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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...
基于能量网络模型的多变换器系统阻尼贡献评估分析方法
Analytical Damping Contribution Assessment Method of Multiconverters System Based on Energy Network Model
Letian Wang · Jing Ma · Peng Cheng · Hongfei Shao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
多变换器并网系统易引发次同步振荡（SSO）。本文提出了一种解析阻尼贡献评估方法，能够明确揭示系统中各变换器对系统稳定性的正负影响及程度。该方法基于能量网络模型，为复杂电力电子系统的稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统在复杂弱电网环境下的稳定性设计具有重要指导意义。随着电网中电力电子设备占比提升，SSO问题日益突出，该评估方法可集成至iSolarCloud智能运维平台或研发仿真工具中，用于量化各台设备对电网阻尼的贡献，从而优化控制...
基于矢量磁路理论的非正弦激励磁芯损耗模型
Core Loss Model for Nonsinusoidal Excitations Based on Vector Magnetic Circuit Theory
Chengbo Li · Ming Cheng · Wei Qin · Zheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
随着电力电子器件向高频化发展，磁性材料在高频下的损耗预测变得至关重要。由于现代电力电子系统中磁性元件常处于非正弦激励下，本文提出了一种基于矢量磁路理论的分析型磁芯损耗计算模型，旨在提高复杂工况下磁性元件损耗计算的准确性。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心损耗源。随着产品向高功率密度和高频化演进，传统的Steinmetz方程在非正弦工况下误差较大。该模型能够精确评估复杂PWM波形下的磁芯损耗，有助于优化磁性元件设计，提升整机效率，降低...
超弱电网下跟网型逆变器有功功率传输增强与稳定性研究
Enhanced Active Power Transfer and Stability for Grid-Following Inverters Within an Ultraweak Grid
Guangda Ma · Chuan Xie · Cheng Li · Jianxiao Zou · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文针对超弱电网环境下跟网型（GFL）逆变器面临的大信号失稳（LSD）和小信号失稳风险，深入分析了无功电流注入（RCI）对功率角特性、端电压及最大有功传输功率（MTAP）的影响，并提出了相应的优化控制策略，以提升系统在低短路比（SCR）条件下的并网稳定性。
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场景下的并网痛点。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，该技术对于优化阳光电源逆变器的控制算法、提升在低SCR电网下的最大输出功率及故障穿越能力具有重要指导意义。建议研发团队将文中关于RCI对MTAP影响的分析集成至iSolarC...
一种开关磁阻电机的谐波优化无差拍预测控制方法
A Harmonic Optimized Deadbeat Predictive Control Method for Switched Reluctance Machine
Shoujun Song · Chenyi Yang · Haoyu Yin · Qiyuan Cheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文针对开关磁阻电机（SRM）提出了一种低测量需求且能有效抑制转矩脉动的无差拍预测控制（DPC）方法。通过结合二阶贝塞尔曲线与全位置区间插值，构建了高精度的磁链预测模型，在降低计算复杂度的同时显著提升了控制性能。
解读: 该技术主要针对开关磁阻电机（SRM）的转矩脉动抑制与预测控制，虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，与SRM驱动器业务重合度较低，但其提出的基于贝塞尔曲线的磁链建模方法和无差拍预测控制策略，在提升电力电子变换器的动态响应速度和控制精度方面具有通用参考价值。建议研发团队关...
串联-串联无线电能传输系统的周期性能量控制建模与分析
Modeling and Analysis of Periodic Energy Control for Series–Series Wireless Power Transfer System
Tianlu Ma · C. Q. Jiang · Yilin Zhang · Yue Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文研究了串联-串联（SS）补偿无线电能传输（WPT）系统，重点分析了其周期性能量控制特性。WPT技术作为一种高效便捷的能量传输方式，在工业、商业及消费电子领域具有广阔的应用前景。
解读: 无线电能传输（WPT）技术目前主要应用于消费电子及部分工业自动化场景，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电桩产品线存在一定技术差异。虽然WPT在电动汽车无线充电领域有潜在应用，但目前阳光电源的充电桩业务侧重于高功率有线快充。建议关注该技术在未来高功率密度、短距离无线补能场景下的演进，作...
基于惩罚与障碍函数的交错式Buck/Boost变换器效率与功率密度数值优化
Penalty and Barrier-Based Numerical Optimization for Efficiency and Power Density of Interleaved Buck/Boost Converter
Xiaoyong Ma · Ping Wang · Yifeng Wang · Long Tao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文针对交通电气化领域，提出了一种基于惩罚与障碍函数理论的交错式Buck/Boost变换器（IBBC）数值优化方法。该方法以变换器体积为优化目标，将效率和磁通密度作为约束条件，实现了变换器性能的全局优化。
解读: 该研究提出的数值优化方法对阳光电源的电力电子产品设计具有重要参考价值。在阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩产品线中，DC-DC变换器是核心功率单元。通过引入惩罚与障碍函数进行多目标优化，可以在保证效率的前提下显著提升功率密度，从而降低系统体积与成本。建...
具有耦合LC–LCL滤波器的互联电压控制与电流控制变换器建模
Modeling of Interconnected Voltage and Current Controlled Converters With Coupled LC–LCL Filters
Ke Ma · Weiyu Tang · Ran Cheng · Yubo Song · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文研究了电压控制模式（LC滤波）与电流控制模式（L/LCL滤波）变换器互联后的复杂阻抗网络及耦合控制行为。此类互联系统常见于独立微电网及电力电子先进测试平台，文章旨在揭示其交互机理并提供建模方法。
解读: 该研究对于阳光电源的构网型（Grid-forming）储能系统（如PowerTitan系列）及微电网解决方案具有极高参考价值。随着储能PCS与光伏逆变器在弱电网或微电网中大规模互联，不同控制模式（电压源型与电流源型）间的阻抗耦合易引发系统振荡。本文的建模方法有助于优化阳光电源iSolarCloud平...
模块化输入并联输出串联双有源桥变换器开关谐波消除的去中心化控制策略
Decentralized Control Strategy for Switching Harmonic Elimination of Modularized Input Parallel Output Series Dual Active Bridge Converter
Junpeng Ma · Rong Cheng · Shunliang Wang · Peng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对输入并联输出串联（IPOS）模块化直流变换器在应用中存在的谐波问题，现有交错并联控制多依赖集中式控制或高速通信，限制了模块化优势。本文提出一种高频开关谐波消除方法，通过去中心化控制策略实现模块间的协同，在无需高速通信的前提下有效降低开关纹波，提升系统整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率直流变换环节具有重要价值。在储能变流器（PCS）中，采用IPOS结构的DAB变换器是实现高压直流母线接入的关键。该去中心化控制策略能够有效解决多模块并联时的谐波干扰问题，降低对通信带宽的依赖，提升系统模块化设计的灵活性...
基于控制器饱和的构网型逆变器暂态稳定性增强
Controller-Saturation-Based Transient Stability Enhancement for Grid-Forming Inverters
Cheng Luo · Xikui Ma · Teng Liu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文揭示了功率角控制回路中的饱和模块（SB）能够增强构网型（GFM）逆变器的暂态稳定性。通过分析功率角曲线，研究了三种SB应用方法，发现它们均能通过减小加速面积或增加减速面积来提升GFM逆变器的暂态稳定性。
解读: 随着阳光电源PowerTitan储能系统及大型地面光伏电站中构网型（GFM）技术应用的普及，系统在弱电网或故障下的暂态稳定性成为核心挑战。本文提出的基于饱和模块的控制策略，能够直接优化逆变器的功率角动态响应，有效提升系统在电网故障期间的稳定性。建议研发团队将其应用于ST系列PCS及大型储能变流器控制...
基于自适应输出电压调节的构网型逆变器直流母线欠压解决方案
Adaptive-Output-Voltage-Regulation-Based Solution for the DC-Link Undervoltage of Grid-Forming Inverters
Cheng Luo · Xikui Ma · Teng Liu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于自适应输出电压调节（AOVR）的控制策略，旨在缓解构网型（GFM）逆变器在遭受大扰动时出现的直流母线欠压问题，从而保障系统运行安全。该方法通过动态调整输出电压，有效抑制了直流侧电压跌落，提升了逆变器在极端工况下的稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的构网型（GFM）产品线至关重要。随着PowerTitan等大型储能系统及组串式光伏逆变器在弱电网和微电网场景下的应用增加，系统在故障期间的直流母线稳定性直接影响设备的安全运行。AOVR策略能有效提升阳光电源产品在复杂电网扰动下的低电压穿越能力和抗冲击能力。建议研发团队将该自适应调...
高功率砷化镓光导半导体开关失效机理研究
Research on the Failure Mechanism of High-Power GaAs PCSS
Wei Shi · Cheng Ma · Mengxia Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本文通过实验研究了高功率砷化镓（GaAs）光导半导体开关（PCSS）的失效机理。重点分析了两种典型失效场景：一是3mm间隙PCSS在45A输出电流下的失效；二是2mm间隙PCSS在1.45kA和1.8kA输出电流下的失效。研究揭示了高功率脉冲应用中GaAs材料的退化与击穿特性。
解读: 该文献研究的GaAs PCSS属于宽禁带半导体领域，主要应用于高功率脉冲功率系统。虽然目前阳光电源的主流光伏逆变器和储能PCS产品主要采用Si IGBT或SiC MOSFET，尚未大规模应用GaAs PCSS，但该研究中关于宽禁带半导体材料的失效机理、热应力分析及高电流密度下的退化模型，对公司研发部...
不同储能模式下高功率砷化镓光导半导体开关
PCSS）寿命研究
Cheng Ma · Lei Yang · Shaoqiang Wang · Yu Ji 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文通过实验研究了不同储能模式下高功率砷化镓（GaAs）光导半导体开关（PCSS）的寿命。研究发现，在电容储能模式下，通过减小电容容量以缩短载流子雪崩倍增的维持时间，可将PCSS的寿命延长10倍。
解读: 该研究聚焦于宽禁带半导体材料（GaAs）在高功率开关应用中的可靠性与寿命优化，对阳光电源的功率器件选型与前沿技术储备具有参考价值。虽然GaAs目前主要应用于脉冲功率领域，但其提升开关寿命的机理（如通过优化储能参数减少载流子雪崩应力）对于公司在研的下一代高功率密度逆变器及储能变流器（PCS）中的SiC...
一种具有高输出电流和宽电压范围的三端口五通道变换器
A Three-Port Five-Channel Converter With High Output Current and Wide Voltage Range
Jianglin Nie · Wanxin Luo · Cheng Zhang · Jiangpeng Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种利用五个功率通道的三端口变换器。其中四个通道构成输出并联多相交错LLC结构，适用于大功率和大电流负载；另一个通道作为等效多电平双有源桥（DAB）变换器，连接宽电压范围负载并支持双向能量流动。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率充电桩业务具有极高参考价值。其多相交错LLC与多电平DAB结合的拓扑，能有效解决储能PCS在大电流输出下的效率问题，并提升对宽电压范围电池组的适配能力。建议研发团队评估该拓扑在模块化储能变流器中的应用，以提升功率密度并...
基于无源性理论的LCL型并网逆变器无源阻尼设计以实现全频段无源输出导纳
Passivity-Based Design of Passive Damping for LCL-Type Grid-Connected Inverters to Achieve Full-Frequency Passive Output Admittance
Guangda Ma · Chuan Xie · Cheng Li · Jianxiao Zou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
频域无源性理论指出，在并网逆变器中引入无源输出导纳可有效缓解系统不稳定问题。该理论已广泛应用于LCL型逆变器的主动阻尼（AD）和无源阻尼（PD）设计。然而，现有主动阻尼方法存在局限性，本文旨在通过无源阻尼设计实现全频段的无源输出导纳，以提升系统在弱电网下的稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。在弱电网环境下，LCL滤波器的谐振问题是影响并网稳定性的关键挑战。通过无源性理论优化阻尼设计，能够显著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。建议研发团队在下一代组串式逆变器（如SG系列）的控制策略中，参考该无源阻...
LCL型并网逆变器外部无源阻尼器的无源性设计
Passivity-Based Design of External Passive Damper for LCL-Type Grid-Connected Inverter
Guangda Ma · Chuan Xie · Cheng Li · Chao Peng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
为提升LCL型并网逆变器与电网间的交互稳定性，本文探讨了无源阻尼器（PD）的必要性及最佳安装位置。针对有源阻尼（AD）在奈奎斯特频率以上失效的局限性，本文通过无源性分析，旨在优化PD配置以提升系统效率，确保逆变器在复杂电网环境下的稳定运行。
解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的并网稳定性优化。在当前电网弱化、谐振风险增加的背景下，单纯依赖有源阻尼（AD）可能导致高频失稳。本文提出的无源阻尼（PD）设计方法，可指导阳光电源研发团队在逆变器硬件设计阶段进行更优的阻尼参数配置，特别是在大型地面电站及复杂工商业场景中，能显著提升逆...
一种基于能量反馈的并网型4型风力发电机主动阻尼控制策略
An Active Damping Control Strategy for Grid-Tied Type-4 Wind Turbine Generator Based on Energy Feedback
Jing Ma · Letian Wang · Peng Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对并网型4型风力发电机组在宽频率范围内出现的次/超同步振荡难以抑制的问题，本文提出了一种基于能量反馈的主动阻尼控制策略。通过建立储能、耗散能与交互能的能量平衡方程，有效抑制了振荡，提升了系统在弱电网下的稳定性。
解读: 该研究针对风电变流器在弱电网下的振荡抑制问题，对阳光电源的风电变流器产品线具有重要参考价值。随着风电接入比例提升，电网强度波动加剧，该能量反馈主动阻尼策略可优化变流器的控制算法，提升系统在复杂电网环境下的稳定性。建议研发团队将其与阳光电源现有的构网型（GFM）控制技术相结合，进一步增强风电变流器对弱...
一种具有小型钳位线圈的可配置且自维持电池充电特性的IPT电池充电器系列
A Family of IPT Battery Chargers With Small Clamp Coil for Configurable and Self-Sustained Battery Charging Profile
Chunwei Ma · Ruoyu Yao · Cheng Li · Xiaohui Qu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
为实现感应电能传输（IPT）充电器从恒流（CC）到恒压（CV）输出的自维持转换，本文提出了一种辅助钳位线圈方案。该方案无需额外的开关组件、传感器和控制电路，解决了传统IPT充电器中钳位线圈体积大且设计困难的问题。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。IPT（无线充电）是未来充电基础设施的重要演进方向，该方案通过优化钳位线圈设计，在简化控制复杂度的同时实现了CC/CV自动切换，有助于提升充电桩的功率密度和系统可靠性。建议研发团队关注该拓扑在车载无线充电模块中的应用潜力，通过减少传感器和控制电路...
一种针对参数可变的小气隙无线电能传输系统的效率提升方法
An Efficiency Improvement Method for the Small Air Gap Wireless Power Transfer System With Variable Parameters
Yahui Jia · Zhihui Wang · Chunsen Tang · Lei Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对自动导引车（AGV）无线电能传输系统中小气隙且气隙不固定导致的电感参数波动问题，本文提出了一种效率优化方法。通过对磁耦合机构的参数变化特性进行分析与建模，实现了在变参数工况下的系统效率提升，有效解决了耦合系数波动对传输性能的影响。
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业务（主要为有线充电）存在差异。然而，随着自动驾驶和智能仓储物流的发展，无线充电技术在AGV及移动储能场景中具有潜在应用价值。建议研发团队关注该拓扑在功率密度提升和变气隙适应性方面的研究，可作为未来充电桩产品线在特殊工业场景下的技术储备，以提...
一种考虑温度相关反向恢复的SiC MOSFET超宽高温范围分析开关损耗模型
An Analytical Switching Loss Model for SiC MOSFET Considering Temperature-Dependent Reverse Recovery Over an Extremely Wide High-Temperature Range
Mengyu Zhu · Yunqing Pei · Fengtao Yang · Zizhen Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
准确的开关损耗预测对研究功率模块在极端高温下的失效机制至关重要。现有SiC MOSFET损耗模型温度范围多低于175°C，无法满足高温应用需求。本研究提出了一种适用于超宽温度范围的SiC MOSFET分析开关损耗模型，通过考虑温度相关的反向恢复特性，提升了高温工况下的损耗预测精度。
解读: 该研究对阳光电源的SiC技术应用具有重要价值。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度和极端环境适应性演进，SiC器件的高温运行特性成为提升系统效率与可靠性的关键。该模型可直接应用于阳光电源的功率模块热设计与损耗评估，优化逆变器在高温环境下的热管理策略，降低因高温导致的失效风...
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