H. Abnavi · C. Steenge · J. W. Berenschot · N. R. Tas 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月

双向开关（bidiswitch）是广泛用于电池保护的关键组件。在电池充放电过程中，双向开关应能够在两个方向上均处理足够的电流并阻挡高电压。在这项工作中，我们提出了一种新型的硅双向开关：积累模式沟槽双向开关（AM 双向开关）。由于采用了激进的单元尺寸（≤ 0.6 μm），积累模式场效应和降低表面电场（RESURF）效应均可被利用，因此无需单独的 p 型体连接，从而可以获得极小的比导通电阻（$R_{\text {on,sp}}$），甚至极小的泄漏电流（$I_{\text {rev}}$）。基于理论框...

解读: 从阳光电源储能系统和电池管理业务角度来看，这项硅基累积型沟槽双向开关技术具有重要的应用价值。该器件作为电池保护的核心元件，直接关系到我们储能产品的安全性、效率和成本竞争力。 该技术的核心创新在于通过亚微米级沟槽结构（≤0.6μm）实现累积模式场效应与RESURF效应的协同，省去了传统结构中独立的p...

Ahmed Hashim · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本研究旨在制备掺杂Si3N4–SrTiO3纳米材料的聚苯乙烯（PS），以应用于未来的光子学和纳米电子学领域。研究了PS/Si3N4/SrTiO3薄膜的结构、电学和光学特性。结果表明，当Si3N4/SrTiO3浓度增加至6.6 wt.%时，在λ = 300 nm处的吸收率比纯PS提高了90%，在λ = 800 nm处提高了95.8%。随着Si3N4/SrTiO3纳米颗粒（NP）含量增至6.6 wt.%，PS的禁带宽度在允许跃迁情况下从4.22 eV降低至2.4 eV，而在禁戒跃迁情况下则从4.1 ...

解读: 该PS/Si3N4/SrTiO3纳米复合材料在介电性能和光学特性方面的突破,对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其介电常数提升至4、带隙可调(2.4-1.5eV)的特性,可启发ST系列PCS中电容器薄膜材料的优化设计,提升功率密度和能量存储效率。该纳米复合技术路线也可应用于SiC/GaN功率器件的绝...

Yuzhi Chen · Chi Li · Jianwei Liu · Yifan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

在基于碳化硅的电压源换流器（VSCs）中，搭配肖特基势垒二极管（SBDs）存在权衡问题。虽然肖特基势垒二极管可降低续流损耗并减轻双极传导的不利影响，但其结电容也会导致开关损耗增加。本文提出了一种以导通电阻为设计变量、旨在提高换流器效率的肖特基势垒二极管系统选择策略。以一个采用1.2 kV金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFETs）和四组1.2 kV肖特基势垒二极管的三相电压源换流器为例进行研究。在较宽的温度范围内对MOSFET/肖特基势垒二极管对的静态和开关特性进行了测量和分析。评...

解读: 该研究对阳光电源的SiC器件应用具有重要指导意义。SBD选型优化可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率级设计，通过合理匹配SBD导通电阻，可优化系统损耗分布，提升整机效率。特别是在1500V高压系统中，优化后的SBD可有效降低续流损耗，改善热设计裕度。这对提升产品可靠性和降低散热成...

Duc-Tri Do · Vinh-Thanh Tran · Khai M. Nguyen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

本文提出一种新型少器件三级开关电容升压逆变器（3L-SC-BI）。其逆变侧仅需八个开关，较传统三级F型逆变器节省四个开关。采用开关电容结构可实现中点电压自平衡，无需电压传感器，并提升电压增益。与传统开关电容逆变器不同，电容并联时无显著涌流，其电流由电感电流限制。提出一种新的空间矢量调制方法，利用低直通状态在小矢量期间实现电容并联充电，且不影响输出电压。调制指数与升压开关占空比独立控制，提高了调制利用率，实现高电压增益和低器件电压应力。实验通过1-kVA样机验证，相比现有拓扑，在G=3.12和G=...

解读: 该三级开关电容升压逆变器技术对阳光电源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。其核心优势在于：1）减少四个开关器件，可直接降低PowerTitan储能系统的功率模块成本和体积；2）中点电压自平衡特性简化了三电平拓扑的控制复杂度，提升系统可靠性；3）高电压增益（G=3.12）特别适合低...

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%...

Kai ZhaoYing LiuYue ZhouWenlong MingJianzhong Wu · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

准确估计电池荷电状态（SOC）、健康状态（SOH）及剩余使用寿命（RUL）对储能技术发展至关重要。本文提出一种融合时间卷积网络（TCN）与长短期记忆网络（LSTM）的数字孪生（DT）支持型电池状态估计算法。构建四层层次化DT架构以克服传统电池管理系统在计算与存储上的局限，并引入基于迁移学习的在线TCN-LSTM模型，实现神经网络参数的动态更新与实时精度优化。实验结果表明，该方法在90个循环数据下SOC、SOH和RUL的平均均方根误差分别为1.1%、0.8%和0.9%，显著优于传统CNN等模型，展...

解读: 该数字孪生支持的电池状态估计技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。TCN-LSTM融合架构可直接集成至BMS系统，实现SOC/SOH/RUL的高精度实时估计（RMSE<1.1%），显著提升电池全生命周期管理能力。四层DT架构突破边缘侧计算瓶颈，可与iSol...

Geye Lu · Qiuqiong Lin · Dayong Zheng · Pinjia Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

针对多串光伏系统中各直流支路升压变换器的直流母线电容退化故障问题，提出一种基于母线电压和单串电缆电流的综合故障预测方法。通过构建三维平面y=f，结合去耦电缆参数，分别估计电容的等效串联电阻Rx和电容值Cx，并提出融合Rx与Cx⁻¹变化趋势的新型退化指标D，提升评估灵敏度。仿真与实验验证表明，该方法对多串电缆不确定性及工况变化具有强鲁棒性，参数估计最大误差为1.6%，D指标分辨率达1.18 dis/mΩ，且无需直接测量电容电压或电流，易于实现。

解读: 该直流母线电容在线退化预测技术对阳光电源SG系列多串光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。通过仅测量母线电压和单串电流即可实现ESR和电容值的解耦估计（误差≤1.6%），无需额外传感器，可直接集成到现有MPPT控制架构中。融合Rx与Cx⁻¹的退化指标D（分辨率1.18 dis/mΩ）能显著提升...

Guangjie Gao · Zhihong Liu · Lu Hao · Fang Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

在硅衬底上制备了具有 160 纳米 T 形凹槽栅的增强型（E 型）AlN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）。所制备的器件阈值电压（${V}_{\text {TH}}$）为 +0.35 V，最大漏极电流（${I}_{\text {DMAX}}$）为 1.58 A/mm，导通电阻（${R}_{\text {ON}}$）低至 1.8 Ω·mm，峰值跨导（${G}_{\text {MMAX}}$）超过 580 mS/mm。截止频率（${f}_{\text {T}}$）达到 85 GHz，最大振荡频...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项增强型AlN/GaN HEMT技术展现出显著的战略价值。该器件在低供电电压（6V）下实现80.4%的功率附加效率（PAE），这一突破性指标直接契合我们光伏逆变器和储能变流器对高效功率转换的核心需求。 技术优势方面，该器件的正阈值电压（+0.35V）实现了常关特性，这对...

刘旭范世岩何青李红 · 中国电机工程学报 · 2025年14月 · Vol.45

压缩二氧化碳储能作为一种适用于大规模应用的物理储能技术，可有效提升新型电力系统的稳定性与可靠性。为提高跨临界系统低压侧储气密度并降低对天然洞穴或大型储气库的依赖，本文提出一种基于硫酸胍（Gua2SO4）溶液吸附低压二氧化碳的吸附式储能系统。建立热力学模型，结合能量与㶲分析方法开展性能研究。结果表明：系统在基准工况下循环效率达69.43%，能量密度为9.80 kW·h/m³；提升涡轮机械效率、降低冷却温度与换热器夹点温差、提高释能压力均有助于性能提升；吸附压力需合理设定以平衡效率与能量密度，当吸附...

解读: 该吸附式CO2储能技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其69.43%循环效率和14.45 kW·h/m³能量密度，可作为ST系列储能变流器的配套物理储能方案，突破电化学储能的容量限制。压缩气体储能技术可与现有ESS集成方案形成互补，提升电网侧储能系统的长时储能能力（8小时...

Manoj Saxena · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本研究探讨了在用于高频应用的AlN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）上原位生长的氮化硅（SiNx）层中欧姆接触的形成与优化。采用标准的Ti/Al/Ni/Au金属体系，获得的接触电阻（RC）为0.14 Ω·mm，方块电阻（RSH）为629 Ω/□，比接触电阻为1.2 × 10−6 Ω·cm2。高温退火过程中，Ti金属与下方的SiNx层发生界面反应，生成钛硅化物（TixSiy）复合物和氮化钛（TiN）。接触退火在氮气氛围中通过快速热退火（RTP）工艺完成，实验发现800 °C下退火60秒可获得...

解读: 该AlN/GaN HEMT欧姆接触优化技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究实现的0.14Ω·mm接触电阻和340mS/mm峰值跨导,可显著降低SG系列光伏逆变器和ST储能变流器中GaN功率开关的导通损耗。原位SiNx层与Ti/Al金属化方案形成的低阻接触,适用于三电平拓扑和高频开关场景。80...

Abhishek Pari · Alok Kumar · Palanisamy Muthukumar · Amaresh Dalal 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

氢气作为清洁能源载体，对可持续能源未来至关重要。高效的压缩技术对其有效储存与运输具有关键作用。本研究详细阐述了一种工业级绿色氢气压缩系统的研制过程，该系统采用金属氢化物氢气压缩机（MHHC），并集成可再生热能系统。该系统利用低于100°C的低温热源，可将氢气从初始压力10–20 bar压缩至超过250 bar。在本研究中，共将550 g氢气在反应器内通过三个阶段压缩至300 bar，操作温度范围为5–91.2 °C，因此适用于与太阳能热系统耦合应用。第一级反应器装有25 kg La0.8Ce0....

解读: 该金属氢化物压缩技术为阳光电源绿氢储能系统提供创新方向。可与ST系列储能变流器和SG光伏逆变器耦合,利用<100°C低品位余热实现10-300bar氢压缩,首级效率5%。适配工商业光伏场景:PowerTitan储能系统可提供热管理能量,iSolarCloud平台可优化三级压缩循环控制。该技术可拓展至...

Hangyu Yua · Florian Bernard Berset · Pyry Mäkinen · Cédric Frantz 等14人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 在线性能表征与故障状态诊断对于确保微型热电联产（μ-CHP）固体氧化物燃料电池（SOFC）系统的家庭安全运行和延长使用寿命至关重要。然而，针对紧凑型SOFC系统实现快速且准确的故障检测与性能表征仍是一个挑战。本研究应用多种诊断方法对一个μ-CHP SOFC系统进行表征，包括恒电流电位法、电化学阻抗谱（EIS）、总谐波失真（THD）分析工具。性能表征与状态诊断在不同功率需求、燃料不足、高碳燃料供给以及长期运行条件下进行。正常工况与燃料不足条件下的EIS结果表明，远离燃料入口的底部27-cel...

解读: 该SOFC微型热电联供系统的快速诊断技术对阳光电源氢能储能系统具有重要借鉴价值。文中采用的电化学阻抗谱(EIS)和总谐波失真(THD)在线监测方法,可应用于ST系列储能变流器的电池健康状态诊断。燃料饥饿检测逻辑(0.01-0.1Hz正弦激励)可移植到PowerTitan系统的电池簇不均衡预警中。长期...

辛振马欣伟赖耀康刘新宇白月 · 中国电机工程学报 · 2025年13月 · Vol.45

高共模抑制比（CMRR）的浮动测量对功率变换系统评估至关重要。宽禁带器件如SiC MOSFET的高速开关特性引入高dv/dt干扰，给电压测量带来挑战。现有商用探头因对称性缺陷、成本高或温漂问题难以兼顾高CMRR与低成本需求。本文分析隔离探头共模增益机理及CMRR影响因素，提出基于三同轴线缆的扰动抑制方案，并设计采用射频Balun或数字隔离+FPGA的探头结构。实验验证表明，探头带宽达228 MHz，灵敏度误差在81 MHz内低于3%，CMRR达78 dB@1 MHz、65 dB@10 MHz，兼...

解读: 该高CMRR隔离电压探头技术对阳光电源的SiC功率器件测试与产品优化具有重要价值。可直接应用于SG系列光伏逆变器、ST系列储能变流器和充电桩等产品的SiC MOSFET开关特性测试,有助于精确评估dv/dt干扰和开关损耗。其78dB@1MHz的高CMRR性能可显著提升测试精度,而低成本设计也适合产线...

Yulei Wang · Jiakun Gong · Zheng Zeng · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

下一代宽带隙（WBG）功率器件取得了进展，其特点是阻断电压更高、开关速度更快，这导致了超高 $dv/dt$ 的出现。这三个因素共同对未来高性能测量系统提出了严苛的性能要求。本文深入探讨了下一代 WBG 器件在低端和高端动态测试过程中遇到的挑战。基于此探讨，总结了未来电气隔离测试系统的性能要求，即扩展至中压水平的宽动态范围、至少 500 MHz 的最小测量带宽、在 100 MHz 时至少 50 dB 的共模抑制比（CMRR）以及超过 100 V/ns 的 $dv/dt$ 抗扰度。为了有效实现这些目...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项探针隔离扩展技术对我们在高性能宽禁带功率器件测试领域具有重要战略意义。随着公司在光伏逆变器和储能系统中大规模应用SiC MOSFET等新一代宽禁带器件，器件的开关速度已突破传统Si器件极限，dv/dt可达100V/ns以上，这给产品研发和质量管控中的精确测量带来严峻挑战...

Zaixing Wang · Yi Lin · Yu Guo · Fengli Liang 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

可靠的离网能源供应在偏远地区和应急场景中仍然面临挑战，特别是对于通信基站而言，传统的单燃料系统常常面临燃料依赖性和供应中断的问题。在我们前期验证了现场制氢用多燃料重整技术的基础上，本研究开发了一种集成燃料重整与燃料电池技术的替代燃料灵活发电系统。首先通过实验验证该系统的可行性，随后通过仿真模拟评估多种系统结构。实验验证结果表明，甲烷、甲醇、乙醇、煤油和柴油五种燃料均能实现稳定的氢气生成和持续的电力输出。各燃料系统均可稳定输出接近500 W的功率，燃料转化率均超过95%，氢气含量高于70%，产氢速...

解读: 该多燃料制氢-燃料电池系统为阳光电源离网储能方案提供重要补充思路。针对通信基站等场景,可与ST系列PCS协同构建混合供电系统:燃料电池提供长时基载,储能系统负责功率调节与波动平抑。系统53.1%的能效及多燃料适应性,启发iSolarCloud平台开发燃料-储能协同优化算法。GFM控制技术可实现燃料电...

Gain GBW: · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

温度对用于高功率应用的高频AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的性能和可靠性具有重大影响。尽管已有大量研究，但这些器件在宽温度范围内的多偏置行为仍缺乏充分理解。本研究通过从-40℃到150℃的温度范围内系统地分析直流特性、静电特性、非线性特性以及模拟/射频参数，填补了这一空白。通过对导通态与截止态电流、亚阈值特性、跨导（gm）及其导数，并结合三阶互调失真（IMD3）、1 dB压缩点（1-dB CP）和总谐波失真（THD）等参数进行评估，同时考察增益（Av）和栅极-漏极电容（Cgd）等...

解读: 该GaN HEMT温度特性研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的-40至150℃宽温范围内跨导、非线性失真(IMD3/THD)及射频性能退化规律,可直接指导ST系列PCS和SG逆变器中GaN器件的热管理设计与多工况优化。特别是温升导致的开态电流下降、关态漏电增加特性,为三电平拓扑的开关损...

Zhuhao Zhanga1 · Guanghua Zhenga1 · Lili Wang · Ning Ding 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要 本文提出了一种创新且全面的环境、能源与经济评估框架，用于潜在前景广阔的太阳能热电子-斯特林发电（TSP）技术，该技术将热电子发射与传统的10 kW碟式-斯特林转换系统相结合。首次通过参考原材料的工业生产过程，核算了热电子能量转换器的碳排放。在整个从摇篮到坟墓的生命周期中，TSP的净碳排放量为17726.35 kgCO₂当量，其中热电子转换器和斯特林发动机分别贡献了2.01×10³和5.38×10³ kgCO₂当量。在杭州，当发射极功函数为1.8 eV、收集极功函数为1.1 eV时，TSP的...

解读: 该热离子增强碟式斯特林发电技术展示了32.91%的高效光热转换能力,为阳光电源光储一体化系统提供创新思路。其全生命周期碳排放评估方法可应用于ST系列储能系统的环境效益分析,49.73美元/MWh的平准化度电成本验证了高效转换技术的经济性。该研究的能量转换优化理念可启发SG系列逆变器在MPPT算法和功...

Ping Wang · Yanming Liu · Qian Li · Zixu Pang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种新型二次侧可重构S/SP（R-S/SP）补偿网络及参数设计方法。该网络通过开关切换实现无需通信的负载无关恒流模式（CCM）与恒压模式（CVM）重构。基于双端口网络传输矩阵法，详细推导了通用设计方法。通过调节参数因子，R-S/SP拓扑可在宽负载范围内维持零电压开关特性，并在偏移容忍条件下保持电压与电流增益稳定，且增益可调。实验研制了0.6 MHz、108 W的IPT样机，CVM输出72 V，CCM输出1.5 A。结果表明，系统在全阻抗范围内实现了CCM与CVM的负载无关切换，在±21%...

解读: 该可重构S/SP补偿IPT技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其负载无关CC/CV模式切换特性可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩设计，实现无通信协议的恒流预充与恒压充电自动切换，简化控制系统。0.6MHz高频化设计与ZVS软开关技术可借鉴至SiC/GaN功率器件应用，提升ST储能变...

Morten Phan Klitko · Albert Lopez de Moraga · Julian Taubman · Stéven Pirou 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 固体氧化物电池（SOC）由于其无与伦比的效率，适用于大规模电解应用。目前燃料电极支撑型电池的性能瓶颈在于Ni-YSZ燃料电极，其在高电流密度下会发生严重的退化，从而限制了氢气的生产能力。为克服上述限制，本研究展示了将Ni-GDC（Ce0.9Gd0.1O1.95）燃料电极集成到共烧结薄电解质电池中的可行性。Ni-GDC在电解质支撑型电池中广泛应用，且未表现出类似的退化现象。本研究在制造工艺上的创新之处在于将共烧结温度降低至1250°C，以抑制GDC与氧化锆基电解质之间的有害互扩散。实验表明，...

解读: 该固体氧化物电解池技术对阳光电源氢能储能系统具有战略价值。研究中Ni-GDC电极在高电流密度下的长期稳定性改善,可为ST系列储能变流器的电解制氢应用提供技术参考。低温共烧结工艺(1250°C)降低界面扩散的思路,与阳光电源功率器件的热管理优化理念契合。虽然当前电化学性能下降50%,但500小时无Ni...

The Chairman · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

开发兼具优异介电性能和电化学性能的多功能纳米材料，对于推动现代电子技术和储能技术的发展至关重要。本研究合成了己二胺功能化的氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs），并对其进行了系统性研究。氧化锌纳米颗粒成功地与1,6-己二胺进行了表面功能化，综合分析证实了其结构、光学、化学和形貌特性的改变，验证了功能化过程的有效性。PXRD结果表明，包覆后样品的结晶度提高且晶粒尺寸增大；FTIR谱图通过特征性的NH和CH2振动峰证实了胺基的成功接枝。光学研究表明，由于量子限域效应，包覆后的ZnO纳米颗粒在吸收光谱中表现...

解读: 该六亚甲基二胺改性ZnO纳米材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其优异的介电性能(1MHz下介电常数达115)可优化ST系列PCS的功率器件绝缘设计,提升SiC/GaN模块的散热与电气性能。非对称超级电容器展现的81%容量保持率(15000次循环)和10.94mWh/cm²能量密度,可为Po...