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氧等离子体与后退火辅助表面氧化实现高阈值电压E型p-GaN HEMTs
Oxygen plasma and post-annealing assisted surface oxidation for high- _V_ th E-mode _p_-GaN HEMTs
Mao Jia · Bin Hou · Ling Yang · Zhiqiang Xue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年5月 · Vol.126
本文提出了一种结合氧等离子体处理与后退火工艺的表面氧化方法，用于制备高阈值电压（_V_th）的增强型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（E-mode _p_-GaN HEMTs）。通过氧等离子体在p-GaN表面形成可控的氧化层，再经氮气氛围下高温退火优化界面质量，有效提升了栅介质与p-GaN间的界面特性，增强了Mg受主激活。该方法实现了稳定的增强型工作特性，阈值电压高达2.9 V，并显著降低了栅泄漏电流。研究为高性能E-mode HEMT器件的可控制备提供了可行方案。
解读: 该高阈值电压E型p-GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过氧等离子体和退火工艺提升的2.9V阈值电压，可显著改善GaN器件的开关特性和可靠性，特别适合应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计。降低的栅极漏电流有助于提升系统效率，对车载OBC等对功率密度要求...
利用具有显著介电极化的高介电常数BaTiO3提升常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT性能
Enhanced performance of normally-off AlGaN/GaN MOS-HEMTs taking advantage of extreme-k BaTiO3 with prominent dielectric polarization
Lin Hao · Ke Xu · Hui Guo · Pengfei Shao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
本文报道了一种通过引入高介电常数（extreme-k）且具有显著介电极化的钛酸钡（BaTiO3）绝缘层来显著提升常关型AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管（MOS-HEMT）性能的新方法。BaTiO3的强极化效应有效增强了栅控能力，提高了器件的阈值电压稳定性和开关比。实验结果表明，该器件展现出优异的常关特性、低亚阈值摆幅和高跨导，同时漏电流抑制能力显著改善。该策略为实现高性能、高可靠性GaN基功率电子器件提供了新的技术路径。
解读: 该BaTiO3栅极工艺创新对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要价值。通过提升GaN器件的阈值电压稳定性和开关特性,可显著优化SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频开关性能,提高系统功率密度。特别是在1500V高压系统中,改进的漏电流抑制能力有助于提升产品可靠性。这种高介电常数栅极技术也可用于...
单级单相光伏逆变器MPPT改进的优化设计与控制
Optimization Design and Control of Single-Stage Single-Phase PV Inverters for MPPT Improvement
Bin Guo · Mei Su · Yao Sun · Hui Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对单级单相光伏并网逆变器中固有的二倍频（2f0）纹波对最大功率点跟踪（MPPT）的影响，本文提出了一种结合无源LC功率解耦电路与鲁棒二阶滑模控制（SOSMC）的方案。该方法通过无源LC解耦路径有效抑制纹波，提升了系统的MPPT性能。
解读: 该研究直接针对阳光电源户用光伏逆变器产品线中的核心痛点。单相逆变器在低压电网应用中，二倍频纹波是制约MPPT效率和光伏组件利用率的关键因素。文中提出的无源LC解耦方案相比有源方案成本更低、可靠性更高，非常适合户用逆变器对体积和成本的敏感需求。二阶滑模控制（SOSMC）的应用能进一步提升系统在复杂光照...
基于级联H桥变换器的适应线路参数变化的柔性消弧方法
Cascaded H-Bridge Converter-Based Flexible Arc Suppression Method Adapting to Line Parameter Variations
Guo-Jun Zhao · Mou-Fa Guo · Bin-Long Zhang · Ze-Yin Zheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
配电网单相接地故障易引发电弧，造成触电或火灾风险。柔性消弧装置（FASD）可有效抑制电弧，但传统方法未考虑线路压降及接地参数不对称。本文提出一种改进的控制策略，通过实时补偿线路参数变化，提升了级联H桥变换器在复杂电网环境下的消弧精度与稳定性。
解读: 该技术涉及级联H桥多电平拓扑及复杂电网故障下的电流控制，与阳光电源的组串式逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）在多电平拓扑应用和电网故障穿越控制上有技术共性。虽然该文侧重于配电网消弧，但其提出的参数自适应控制策略可优化阳光电源在弱电网或复杂工况下的并网控制算法，提升产品在极端电网环境...
基于相位补偿方法的高频链矩阵变换器模型预测功率控制
Model Predictive Power Control for High-Frequency Link Matrix Converter With Phase Compensation Method
Baolu Xu · Jinqiu Song · Bin Duan · Wenlong Ding 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
高频链矩阵变换器（HFLMC）因其高效率和高可靠性，非常适用于电池测试设备。针对电池功率测试中模拟电动汽车起步、爬坡、制动等工况对控制系统快速动态响应的需求，本文提出了一种基于相位补偿的模型预测功率控制策略，以提升系统控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能测试系统及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。HFLMC拓扑可提升功率密度和转换效率，而模型预测控制（MPC）结合相位补偿方法能显著改善动态响应速度，这对于模拟电池充放电复杂工况至关重要。建议研发团队关注该控制策略在PowerStack储能系统测试环节及大功率充电桩模块中的应用...
基于最优空间矢量调制的背靠背电流源变换器共模电压抑制
Common-Mode Voltage Mitigation for Back-to-Back Current-Source Converter With Optimal Space-Vector Modulation
Xiaoqiang Guo · David Xu · Bin Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文针对背靠背电流源变换器的共模电压（CMV）问题进行了理论分析，指出系统CMV主要取决于整流器与逆变器之间的CMV差值。据此，提出了一种新型CMV抑制技术，通过协调整流器与逆变器的空间矢量调制策略，有效降低了系统共模电压。
解读: 该研究聚焦于电流源变换器（CSC）的共模电压抑制，虽然阳光电源目前主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用电压源变换器（VSC）拓扑，但共模电压抑制技术对于提升电力电子设备的电磁兼容性（EMC）和延长电机/变压器绝缘寿命具有通用参考价值。在风电变流器或特定工业驱动应用场景中，该...
一种用于五相永磁同步电机且具有改进直流母线利用率的有限控制集模型预测控制
A Finite Control Set Model Predictive Control for Five-Phase PMSMs With Improved DC-Link Utilization
Bin Yu · Wensheng Song · Yongqi Guo · Mahmoud S. R. Saeed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文针对五相永磁同步电机驱动系统，提出了一种基于虚拟电压矢量（V3s）的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）改进方案。该方法旨在解决传统V3s策略中直流母线利用率较低的问题，通过优化矢量合成策略，在保持计算负担较小的前提下，提升系统的输出性能与直流侧电压利用效率。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动的先进控制算法，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器和储能PCS，但其在风电变流器及未来高性能电机驱动领域具有技术储备。文中提到的FCS-MPC算法在减少计算负担的同时提升直流母线利用率，这一思路可借鉴应用于阳光电源的高性能风电变流器或大功率电机驱动系统，有助于提升系统...
基于电力电子技术的混合交直流主动配电网故障电流限制与能量回馈
Fault Current Limitation With Energy Recovery Based on Power Electronics in Hybrid AC–DC Active Distribution Networks
Bin-Long Zhang · Mou-Fa Guo · Ze-Yin Zheng · Qiteng Hong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
随着混合交直流配电网的发展，电力电子设备的广泛应用使得潮流方向随机变化，导致传统保护方案灵敏度下降。本文针对中压配电网中占比最高的单相接地故障，提出了一种基于电力电子技术的故障电流限制与能量回馈方案，旨在提升配电网在故障条件下的运行可靠性与安全性。
解读: 该技术对阳光电源的微电网解决方案及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要参考价值。在混合交直流配电网中，储能变流器（PCS）不仅承担功率调节功能，还需具备故障穿越与限流能力。该研究提出的能量回馈与限流策略，可优化阳光电源PCS在复杂电网环境下的控制逻辑，提升系统在故障期间的稳定性...
基于倍压整流器的对称双极性输出变换器系列及其在可再生能源与双极性直流微电网接口中的应用
A Family of Symmetrical Bipolar Output Converters Based on Voltage-Multiplying Rectifiers for Interfacing Renewable Energy With Bipolar DC Microgrid
Qingxin Tian · Xin Zhang · Guohua Zhou · Xiaoqiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
双极性直流微电网在提高可再生能源接入效率与可靠性方面具有显著优势，但极间电压不平衡及缺乏高性能双极性功率变换拓扑限制了其应用。本文提出了一系列基于倍压整流器的对称双极性输出变换器，旨在解决上述技术瓶颈，提升系统整体性能。
解读: 该研究提出的双极性输出变换器拓扑对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流微电网和工商业储能应用场景的复杂化，双极性直流母线架构能有效提升系统供电可靠性。该拓扑可优化PCS的电路设计，解决极间电压平衡问题，提升变换效率。建议研发团...
应用次谐波控制的无线充电系统初级高阶补偿拓扑的综合与分析
Synthesis and Analysis of Primary High-Order Compensation Topologies for Wireless Charging System Applying Sub-Harmonic Control
Xiaoqiang Wang · Minrui Leng · Xin Zhang · Hao Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
次谐波控制（SHC）因易于实现全负载范围软开关和单位功率因数，在无线充电系统中表现优异。然而，现有研究多局限于初级串联补偿拓扑，存在设计自由度低、对偏移敏感及缺乏开路保护等缺陷。本文旨在通过引入高阶补偿拓扑克服上述局限，优化无线充电系统的性能与鲁棒性。
解读: 该文献探讨的无线充电技术及次谐波控制策略，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主，但无线充电代表了未来自动驾驶及便捷充电的发展方向。文中提到的高阶补偿拓扑能提升系统抗偏移能力和效率，建议研发团队关注其在未来大功率无线充电桩产品中的应用潜力，以提升...
基于改进长短期记忆网络与数据驱动预测控制的电动汽车能量管理
Energy management of electric vehicles based on improved long short term memory network and data-enabled predictive control
Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384
摘要 作为混合储能系统（HESS）电动汽车中一种流行的能量管理策略（EMS），模型预测控制（MPC）易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆（LSTM）网络进行轨迹预测，从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层，针对HESS提出了一种数据驱动预测控制（DeePC）方法，以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配，并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同，DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...
解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...
考虑转子-导管相互作用的潮流导管式水轮机设计与性能分析
Design and performance analysis of a tidal ducted turbine considering rotor-duct interaction
Yunlei Meiabc1 · Fengmei Jing · Xinru Wang · Bin Guo 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
本文通过将计算流体动力学（CFD）与响应面方法（RSM）及NSGA-II算法相结合，构建了一种导管式水轮机的多目标优化设计方法。优化目标为实现最大功率系数。设计变量包括导管倾角、导管长度、叶尖间隙以及转子轴向位置。首先，建立了导管式水轮机的数值模拟模型，并利用拖曳水池实验数据对其进行了验证。其次，采用响应面方法建立了导管结构设计变量与优化目标之间的回归方程。最后，运用NSGA-II算法对目标进行优化，并分析了导管式水轮机的水动特性与流场特征。结果表明，导管式水轮机的最大功率系数（C<sub>P<...
解读: 该导管式潮流涡轮机的多目标优化设计方法对阳光电源EV驱动系统具有重要借鉴价值。其CFD仿真与响应面法结合NSGA-II算法的优化框架,可应用于电机冷却风道设计,通过优化定转子间隙、风道角度等参数提升散热效率。研究中转子-导管交互作用的流场分析方法,可指导永磁同步电机的气隙磁场优化。尾流特性分析对电驱...
基于双模式逆变器的光伏-储能住宅发电系统无缝切换控制策略
Seamless Transfer Control Strategy of Dual-Mode Inverter for PV-Energy Storage Based Residential Power Generation System
Lei Zhang · Rongliang Shi · Bin Guo · Xin Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
随着传统能源日益枯竭与环境问题加剧，光伏-储能住宅发电系统发展迅速。此类系统具备并网与孤岛两种运行模式，为保障负荷供电连续性，实现模式间无缝切换至关重要。本文提出一种基于电压外环与电流内环统一控制结构的无缝切换策略，并网时逆变器呈电流源特性，电压环休眠；孤岛时呈电压源特性，双环均工作，避免了控制器切换引起的电压电流冲击。结合电压参考重构与预同步控制，确保切换过程平滑。充分考虑继电器延时特性，设计了分步控制器与时序方案。实验结果验证了该策略的优越性。
解读: 该双模式无缝切换技术对阳光电源户用储能产品线具有直接应用价值。文中提出的电压-电流双环统一控制架构可直接应用于ST系列户用储能变流器，解决并离网切换时的电压电流冲击问题。其电压参考重构与预同步控制策略可优化阳光电源SH系列户用光储一体机的模式切换性能，提升负荷供电连续性。继电器延时补偿的分步时序设计...
改进有源配电网中无直流源Y型级联H桥变换器的故障电弧抑制能力并最小化所需功率
Improved Fault Arc Suppression Capability and Minimized Required Power of Y-Type Cascaded H-bridge Converters without DC Sources in Active Distribution Networks
Bin-Long Zhang · Mou-Fa Guo · Mohammadreza Lak · Chih-Min Lin 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
无直流源的三相级联H桥变换器CHC可通过Y连接在有源配电网中抑制单相接地SPG故障电弧。然而其直流电压维持方法导致输出零序电流误差，在实践中造成电弧抑制失效并需要CHC的大功率。提出一种Y型CHC的新实现方法以改善故障电弧抑制能力并最小化所需输出功率。该方法中连接到地的一个CHC桥臂控制为电压源，其输出电压矢量垂直于电弧抑制所需零序电流的参考矢量。连接到配电网两个非故障相的另外两个CHC桥臂控制为电流源，其输出电流矢量垂直于其两端电压，且其输出电流矢量之和等于电弧抑制所需零序电流的参考矢量。因此...
解读: 该Y型CHC故障电弧抑制研究对阳光电源配电网解决方案有重要参考价值。改善电弧抑制能力并最小化所需功率的技术目标与阳光电源在配电网安全和经济性方面的产品定位一致。无直流源CHC通过仅输出无功功率维持直流电压的控制策略可应用于阳光ST系列储能变流器在配电网中的灵活应用。消除零序电流误差提高电弧抑制成功率...
集成液冷与翅片增强相变材料的混合系统在大容量储能电池包中的热管理性能及优化
Thermal management performance and optimization of a hybrid system integrating liquid cooling and fin-enhanced phase change material for large-capacity energy storage battery pack
Xiang-Wei Lin · Zhifu Zhou · Maochang Liu · Bin Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年7月 · Vol.336
摘要 电池储能系统在应对可再生能源间歇性方面正变得日益重要，但其广泛应用仍受到热管理问题的制约。然而，单一的热管理策略难以保障储能电池系统的整体性能。本研究针对280 Ah锂离子电池包，提出了一种结合拓扑翅片结构、相变材料与主动液冷的混合热管理策略。建立了流-热-相变耦合的数值模型，并通过实验验证了其准确性。同时，定义了一种新的综合评价参数，用于表征热管理系统整体性能。基于此，开展了对比研究，评估了三种冷却策略的效率。尽管混合设计带来了额外质量，但拓扑翅片结构不仅在相变材料中构建了高效的导热通路...
解读: 该混合热管理技术对阳光电源PowerTitan等大容量储能系统具有重要应用价值。研究中的拓扑翅片-相变材料-液冷三重耦合方案,可直接应用于ST系列PCS配套的280Ah电芯模组热管理优化。其综合评价参数降低0.2-0.273的性能提升,为iSolarCloud平台的预测性维护提供热模型支撑。代理模型...
基于新型扇形板脉动热管散热器的高倍聚光光伏模块热性能实验研究
Experimental investigation on the thermal performance of high-concentrated photovoltaic module utilizing the thermal sink of a novel Fan-shaped plate pulsating heat pipe
Wei-Wei Wangac1 · Teng Liub1 · Jun-Zhe Guo · Bin Li 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 高强度太阳光聚集在光伏电池上会导致半导体温度显著升高，从而降低光电转换效率并可能引发光伏组件的不可逆故障。为此，在热设计中创新性地提出了一种超薄扇形板脉动热管（FS-PPHP），通过优化传统平行流道结构，实现对小尺度HCPV电池的高效冷却。本文全面分析和讨论了充液率、倾斜角度、工质种类以及加热功率对FS-PPHP传热性能的影响。结果表明，蒸发段与冷凝段的变直径设计有助于工质回流至加热区域，并增大相邻流道间的压力差势，从而确保FS-PPHP在不同工况下更平稳地启动。在充液率为57%、倾斜角为...
解读: 该扇形板脉动热管技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在SG系列大功率光伏逆变器中,功率器件散热是关键瓶颈,该超薄热管结构可优化IGBT/SiC模块的温度管理,降低热阻23%意味着可提升功率密度或延长器件寿命。对于PowerTitan储能系统,该技术可改进电池簇温控方案,解决高倍率充放电时的...