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平面栅与沟槽栅SiC功率MOSFET在重复短路应力下退化位置的表征方法
Methodology for Characterizing Degradation Locations of Planar and Trench Gate SiC Power Mosfets Under Repetitive Short-Circuit Stress
Yi Yang · Mingchao Yang · Zhaoyuan Gu · Songquan Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对SiC MOSFET在重复短路应力下的可靠性问题，提出了一种结合深能级瞬态谱（DLTS）与分裂C-V测试的方法，用于分离器件的陷阱特性。研究深入对比了平面栅（PG）与沟槽栅（TG）SiC MOSFET在短路应力下的退化机理与具体位置，为提升功率器件的长期可靠性提供了理论支撑。
解读: SiC器件是阳光电源新一代组串式逆变器、PowerTitan系列储能系统及高压充电桩的核心功率组件。随着产品向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET的短路耐受能力与长期可靠性直接决定了系统的故障保护策略与寿命设计。本文提出的退化机理表征方法，有助于研发团队在器件选型阶段更精准地评估PG与TG结...
重离子辐照在4H-SiC肖特基势垒二极管中诱导的陷阱浓度深度分布
Depth profile of trap concentration induced by heavy ion irradiation in 4H-SiC Schottky barrier diode
Xueqiang Yu · Xiaodong Xu · Hao Jiang · Lei Wu · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.127
本文研究了重离子辐照在4H-SiC肖特基势垒二极管中引入的缺陷陷阱浓度随深度的分布特性。通过变能量重离子辐照结合深能级瞬态谱技术，获得了不同深度处的陷阱浓度分布，并分析了主要缺陷能级（如Z1/Z2和HK中心）的形成机制与空间演化规律。结果表明，陷阱浓度分布与离子射程及电子/核能损密切相关，缺陷峰值区域位于近表面至几个微米深度范围内。该研究为理解SiC器件在高能粒子环境下的退化机理提供了实验依据。
解读: 该研究对阳光电源SiC功率器件的可靠性设计具有重要指导意义。研究揭示的重离子辐照导致的缺陷分布特性，直接关系到我司ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC器件的辐照耐受性。特别是在航天级和核电站配套的高可靠性产品中，需要充分考虑这种缺陷效应对器件性能的影响。基于该研究成果，我们可以优化SiC器...
1.2 kV SiC MOSFET与JBS集成MOSFET高温电学特性对比研究
Comparative Study on High-Temperature Electrical Properties of 1.2 kV SiC MOSFET and JBS-Integrated MOSFET
Zhaoyuan Gu · Mingchao Yang · Yi Yang · Xihao Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
针对4H-SiC MOSFET中寄生PiN体二极管在高温下存在正向压降大、反向恢复特性差的问题，本文研究了集成肖特基势垒二极管（JBS）的MOSFET方案。该方案能有效抑制PiN二极管导通，提升高温运行下的电气性能与可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件选型与模块设计。随着公司组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和高温环境运行演进，SiC MOSFET的应用已成为提升效率的关键。集成JBS的SiC器件能显著改善体二极管特性，降低开关损耗并提升高温可靠性，这对优化逆变器...
一种考虑补偿电容偏差的无线电能传输系统简单快速在线参数估计方法
A Simple and Fast Online Parameter Estimation Method for Wireless Power Transfer Systems Considering Compensation Capacitance Deviations
Yi Wang · Zhongzhen Jia · Tingshuang Huang · Yuyu Geng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
针对无线电能传输（WPT）系统中补偿电容因老化、环境等因素产生的偏差问题，本文提出了一种简单快速的在线参数估计方法。该方法能有效提升系统控制、监测与维护的准确性，解决了补偿电容不确定性带来的参数估计难题。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然阳光电源目前的核心业务集中在有线光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电桩（有线），但该研究中关于“补偿电容偏差在线估计”的控制算法思想，可借鉴应用于阳光电源充电桩产品的功率模块健康状态监测与故障诊断。随着未来无线充电技术在电动汽车领域的潜在渗透，此类参数估计...
考虑电压相位延迟的基于高频信号特征获取的IPMSM电感辨识改进方法
Improved Inductance Identification Method Based on High Frequency Signal Characteristics Acquisition for IPMSM Considering Voltage Phase Delay
Zhiwei Chen · Chaoyang Geng · Yongpeng Shen · Mingjie Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对基于高频信号注入的内嵌式永磁同步电机（IPMSM）电感辨识，高频响应电流与电压信息的获取精度是决定辨识结果的关键。本文提出了一种基于高频信号特征获取的电感辨识改进方法，旨在解决电压相位延迟带来的辨识误差，有效提升了电感参数的辨识精度。
解读: 该技术主要针对IPMSM电机的参数辨识，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定关联。在充电桩内部的功率变换模块及相关电机驱动控制中，精确的电机参数辨识有助于优化控制算法，提升功率变换效率和动态响应性能。建议研发团队关注该方法在降低高频注入干扰及提升系统鲁棒性方面的应用，以优化充电桩内部散热风机或相关...
基于改进扩展状态观测器的永磁同步电机无模型预测电流控制
Model-Free Predictive Current Control of PMSM Using Modified Extended State Observer
Zixuan Liu · Xiaoyan Huang · Qichao Hu · Geng Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种结合改进扩展状态观测器（MESO）的无模型预测电流控制（M-MFPCC）策略。该方法旨在通过精确观测逆变器非线性及系统扰动，实现单位增益和零相位延迟的扰动补偿，从而有效降低永磁同步电机的转矩脉动并改善电流畸变。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩（电机驱动模块）及风电变流器业务具有较强的技术相关性。通过引入改进的扩展状态观测器（MESO），可以显著提升变流器在复杂工况下的鲁棒性，降低电流谐波，从而提升系统效率和动态响应性能。建议研发团队关注该算法在风电变流器控制策略中的应用，以优化变流器...
考虑积尘影响的混合人工蜂群算法与半监督极限学习机光伏故障诊断设计
Design of Hybrid Artificial Bee Colony Algorithm and Semi-Supervised Extreme Learning Machine for PV Fault Diagnoses by Considering Dust Impact
Jun-Ming Huang · Rong-Jong Wai · Geng-Jie Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
户外光伏系统易受积尘等环境因素影响，导致发电效率下降及潜在安全隐患。本文提出一种结合混合人工蜂群算法与半监督极限学习机的故障诊断方法，旨在精准识别光伏系统异常状态，为运维决策及清洗方案提供技术支持，有效降低运维成本并提升系统安全性。
解读: 该研究直接赋能阳光电源iSolarCloud智能运维平台。通过引入混合人工蜂群算法与半监督学习，可显著提升组串式及集中式逆变器在复杂环境下的故障识别精度，特别是针对积尘导致的非硬性故障进行精准预警。这不仅能减少人工巡检成本，还能通过智能清洗策略优化，提升地面及工商业光伏电站的发电收益。建议将该算法模...
功率半导体器件开关应力波产生机理的理论研究
Theoretical Study on the Generation of Switching Stress Waves in Power Semiconductor Devices
Xuefeng Geng · Yunze He · Qiying Li · Longhai Tang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文探讨了功率半导体器件在开关过程中产生的应力波现象。传统的监测方法主要依赖电气、磁学及热学参数，而应力波检测提供了一种新型的器件状态监测手段。研究旨在通过理论分析揭示应力波的产生机理，为功率器件的实时健康状态评估与故障预警提供理论支撑。
解读: 该研究对应力波监测技术的探讨，对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。目前阳光电源在iSolarCloud平台已实现数字化运维，引入应力波检测技术可作为现有电气参数监测的有效补充，实现对IGBT/SiC模块更早期的亚健康状态识别。建议研发...
一种用于无电池无线传感器应用的超低静态电流最大功率点跟踪
MPPT）电源管理系统
Shiquan Fan · Ran Wei · Liuming Zhao · Xu Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种芯片级超低静态电流电源管理系统，旨在为无电池无线传感器提供自供电方案。该系统通过全桥整流器将压电换能器采集的机械振动能量转换为直流电，并结合MPPT技术实现能量的高效收集与管理。
解读: 该研究聚焦于微瓦级能量收集与超低功耗电源管理，与阳光电源目前主营的GW级光伏逆变器、MW级储能系统（PowerTitan/PowerStack）及风电变流器等大功率电力电子设备在功率等级和应用场景上存在显著差异。然而，其超低静态电流设计理念及微型化MPPT控制技术，可为阳光电源iSolarCloud...
基于无线电能传输与混合储能系统的接触网充电轻轨车辆设计与控制
Design and Control for Catenary Charged Light Rail Vehicle Based on Wireless Power Transfer and Hybrid Energy Storage System
Yuyu Geng · Zhongping Yang · Fei Lin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
混合储能系统（HESS）有助于减轻轻轨车辆的供电设备负担，而静态无线电能传输（WPT）技术则弥补了有线充电的不足。本文重点研究了基于WPT的HESS充电策略，并探讨了WPT系统的效率与成本优化。文章结合HESS在轻轨交通中的应用特性，提出了相应的控制方案。
解读: 该文章探讨的无线电能传输（WPT）与混合储能技术，与阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack）及充电桩业务具有技术同源性。虽然目前阳光电源主营业务集中在电网侧、工商业及户用储能，但WPT技术在未来移动式储能或特定场景下的充电解决方案中具有潜在应用价值。建议研发团队关注该文中的...
基于扩展卡尔曼滤波与自适应线性自抗扰控制的连续波脉冲发生器双自由度策略
Double DOF Strategy for Continuous-Wave Pulse Generator Based on Extended Kalman Filter and Adaptive Linear Active Disturbance Rejection Control
Zhenyu Yang · Zhidan Yan · Yunfeng Lu · Weiliang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
永磁同步电机（PMSM）在连续波脉冲发生器中应用广泛，但常受负载冲击和测量分辨率限制。本文提出一种结合扩展卡尔曼滤波（EKF）与自适应线性自抗扰控制（LADRC）的双自由度控制策略，有效提升了系统的抗扰动能力与控制精度。
解读: 该研究提出的EKF与自适应LADRC控制策略，在提升电机控制精度和抗负载扰动方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术可应用于风电变流器及储能系统中的PCS电机驱动控制模块，特别是在应对复杂电网环境下的负载波动时，能有效提升系统运行的平稳性与鲁棒性。建议研发团队关注该算法在复杂工况下的动态响应优化，...
基于电容电压反馈有源阻尼的并网电流源逆变器稳定性分析与关键参数设计
Stability Analysis and Key Parameters Design for Grid-Connected Current-Source Inverter With Capacitor-Voltage Feedback Active Damping
Yiwen Geng · Xuanfeng Song · Xu Zhang · Ke Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文针对采用电容电压反馈（CVF）有源阻尼的三相并网电流源逆变器系统，分析了高通滤波器对系统动态的影响。同时，研究了数字控制系统中PWM及控制延迟对系统稳定性的影响，并提出了关键参数的设计方法，以优化系统在并网运行下的稳定性能。
解读: 该研究关注电流源逆变器（CSI）的并网稳定性，虽然阳光电源目前主流产品以电压源逆变器（VSI）为主，但其核心控制逻辑——即通过有源阻尼抑制谐振、优化数字控制延迟下的系统稳定性，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的并网算法优化具有极高参考价值。特别是在弱电网环境下，...
带电感电流反馈有源阻尼的LC型离网逆变器参数设计与优化
Parameters Design and Optimization for LC-Type Off-Grid Inverters With Inductor-Current Feedback Active Damping
Yiwen Geng · Yang Yun · Ruicheng Chen · Kai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文研究了LC型电压源逆变器的稳定性，重点关注LC谐振问题。研究发现，当谐振频率超过采样频率的六分之一时，传统的电容电压-电感电流双闭环控制会变得不稳定。此外，由于电流内环与电压外环之间的耦合，系统性能受到限制。
解读: 该研究直接针对LC型逆变器的谐振抑制与稳定性控制，对阳光电源的组串式光伏逆变器及离网/微网储能变流器（PCS）产品具有极高的参考价值。在高性能逆变器设计中，随着开关频率与采样频率的优化，谐振抑制是提升电能质量的关键。该文提出的有源阻尼策略可有效优化阳光电源逆变器在弱电网或离网模式下的动态响应，减少对...
状态转移引发的构网型电压源换流器暂态同步失稳：分析与改进
State Transfer Induced Transient Synchronization Instability of GFM-VSC: Analysis and Improvement
Yushuang Liu · Hua Geng · Geng Yang · Meng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
在电网故障等工况下，构网型电压源换流器（GFM-VSC）因电流限幅控制可能在电压源模式（VSM）与电流源模式（CSM）间切换，模式切换过程中的状态转移会影响其暂态同步稳定性（TSS）。本文通过平衡点存在性分析揭示了一种新的失稳机理：状态转移可能导致故障期间运行轨迹绕过CSM下的稳定平衡点而进入发散循环。采用多Lyapunov函数法推导了计及故障动态的TSS判据与边界，发现降低最小临界电流并依据虚拟功率角（VPA）动态调整饱和电流相位可提升TSS。为此提出一种基于VPA反馈的电流限制策略，在抑制过...
解读: 该研究揭示的GFM-VSC状态转移失稳机理对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前ST系列采用构网型控制，在电网故障时需频繁进行VSM/CSM模式切换以实现电流限幅保护，本文所揭示的状态转移导致稳定平衡点绕过的失稳机制，为优化ST系列的电流限幅策略提供了理...
基于GPT的超短期分布式光伏发电功率预测方法
An Ultra-Short-Term Distributed Photovoltaic Power Forecasting Method Based on GPT
Hengqi Zhang · Jie Yang · Siyuan Fan · Hua Geng 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
随着大量分布式光伏电站并网，提升发电功率预测精度对电力系统安全经济运行具有重要意义。针对现有方法在数据稀缺与随机波动方面的挑战，本文提出一种基于生成式预训练Transformer（GPT）的超短期分布式光伏功率预测方法。通过生成多空间分辨率的虚拟光伏功率数据，预训练Transformer模型，并利用少量实测数据进行微调。注意力机制通过预训练学习历史数据中的相关性，微调实现新电站的轻量化部署与高精度预测。实验结果表明，所提方法在仅1个月实测数据下，相比LSTM、线性模型和Transformer模型...
解读: 该基于GPT的超短期光伏功率预测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。可直接集成至SG系列光伏逆变器的智能诊断系统，通过少量实测数据实现新建电站的快速部署与高精度预测，相比传统LSTM方法RMSE降低37.22%。该技术可优化PowerTitan储能系统的充放电策略，提升...
键合线退化对分立式IGBT功率循环过程中释放的开关应力波影响的研究
Investigation of the Effect of Bonding Wires Degradation on Switching Stress Waves Released During Power Cycling in Discrete IGBT
Xuefeng Geng · Yunze He · Longhai Tang · Shan Chang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
有效的状态监测技术对确保绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的安全运行至关重要。现有方法多集中于电、热、磁参数的提取。近期研究表明，IGBT在开关瞬间可释放可被声发射（AE）传感器检测到的开关应力波（SSW）。然而，利用SSW监测IGBT健康状态仍具挑战性。本文构建了功率循环与SSW测试平台，研究分立式IGBT在功率循环中键合线退化对SSW的影响。结果表明，随着键合线退化，SSW的时域能量指标和频域重心频率均发生显著变化，揭示了基于AE的IGBT内部键合线状态监测的可行性。
解读: 该IGBT键合线退化声发射监测技术对阳光电源核心产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，IGBT功率模块是关键失效部件，传统电热参数监测难以实现早期故障预警。该研究提出的开关应力波（SSW）监测方法可集成至阳光电源iSolarCloud智能运维平台，通过AE传...
基于神经网络的LCC-HVDC系统准稳态动态增强模型
Dynamics Enhanced Quasi-Steady-State Model of LCC-HVDC Systems Based on Neural Network
Ke Yang · Xin Wang · Quan Zhang · Guangchao Geng 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
现有LCC-HVDC系统时域仿真在精度与效率之间存在权衡。电磁暂态模型虽精确但计算成本高，准稳态模型高效却难以准确描述换相过程，尤其在不对称故障下表现不足。本文提出一种基于神经网络的准稳态模型（NN-QSS），可精确刻画LCC-HVDC动态特性，有效识别换相失败，并适用于不平衡故障场景。通过改进的IEEE 39节点系统、中国某省级实际电网及CIGRE标准系统硬件在环验证表明，该模型在准稳态尺度下动态响应接近电磁暂态模型，换相失败识别准确率较现有方法提升18.8%。
解读: 该神经网络增强的LCC-HVDC准稳态建模技术对阳光电源大型储能系统和光伏并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可借鉴NN-QSS方法建立储能变流器快速仿真模型，实现电网故障下的换相失败预测与主动保护，提升ST系列储能变流器在不对称故障工况下的低电压穿越能力。该技术将准稳态建模...
采用历元依赖自适应损失加权与数据同化的光伏发电功率预测模型
Photovoltaic power forecasting model employing epoch-dependent adaptive loss weighting and data assimilation
Siyuan Fan · Hua Geng · Hengqi Zhang · Jie Yang 等5人 · Solar Energy · 2025年4月 · Vol.290
摘要 准确预测光伏（PV）发电功率对于优化能源管理系统和提升电网稳定性至关重要。本研究提出了一种物理约束的光伏发电功率预测网络（PC-P3reNet），该网络是一种双层深度学习框架，专为局部环境数据保持一致而光伏系统特性变化的场景优化设计。该框架集成了一种基于物理原理的模型，用于计算理论上的光伏发电输出，并通过Huber损失函数将其与实际测量值进行比较。PC-P3reNet的一个独特特征是其自适应损失加权机制，能够在不同的训练历元中动态调整理论数据与实测数据之间的平衡。这一机制使得模型在初始阶段...
解读: 该物理约束深度学习预测模型对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。其自适应损失加权机制可优化SG系列光伏逆变器的MPPT控制策略,通过融合理论模型与实测数据提升多步预测精度(MAE达0.1837)。该技术可增强ST系列储能变流器的充放电决策能力,改善电网稳定性,并为PowerT...