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用于单相隔离式准单级AC-DC变换器的改进调制策略以改善电流特性
Improved Modulation Strategy for Single-Phase Isolated Quasi-Single-Stage AC–DC Converter to Improve Current Characteristics
Xiaoguang Li · Fengjiang Wu · Guijie Yang · Hongchen Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种针对单相隔离式准单级AC-DC变换器的改进三相移（ITPS）调制策略，旨在实现相邻开关周期间的电流解耦，并降低电网电流畸变。此外，文章首次分析了死区效应对所提ITPS的影响，揭示了死区会导致电流畸变等问题。
解读: 该研究提出的改进三相移（ITPS）调制策略及死区效应分析，对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在单相隔离式拓扑中，通过优化调制实现电流解耦和降低畸变，能显著提升电能质量，满足日益严格的并网标准。建议研发团队将其应用于户用储能系统中的双向DC-DC变换环节，以提升系...
一种基于机器学习的光伏系统在复杂局部遮阴条件下的全局最大功率点跟踪技术
A Machine Learning-Based Global Maximum Power Point Tracking Technique for a Photovoltaic Generation System Under Complicated Partially Shaded Conditions
Yi-Hua Liu · Yu-Shan Cheng · Yu-Chih Huang · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
在局部遮阴条件下，光伏系统输出功率与电压关系呈多峰特性，导致全局最大功率点（GMPP）追踪困难。本文提出一种基于机器学习的两阶段GMPPT方法：第一阶段采用回归树预测GMPP大致位置，第二阶段利用α-扰动观察法精确捕获GMPP。通过建立仿真平台生成训练数据，优化并集成回归树模型。在252种遮阴模式下，平均跟踪损耗为2.13 W，平均响应时间0.11秒，准确识别出244种情况下的GMPP区间。实验结果表明，该方法在追踪精度和速度上均优于五种先进方法。
解读: 该机器学习GMPPT技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要应用价值。当前SG逆变器在复杂遮阴场景下的多峰功率曲线处理仍依赖传统扰动观察法，易陷入局部最优。该研究提出的回归树+α-扰动观察两阶段方法，可将平均响应时间缩短至0.11秒，跟踪损耗降至2.13W，显著优于现有方案。建议将...
一种用于包络跟踪放大器的带反自举电平转换器的单片GaN DC-DC降压转换器
A Monolithic GaN DC–DC Buck Converter With an Antibootstrap Level Shifter for Envelope-Tracking Amplifier
Longkun Lai · Chenhao Li · Xin Jiang · Shuoxiong Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
DC-DC降压转换器是提升现代通信系统效率的关键模块。本文提出了一种用于包络跟踪应用的新型单片GaN DC-DC降压转换器，集成了功率级和驱动器。首次提出了一种功耗近乎为零的反自举电平转换器，有效降低了驱动功耗。
解读: 该研究聚焦于GaN器件的单片集成及驱动电路优化，对阳光电源的功率电子技术储备具有参考价值。在光伏与储能领域，随着对高功率密度和高效率的追求，GaN等宽禁带半导体在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中的应用前景广阔。该文提出的“近零功耗”电平转换技术，可为阳光电源下一代高频、高效率功率模块的驱动电路设计...
基于变开关周期的DAB三相单级隔离式AC-DC变换器空间矢量移相调制
Variable Switching Periods Based Space Vector Phase-Shifted Modulation for DAB Based Three-Phase Single-Stage Isolated AC–DC Converter
Fengjiang Wu · Xiaoguang Li · Guijie Yang · Hongchen Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文首次分析了基于双有源桥（DAB）的三相单级AC-DC变换器在现有双周期解耦空间矢量移相调制（DPD-SVPSM）下的最大相电流与传输功率。研究发现，现有调制策略中相等的开关周期分配方式降低了控制周期的利用率，并提出了变开关周期调制方案以优化性能。
解读: 该研究针对DAB拓扑的调制优化，对阳光电源的储能变流器（PCS）及大功率双向DC-DC变换模块具有重要参考价值。DAB是PowerTitan等储能系统核心功率变换单元，通过优化空间矢量移相调制策略，可有效提升变换器在宽电压范围下的功率传输能力与效率，降低开关损耗。建议研发团队关注该变开关周期算法在提...
由于栅极空穴注入与复合，p-GaN/AlGaN/GaN HEMT的栅极可靠性增强
Enhanced Gate Reliability of p-GaN/AlGaN/GaN HEMTs Due to Gate Hole Injection and Recombination
Manuel Fregolent · Carlo De Santi · Mirco Boito · Michele Disarò 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
本文深入揭示了在正向栅极应力下，具有p-GaN栅的常关型GaN HEMT器件退化机制，提出并验证了栅极空穴注入与界面复合对器件可靠性的关键作用。研究表明，空穴注入可有效中和栅介质层中的正电荷，抑制阈值电压漂移，同时降低栅极漏电流。通过优化p-GaN层掺杂与界面质量，显著提升了器件在长期应力下的稳定性。该机制为提升GaN基功率器件的栅极可靠性提供了新的理论依据和技术路径。
解读: 该p-GaN栅极可靠性增强机制对阳光电源GaN功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，GaN HEMT可实现更高开关频率和功率密度，但栅极可靠性是制约其大规模应用的关键。研究揭示的空穴注入抑制阈值漂移机制，为优化PowerTitan储能系统中GaN器件的长期稳定性提供理论依...
一种增强型基于人工神经网络的多相交错DC-DC变换器纹波最小化技术
An Enhanced ANN-Based Ripple Minimization Technique for Multiphase Interleaved DC-DC Converters
Ahmed Djamel Ayad · Ahmed Safa · Abdelmadjid Gouichiche · Saad Mekhilef · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种优化的相电流形状因子—人工神经网络（PCSF-ANN）实现方法，通过动态调节PWM信号间的相位差，以最小化多相DC-DC变换器的总电流纹波。该方法对参数变化、非对称设计、开路故障（OCF）、电压波动和负载变化具有强鲁棒性。为提升性能，首先采用线性近似建模三角形相电流波形，降低数据采集复杂度；其次将OCF检测与主ANN解耦，并采用更小、高效的网络结构，显著减少内存占用并加快执行速度。实验结果表明，新方法在保持纹波抑制性能的同时，将计算时间由373 μs降至136 μs。
解读: 该增强型ANN纹波抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的DC-DC变换器优化具有直接应用价值。通过动态调节多相交错PWM相位差，可显著降低电流纹波，减小滤波器体积，提升功率密度。其对参数变化、开路故障和电压波动的强鲁棒性，契合储能系统宽工况运行需求。136μs的快速计算响应...
一种具有10GHz路径点速率的GaN FET任意波形栅极驱动器全定制设计
Full Custom Design of an Arbitrary Waveform Gate Driver With 10-GHz Waypoint Rates for GaN FETs
Dawei Liu · Harry C. P. Dymond · Simon J. Hollis · Jianjing Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文介绍了一种用于GaN FET的数字可编程任意波形栅极驱动器。通过主动栅极驱动技术，该驱动器能够精确塑造功率器件的开关轨迹，从而在不牺牲效率的前提下有效抑制电磁干扰（EMI）。该设计实现了10GHz的路径点速率，为高频电力电子应用提供了极高的控制精度。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和户用储能产品中对功率密度和效率要求的不断提升，GaN器件的应用前景广阔。该研究提出的高频任意波形驱动技术，能够显著优化GaN器件的开关过程，有效解决高频化带来的EMI难题。建议研发团队关注该技术在下一代高频紧凑型逆变器及微型逆变器中的应用，通过精细化的栅极驱动策略，进一步...
重复短路应力下p-GaN栅HEMT的短路能力与器件不稳定性研究
Study of the Short-Circuit Capability and Device Instability of p-GaN Gate HEMTs by Repetitive Short-Circuit Stress
Ning Yang · Chaowu Pan · Zhen Wu · Pengxiang Bai 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文研究了肖特基型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在不同应力参数下的重复短路（SC）退化行为。首次记录并分析了器件特性的恢复动力学，揭示了其退化机制。研究发现，在重复短路应力下，器件表现出显著的阈值电压（VTH）漂移等不稳定性。
解读: GaN器件作为宽禁带半导体的代表，在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有巨大的应用潜力。本文揭示的p-GaN栅HEMT在重复短路下的退化机制及恢复动力学，对于优化阳光电源产品的驱动电路设计、短路保护策略及器件选型具有重要参考价值。建议研发团队在开发下一代高频、高效电力电子变换器时，...
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...
一种利用开关电容滤波器实现两电平逆变器驱动感应电机全速范围谐波抑制的方案
A Harmonic Suppression Scheme for Full Speed Range of a Two-Level Inverter Fed Induction Motor Drive Using Switched Capacitive Filter
Sumit Pramanick · R. Sudharshan Karthik · Najath Abdul Azeez · K. Gopakumar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种基于开关电容滤波器的新型谐波抑制方案，用于两电平逆变器驱动的三端感应电机。通过将电容馈电的H桥级联至传统两电平逆变器，消除了包括六阶运行在内的全调制范围内的五次和七次谐波，并首次实现了十二边形电压矢量控制。
解读: 该技术通过级联H桥辅助电路优化了两电平逆变器的输出谐波性能，特别是在全调制范围内的谐波抑制能力。对于阳光电源而言，虽然该研究侧重于电机驱动，但其“级联辅助电路”的拓扑思想对提升光伏逆变器（尤其是组串式逆变器）在极端工况下的电能质量具有参考价值。建议研发团队关注该方案在降低输出滤波器体积、提升功率密度...
基于克拉默-拉奥界分析的锂离子电池荷电状态与健康状态联合估计电流剖面优化
Current Profile Optimization for Combined State of Charge and State of Health Estimation of Lithium Ion Battery Based on Cramer–Rao Bound Analysis
Ziyou Song · Xiaogang Wu · Xuefeng Li · Jing Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文针对锂离子电池的荷电状态（SoC）与健康状态（SoH）在线估计问题，基于一阶等效电路模型（ECM），采用多尺度扩展卡尔曼滤波进行参数与状态估计。研究指出电池激励电流剖面对估计精度影响显著，通过克拉默-拉奥界（CRB）分析优化电流激励，旨在提升电池管理系统的估计效率与可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源储能业务的核心——电池管理系统（BMS）。在PowerTitan和PowerStack等大型储能系统中，精准的SoC/SoH估计是实现电池簇均衡管理、延长循环寿命及保障安全运行的关键。通过CRB理论优化电流激励剖面，可提升BMS在复杂工况下的状态感知精度，减少因估算偏差导致的...
基于并行执行的光伏与储能集成柔性牵引供电系统实时能量管理策略
Parallel-Execute-Based Real-time Energy Management Strategy for FTPSS integrated PV and ESS
Junhao Li · Qi Guo · Xin Wang · Chunming Tu 等7人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.385
摘要 构建集成铁路电力调节器（RPC）、储能系统（ESS）和光伏发电（PV）的柔性牵引供电系统（FTPSS），对于实现低碳、经济的铁路运输具有重要意义。然而，现有的基于规则的能量管理策略（EMS）仅关注RPC与ESS，其在接入光伏的FTPSS中适用性和经济性受限。此外，FTPSS的运行优化模型复杂且数据密集，导致现有优化型EMS在可靠性与实时性方面普遍表现不佳。为此，本文提出一种基于并行执行的FTPSS实时能量管理策略，适用于集成光伏与储能的系统。首先，通过改进的基于规则的EMS实现对光伏、储能...
解读: 该轨道交通柔性供电系统的并行执行能量管理策略对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同控制具有重要参考价值。文中提出的规则与优化算法并行切换机制可应用于PowerTitan储能系统,提升多能源协调的实时性与经济性。三相不平衡治理技术可增强阳光电源在轨道交通场景的RPC产品竞争力。建议将该多目...
用于全向无线电能传输的最小线圈数平面型接收线圈
Plane-Type Receiving Coil With Minimum Number of Coils for Omnidirectional Wireless Power Transfer
Ji H. Kim · Byeong G. Choi · Seog Y. Jeong · Seung H. Han 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文首次提出了一种仅含两个线圈的新型接收（Rx）线圈结构，实现了对任意发射（Tx）系统的全向无线电能传输（WPT）。该结构采用平面十字形铁氧体磁芯，每个磁芯支路均与两个线圈相交，有效提升了能量传输的灵活性与空间适应性。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但随着电动汽车充电技术向无线化、智能化方向演进，该研究中关于磁耦合结构优化及全向传输的设计思路，可作为公司在未来前瞻性充电技术布局中的技术储备。建议关注其在小型化、高效率磁耦合设计方面的应用，...
面向脉冲负载的1-kV碳化硅LLC变换器线性-非线性最优步进控制
Linear–Nonlinear Optimal Step Control for 1-kV SiC LLC Converters With Pulse Loads
Kaiqi Yao · Zhiliang Zhang · Jiacheng Tang · Zhesi Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
针对脉冲负载需求，本文提出了一种线性-非线性步进负载控制策略。该方法通过计算初始开关频率和占空比，使变换器在从空载到满载的瞬态过程中，以最小的输出电压跌落和最短的调节时间达到满载稳态运行点。
解读: 该研究针对高压SiC LLC变换器的瞬态响应优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器的DC-DC级具有重要参考价值。随着储能系统在调频等脉冲式负载场景下的应用增加，该控制策略能显著提升系统在负载突变时的电压稳定性，减少输出电压跌落。建议研发团队关注...
1.2kV平面型与沟槽型SiC MOSFET体二极管重复脉冲电流应力下的退化研究
Investigation on Degradation of 1.2-kV Planar and Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Pulse Current Stress of Body Diode
Hengyu Yu · Michael Jin · Jiashu Qian · Monikuntala Bhattacharya 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文首次实验研究了1.2kV商用SiC MOSFET（平面栅、增强对称沟槽及非对称沟槽结构）的体二极管可靠性。通过提出的重复脉冲电流测试平台，在保证热限制的前提下实现了高电流测试。研究揭示了不同结构SiC MOSFET在体二极管导通应力下的退化机理，为功率器件选型与可靠性设计提供了重要参考。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着公司产品向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用已成主流。本文针对不同结构SiC MOSFET体二极管在重复脉冲下的退化研究，对公司优化逆变器及PCS的死区时...
皮秒级4H-SiC二极管雪崩整形器演示：电压上升率达11.14 kV/ns，峰值功率密度达62 MW/cm²
Demonstration of Picosecond 4H-SiC Diode Avalanche Shaper With Voltage Rise Rate of 11.14 kV/ns and Peak Power Density of 62 MW/cm^2
Yu Zhou · Xiaoyan Tang · Qingwen Song · Chao Han 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文首次实验演示并表征了一种具有新型p+/p-/n+多层外延结构的高性能皮秒级4H-SiC二极管雪崩整形器（DAS）。通过连续多层外延晶圆生长技术制备，实现了极高的电压上升率和功率密度，为高频、高压脉冲功率应用提供了新的技术路径。
解读: 该研究展示了SiC材料在极端开关速度和功率密度下的潜力，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。首先，在组串式光伏逆变器和PowerTitan储能系统中，SiC器件的应用已成为提升功率密度和效率的关键，该技术有助于进一步优化高频开关电路设计。其次，在电动汽车充电桩领域，极高的电压上升率可用于开发更高效...
基于温度相关扩展卡尔曼滤波与深度学习的锂离子电池荷电状态与健康状态联合估计方法
A State-of-Charge and State-of-Health Joint Estimation Method of Lithium-Ion Battery Based on Temperature-Dependent Extended Kalman Filter and Deep Learning
Shiquan Wang · Kai Ou · Wei Zhang · Ya-Xiong Wang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
准确估算荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）对于改进电池管理技术至关重要。然而，电池会受到温度和老化的影响，导致其呈现出更难以表征的非线性关系。本文提出了一种基于温度相关扩展卡尔曼滤波器（EKF）和深度学习的锂离子电池SOC - SOH联合估算方法。首先，创建包含温度和容量变量的电池模型状态矩阵、控制矩阵和观测矩阵，以便在本地端使用EKF进行实时SOC估算。其次，利用卷积神经网络（CNN）和注意力机制提取并加权电池老化特征，并结合门控单元解决长序列记忆问题，从而在远程计算平台上进行SOH估算。...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角看，这项基于温度依赖扩展卡尔曼滤波与深度学习的SOC-SOH联合估算技术具有显著的工程应用价值。该技术直击储能系统电池管理的核心痛点——在复杂温度环境和电池老化条件下实现精准状态估计，这对我司大规模储能电站和户用储能产品的安全性、经济性至关重要。 技术架构上，论文提出的"...
用于轻载效率提升的具有动态总线电压控制的两级48V-12V/6V-1.8V电压调节模块
Two-Stage 48 V-12 V/6 V-1.8 V Voltage Regulator Module With Dynamic Bus Voltage Control for Light-Load Efficiency Improvement
Chao Fei · Mohamed H. Ahmed · Fred C. Lee · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
针对高端服务器应用，本文提出了一种两级48V-12V-1.8V电压调节模块（VRM）。第一级采用LLC谐振变换器实现高效隔离，第二级采用多相Buck变换器降压至1.8V。针对CPU轻载运行工况，通过动态总线电压控制策略，显著提升了系统整体的轻载转换效率。
解读: 该文献探讨的高频DC-DC变换及轻载效率优化技术，主要应用于数据中心服务器电源领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏、储能及充电桩，但其iSolarCloud智能运维平台及部分储能系统（如PowerStack）内部的辅助电源系统、BMS控制电路或高密度功率模块设计，可借鉴该文中关于动态总线电压控制的...
一种无需位置反馈且免疫逆变器非线性的PMSM驱动电感估计方法
A Position-Feedback-Free and Inverter-Nonlinearity-Immune Inductance Estimation Method for PMSM Drives without Signal Injection
Yangwei Zhou · Ziling Nie · Li Peng · Xudong Zou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
准确的在线增量电感L<sub>d</sub>、L<sub>q</sub>映射对基于模型的控制、无传感器观测及实时故障诊断至关重要。现有方法依赖离线测试或信号注入，存在速度慢、扰动系统、依赖转子位置和难以补偿逆变器非线性等问题。本文提出一种无需信号注入与位置反馈的电感估计算法，通过重构电压矢量序列形成可抑制死区畸变与器件压降的虚拟电压矢量。结合分段多采样线性回归提取电流斜率，实现抗噪声与死区干扰的电感估计。该方法具备三重协同优势：虚拟电压矢量框架、多采样电流斜率估计及无信号注入的位置无关观测器。实...
解读: 该无位置传感器电感估计技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可实现PMSM飞轮储能系统的免传感器控制与在线参数自适应，提升系统可靠性并降低成本。对新能源汽车电机驱动产品，该方法可在全工况下实时更新Ld/Lq映射表，优化MTPA/弱磁控制精度，同时免疫SiC器件死区非线...
肖特基旁路二极管在高温反向偏压运行条件下光伏组件中长期耐久性评估
Long term durability assessment of Schottky bypass diodes in photovoltaic modules under high temperature reverse bias operation
Karan P.Ran · Narendra Shiradka · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 尽管光伏组件中的旁路二极管大部分时间处于反向偏置状态，且常常工作在升高的温度下，但目前尚无系统性的测试方法或评估流程来考察其对长期可靠性的影响。本文首次针对高温反向偏压（HTRB）运行条件下旁路二极管的耐久性进行了详细研究。从四种商用肖特基旁路二极管型号中各选取十个样品，在每一HTRB测试温度下进行试验。所有二极管在HTRB测试前均通过正向和反向I-V特性进行了表征。HTRB测试分别在120 °C、130 °C和140 °C下进行，持续1000小时或直至所有样品失效。所选测试温度低于被测二...
解读: 该研究揭示旁路二极管高温反偏失效机制，对阳光电源SG系列光伏逆变器及组串式方案具有重要价值。研究发现95%失效发生在前6小时且呈短路模式，可指导我们优化MPPT算法中的旁路二极管健康监测策略。通过反向漏电流特征预测失效的方法，可集成到iSolarCloud平台实现预测性维护。建议在1500V高压系统...
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