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降低反铁磁合成体系中斯格明子的脱钉电流
Lowering the skyrmion depinning current in synthetic antiferromagnetic systems
Yancheng Wang · Xin Xie · Haobing Zhang · Xintao Fan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
磁性斯格明子作为一种拓扑自旋结构，在新一代自旋电子学器件中具有重要应用前景。人工合成的反铁磁体系（SAF）中的斯格明子能有效抑制斯格明子霍尔效应并实现更快的动力学行为，因而尤为引人关注。然而，利用自旋转移矩驱动SAF斯格明子所需的临界电流密度通常显著高于传统铁磁系统。本文通过理论分析与数值模拟表明，通过对体系中不同层施加差异化的电流，可显著降低SAF斯格明子的临界电流密度。该方法适用于周期性钉扎的斯格明子体系，兼具抑制霍尔效应和降低驱动电流的双重优势，为高效操控SAF斯格明子提供了新途径。
解读: 该斯格明子脱钉电流优化技术对阳光电源未来储能系统的磁性存储器件具有前瞻价值。SAF体系通过差异化电流驱动降低临界电流密度的方法，可启发ST系列储能变流器中功率器件的非对称驱动策略设计，在多电平拓扑中通过优化各桥臂开关管的驱动时序与电流分配，降低开关损耗。该研究抑制霍尔效应的思路与PowerTitan...
基于哈密顿理论的构网型变流器在限流模式下的暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Grid-Forming Converter in Current Limiting Mode Based on Hamiltonian Theory
Yiwen Fan · Minxiao Han · Shuozhe Wang · Li Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年9月
采用构网型（GFM）控制的变流器在现代电力系统中主动参与电网电压与频率的建立和调节。然而，系统非线性特性增加了暂态稳定性分析的难度，尤其当GFM变流器引入限流控制时，故障期间的暂态过程更加复杂。本文基于哈密顿理论构建GFM变流器动态模型及其在限流模式前后的系统能量函数，分析不同故障条件下限流切换过程及其对稳定性的影响，揭示限流切换与功角特性的映射关系，并探讨关键参数对系统稳定裕度及电网强度的作用。最后，通过MT6040实时仿真器结合StarSim-HIL平台验证了限流过程与稳定裕度分析的准确性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制优化具有重要价值。基于哈密顿理论的暂态稳定性分析方法可直接应用于GFM控制算法改进：1）通过能量函数精确评估限流切换过程的稳定裕度，优化虚拟阻抗和电流限幅参数设计；2）建立限流切换与功角特性的映射关系，为ST系列在弱电网...
考虑能量流动模式的铁路功率调节器-电网-列车耦合系统的宽频振荡分析
Wide-Band Oscillation Analysis of Railway Power Conditioner-Network-Train Coupling Power System Considering Energy Flow Modes
Fan Zhong · Shaofeng Xie · Xinyao Hu · Hui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
铁路功率调节器（RPC）是电气化铁路中补偿负序、无功功率及利用再生制动能量的有效装置。然而，RPC的接入使牵引供电系统呈现多种能量流动模式，导致系统宽频振荡特性（低频振荡与高频谐振）机理复杂化。本文基于dq分解与镜像频率法，建立考虑不同能量流模式的统一阻抗模型，结合模态分析法揭示RPC与铁路系统间的耦合振荡机制，并通过参数灵敏度识别关键影响因素，划分系统安全域。最后在仿真平台与StarSim硬件在环实验平台上验证了分析结果的正确性。
解读: 该宽频振荡分析技术对阳光电源储能及电动交通产品线具有重要价值。RPC的多能量流模式建模方法可直接应用于ST系列储能变流器在电网双向功率流动场景的稳定性设计，特别是构网型GFM控制下的低频振荡抑制。基于dq分解与镜像频率法的统一阻抗建模思路，可优化PowerTitan储能系统与弱电网耦合时的宽频振荡特...
一种基于稀疏传感器系统的大型电池组全工况电热特性在线感知方法
A Holistic Electrothermal Profiles Online Sensing Method With Sparse Sensor System in Large-Format Battery Pack
Wei Li · Yi Xie · Rui Yang · Yining Fan 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
随着锂离子电池技术的蓬勃发展，大规模电池组的管理面临着一项重大挑战：虽然全面的时变电热特性曲线至关重要，但稀疏的传感器系统仅能提供有限的传感信息。在新兴的电池管理系统中，传感器系统的信息缺失问题通常被忽视。本文提出了一种电池传感器系统架构的优化方法，可实现对大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感。首先，通过拓展信息熵的应用，提出了一种适用于任意电池传感器系统的架构优化方法。基于这种优化后的传感器拓扑结构，本文随后重点研究了一种用于捕捉大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感方法。通过这种方法，利用...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于稀疏传感器系统的大型电池包全局电热场在线感知技术具有重要的工程应用价值。当前储能系统向大规模、高能量密度方向发展，我们的液冷储能产品和集装箱级储能解决方案中，电池包规模动辄数百至数千个电芯，传统BMS面临传感器成本与监测精度的矛盾：全面部署温度和电压传感器会显...
伪随机序列编码电致发光成像用于强环境光下光伏组件检测
Pseudorandom Sequence Coded Electroluminescence Imaging for Photovoltaic Module Inspection Under Strong Environmental Light
Fan Zhu · Kai Xie · Dongwen Gan · Lei Quan 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年10月
光伏（PV）组件检测主要是在暗室中基于电致发光（EL）成像进行的。为提高通用性和抗干扰特性，本文提出一种用于在环境光下检测光伏组件的伪随机序列编码电致发光（PRC - EL）方法。在该方法中，通过平衡序列抑制不相关的环境光，从而使光伏检测具有更高的抗噪性能。本文从数学上验证了所提出的PRC - EL方法的可行性，并搭建了一个原型系统。实验结果表明，该方法能显著提高EL检测方法的抗干扰能力。使用10位工业相机可在室外光照强度（峰值为286 $\rm {W}/\rm {m}^{2}$）下恢复EL图像...
解读: 该伪随机序列编码EL成像技术对阳光电源光伏运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud智能运维平台，实现户外现场条件下的组件缺陷检测，突破传统暗室检测的局限性。对于SG系列逆变器配套的大型光伏电站，该技术可结合无人机巡检系统，在不停机情况下完成组件健康诊断，显著提升预测性维护能力。其...
基于分相角分析的两级光伏并网系统建模与稳定性分析
Modeling and Stability Analysis of Two-stage Photovoltaic Grid-connected System Based on Phase-by-phase Angle Analysis
Ronglong Wang · Fan Xie · Bo Zhang · Dongyuan Qiu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
级联DC-DC变换器与DC-AC逆变器系统（CDCACS）广泛应用于可再生能源并网系统，其稳定性是系统可靠运行的基础。现有阻抗或平均模型难以分析倍周期分岔等复杂非线性行为，而离散时间映射（DTM）模型虽可实现，但难以适用于不同开关频率的级联系统且建模复杂。此外，CDCACS状态方程时变且无传统平衡点，无法直接应用Lyapunov间接法分析稳定性。为此，本文提出基于分相角分析（PAA）的逆变器离散时间映射模型（ACDTM），将时变系统转化为时不变系统，显著降低建模复杂度，并能准确预测系统倍周期分岔...
解读: 该分相角离散时间映射建模方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的稳定性设计具有重要价值。针对两级拓扑（Boost+逆变器）系统，该方法可精确预测倍周期分岔等非线性失稳现象，突破传统阻抗分析局限。可直接应用于：1）SG250HX等大功率组串逆变器的DC-DC与逆变级联控制参数优化；2）Pow...