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柔性多层箔集成技术在无源元件中的应用综述
A Review of Flexible Multilayer Foil Integration Technology for Passive Components
Cheng Deng · Shuang Li · Jie Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
无源集成技术能显著减小功率变换器中无源元件的体积并提升功率密度。本文重点介绍了柔性多层箔(FMLF)集成技术,探讨了其实现方式、结构及应用,认为该技术在满足未来电力电子设备高功率密度需求方面具有显著优势。
解读: FMLF技术通过优化无源元件的集成方式,是提升功率密度的关键路径。对于阳光电源而言,该技术可直接应用于组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)的磁性元件设计,有效减小体积并改善散热性能。在电动汽车充电桩领域,FMLF有助于实现更紧凑的模块化设计。建议研发团队关注该...
用于光驱动直流电机系统的光对话光子转换器
Optical Dialogue Photonic Converter for Photon-Driven DC Motor System
Dingyi Lin · Fujin Deng · Wei Hua · Ming Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
光驱动直流电机系统相比传统电力驱动系统,在降低电磁干扰(EMI)、电压纹波及提升环境抗干扰能力方面具有显著优势。本文提出了一种新型光子转换器,旨在解决传统光驱动电机系统在效率与控制方面的局限性,为电机控制提供了一种更可靠、高效的解决方案。
解读: 该技术处于电力电子前沿探索阶段,通过光信号驱动电机,从根本上解决了电磁兼容(EMC)问题。对于阳光电源而言,目前该技术主要处于学术研究阶段,尚未达到商业化应用水平。建议研发团队关注其在极端电磁环境下对逆变器控制信号传输的潜在应用,或作为未来高可靠性控制系统的技术储备。短期内,该技术对现有组串式逆变器...
一种用于无线电能传输系统的希尔伯特结构抗偏移线圈设计
Design of an Anti-Misalignment Coil With Hilbert Structure for WPT System
Zhiying Zheng · Zhihao Ye · Changcheng Zhao · Cheng Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对无线电能传输(WPT)系统中线圈偏移导致传输效率下降的问题,本文提出了一种基于希尔伯特分形曲线的线圈设计方案。该方案旨在通过优化线圈结构,增强系统在偏移工况下的传输效率,并有效增加传输距离,为解决WPT技术大规模应用中的瓶颈提供了新思路。
解读: 该技术主要针对无线充电领域,与阳光电源目前的电动汽车充电桩产品线存在技术关联。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主,但随着大功率无线充电技术在乘用车及商用车领域的潜在应用,该研究中关于抗偏移线圈的设计方法可作为未来技术储备。建议研发团队关注分形结构在提高磁耦合效率方面的应用,以评估其在未来高可靠性、...
多芯片并联IGBT模块电流均流优化与验证
Optimization and Validation of Current Sharing in IGBT Modules With Multichips in Parallel
Guiqin Chang · Cheng Peng · Yuanjian Liu · Erping Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
多芯片并联IGBT模块广泛应用于工业及汽车电力电子系统。电路拓扑不对称及芯片特性差异导致并联芯片间电流分配不均,产生过大的电应力,进而影响模块可靠性。本文研究了电流不平衡的成因,并提出了优化均流的策略与验证方法。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品(如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器)中功率模块的选型与设计。在大功率电力电子设备中,IGBT模块的并联均流是提升系统功率密度和可靠性的关键。通过优化均流技术,可有效降低芯片热应力,延长模块寿命,减少因局部过热导致的故障率...
基于参考子模块的模块化多电平变换器电容监测策略
Reference Submodule Based Capacitor Monitoring Strategy for Modular Multilevel Converters
Fujin Deng · Qingsong Wang · Dong Liu · Yanbo Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
模块化多电平变换器(MMC)因其高模块化和高电能质量,在高中压电力应用中极具吸引力。由于MMC包含大量子模块(SM),可靠性成为核心挑战,其中电容监测至关重要。本文提出了一种基于参考子模块的电容监测策略,旨在提升MMC系统的运行可靠性与状态监测能力。
解读: MMC技术在阳光电源的高压大功率集中式光伏逆变器及大型储能变流器(如PowerTitan系列)的研发中具有潜在应用价值。该文章提出的电容监测策略能够有效提升多电平拓扑在长期运行中的可靠性,降低维护成本。建议研发团队关注该策略在大型储能系统PCS中的应用可行性,通过更精准的子模块电容状态监测,优化系统...
一种具有多个恒压输出的负载无关无线电能传输系统
A Load-Independent Wireless Power Transfer System With Multiple Constant Voltage Outputs
Chenwen Cheng · Weiguo Li · Zhe Zhou · Zhanfeng Deng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种新型无线电能传输(WPT)系统,旨在为多电平变换器中的门极驱动器供电,以实现高绝缘水平。该系统需满足多输出需求,并为每个驱动器提供恒定电压源,解决了多负载WPT系统在负载波动下的电压稳定性难题。
解读: 该技术主要应用于多电平变换器内部的驱动级供电,对于阳光电源的组串式逆变器(如高压大功率机型)及PowerTitan系列储能PCS具有参考价值。在多电平拓扑中,驱动电路的电气隔离与供电稳定性是提升系统功率密度和可靠性的关键。建议研发团队关注该技术在降低驱动电路复杂性、提升高压侧绝缘可靠性方面的应用,特...
一种基于功率器件周期性交替使用的H桥变换器温升平衡与最小化PWM方法
A PWM Method of H-Bridge Converter With Temperature Rise Balancing and Minimization Based on Periodically Alternating Employment of Power Devices
Cong Wang · Changgeng Tian · Hong Cheng · Jiaqing Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对传统PWM调制下H桥变换器功率器件温升不均及热管理问题,本文提出了一种基于功率器件周期性交替使用的新型PWM方法。该方法通过引入两种新型运行机制,有效实现了功率器件的温升平衡与整体损耗最小化,提升了变换器的热可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(如组串式光伏逆变器、ST系列储能PCS及PowerTitan储能系统)具有极高的应用价值。在这些高功率密度产品中,功率模块的热应力是影响可靠性和寿命的关键瓶颈。通过采用该PWM优化算法,可以在不增加额外硬件成本的前提下,显著改善IGBT/SiC模块的结温分布,降低热疲劳...
模块化多电平变换器二极管开路故障保护方案
Protection Scheme for Modular Multilevel Converters Under Diode Open-Circuit Faults
Fujin Deng · Rongwu Zhu · Dong Liu · Yanbo Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
模块化多电平变换器(MMC)因其高模块化和高功率质量在高中压领域应用广泛。然而,由于其包含大量功率电子器件,可靠性成为核心挑战。本文针对子模块(SM)中的二极管开路故障展开研究,提出了一种有效的保护方案,以提升系统运行的稳定性与安全性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压储能系统(如PowerTitan系列)中具有重要应用潜力。随着系统电压等级的提升,MMC的可靠性直接影响电站的运维成本与发电效率。该研究提出的二极管故障保护方案,可直接优化阳光电源iSolarCloud智能运维平台中的故障诊断算法,实现对变换器内部器件状态...
多相移相逆变器供电的感应电能传输系统建模与控制
Modeling and Control of Inductive Power Transfer System Supplied by Multiphase Phase-Controlled Inverter
Qijun Deng · Ziyi Wang · Cheng Chen · Dariusz Czarkowski 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文提出了一种用于电动汽车感应电能传输(IPT)的多相移相逆变器拓扑。通过调节逆变器各相间的移相角,可实现充电电压的精确调节。文中建立了系统的等效电路模型并进行线性化处理,以分析其动态特性,并基于高阶模型进行了降阶处理。
解读: 该研究涉及无线电能传输(IPT)技术,与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主,但随着无线充电技术的商业化进程,该多相移相控制策略可为未来大功率无线充电产品的电压调节提供技术储备。建议研发团队关注该拓扑在提升功率密度和降低输出纹波方面的潜力,探索其在高端商用...
一种用于长距离多负载的负载无关无线电能传输系统
Load-Independent Wireless Power Transfer System for Multiple Loads Over a Long Distance
Chenwen Cheng · Fei Lu · Zhe Zhou · Weiguo Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文提出了一种利用中继线圈的新型长距离无线电能传输(WPT)系统,旨在为高压应用(如柔性交流输电系统)中的驱动电路提供电源。与传统仅在末端连接负载的系统不同,该方案优化了中继线圈的配置,实现了多负载下的高效能量传输。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输(WPT)领域,目前阳光电源的核心产品线(光伏逆变器、储能系统、充电桩等)主要基于有线电能转换与传输。虽然WPT在极端高压隔离场景或特定工业驱动电源中具有前瞻性,但短期内对现有产品线(如PowerTitan储能系统或组串式逆变器)的直接应用价值有限。建议关注其在高压驱动电路...
一种模块化多电平半桥储能变换器中开关常见电气故障的诊断策略
A Novel Diagnosis Strategy for Switches With Common Electrical Faults in Modular Multi-Level Half-Bridge Energy Storage Converter
Qingsong Wang · Zhouliang Hong · Fujin Deng · Ming Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种针对模块化多电平半桥储能子模块开关的故障诊断策略,涵盖开路故障(OCF)和短路故障(SCF)。该策略通过分析各故障状态下子模块的电流路径,推导出输出电压表达式,从而实现对故障开关的快速定位与诊断。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan及ST系列储能变流器(PCS)的可靠性提升。模块化多电平(MMC)拓扑在大型储能系统中应用广泛,开关故障诊断是保障系统高可用性的核心技术。通过引入该诊断策略,可显著缩短系统故障响应时间,降低运维成本,并提升iSolarCloud智能运维平台在故障预警与精准...
一种具有串-并-串补偿的多负载无线电能传输系统
A Multi-Load Wireless Power Transfer System With Series-Parallel-Series Compensation
Chenwen Cheng · Zhe Zhou · Weiguo Li · Chong Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种用于多负载的新型无线电能传输(WPT)系统,采用中继线圈结构。每两个中继线圈组成一个单元,实现能量的逐级传递。每个负载连接至一个中继单元,通过串-并-串补偿网络实现多负载供电,有效提升了系统的传输效率与灵活性。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输领域,目前与阳光电源核心的光伏逆变器及储能系统业务关联度较低。但在电动汽车充电桩业务板块,无线充电技术是未来潜在的技术演进方向。该拓扑结构提出的多负载传输方案,可为未来大功率、多车位无线充电系统的设计提供参考,有助于提升充电基础设施的集成度与灵活性。建议研发团队关注其在长距...
利用GaN/Si混合开关抑制动态导通电阻以提升Buck变换器效率
Enhancing Buck Converter Efficiency by Using GaN/Si Hybrid Switches to Suppress Dynamic On-State Resistance
Gaoqiang Deng · Xihao Bi · Jingyu Shen · Renkuan Liu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文证明了采用GaN/Si混合开关的Buck变换器比同规格纯GaN开关具有更高的转换效率。通过将并联GaN HEMT中的一个替换为同电压等级但电阻稍高的Si超结MOSFET,可显著降低总导通损耗并抑制动态导通电阻效应。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下,GaN器件的动态导通电阻(Current Collapse)一直是限制其在功率变换中应用的关键痛点。通过GaN/Si混合拓扑,可以在不显著增加成本的前提下,优化变换器在不同负载下的效率表现。建议研...
无需形成过程的Pt/NiFe2O4/SrRuO3器件阻变行为:氧空位工程的模拟与实验研究
Forming-Free Resistive Switching Behavior in Pt/NiFe2O4/SrRuO3 Devices: Simulation and Experimental Insights Into Oxygen Vacancy Engineering
Rui Su · Ying Yang · Yuheng Deng · Bangda Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
镍铁氧体(NiFe₂O₄,NFO)薄膜已被用于阻变应用研究,但较高的形成电压仍是一大挑战。本研究展示了具有无形成过程阻变行为的Pt/NFO/SrRuO₃器件,其通过工程化的氧空位预先形成导电细丝来实现这一特性。这些在650℃下制备的器件展现出高达160的开/关比和出色的稳定性。COMSOL模拟阐明了细丝动力学对阻变的影响,为导电细丝的断裂和形成过程提供了关键见解。本研究为无形成过程、低功耗的NFO忆阻器的制备提供了参考。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于NiFe2O4忆阻器的无需成型电阻开关技术具有显著的战略价值。在储能系统和光伏逆变器的智能化升级进程中,高性能存储器件是实现边缘计算、状态监测和自适应控制的关键基础。 该技术的核心突破在于通过氧空位工程预先形成导电丝,消除了传统忆阻器需要高电压成型的缺陷。这种形成...
电弹簧的无差拍预测有功和无功功率控制
Deadbeat Predictive Active and Reactive Power Control of Electric Spring
Qingsong Wang · Songhao Chen · Fujin Deng · Ming Cheng 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
随着电力系统可再生能源比例增长,电网稳定性需要专用能量消纳技术。电弹簧(ES)是新型电力电子装置,通过将用户负荷分为关键负荷(CL)和可调节非关键负荷(NCL),将CL功率波动转移至NCL解决功率波动问题。研究典型电压源型ES拓扑,提出ES系统无差拍预测功率控制策略,通过应用计算的ES参考电压到逆变器分别控制系统有功和无功功率,具有良好动态性能、无稳态误差、无需参数整定和无需锁相环(PLL)。为解决基于模型控制的参数敏感性问题,实现基于递归最小二乘(RLS)的集成在线参数辨识方法。仿真和实验验证...
解读: 该电弹簧无差拍预测功率控制技术对阳光电源储能系统的电网友好型控制有创新启发。无PLL有功无功独立控制方法可应用于ST储能变流器的功率波动平抑功能,提高动态响应速度和控制精度。在线参数辨识技术对阳光电源逆变器的鲁棒性提升有借鉴价值。该技术对PowerTitan储能系统参与电网调峰调频和可再生能源消纳有...
负栅压关态下p-GaN HEMT重离子辐照硬度的实验研究
Experimental Study of Heavy Ion Irradiation Hardness for p-GaN HEMTs Under Off-State With Negative Gate Voltage
Xintong Xie · Shuxiang Sun · Jingyu Shen · Renkuan Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年5月
本研究首次证明,关态时施加负栅极电压( ${V} _{\text {GS}}$ )可提高 100 V 增强型 p 型氮化镓高电子迁移率晶体管(E - mode p - GaN HEMTs)的单粒子效应(SEE)抗扰度。当受到线性能量转移为 78.40 MeV/(mg/cm²)的钽离子辐照时,与施加零 ${V} _{\text {GS}}$ 相比,施加负 ${V} _{\text {GS}}$ 可显著降低辐照期间的单粒子瞬态(SET)电流峰值。此外,负 ${V} _{\text {GS}}$ 可抑...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于p-GaN HEMT器件抗辐射加固技术的研究具有重要的战略参考价值。GaN基功率器件因其高频、高效、高功率密度特性,正逐步成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向。 该研究首次验证了在关断状态下施加负栅压可显著提升p-GaN HEMT的抗单粒子效应能力,...
陶瓷基板嵌入式SiC功率模块的设计与制造
Design and Fabrication of a Ceramic Substrate-Embedded SiC Power Module
Lisheng Wang · Junyun Deng · Keqiu Zeng · Haoguan Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年2月
摘要:与传统的引线键合技术相比,宽带隙(WBG)功率模块的嵌入式封装具有更低的寄生电感、更高的开关频率和更低的功率损耗。然而,目前的嵌入式技术存在激光钻孔工艺窗口较窄且可靠性未知的问题。本文提出了一种新的嵌入式封装技术,该技术可使热机械界面应力最小化,并放宽工艺窗口。为此,采用了预烧结芯片顶部系统(DTS)层,以改善激光钻孔工艺窗口,并使顶部互连处的界面应力最小化。为了设计和制造所提出的新型嵌入式功率模块,还研究了不同陶瓷与层压树脂之间的相互作用。此外,通过有限元多物理场模拟分析并比较了所提出的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于陶瓷基板的SiC功率模块嵌入式封装技术具有重要的战略价值。该技术通过预烧结顶层系统(DTS)实现了更低的寄生电感、更高的开关频率和更低的功率损耗,这直接契合了我们光伏逆变器和储能变流器向高功率密度、高效率方向发展的核心需求。 在技术价值层面,该嵌入式封装相比传统引...
基于物理约束长短时记忆网络的能源转型背景下梯级水电站长期运行管理
Managing long-term operation of cascade hydropower plants under energy transition with physics-constrained long-short term memory networks
Zhipeng Zhao · Zhihao Deng · Xiaoyu Jin · Zebin Ji 等6人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393
摘要 在能源转型进程中,风电和太阳能发电的大规模增长将加剧维持电网连续负荷-发电平衡以确保电网稳定性的复杂性。水电可作为整合风能与太阳能的低碳灵活性电源,但季节性径流波动以及多重耦合不确定性将深刻影响传统水电运行方式。本文提出一种新的模拟–优化–学习耦合方法,用以应对不确定性及非线性动态水电运行特性,从而提取能源转型背景下梯级水电站的长期运行规则。该方法包含三个关键步骤:模拟阶段,采用Kirsch–Nowak径流生成模型与ARIMA模型刻画水文与气象不确定性;优化阶段,构建目标驱动的最优模型,考...
解读: 该研究对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)与光伏逆变器(SG系列)协同优化具有重要价值。文中提出的物理约束LSTM网络可应用于iSolarCloud平台,实现水-风-光混合系统的智能调度。研究揭示的水电时空调节特性为储能系统功率平滑策略提供借鉴,PCLSTM算法可优化GFM/V...