行。仿真验证了该方案的可行性，为沙戈荒地区光伏规模化开发与外送提供了新路径。
解读: 该储能变流器主导构网方案对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究提出的构网型PCS控制策略可直接应用于ST储能变流器的GFM功能升级，使其在弱电网环境下提供电压和频率支撑。PCS与LCC协调调频控制技术可优化阳光电源大型储能系统在沙戈荒等弱电网地区的并网性能，配合...
推进高效且机械稳健的柔性钙钛矿-硅叠层太阳能电池
Advancing highly efficient and mechanically resilient flexible perovskite-silicon tandem solar cells
作者未知 · 半导体学报 · 2025年12月 · Vol.2025
钙钛矿-硅叠层太阳能电池兼具高光电转换效率与低成本优势，被广泛视为下一代光伏技术的核心方向。
解读: 该研究提升叠层电池效率与柔性机械稳定性，可拓展阳光电源组串式逆变器在新型高效组件场景下的MPPT跟踪精度与宽电压适配能力；建议在iSolarCloud平台中预研叠层组件IV特性模型，并为未来PowerTitan光储系统兼容超高效组件预留直流侧电压/电流接口裕度。...
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