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寄生振荡对宽禁带器件开关损耗贡献的评估
Evaluation of Switching Loss Contributed by Parasitic Ringing for Fast Switching Wide Band-Gap Devices
Zheyu Zhang · Ben Guo · Fei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
宽禁带（WBG）器件在高速开关过程中常伴随寄生振荡，这在高频应用中会显著增加开关损耗。本文研究了桥臂配置下寄生振荡对WBG器件开关损耗的影响，并建立了一个考虑寄生参数的分析模型，旨在准确评估和优化高频电力电子变换器的效率。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。随着SiC等宽禁带器件在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）中的广泛应用，开关频率的提升是实现产品高功率密度和小型化的关键。然而，寄生振荡带来的额外损耗和电磁干扰（EMI）是设计难点。本文提出的分析模型可指导研发团队在PCB布局和驱动电路...
LCC-P补偿感应电能传输变换器的增强型准恒流输出模型
An Enhanced Quasi-CC Output Model of LCC-P Compensated Inductive-Power-Transfer Converters
Fei Xu · Yanjie Guo · Xian Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文针对LCC-P补偿感应电能传输（IPT）变换器，指出传统的基波谐波分析法（FHA）在频域内无法精确描述输出电流。文章提出了一种增强型准恒流输出模型，通过考虑高频电流谐波分量，提高了对IPT系统输出特性的预测精度，为无线电能传输系统的精确控制提供了理论支撑。
解读: 该研究涉及的无线电能传输技术（IPT）与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联性。虽然目前主流充电桩以有线为主，但大功率无线充电是未来的技术储备方向。LCC-P补偿拓扑在实现高效率、恒流输出方面具有优势，可为公司下一代无线充电产品的电路拓扑优化提供理论参考。此外，该模型对高频谐波的精确分析方...
一种电压源多电平变换器死区消除新方法
A Novel Dead-Time Elimination Method for Voltage Source Multilevel Converters
Ziyue Xin · Fei Xiao · Liangdeng Hu · Wenjie Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
电压源多电平变换器在工业中应用广泛，但为防止直通而引入的死区时间会导致输出波形畸变和电压降。在多电平变换器中，死区期间的续流路径还会产生非预期的输出电压电平。本文提出了一种新型死区消除方法，旨在解决上述问题，提升变换器的输出性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有重要价值。在大型集中式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中，多电平拓扑（如三电平或更高电平）是提升效率和降低谐波的主流方案。死区效应是影响电能质量和系统效率的关键因素，该研究提出的死区消除方法可直接优化逆变器的控制算法，显著改善输出波形质量，降低T...
考虑不同器件组合的高效率三相Buck型整流器调制方案分析
Modulation scheme analysis for high-efficiency three-phase buck-type rectifier considering different device combinations
Ben Guo · Fei Wang · Rolando Burgos · Eddy Aeloiza · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文研究了三相Buck型整流器，该拓扑具备降压AC-DC转换、滤波器体积小、浪涌电流限制及高效率潜力。文章通过实验对比了三种不同半导体器件组合下的开关特性，分析了调制方案对开关损耗的影响，为优化整流器效率提供了理论与实验依据。
解读: Buck型整流器在阳光电源的电动汽车充电桩（EV Charger）及部分工业电源模块中具有应用潜力。该文对比不同器件组合（如SiC与Si器件）及调制策略，对提升充电桩功率密度和转换效率具有直接指导意义。建议研发团队结合PowerTitan等储能系统中的AC-DC环节，借鉴文中关于开关损耗的优化策略，...
一种降低器件导通损耗的三角形输入连接三相电流源整流器
A novel three-phase current source rectifier with delta-type input connection to reduce the device conduction loss
Ben Guo · Fei Wang · Eddy Aeloiza · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文提出了一种新型三角形输入连接的三相电流源整流器（CSR）拓扑。传统的CSR具有降压AC-DC转换、交流滤波器体积小及浪涌电流限制等优势，但半导体器件的高导通损耗限制了其应用。该拓扑通过优化输入连接方式，有效降低了器件导通损耗，提升了系统效率。
解读: 该研究聚焦于电流源整流器（CSR）的拓扑优化，旨在降低导通损耗。对于阳光电源而言，虽然目前主流光伏逆变器和储能PCS多采用电压源型（VSR）拓扑，但该研究在提升功率密度和转换效率方面的思路具有参考价值。特别是在工业驱动或特定高压直流输入场景下，若需进一步优化整流侧效率，该三角形连接拓扑可作为技术储备...
不平衡电网电压及宽电网频率下三相Buck整流器的一种新型灵活功率控制策略
A Novel Flexible Power Control for Three-Phase Buck Rectifier Under Unbalanced Grid Voltages and Wide Grid Frequency
Fei Xie · Jianping Xu · Haibin Cao · Xia Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对不平衡电网电压下的三相PWM整流器，灵活功率控制常用于实现恒定有功/无功功率或平衡输入电流等目标。然而，在航空等宽电网频率变化的应用场景下，传统控制策略面临挑战。本文提出了一种新型控制方法，以提升系统在复杂电网条件下的运行性能与稳定性。
解读: 该研究涉及的Buck整流器拓扑及不平衡电网下的灵活功率控制技术，与阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）业务高度相关。在弱电网或电网电压不平衡场景下，逆变器需具备更强的鲁棒性以维持电能质量。该控制策略可优化阳光电源PowerTitan等储能系统在复杂电网环境下的并网性能，提升系统对频率波动的适...
宽禁带器件动态特性表征方法
Methodology for Wide Band-Gap Device Dynamic Characterization
Zheyu Zhang · Ben Guo · Fei Fred Wang · Edward A. Jones 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
双脉冲测试（DPT）是评估功率器件动态特性的主流方法。针对宽禁带（WBG）器件的高开关速度特性，测试结果对电压与电流的对齐精度高度敏感。此外，由Cdv/dt引起的直通电流（串扰）会显著影响非工作管的开关损耗，本文旨在优化相关测试方法。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC MOSFET，器件的高频开关特性对系统效率和电磁兼容性至关重要。本文提出的高精度动态表征方法，能有效解决宽禁带器件在快速开关过程中的测量误差及串扰问题，有助于提升研发团队对功率模块损耗评估的准确性。建议将该方法集成至公司功率...
考虑开关故障的浮动交错式DC-DC升压变换器自抗扰电压控制
Active Disturbance Rejection Voltage Control of a Floating Interleaved DC–DC Boost Converter With Switch Fault Consideration
Shengrong Zhuo · Arnaud Gaillard · Liang Guo · Liangcai Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
为提升浮动交错式DC-DC升压变换器（FIBC）的鲁棒性并应对开关故障不确定性，本文提出了一种自适应自抗扰控制（ADRC）策略。通过数字滤波器实时获取系统输入控制增益，实现对控制器参数b0的自适应调节，有效提升了系统在故障工况下的控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。FIBC拓扑常用于光伏升压及储能双向变换环节，引入自抗扰控制（ADRC）能显著提升系统在复杂工况下的动态响应能力。特别是针对开关故障的容错控制研究，可直接优化阳光电源PowerTitan等储能系统的可靠性设计，通过算法层面的鲁棒性增强，...
一种用于ZVS四开关Buck-Boost变换器的恒频实时数字控制
A Constant Switching Frequency Real-Time Digital Control for ZVS Four-Switch-Buck-Boost Converter
Fei Yang · Wenyu Guo · Donglian Zheng · Xinbo Ruan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种用于四开关Buck-Boost变换器的恒频实时数字控制方案。该方案使所有功率开关均能实现零电压开关（ZVS），并能在全电压和负载范围内最小化电感电流的纹波及均方根值。该控制策略简化了不同工作模式下的控制变量计算，提升了变换效率与动态响应性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的DC-DC变换级具有重要参考价值。四开关Buck-Boost拓扑常用于宽输入电压范围的场景，通过实现ZVS和恒频控制，可显著提升变换效率，降低电感损耗，从而减小散热器体积，提升产品功率密度。建议研发团队评估该控制算法在嵌入式DS...
双三相永磁同步电机系统三电平NPC逆变器及输出滤波器的电流谐波最小脉宽调制
Current Harmonic Minimum Pulse Width Modulation for Dual Three-Phase PMSM System With 3L-NPC Inverter and Output Filter
Chuanqiang Lian · LiYuan Guo · GuanDa Xu · Fei Xiao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
双三相永磁同步电机（DTP-PMSM）在风力发电、电动汽车及飞轮储能领域应用广泛。本文针对采用三电平中点钳位（3L-NPC）逆变器和输出滤波器的DTP-PMSM系统，提出了一种电流谐波最小化PWM调制策略。该方法旨在降低电流谐波，从而提升运行效率、减少噪声振动并改善电磁兼容性。
解读: 该研究涉及的3L-NPC拓扑与PWM控制算法，与阳光电源的风电变流器及电动汽车驱动业务高度契合。在风电变流器领域，利用该调制策略可进一步优化输出电流质量，提升变流器效率并降低滤波器体积。对于电动汽车驱动系统，该技术有助于提升电机驱动的动态性能与电磁兼容性。建议研发团队关注该谐波抑制算法在阳光电源现有...
一种考虑老化特性的电池储能退化模型及其在电力系统运行中的应用
An Age-Dependent Battery Energy Storage Degradation Model for Power System Operations
Pei Yong · Fei Guo · Zhifang Yang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年10月
电力系统运行需要在建模和优化过程中考虑电池储能（BES）的退化特性。现有方法通常采用固定参数来建立充放电行为与电池储能退化成本之间的映射关系。然而，电池储能的退化特性在老化过程中不断变化，因此固定参数模型在整个寿命周期内无法保证精确性。本文提出了一种考虑电池老化影响的电池储能退化模型，该模型能够捕捉电池特性的变化。基于阿伦尼乌斯电池退化方程，我们推导出了一种以电力系统视角下电池储能运行变量为输入的退化解析表达式。然后，我们对该表达式进行凸化处理，以便将与老化相关的退化特性嵌入到电力系统优化模型中...
解读: 该年龄相关的电池退化模型对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过显式建模循环老化与日历老化的耦合影响，可直接集成到iSolarCloud云平台的智能调度算法中，优化储能系统的充放电策略。该模型能精确评估不同运行工况下的容量衰减，为ST储能系统提供更精准的寿...
基于混合并网变换器的多功能消弧装置
A Multifunctional Arc Suppression Device Based on Hybrid Grid-Connected Converters
Zejun Huang · Qi Guo · Chunming Tu · Kai Sun 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
由于消弧装置在正常运行和单相接地故障时的电压幅值不同，导致成本高、模块利用率低的问题较为严重。为此，提出一种具备无功补偿和故障调节能力的集成式并网变流器（IGCC）。首先，本文介绍了IGCC的拓扑结构和运行机制。通过改进传统消弧装置，形成一种结合中性点钳位（NPC）和级联H桥的通用单元。在NPC模块中增加第四桥臂并与消弧电感相连，实现了两种结构的集成。NPC单元的接入不仅减少了传统消弧装置的模块数量，还为消弧装置和无功补偿装置提供了一个集成端口。其次，对IGCC的有源和无源部分参数进行了优化设计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于混合并网变流器的多功能消弧装置技术具有显著的战略价值。该技术通过整合中性点钳位型（NPC）和级联H桥拓扑，实现了无功补偿与故障调节的一体化设计，这与我司在光伏逆变器和储能系统领域追求的高集成度、多功能化发展方向高度契合。 该技术的核心创新在于通过在NPC模块中增加...
基于斯塔克尔伯格博弈的主动配电网与移动储能协同运行
Coordinated Operation of Active Distribution Network and Mobile Energy Storage Using Stackelberg Game
Hui Guo · Songmei Wu · Tianling Shi · Fei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年2月
为提高系统的灵活性和可靠性，移动储能（MES）被视为主动配电网（ADN）的统一调度资源，参与运行优化和供电恢复。然而，目前的研究忽略了移动储能与主动配电网网络重构和电压调节的协同优化。特别是，关于将主动配电网和移动储能作为独立利益相关者的研究尚属空白。因此，本文提出了一种基于斯塔克尔伯格博弈的主动配电网与移动储能协同运行策略。考虑多时段动态重构、电压调节以及它们与移动储能的联合优化，作为领导者的主动配电网在预期利润和可靠性之间进行权衡，为移动储能制定合理的价格。作为追随者，移动储能基于时空网络对...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Stackelberg博弈的主动配电网与移动储能协调运行技术具有重要战略价值。该技术将移动储能系统（MES）作为配电网的统一调度资源，与网络重构、电压调节进行联合优化，这与我司在储能系统集成和智慧能源管理领域的核心能力高度契合。 技术价值方面，该研究通过双层优化模...
应用互感辨识实现双接收无线电能传输系统交叉耦合补偿
Applying Mutual Inductance Identification to Achieve Cross-Coupling Compensation for Two-Receiver Wireless Power Transfer Systems
Zepeng Zhang · Yanjie Guo · Ming Xue · Fei Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
提出基于互感辨识的双接收无线电能传输(WPT)系统交叉耦合补偿方法,提高两接收器在较大空间范围移动时的系统输出功率,同时避免额外传感器减少体积、重量和复杂度。基于系统等效电路提出两步辨识过程,从一个测量的原边电压和系统负载参数获得双接收WPT系统的三个互感。对比无交叉耦合和交叉耦合系统计算补偿电容值,采用开关控制电容(SCC)根据辨识互感和计算补偿电容值补偿交叉耦合。双接收WPT实验样机验证最大互感辨识误差4%,考虑负载变化时参考空间范围内平均系统输出功率从10.490W提高到28.600W,最...
解读: 该互感辨识交叉耦合补偿技术对阳光电源多接收无线充电系统有重要优化价值。该方法可应用于新能源汽车多车位无线充电场景,提高空间容忍度和功率传输效率。无传感器互感辨识技术对ST储能系统的多端口无线电能传输有参考意义,可降低系统复杂度和成本。该技术对阳光电源户用光伏和储能系统的多设备无线供电方案有启发,可提...
狄拉克源场效应晶体管中的耗散输运与自加热效应
Dissipative Transport and Self-Heating Effects in Dirac-Source FETs
Zeyu Zhang · Yunxiang Yang · Jing Guo · Fei Liu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
狄拉克源场效应晶体管（DSFET）被认为是未来低功耗电子器件的一个有前景的候选方案。然而，电子 - 声子（e - ph）散射效应和自热效应（SHE）对亚阈值摆幅（SS）和电子电流的影响尚未得到全面研究。在本文中，我们使用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了DSFET中的e - ph散射效应和SHE。我们模拟了一种以二硫化钼（MoS₂）作为沟道和漏极材料的特定DSFET。结果表明，在偏置电压 ${V} _{\text {d}}=0.5$ V时，e - ph散射使DSFET的亚阈值摆幅从48 mV/...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于Dirac源场效应晶体管（DSFET）的研究揭示了未来低功耗电子器件的重要技术路径，对我们在光伏逆变器和储能系统的功率半导体应用具有前瞻性参考价值。 该研究深入分析了电子-声子散射和自热效应对DSFET性能的影响，发现其亚阈值摆幅（SS）仅为58 mV/decad...
受生物启发的重力导向组装铜纳米片互锁支架：各向异性的形状自适应相变复合材料用于太阳能-热能转换与热管理
Bioinspired interlocking copper nanosheet scaffolds via gravity-directed assembly: Anisotropic shape-adaptive phase change composites for solar-thermal conversion and thermal management
Pan Guo · Weiguo Chena · Junyu Lua · Ligang Zhang 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.343
摘要 相变材料（如石蜡）在热能存储方面具有广阔前景，但存在导热系数低以及熔融过程中结构不稳定的问题。本文报道了一种受生物启发的重力导向组装方法，用于制备形状自适应的相变复合材料，该方法将铜纳米片集成到聚二甲基硅氧烷（PDMS）基体中，形成类似贻贝结构的互锁层状支架。 hierarchical 铜纳米片网络使面内导热系数提升至4.27 W·m⁻¹·K⁻¹（是纯石蜡的20倍），并具有5:1的各向异性比，实现了快速的横向热扩散。PDMS基体赋予材料柔韧性和形状自适应能力，而互锁的铜纳米片则对熔融石蜡起...
解读: 该仿生铜纳米片相变复合材料技术对阳光电源储能及光伏系统具有重要应用价值。其84.8%光热转换效率和4.27 W·m⁻¹·K⁻¹导热系数可优化PowerTitan储能系统的热管理性能,降低PCS功率模块温升。柔性形状自适应特性适用于SG系列逆变器复杂散热结构,特别是1500V高压系统的SiC/GaN器...
结合数据驱动与等效电路模型的无线电力传输系统互感及负载识别
Mutual Inductance and Load Identification of Wireless Power Transfer Systems Combining Data-Driven and Equivalent Circuit Models
Xu Wang · Yanjie Guo · Fei Xu · Ming Xue 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
互感和负载变化影响无线电力传输（WPT）系统性能，准确识别这些参数对系统控制与状态监测具有重要意义。现有方法多基于电路模型，易受参数误差影响。本文提出一种融合电路模型与数据驱动模型的互感和负载识别方法，兼具数据驱动模型抗参数误差能力强和电路模型物理意义明确的优点，仅需WPT系统的直流输入电流和一个电压有效值即可实现精确识别，无需无线通信。采用支持向量回归（SVR）建立数据驱动模型，并结合考虑整流器等效输入阻抗的电路模型推导参数关系，进而提出负载识别方法。实验结果表明，互感、负载电阻和负载电压的最...
解读: 该互感与负载识别技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。在新能源汽车充电桩业务中，可应用于无线充电系统的实时参数监测与自适应控制，通过融合SVR数据驱动模型与等效电路模型，仅需直流输入电流和电压有效值即可实现互感、负载的高精度识别（误差<5%），无需无线通信降低系统成本。该方法可增强阳光电源无...
一种用于中压电力牵引驱动的100 kHz内并联Si+SiC混合多电平变换器的设计与验证
Design and Validation of a 100 kHz Inner-Paralleled Si+SiC Hybrid Multilevel Converter for Medium-Voltage Electric Traction Drives
Feng Guo · Fei Diao · Zhuxuan Ma · Pengyu Lai 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
本文针对 3 kV 直流母线的电力牵引驱动系统，设计并开发了一种新型的带有内部并联（IP）半桥（HB）的中压（MV）混合式多电平逆变器。在该提出的混合式拓扑结构中，每相由一个有源中性点钳位（ANPC）三电平（3 - L）单元和一个 IP 单元组成，其中 ANPC 三电平单元采用工作在基频的 3.3 kV 硅（Si）绝缘栅双极型晶体管（IGBT），而 IP 单元采用定制的 3.3 kV H 桥碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET），工作频率为 50 kHz。通过线...
解读: 该100kHz Si+SiC混合多电平技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在新能源汽车业务中，可直接应用于电机驱动系统，高频运行特性能显著提升功率密度，降低车载系统体积重量。对于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器，内并联混合拓扑可优化现有三电平方案，通过Si/SiC器件协同工作实现开关损耗与成...
双三相永磁同步电机系统中基于三电平NPC逆变器与输出滤波器的电流谐波最小脉宽调制
Current Harmonic Minimum Pulse Width Modulation for Dual Three-Phase PMSM System With 3L-NPC Inverter and Output Filter
Chuanqiang Lian · LiYuan Guo · GuanDa Xu · Fei Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
双三相永磁同步电机（DTP - PMSM）在风力发电、电动汽车和飞轮储能等领域有着广泛的应用。降低双三相永磁同步电机的电流谐波有利于提高运行效率、减少噪声和振动以及改善电磁兼容性，这对于提升系统的整体性能具有重要意义。本文主要研究采用三电平中点钳位（3L - NPC）逆变器和输出滤波器的表贴式双三相永磁同步电机的电流谐波最小脉宽调制（CHMPWM）方法。基于系统模型，推导了开关角与电机谐波电流之间的关系，并建立了电流谐波最小脉宽调制的数学模型。此外，通过求解所建立的优化问题，可以得到使电流谐波最...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项针对双三相永磁同步电机系统的电流谐波最小化PWM技术具有显著的战略价值。该技术在飞轮储能系统、风电变流器及电动汽车驱动等领域的应用场景，与我司储能系统、新能源车载电源及风电变流器产品线高度契合。 技术层面，该方案通过优化三电平NPC逆变器的开关角度，并创新性地将输出滤...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...