Li Zeng · Xiaoqiong He · Shuang Yang · Ercong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

柔性牵引变电站（FTSS）中变流器的使用为优化柔性牵引供电系统（FTPSS）的功率分配铺平了道路。本文提出了适用于FTPSS的有功和无功功率优化控制方法。所提出的有功功率优化控制方法可在FTPSS中无需与列车进行任何通信的情况下，通过控制FTSS输出电压的相角差来协调各FTSS的输出有功功率，并降低牵引网中的有功功率损耗。所提出的无功功率优化控制策略考虑了FTSS的容量和输出电压限制，自适应地协调各FTSS的输出无功功率，确保了FTPSS的安全性。建立了基于MATLAB/Simulink的仿真模...

解读: 该柔性牵引供电系统的有功无功协同优化控制技术对阳光电源储能及充电桩产品线具有重要借鉴价值。文中电力电子变换器的功率协同控制策略可直接应用于ST系列储能变流器，通过有功无功解耦控制实现电网电压支撑与功率因数优化，提升PowerTitan储能系统的电能质量调节能力。牵引网电压稳定控制方法可迁移至充电桩产...

Xingchu Lv · Xin Dai · Fengye Yu · Xiaofei Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

本文提出了一种用于无人机（UAV）无线充电应用的单电容耦合无线电能传输（SCC - WPT）系统。通过利用无人机固有的停机坪作为中继板，实现了恒定电压输出。此外，本文详细介绍并分析了SCC - WPT系统电路，该系统在水平和旋转情况下均能有效实现较强的抗偏移性能。研制了实验样机，实验结果验证了该系统不仅能在极强的偏移条件下（当系统的接收器放置在中继板<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http:/...

解读: 从阳光电源新能源业务布局来看，这项基于单电容耦合的无线充电技术具有重要的战略参考价值。该技术利用无人机停机坪作为中继板实现恒压输出，在极端错位条件下（水平任意位置、360°旋转）仍能保持稳定充电性能，这一特性与我们在储能系统和电动汽车充电领域面临的实际应用场景高度契合。 从产品延伸角度，该技术可为...

Haihong Qin · Xiaoxue Zheng · Wenlu Wang · Qian Xun · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年7月

与硅器件相比，氮化镓（GaN）器件更适合在电机驱动应用中实现高开关频率，从而提高功率密度。然而，提高开关频率也会导致额外的开关损耗和较差的总谐波失真（THD）。较小的死区时间可以缓解这些问题，但传统的恒定死区时间设计方法难以在所有负载范围内确保最佳性能。本文针对相臂中的氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）提出了一种新颖的自适应死区时间控制方法，以同时提高电机驱动的效率和总谐波失真性能。为此，对双脉冲测试电路中氮化镓高电子迁移率晶体管的详细开关过程进行了建模和分析。揭示了死区时间设置的优化原理，考...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN器件的自适应死区时间控制技术具有重要的战略价值。GaN功率器件相比传统Si器件能够实现更高的开关频率，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求高功率密度、小型化设计的目标高度契合。 该技术的核心创新在于通过动态调整死区时间来平衡开关损耗与总谐波畸变率（THD...

Jinfang You · Jintong Gao · Renpeng Li · Ruzhu Wang 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 吸收式蓄热能够实现高的储能密度（ESD）和效率。然而，在低温环境下，其性能受到结冰风险以及储能密度降低的显著制约。为缓解这些挑战，本研究提出了一种空气源蒸气压缩热泵辅助吸收式蓄热的耦合系统。在低温环境下放热时，空气源蒸气压缩热泵消耗少量电能，提升吸收式蓄热系统的蒸发温度，从而避免结冰风险并确保高效运行。本文对所提出的系统进行了理论与实验分析，以获得更深入的认识。理论分析表明，在空气源蒸气压缩热泵的辅助下，吸收式蓄热系统在寒冷环境条件下仍可提供65°C的高温热量输出。通过优化放热过程中的耦合...

解读: 该空气源热泵辅助吸收式储热技术对阳光电源综合能源系统具有重要启示。其通过少量电能驱动热泵提升储热系统低温放热性能,实现COP>3.5和320kWh/m³能量密度,可与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统协同,构建电-热混合储能方案。特别适用于北方寒冷地区的工商业储能项目,通过iSol...

Wei Yuan · Hong Cheng · Cong Wang · Yucheng Shen 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

中点电压不平衡问题制约了五电平中点钳位型（NPC）变换器的广泛应用。近期提出的一种用于交流电机驱动的单向五电平变换器通过前级改进型五电平Boost整流器实现功率因数校正，并依赖整流与逆变级间的复杂协调控制实现中点电压平衡。本文提出一种简化电压平衡控制策略，首先分析整流级的电压平衡能力；进而针对传统相位配置PWM（PDPWM）输出电压总谐波畸变率低但易引发电压漂移，而载波重叠PWM（COPWM）可在全范围平衡中点电压但谐波较高的问题，提出载波重叠相位配置PWM（COPDPWM）及基于分段组合PDP...

解读: 该混合PWM调制策略对阳光电源电动汽车驱动产品线具有直接应用价值。五电平NPC拓扑的中点电压平衡问题是制约其在电机驱动系统应用的关键瓶颈，所提COPDPWM混合调制方案通过分段组合策略，在保证低THD输出的同时实现全范围电压平衡，可简化整流-逆变级协调控制复杂度。该技术可应用于阳光电源车载OBC充电...

Xiaojun Deng · Xiumei Yue · Hongliang Wang · Yang Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

随着光伏（PV）应用对低成本的需求，一种八开关三相三电平逆变器（TP - TLI）被提出。然而，采用先前提出的调制策略时，该逆变器只能在高功率因数（PF）条件下运行。本文提出了一种具有改进功率因数范围的混合虚拟空间矢量调制（HVSVM）方法，该方法包含三种具有不同功率因数范围和输出性能的基本虚拟空间矢量调制（VSVM）方法。这三种基本VSVM方法的功率因数范围的并集可以覆盖逆变运行的全范围。所提出的HVSVM方法不仅可以通过检测每个扇区内的三相电流极性自适应地切换这三种VSVM方法，还能尽可能保...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项八开关三相三电平逆变器的混合虚拟空间矢量调制技术具有显著的战略价值。该技术通过减少开关器件数量实现成本优化，直接契合光伏应用对经济性的核心需求，这对阳光电源在竞争激烈的分布式光伏和户用储能市场尤为重要。 技术突破主要体现在两个维度：首先，功率因数运行范围从±30°扩展...

Fan Lin · Yao Zhang · Hanting Zhao · Wei Huo 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

本文提出一种用于区域光伏功率短期概率预测的新型端到端深度学习模型，该模型具有局部-全局两层结构。在局部层，构建基于有向图的动态空间卷积图神经网络，以学习光伏电站的高维特征表示；在全局层，提出动态图池化方法，将局部特征聚合为全局表示，并映射为区域光伏功率的概率预测结果。为防止过拟合，引入基于参数迁移的训练策略。在公开真实数据上的实验表明，该模型可提供高质量且可靠的短期概率预测。

解读: 该区域光伏功率概率预测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。其卷积图神经网络可建模区域内多个光伏电站的空间关联性，为SG系列逆变器集群提供更精准的短期功率预测。概率预测结果可优化PowerTitan储能系统的充放电策略制定，通过预测区间合理配置储能容量，提升系统经济性。参...

Qunfang Wu · Xinwei Fan · Qin Wang · Xiao Lan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

近年来，SiC三相逆变器因其优异性能被广泛应用于航空电推进系统，但仍面临高频开关损耗大、效率提升困难等问题。为此，本文提出一种改进的混合零电压开关（ZVS）调制策略，结合变电流滞环控制与钳位调制，在全负载周期内实现ZVS，进一步提升效率。详细分析了每相约120°钳位的控制目标、软开关谐振周期及变电流滞环特性，并阐述了钳位模式与高频调制模式切换的瞬态过程，以最小化附加损耗。实验研制了5 kW/250 kHz原理样机，峰值效率达98.88%，相较现有类似调制方案效率提升0.38%，验证了理论分析与所...

解读: 该改进混合ZVS调制技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。250kHz高频运行下实现98.88%峰值效率，可直接应用于ST系列储能变流器的高频化设计，通过减小磁性元件体积提升功率密度。变电流滞环控制结合钳位调制的全周期ZVS实现方案，为SG系列光伏逆变器的SiC升级提供开关损耗优化路径，特别...

Gao Shuping · Quan Zhe · Wu Xinyu · Song Guobing 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

低频变压器是海上风电低频输电系统的关键设备，其故障特性与常规变压器存在显著差异，传统变压器保护方案难以适用。为此，本文提出一种基于瞬时相位差的低频变压器快速保护方法。该方法以差动电流幅值作为保护启动判据，结合低频变压器在不同运行状态下的瞬时相位差特征，构建相应的保护判据。基于PSCAD搭建低频输电系统仿真模型，对所提保护方案进行验证。仿真结果表明，该方法在低频变压器故障时能可靠动作，具有良好的保护性能。

解读: 该研究对阳光电源海上风电变流器和储能系统的保护技术具有重要参考价值。低频变压器保护方法可应用于阳光电源PowerTitan大型储能系统的变压器保护环节，提升系统可靠性。瞬时相位差保护原理可集成到ST系列储能变流器的控制算法中，优化故障检测速度。此外，该技术对完善iSolarCloud平台的故障诊断功...

Zeyuan Wang · Xinlei Zhou · Fenghao Wang · Xinyi Sh 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 与传统的深孔地源热泵（DB-GSHP）系统相比，将潜热储能（LHTES）和钻孔被动加热集成到DB-GSHP系统中，在实现节能和提高需求灵活性方面具有更大的潜力。本研究提出了一种针对集成LHTES和被动加热的混合式DB-GSHP系统的自适应模型预测最优控制策略。该最优控制问题通过自适应性能模型、分位数回归、在线辨识和遗传算法（GA）进行求解，以确定混合系统的最优控制参数。为预测系统能耗性能，本文提出了针对深孔换热器（DBHE）、LHTES储罐和热泵的新型自适应模型，并采用带自适应遗忘因子的递...

解读: 该自适应模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究中的在线参数辨识、遗传算法优化和分位数回归降维方法,可应用于PowerTitan储能系统的多能源协调控制,实现光储热一体化场景下的成本优化。特别是自适应遗忘因子递推最小二乘算法,可集成到iSolarCloud平台的预测性维护模块...

Zhi Ling · Xuan Wang · Hua Tian · Gequn Shu 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 深海水下设备的能量系统是支撑其运行的核心要素，高能量密度、高安全性和稳定性是衡量该系统性能的关键指标。针对目前水下设备缺乏高度适应性二次循环系统的现状，本文构建了一套100 kW级回热再热型超临界CO2循环水下动力系统原型，并首次在模拟深海冷源（<2 °C）与微型反应堆热源（>500 °C）条件下，完成了从待机到发电全过程的性能测试。结果表明，该系统的实际循环热效率达到22.7%，发电功率为97.6 kW，在冷源温度±1 °C波动范围内均可稳定运行，且当海水温度突变时，系统流量波动仅为0....

解读: 该超临界CO2循环技术对阳光电源海上储能及电力电子系统具有重要借鉴价值。其22.7%循环效率和1MW/m³功率密度为海上风电储能系统(PowerTitan海上版)提供热管理优化思路。密闭自回流冷却技术可应用于ST系列PCS和SG大功率逆变器的液冷散热设计,提升功率密度。±1°C温度波动下0.725%...

Yue Zhang · Nie Hou · Zheng Wang · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

在许多工业应用中，电源中断是无法容忍的，因此高可靠性对于功率变换器而言极为关键。容错方案作为提高可靠性的有效途径，受到了更多关注。然而，由于单相交错并联电流型双有源桥（CF - DAB）变换器的器件冗余度低且结构不对称，目前尚未有针对该变换器的容错方案报道。为解决这一具有挑战性的问题，本文提出了一种开路容错方案。采用所提出的容错方案后，单相交错并联电流型双有源桥变换器即使在两个特定开关和中间电容出现开路故障的情况下，仍能维持功率传输。同时，在没有中间电容缓冲功能的情况下，也能有效抑制潜在的电压尖...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对单相电流馈电双有源桥（CF-DAB）变换器的开路容错技术具有重要的战略价值。该技术直接契合我司在储能系统和光伏逆变器领域对高可靠性的核心诉求。 在储能系统应用中，DC/DC变换器是连接电池与直流母线的关键环节，任何功率中断都可能导致系统失效甚至电网扰动。该论文提出...

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...

Xuemeng Hu · Jialin Meng · Hao Zhu · Tianyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

随着柔性电子领域对可穿戴集成电路需求的增长，兼具 n 型和 p 型性能的双极型有机场效应晶体管（OFET）正受到越来越多的关注。本文在柔性白云母衬底上制备了由两个相同双极型晶体管组成的柔性反相器。双极型晶体管的整个制备过程温度保持在 300°C 以下，确保了与后段制程（BEOL）的兼容性。该双极型晶体管呈现出典型的 V 形转移曲线，具有明显的空穴和电子传输分支，以及一个完整的双极区。利用 ABAQUS 软件分析了双极型晶体管的应力分布。同时，由这些晶体管组成的双极型反相器可根据输入电压（$V_{...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于双极性有机场效应晶体管（OFETs）的柔性逆变器技术呈现出差异化的应用前景，但与公司核心业务存在明显的技术路径差异。 该技术的核心价值在于柔性和低温制造工艺（<300°C），使其适用于可穿戴设备和柔性电子领域。对于阳光电源而言，这一技术路线可能在分布式能源监测、智...

Guopei Zhang · Xiaohui Wang · Feng Gao · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年9月

随着可再生能源发电大规模接入，现代电力系统呈现出日益复杂和脆弱的特征。可再生能源电站的集体响应在动态研究中起着重要作用。然而，传统上将整个电站视为一次性同时脱网的处理方式，过度简化了站内的局部内在动态，可能导致对系统级动态的估计不可靠。本文考虑站内多阶段动态特性，提出了一种描述光伏电站在电网扰动下聚合集体响应的外部表达式。该表达式为闭式形式，无需迭代。它是在合理简化的基础上对电压分布模型中的状态变量进行解耦，并随后进行修正而得到的。所提出的表达式形式简洁，若将其融入系统级研究中，可提高仿真的真实...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究针对光伏电站低电压穿越（LVRT）期间的集群响应建模具有重要的工程应用价值。 传统电力系统仿真中，光伏电站常被简化为单一节点的同步脱网模型，这种处理方式忽略了站内电压分布、逆变器响应时序差异等本质动态特性。该论文提出的多阶梯式集群响应数学模型，通过解耦电压分布模型...

Jinshui Zhang · Boshuo Wang · Xiaoyang Tian · Angel V. Peterchev 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

电力电子技术的进步使得实现高功率水平（例如电网中达到吉瓦级）或高输出带宽（例如通信领域中超过兆赫兹）成为可能。然而，要同时实现这两者仍具有挑战性。从高效多通道无线电力传输到前沿的医学和神经科学应用等各种应用，都需要高功率和宽带宽。传统逆变器可以在电网或特定频率范围内实现高功率和高质量，但在达到更高输出频率时会失去其保真度。谐振电路可以产生高输出频率，但带宽较窄。我们通过将氮化镓（GaN）晶体管与模块化级联双 H 桥电路相结合，并采用能够处理典型时序和平衡问题的控制方法，克服了这些硬件挑战。我们开...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项DC至5MHz宽输出带宽高功率高保真变换器技术展现了多个维度的战略价值。该技术突破了传统逆变器在高功率与宽频带之间的固有矛盾，这与我们在光伏逆变器和储能系统领域面临的技术瓶颈高度契合。 首先，该研究采用的GaN（氮化镓）功率器件与模块化级联双H桥拓扑结构，为我们下一代...

Yijun Shen · Bo Chen · Jianzheng Wang · Shichao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

风电机组功率曲线是评估其发电性能的重要指标，对风电场运行和电力系统调度具有重要意义。然而，机组停机、传感器故障和限电等因素导致大量异常值，给状态监测与功率预测带来挑战。针对异常数据特点，本文提出一种基于Wasserstein距离的风电场迭代清洗方法，结合神经网络与单调性约束，利用Wasserstein距离建模风速-功率关系并同步剔除异常点，使拟合曲线逐步逼近真实功率曲线。在数值模拟和十二个实测风电机组数据集上的实验表明，该方法在存在大量异常数据的情况下仍能构建高精度功率曲线模型，性能显著优于现有...

解读: 该风电数据清洗方法对阳光电源的风电变流器和智能运维系统具有重要应用价值。基于Wasserstein距离的异常数据识别技术可集成到iSolarCloud平台,提升风电场运行数据的质量和可靠性。具体可应用于:(1)风电变流器的功率曲线优化与效率提升;(2)iSolarCloud平台的智能诊断与预测性维护...

Chin-Tsan Wang · Pushparaj Palac1 · Xin-Chang Wang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 微生物燃料电池（MFC）在利用废水发电方面发挥着重要作用。然而，现有的微生物有时缺乏足够的能量，难以表现出显著的电流和功率密度。为解决这一问题，我们采用SolidWorks对设计的双槽MFC系统施加电磁波效应。其中一个槽容纳废水，另一个槽含有氢化钾溶液。实验中使用了5 cm × 5 cm的碳布片和7.5 cm × 9 cm的质子交换膜（PEM）薄膜。碳布经双氧水处理，并在90°C–100°C下加热3小时；PEM薄膜则在75°C下用双氧水煮沸两小时，随后浸泡于硫酸中。我们使用直流电源通过线圈...

解读: 该电磁波增强微生物燃料电池技术对阳光电源储能系统具有创新启发价值。研究表明2mT磁场强度可使电流密度提升至0.88mA/m²,污染物降解率达98%。这为ST系列储能变流器在工业废水处理场景的应用拓展提供思路:可将电磁场调控技术集成到PowerTitan储能系统中,实现废水处理与能量回收的耦合优化。该...

Xianbo Zhou · Lei Fan · Jing Ning · Hao Zhou 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 液态金属电池（LMBs）因其长循环寿命、高安全性和低成本，在大规模储能领域具有广阔的应用前景。然而，LMBs在放电过程中存在较大的浓差极化以及一定的内部短路风险，严重阻碍了其实际应用。本研究提出采用施加外加磁场的策略来解决上述两个问题。首先，通过数值模型和逻辑推理阐明了外加磁场发挥作用的机理。进一步的实验结果表明，外加磁场显著提升了LMBs的放电性能。在500 mA cm−2的电流密度下，61.9 mT的磁场使放电电压提高了34.64%；在1000 mA cm−2的电流密度下，29.6 m...

解读: 该液态金属电池外磁场调控技术为阳光电源ST系列储能系统提供创新思路。研究揭示的磁场抑制浓差极化机制(500mA/cm²下电压提升34.64%)可启发PowerTitan大容量储能产品的热管理优化和电化学性能提升。磁场快速修复短路故障的能力对储能PCS的故障诊断与自愈合控制策略具有借鉴意义,可集成至i...

Shilin Zhao · Erxian Yao · Chunbiao Wang · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

功率半导体模块是电力转换系统的核心器件，其芯片-焊料界面是可能导致模块失效的薄弱环节之一，需进行深入研究。本文研究了芯片背面金属化层（BSM）、焊料合金种类及焊接条件对回流焊过程中界面反应的影响，并通过高温存储（HTS）和高温高湿反偏（HTRB）等加速老化试验进一步评估了界面结合性能。结果表明，当Al–Ti–Ni–Ag结构的芯片背面金属化层与Sn基焊料发生反应时，使用SAC305焊料生成了(Cu, Ni)6Sn5金属间化合物（IMC），而使用SnSb5焊料则可能形成(Cu, Ni)6(Sn, S...

解读: 该芯片背金属化与焊料界面研究对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器的功率半导体模块可靠性提升具有重要价值。研究揭示Al-Ti-Ni-Ag背金属化层中Ni层厚度需优化以确保IMC层连续性,避免分层失效。建议在SiC/GaN功率器件封装中采用较厚Ni层设计,优化回流焊接工艺参数,并在Power...