Amanda Wang · Nick Pant · Woncheol Lee · Feliciano Giustino · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127

氮化铝是一种有前景的超宽禁带半导体，适用于光电子和功率电子器件，但其实际应用受限于掺杂困难和低电导率。本文通过第一性原理计算，研究了电子迁移率随温度、掺杂浓度和晶向变化的上限。综合考虑声子与电离杂质对电子的散射作用，分析了完全和部分电离条件下的掺杂体系。结果表明，室温下长程压电相互作用是电子-声子散射的主要机制；当掺杂浓度超过10¹⁶ cm⁻³时，电离杂质散射占主导，显著降低迁移率。

解读: 该氮化铝电子迁移率研究对阳光电源功率器件开发具有重要参考价值。AlN作为超宽禁带半导体（禁带宽度6.2eV），其高击穿场强和热导率特性可应用于：1）SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的新一代功率模块设计，突破现有SiC器件的耐压极限，实现更高功率密度；2）电动汽车驱动系统中的高温功率器件，利用AlN...

Björn O. Åkermark · Biswanath Das · Björn E. Åkermark · IEEE Access · 2025年8月

通过水电解高效制氢是实现完全无化石燃料能源转型的有前景方法之一。氢可与风光等可再生能源一起使用以平滑其功率生产，也可作为独立解决方案稳定电网并支持各种工业过程。用于电网应用和可再生能源的最有前景电解槽是质子交换膜电解槽，因其快速动态性。由于高成本和相对短寿命，它们今天在电网或工业中未广泛使用。通过特别设计的电极，质子交换膜电解槽可在循环极性切换下运行，使电极自我再生。这增加质子交换膜电解槽寿命，并最小化其随时间的效率下降。为在工业水平实施极性切换，确保氢始终进入正确储存单元并保持超纯的新颖解决方...

解读: 该PEM电解槽技术对阳光电源氢能和储能系统集成有前瞻性参考价值。阳光可探索电解制氢在可再生能源消纳和长时储能中的应用。极性切换提升电解槽寿命的技术对阳光开发电解槽电源系统有借鉴意义。快速动态响应特性与阳光功率变换器快速控制能力一致。模块化气体控制系统设计思路对阳光氢储能系统集成有参考价值。该研究展示...

Huimin Huang · Zhen Li · Haoyu Chen · Yimin Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

海上风力发电机单机容量不断增大，其故障穿越能力对系统可靠性至关重要。并联功率变换器常用于满足大功率需求，但其存在的零序环流会干扰故障特征，使传统故障检测方法失效。本文揭示了开路故障下零序环流会引起相电流残差波动，导致基于阈值的传统诊断方法性能下降；进而推导出故障相与健康相电流残差之比在零序环流扰动下仍近似保持恒定。基于该特性，提出一种适用于风电机组并联变换器的故障诊断方法，通过滑动窗均方根归一化与卷积特征增强实现动态残差比提取，完成自适应阈值校准，检测时间仅数个采样周期。仿真与实验验证了该方法在...

解读: 该故障诊断方法对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。首先，文中提出的零序环流干扰下的故障特征提取技术,可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统中的并联模块故障检测。其次，基于残差比的自适应诊断思路可优化SG系列光伏逆变器的可靠性设计,特别是在1500V大功率系统中的多路并联应用场...

Srushti Sengarap · Debaprasad Kastha · Prabodh Bajpai · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

多电平多端口DC-DC变换器相较于传统两电平结构具有更强的耐压能力、更高的升压比和更多的控制自由度，适用于储能设备接入直流微网。本文提出一种带辅助电感的电流型三电平三有源桥变换器，采用分裂绕组高频变压器，并建立了详细的变压器模型，分析了其相对于传统变压器的优势。基于端口电压的傅里叶级数分析了全范围占空比与移相角下的功率流动特性，研究了占空比、移相角对功率传输及零电压开关的影响。实验样机在1.6 kW、100 kHz下实现90 V至650 V电压转换，正向效率达96.8%，较传统VF-TAB结构提...

解读: 该分裂绕组电流型三电平多端口变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其90V至650V宽范围电压转换能力可直接应用于电池储能系统的双向DC-DC接口，实现低压电池组与高压直流母线的高效连接。三电平拓扑与阳光电源现有三电平技术路线一致，96.8%的高效...

Qianwen Hu · Gengfeng Li · Bingkai Huang · Qiming Yang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

受气候条件影响的可变性可再生能源（RES）导致季节性电力供需失衡。氢储能（HES）的合理配置可缓解由负荷变化、气候变异及季节性气象条件引起的长期电力不匹配问题。针对传统单一不确定性集合难以刻画不同季节RES在长期气候影响下的不确定性特征，本文提出一种融合年际长期与季节性波动的混合三层次规划框架，结合分布鲁棒优化（DRO）与自适应鲁棒优化（ARO）。通过范数约束构建典型气候下RES概率分布模糊集，并采用数据驱动DRO处理长期不确定性；基于RES季节性气象特征建立多不确定性集合，利用ARO重构最坏场...

解读: 该氢储能混合三层次优化配置技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统及ESS集成方案具有重要应用价值。针对可再生能源季节性波动问题，所提出的DRO与ARO融合框架可直接应用于ST系列储能变流器的容量配置优化，特别是在光储氢多能互补场景中，能够精准应对长期气候不确定性与季节性负荷波动。该方法可增强...

Xuanyi Xiao · Yunmin Zhang · Zhiyi Li · Chun Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

针对高渗透率光伏接入导致的配电网过电压问题，本文提出一种考虑线路阻抗缺失和多源数据限制的光伏逆变器区域下垂控制方法。该方法通过将富光伏区域的电压反馈点设为区域内电压最高的母线来实现。为进一步抑制下垂控制引入引起的电压振荡，提出带记忆功能的区域下垂控制，并证明其在实际配电网中具有稳定的电压动态特性。该方法仅需少量测量与通信资源，适用于发展程度较低的配电区域。仿真结果表明，相较于基准控制方法，所提方法可提升光伏渗透率5.8%，年光伏发电消纳量增加约15万kWh，显著改善过电压抑制效果。

解读: 该区域下垂控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的电压调节功能具有重要应用价值。研究提出的带记忆功能的区域下垂控制可直接集成到逆变器控制算法中，优化现有Q(V)无功调压策略，特别适用于高渗透率光伏场景。该方法仅需少量通信资源的特点与阳光电源iSolarCloud平台的分布式监控架构高度契合，可实现区域...

Yibao Jiang · Junyi Wang · Haoran Zhao · Vladimir Terzija · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月

在电热综合系统（IEHSs）中，状态估计器的作用是基于量测数据推断未知状态，以实现监控与控制。然而，传统点估计方法难以有效刻画可再生能源与多能负荷带来的多重不确定性，且复杂的热动态特性及多时间尺度特征对估计精度与计算效率构成挑战。本文提出一种新型动态区间状态估计（DISE）框架，将量测输入与状态输出均建模为区间以表征不确定性影响。通过迭代区间运算实现估计，并结合模型重构缓解区间膨胀问题。进一步设计多速率协同估计（MRCE）方案，实现电力与热力系统在不同时间尺度下的并行协调估计，显著提升计算效率。...

解读: 该动态区间状态估计技术对阳光电源PowerTitan储能系统及ST系列储能变流器具有重要应用价值。在电热综合能源场景中，该方法可有效处理光伏出力波动、负荷不确定性等多重扰动，为iSolarCloud云平台提供更精准的状态监测能力。多速率协同估计方案契合储能系统电气快速响应与热管理慢动态的特性，可优化...

Juan Carlos Cortez · Jéssica A. A. Silva · Rody A. Gallegos H. · Marina Lavorato 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年8月

光伏（PV）发电厂系统的并网规模确定旨在确定将光伏面板与并网系统兼容、高效、经济且可靠地运行和集成所需的设备和组件。在此背景下，本文提出了一种新的基于三阶段优化的光伏发电厂并网规模确定框架。在第一阶段，利用 $k$ -均值聚类算法来确定逆变器的位置和规格，以及光伏组件串的数量和光伏模块在组件串中的排列方式。在第二阶段，对直流布线进行规格确定，以方便光伏组件串与逆变器之间的连接。最后，在第三阶段，对交流布线进行规格确定，以将逆变器连接到变电站。第二阶段和第三阶段被表述为混合整数线性规划问题，以最小...

解读: 该三阶段优化框架对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统的协同配置具有重要应用价值。研究提出的光伏装机容量、储能系统及逆变器协同优化方法，可直接应用于PowerTitan大型储能系统与SG阳光电源逆变器的容量配比设计，通过分阶段求解提升iSolarCloud云平台的智能规划能力。该框架综合考虑电网...

Yin Chen · Qiufan Yang · Hui Xiong · Xia Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月

考虑到弱电网条件下电力系统的运行模式与跟网型（GFL）可再生能源（RES）的振荡失稳密切相关，且构网型（GFM）储能（ES）是提高跟网型稳定性的有效手段之一，本文进一步拓展了储能的优化运行目标，以确保电力系统的小干扰同步稳定性。首先，考虑到不同空间位置设备的同步稳定性差异，基于模态解耦方法，分析了多个跟网型可再生能源机组（GFL）同步环主导的振荡稳定运行域。其次，基于频域分析和模态解耦方法，量化了不同调频参数下多点布局的构网型储能机组（GFM）与多个跟网型机组组成的系统的振荡稳定运行域。随后，考...

解读: 该研究针对弱电网下GFL型设备振荡失稳问题，对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。文中提出的多区域协调优化模型可融入iSolarCloud云平台，实现分布式储能站点的协同控制；小信号稳定性判据可嵌入储能变流器控制算法，动态调整充放电策略以抑制低频振荡。该方法...

Stefano Savio · Simone Giuffrida · Fabio Mandrile · Fausto Stella 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

燃料电池正日益被视为电动汽车中传统电池组的可行替代方案，尤其适用于对减轻重量和增加续航里程有要求的长途运输。尽管燃料电池具有诸多优势，但其电池堆输出电压较低且随负载变化（通常低于200 V），因此需要使用高效升压直流 - 直流转换器，以达到电动动力系统所需的电压（400 - 800 V）。在此背景下，氮化镓（GaN）技术可实现超过100 kHz的开关频率，使其成为高功率、高密度直流 - 直流转换器的首选技术。本文的主要重点是开发并实施一种先进的数字控制解决方案，该方案适用于以100 kHz开关频...

解读: 该多电平交错GaN DC-DC变换器技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其数字控制策略可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动系统的DC-DC变换环节，通过多电平交错拓扑降低电流纹波，提升功率密度。GaN器件的高频开关特性与阳光电源现有SiC/GaN功率器件应用经验高度契合，可优化电驱动系...

Shohei Funatsu · Hiroaki Matsumori · Takashi Kosaka · Nobuyuki Matsui 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本文提出了一种基于氮化镓（GaN）的改进型非隔离式集成车载充电器（IOBC），适用于A、B级电动汽车（EV），具有双功率转换级，该充电器利用了牵引电机的低零序电感和逆变器。在改进的配置中，牵引电机和逆变器将作为后端直流 - 直流降压转换器的组件，而非像传统IOBC配置那样用于前端交流 - 直流升压转换器。改进后的IOBC配置满足了日本电力公司规定的总谐波失真（THD）允许限值，同时将电池输出电流的峰 - 峰纹波控制在规定范围内。此外，通过在提出的改进型IOBC配置中增加一个分裂式升压电感和一个浮...

解读: 该GaN基集成车载充电机技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。通过最小化附加元件设计思路，可优化阳光电源车载OBC产品的功率密度与成本结构。其利用电机零序电感的创新方案，启发我们在充电桩产品中探索类似的磁件复用技术。GaN器件的应用经验也可迁移到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的新一...

Ratnakar Nutenki · Aurobinda Routray · Ashok Kumar Pradhan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

现代电力负载日益复杂，对传统的电弧故障检测方法构成了挑战，这需要采用复杂的方法来进行可靠识别。本研究探讨了低压配电系统中的电弧/火花放电行为，尤其关注嵌入了电力电子元件的现代家用电器对其产生的影响。通过实验观察并结合电压 - 电流滞后和能量平衡等物理原理，建立了电弧/火花放电的非线性等效电路模型。该模型纳入了动态参数，如电弧时间常数和碳桥电阻，以分析它们对放电特性的影响。为了分析实际负载条件下的电弧放电行为，对包括变阻器、搅拌机、笔记本电脑、微波炉和吸尘器等具有代表性的电器进行了大量实验室实验。...

解读: 该电弧故障检测技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能系统中，电力电子变流器的高频开关特性易与故障电弧混淆，研究揭示的电弧高频特征与波形畸变规律可优化PowerTitan系统的直流侧电弧检测算法，降低误报率。在SG光伏逆变器中，可改进直流拉弧保护功能，提升1500V高压系统安全性。在新能...

Divyank Srivastava · Vivek Narayanan · Bhim Singh · Arunima Verma · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本文提出了一种用于并网太阳能光伏阵列（SPVA）系统的新型硬阈值快速迭代滤波（HTFIF）方法。该方法通过一系列包含滤波操作和硬阈值步骤的迭代过程，有效消除了输入信号中的噪声和谐波。HTFIF的核心原则在于其迭代细化方法，旨在通过逐步降低噪声并保留基本信号成分来提高原始信号估计的准确性。该技术的有效性在并网模式（GCM）下不同动态场景中进行了测试，如电网停电、辐照度变化和负载不平衡。采用级联降阶广义积分器正交信号发生器（CROGI - OSG）作为前置滤波器，以消除电网电压中的谐波。该系统设计为...

解读: 该HTFIF方法结合CROGI-OSG预滤波器的谐波抑制与基频提取技术，对阳光电源SG系列单级光伏逆变器的并离网模式切换具有重要应用价值。可直接应用于SG110CX等户用储能逆变器，提升其在孤岛模式与并网模式间的无缝切换能力。该方法的多步迭代滤波算法可集成到阳光电源现有DSP控制平台，增强光照突变时...

Vikash Kumar Saini · Ahmed Refaat Elshamy · Ameena Sad Al-Sumaiti · Rajesh Kumar · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年8月

云储能（CES）是一种具有成本效益的居民能源共享解决方案，可将消费者转变为自给自足的主体。本文采用多轮买卖双方匹配策略，引入了一种用于端到端（E2E）能源交易的优化能源管理模型。买卖双方在一个时间段内多次出价。该模型考虑了诸如代理负荷曲线、分布式能源资源、用户电网成本、单个电池的能源交易成本投资以及云储能等因素。通过仿真验证了所提出模型的有效性。主要亮点在于引入了单轮买卖双方匹配策略和多轮买卖双方匹配策略，以确定代理之间端到端能源交易的市场清算价格。仿真结果表明，云储能用户代理降低了成本，减少了...

解读: 从阳光电源储能系统集成与能源管理平台的业务视角来看，这项基于云储能的多主体能源交易策略研究具有重要的前瞻价值。该论文提出的端到端能源交易模型与我司PowerTitan储能系统及iSolarCloud智慧能源管理平台的发展方向高度契合。 该技术的核心价值在于通过多轮卖方-买方匹配机制，实现社区级分布...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

多端口直流 - 直流变换器是直流电网的核心交换枢纽，尤其适用于新能源分区接入和复杂环网场景。本文提出了一种各端口电压和电流可灵活控制的多端口臂共享直流 - 直流变换器。针对该多端口架构，提出了一种用节点电压控制替代臂间能量平衡控制的解耦控制策略，以及一种基于模块化多电平换流器（MMC）交/直流侧有源充电的分臂启动方法。所提出的控制策略增强了臂共享直流 - 直流变换器在多端口复杂功率变化下的稳定性和鲁棒性。所提出的启动方法降低了启动实施难度，具有启动应力小、各端口独立性强的优点。搭建了一台额定功率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的多端口共臂式DC-DC变换器技术具有重要的战略价值。该技术针对直流电网中的多电压等级互联问题，与我司在光储充一体化、多能互补系统等领域的业务需求高度契合。 在技术创新层面，论文提出的解耦控制策略和分臂启动方法解决了多端口功率交换的核心难题。传统MMC架构在多...

Jichang Peng · Wen Xie · Jinhao Meng · Haitao Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

大规模储能系统中的电池不一致性是限制其运行效率的关键瓶颈。可重构电池系统（RBS）能够调节模块内电池的互连方式，以实现电池均衡并优化模块性能。然而，RBS的控制策略依赖于电池的精确状态，而传统的电流、电压和温度测量系统无法为此提供足够支持。本文提出了一种在线电化学阻抗谱（EIS）测量方法，该方法利用RBS运行过程中的开关瞬态特性。引入了一种聚焦能量的S变换，以增强瞬态期间高频阻抗的获取能力，从而拓宽EIS的带宽。所提出的算法能够从RBS重构过程中固有的开关瞬态中精确提取电池级EIS信号，实现对电...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于可重构电池系统切换瞬态信号的同步阻抗谱提取技术具有显著的工程应用价值。当前我司大规模储能系统面临的核心痛点之一是电芯不一致性导致的系统效率损失和寿命衰减，而该技术为解决这一问题提供了新的技术路径。 该论文提出的在线电化学阻抗谱（EIS）测量方法最大的创新在于...

Mina Shin · Seongil Yeo · Seunghoon Lee · Kunhee Cho · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

本文介绍了一种专为电池充电器应用设计的开关电感混合式直流 - 直流转换器，该转换器以 5 V 为输入，输出范围为单节电池电压（3 - 4.3 V）。与传统的降压转换器和三电平降压转换器相比，这种混合式转换器有效降低了电感电流的均方根值，从而在保持高效率的同时能够使用紧凑型电感。该设计采用 180 nm 互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺制造，且仅使用 CMOS 器件实现。为了在无需高压横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管的情况下实现高达 8.6 V 的高压操作，本文提出了一种电平位移栅...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项开关电感混合型降压DC-DC转换器技术在储能系统和电动汽车充电领域具有显著应用价值。该技术针对单节电池充电场景（3-4.3V输出），通过创新的拓扑结构有效降低了电感有效值电流，这与我们在储能系统BMS（电池管理系统）和光储一体化解决方案中对高效率、小型化电源管理的需求高...

Miao Wang · Dingyi Yang · Yong Wang · Jie Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127

具有耦合铁性序的二维多铁材料在可重构、低功耗电子器件中具有重要应用前景。本文基于第一性原理计算发现，双层Janus CrSCl在三种堆叠构型下均表现出本征磁性、滑移铁电性和铁谷极化的共存。在S–S堆叠中，层间滑移可同时反转电极化、谷极化并切换总磁矩。这些可逆且强耦合的序参量使得可通过电场和磁场调控四种不同的多铁态。研究结果表明Janus CrSCl是实现场调控二维多铁及多功能器件架构的理想平台。

解读: 该二维多铁材料的电场-磁场耦合调控机制对阳光电源功率器件创新具有启发意义。研究中展示的多物理场耦合特性与SiC器件的栅极电场调控原理相通，可为电动汽车驱动系统中的功率开关器件提供新型调控思路。特别是其低功耗、可逆切换特性，对车载OBC充电机和电机驱动控制器中的磁性元件（如变压器、电感）小型化设计有参...

Ronglong Wang · Fan Xie · Bo Zhang · Dongyuan Qiu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

级联DC-DC变换器与DC-AC逆变器系统（CDCACS）广泛应用于可再生能源并网系统，其稳定性是系统可靠运行的基础。现有阻抗或平均模型难以分析倍周期分岔等复杂非线性行为，而离散时间映射（DTM）模型虽可实现，但难以适用于不同开关频率的级联系统且建模复杂。此外，CDCACS状态方程时变且无传统平衡点，无法直接应用Lyapunov间接法分析稳定性。为此，本文提出基于分相角分析（PAA）的逆变器离散时间映射模型（ACDTM），将时变系统转化为时不变系统，显著降低建模复杂度，并能准确预测系统倍周期分岔...

解读: 该分相角离散时间映射建模方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的稳定性设计具有重要价值。针对两级拓扑（Boost+逆变器）系统，该方法可精确预测倍周期分岔等非线性失稳现象，突破传统阻抗分析局限。可直接应用于：1）SG250HX等大功率组串逆变器的DC-DC与逆变级联控制参数优化；2）Pow...

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...