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用于设计高储能性能聚合物纳米复合材料的相场模拟物理信息神经网络
Physics-informed neural networks for phase-field simulation in designing high energy storage performance polymer nanocomposites
Qiao Li · Tan Zeng · Hongxiao Yang · Jun Ma 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
本文提出一种基于物理信息神经网络（PINNs）的相场模拟方法，用于高效设计高能量存储性能的聚合物纳米复合材料。该方法融合深度学习与相场模型，通过嵌入控制方程和物理约束，显著提升计算效率并准确预测纳米复合材料中电畴演化与界面效应。结合实验验证，所提模型可优化填料分布与微观结构，实现高储能密度与低损耗。研究为多功能介电材料的设计提供了新范式。
解读: 该物理信息神经网络相场模拟技术对阳光电源储能系统的介电材料设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，高能量密度电容器是直流母线支撑和滤波的关键器件，该技术可优化聚合物薄膜电容的填料分布与微观结构，提升储能密度并降低介电损耗，直接改善功率密度和系统效率。结合SiC...
集成频率自适应滤波器的永磁同步电机强鲁棒滑模转矩观测器
Strong-Robustness Sliding Mode Torque Observer With Frequency Adaptive Filter Integrated for PMSMs
Junhang Sun · Yalin Wang · He Cheng · Chao Gong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文针对永磁同步电机（PMSM）驱动系统，提出了一种非奇异终端滑模负载转矩观测器（NTSMLO）。该方法通过坐标变换建立数学模型，并集成频率自适应滤波器，有效提升了电机运行过程中负载转矩估计的精度与鲁棒性，为电机高性能控制提供了理论支撑。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但该观测器算法中的滑模控制与频率自适应滤波技术，可迁移至风电变流器（如双馈或直驱风机控制）及储能系统中的电机类负载管理。建议研发团队关注其在提升变流器动态响应速度及抗干扰能力方面的应用，特别是针对弱电网...
基于无源性的LCL滤波跟网型变换器最优状态反馈控制
Passivity-Based Optimal State-Feedback Control for LCL-Filtered Grid-Following Converter
Chao Gao · Shan He · Peiji Song · Pooya Davari 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
随着电网中电压源变换器（VSC）占比提升，VSC与电网交互引发的稳定性问题日益突出。无源性理论虽提供了解决方案，但现有设计多依赖启发式方法。本文提出一种最优状态反馈控制策略，旨在充分利用自由度，在保证无源性的同时优化系统动态性能，解决LCL滤波跟网型变换器在弱电网下的稳定性挑战。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器在弱电网环境下的并网稳定性问题。通过引入最优状态反馈控制，能够有效提升逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性，减少因谐振导致的脱网风险。建议研发团队将该无源性控制策略集成至iSolarCloud智能运维平台下的控制算法库中，特别是在针对高比例新能源接...
无需偏导数的谐振电流控制器无源性设计
Passivity-Based Design of Resonant Current Controllers Without Involving Partial Derivative
Chao Gao · Shan He · Pooya Davari · Ka Nang Leung 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
针对数字控制延迟问题，本文提出了一种电流控制器耗散性设计方法，以增强跟网型变换器与电网间的交互稳定性。核心原理是在奈奎斯特频率以下使变换器输出导纳实部保持非负。除基波电流控制外，通过引入相位超前补偿，实现了系统的无源性设计，有效提升了弱电网下的并网稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能变流器（PCS）。随着全球电网弱化，跟网型（GFL）变换器在弱电网下的谐振与失稳风险增加。本文提出的无源性设计方法，无需复杂的偏导数计算，易于在阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及大型储能变流器（如PowerTitan系列）的数字控制算法中工程...
基于电流源逆变器双载波调制的空间矢量等效调制输出研究
Research on Realizing Space Vector Equivalent Modulation Output by Dual Carrier Modulation of Current Source Inverter
Ruiqi Cheng · Yingjie He · Chao Lei · Yue Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文针对多电平电流源变换器，提出了一种基于载波的PWM方法，以实现空间矢量脉宽调制（SVPWM）的输出特性。该方法适用于从五电平到n电平的空间矢量调制策略，简化了复杂多电平拓扑的控制实现难度。
解读: 该研究探讨的多电平电流源变换器调制技术，主要针对电流源型拓扑，与阳光电源目前主流的电压源型光伏逆变器及储能PCS（如PowerTitan系列）在拓扑结构上存在差异。然而，其提出的“载波实现SVPWM等效输出”的控制思路，对于提升多电平电压源逆变器的控制精度、降低计算复杂度具有参考价值。建议研发团队关...
基于状态平面分析的LCC谐振电容充电电源多模式恒功率控制策略
Multimode Constant Power Control Strategy for LCC Resonant Capacitor Charging Power Supply Based on State Plane Analysis
Yun Xu · Chao Lu · Zhiyuan Yu · Junyu Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种新型LCC谐振电容充电电源（CCPS）恒功率充电策略。该策略结合了断续电流模式（DCM）和连续电流模式（CCM）的优势，有效提升了电容充电速度及电网容量利用率。通过状态平面分析，实现了多模式恒功率控制（CPC）。
解读: 该研究提出的LCC谐振多模式恒功率控制策略对阳光电源的电动汽车充电桩（EV Charger）业务具有重要参考价值。在直流快充场景中，电容充电过程的效率与速度是核心指标，通过DCM与CCM的平滑切换，可优化充电模块的功率密度与动态响应。建议研发团队评估该控制策略在模块化充电堆中的应用，以提升充电桩在全...
车载SiC功率模块针翅散热器增强热均匀性的区域多目标优化
Regionalized Multiobjective Optimization of Pin-Fin Heatsink for Enhanced Thermal Uniformity in Automotive SiC Power Modules
Chunyang Man · Yimin Zhou · Lingqi Tan · Kai Ma 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
碳化硅（SiC）功率模块凭借高压耐受、高温运行及高开关频率等优势，正逐步取代传统硅基器件。本文针对车载SiC功率模块，研究了针翅散热器的区域多目标优化方法，旨在提升模块的热均匀性，从而优化散热性能并提高系统可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的SiC功率模块应用及热设计能力。在电动汽车驱动及高性能光伏/储能逆变器中，SiC器件的高功率密度对散热提出了严苛要求。本文提出的针翅散热器区域优化方法，可直接应用于阳光电源的组串式逆变器功率模块及PowerTitan等储能变流器（PCS）的散热系统设计。通过优化热均匀性，不仅...
用于可穿戴设备电源解决方案的单电感多输出DC-DC转换器中的CCM/GM相对跳跃能量控制与双向动态斜率补偿
CCM/GM Relative Skip Energy Control and Bidirectional Dynamic Slope Compensation in a Single-Inductor Multiple-Output DC–DC Converter for Wearable Device Power Solution
Yi-Ping Su · Chiun-He Lin · Te-Fu Yang · Ru-Yu Huang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
针对可穿戴设备中多电源负载差异大导致的交叉调节、纹波及振荡问题，本文提出了一种单电感多输出（SIMO）DC-DC转换器的连续导通模式/绿色模式（CCM/GM）相对跳跃能量控制（RSEC）策略，有效提升了轻载与重载下的转换效率与稳定性。
解读: 该文献聚焦于微小功率、高集成度的SIMO DC-DC拓扑及控制策略，主要应用于消费电子领域。虽然与阳光电源目前主营的兆瓦级光伏逆变器、大功率储能变流器（PowerTitan/PowerStack）及工商业充电桩产品线在功率等级和应用场景上存在较大差异，但其提出的高效率轻载控制策略（RSEC）和动态斜...
碳化硅功率MOSFET中激光诱导单粒子效应的研究
Study of Laser-Induced Single Event Effects in SiC Power MOSFETs
Haoming Wang · Chao Peng · Zhifeng Lei · Zhangang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本文通过激光辐照研究了碳化硅（SiC）功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的单粒子效应（SEE）。在脉冲激光双光子吸收（TPA）条件下，观察到了单粒子烧毁（SEB）和漏电流增加现象。获得了对应不同偏置电压的单粒子效应能量阈值。提出了一种改进的等效线性能量转移（ELET）模型，用于关联碳化硅MOSFET中激光诱导的单粒子效应和重离子诱导的单粒子效应。实验结果表明，当激光能量超过42纳焦时，改进模型得到的等效线性能量转移值与重离子实验得到的线性能量转移（LET）值之间的误差低...
解读: 作为全球领先的新能源设备供应商，阳光电源在光伏逆变器和储能系统中大量采用SiC功率MOSFET以提升系统效率和功率密度。该论文针对SiC器件单粒子效应的激光测试方法研究，对我们产品的可靠性验证具有重要战略意义。 从业务应用角度看，单粒子效应是影响功率器件长期可靠性的关键因素，尤其在高海拔光伏电站、...
揭示永磁体封装二极管的表面形貌及反向电流抑制
Revealing Surface Morphology and Suppression of Backward Current in Diodes Packaged With Permanent Magnet
Tian-Ze Miao · Ren-Zhen Xiao · Yan-Chao Shi · Jun Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月
目前，二极管中的反流是限制永磁封装高功率微波（HPM）器件应用的一个重要因素。本文通过实验观察了反流导致的二极管典型形态变化，如阴极杆表面的附着形态、微损伤以及溅射产物的成分。结合粒子模拟，揭示了反流与典型形态变化之间的联系，阐明了阳极对二极管稳定性的重要影响。最后，从减缓阳极等离子体运动的角度出发，在阳极上设计了一种静电屏蔽槽结构（ESGS）。实验证明，该方法能有效抑制反流，提高二极管的稳定性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于抑制二极管反向电流的研究虽然聚焦于高功率微波器件领域，但其底层技术原理对我们在功率电子器件可靠性提升方面具有重要的借鉴意义。 在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率二极管作为关键器件，其反向漏电流特性直接影响系统效率和长期可靠性。该研究通过实验观察和粒子模拟揭...
基于无源性理论的LCL滤波型选择性谐波电阻-有源功率滤波器控制器设计
Passivity-Based Controller Design of LCL-Filtered Selective-Harmonic Resistive-Active Power Filter
Chao Gao · Shan He · Rui Kong · Ka Nang Leung 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
并网变流器输出导纳的无源特性被广泛认为有利于系统稳定性。然而，有源电力滤波器（APF）的导纳取决于所接入的非线性负载（NLL）。因此，基于无源特性的 APF 设计也依赖于特定的非线性负载。为解决这一问题，本文建议用电阻型有源电力滤波器（RAPF）替代 APF，其导纳与非线性负载无关。本文研究了虚拟阻抗或虚拟导纳控制方案，结果表明这些方案均不稳定。随后，本文提出了一种新的控制方案，该方案可在选定频率下模拟期望的虚拟阻抗/导纳。接着，针对所提出的 RAPF 进行了基于无源特性的控制器设计。同时，提出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于LCL滤波选择性谐波电阻型有源滤波器的无源性控制设计论文具有重要的工程应用价值。 在光伏逆变器和储能变流器领域，系统稳定性一直是核心技术挑战。传统有源滤波器（APF）的导纳特性依赖于非线性负载，这导致在复杂电网环境下难以保证系统的鲁棒性。论文提出的电阻型有源滤波器...
基于多元多尺度样本熵的储能电站电池内部短路故障诊断
Internal Short-Circuit Fault Diagnosis for Batteries of Energy Storage Stations Based on Multivariate Multiscale Sample Entropy
Chao Li · Kaidi Zeng · Bin Li · Guanzheng Li 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
电池储能站（BESS）中锂离子电池（LIBs）的安全性正受到越来越多的关注。为确保电池储能站的安全运行，有必要检测可能导致火灾或爆炸的电池内部短路（ISC）故障。本文提出了一种基于多元多尺度样本熵（MMSE）的电池早期内部短路故障诊断方法。该方法利用电池的电压、电流和温度来提取故障特征。采用小波去噪方法提高多元多尺度样本熵的性能。提出自适应阈值来诊断早期内部短路故障并防止误诊断。最后，通过内部短路故障实验和电池过充实验验证了所提出的早期内部短路诊断方法的有效性。利用实际电池储能站运行数据验证了该...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于多元多尺度样本熵（MMSE）的锂电池内短路故障诊断技术具有重要的应用价值。当前，我司储能产品线涵盖工商业储能和大型储能电站解决方案，电池安全监测是系统可靠性的核心痛点。该技术通过融合电压、电流、温度等多维数据进行早期故障预警，与我司现有BMS系统形成技术互补，...
重离子辐照导致的p型氮化镓栅极HEMTs漏电流增加机制
Mechanism of Heavy Ion-Induced Leakage Current Increase in Normally-OFF p-GaN Gate HEMTs
Chao Peng · Zhifeng Lei · Teng Ma · Hong Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文报道了 650 V p 型氮化镓（GaN）栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在重离子辐照下漏电流增大的现象。重离子导致 GaN HEMT 漏电流增大的退化情况与重离子的线性能量转移（LET）值和偏置电压有关。仅在 LET 值为 60.5 MeV·cm²/mg 的钽（Ta）离子辐照下观察到漏电流增大，而在 LET 值为 20.0 MeV·cm²/mg 的氪（Kr）离子辐照下未观察到该现象。此外，较高的偏置电压会导致漏电流增大的退化现象更为明显。当器件偏置电压为 100 V 时，漏极和源极之间存在...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN栅极HEMT器件重离子辐照效应的研究具有重要的可靠性参考价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度等优势，正逐步成为光伏逆变器和储能变流器的核心功率开关器件。然而，该研究揭示的重离子辐照导致的漏电流退化机制，对我们在特殊应用场景下的产品设计提出了新的...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...