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具备纳秒级反向恢复与强浪涌电流能力的1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With Nanosecond Reverse Recovery and Rugged Surge-Current Capability
Hehe Gong · Feng Zhou · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文展示了一种NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管(HJD),在实现快速反向恢复特性与强浪涌电流承受能力之间取得了优异平衡。该器件通过双层p-NiO结构设计,在1.37 kV的高压下表现出优异的动态性能与可靠性,为氧化镓功率电子技术的发展提供了重要参考。
解读: 氧化镓(Ga2O3)作为超宽禁带半导体,在未来高压、高效率功率变换领域具有巨大潜力。对于阳光电源而言,该技术目前处于前沿研究阶段,短期内主要影响组串式逆变器及PowerTitan储能变流器(PCS)中功率模块的选型演进。虽然目前SiC和GaN是主流,但Ga2O3在耐压和成本方面具备长期替代优势。建议...
具有98.5%转换效率和百万次过压耐受能力的1.95-kV斜面台面NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.95-kV Beveled-Mesa NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With 98.5% Conversion Efficiency and Over Million-Times Overvoltage Ruggedness
Feng Zhou · Hehe Gong · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
氧化镓(Ga2O3)功率二极管的发展受限于系统级应用性能评估与可靠性验证的缺失。本文通过将斜面台面NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管(HJD)应用于500W功率因数校正(PFC)电路,验证了其在高压环境下的优异性能与可靠性,为该器件的商业化进程提供了关键支撑。
解读: 氧化镓作为超宽禁带半导体,在提升功率密度和耐压水平方面具有巨大潜力。对于阳光电源而言,该技术若实现商业化,可显著优化组串式逆变器及户用储能系统中的PFC级电路效率,进一步缩小功率模块体积。建议研发团队持续关注其在高温、高压下的长期可靠性表现,评估其在未来高压光伏系统及下一代高密度储能变流器(PCS)...
基于直流侧单电流传感器的永磁同步电机驱动低成本多步模型预测电流控制
Low-Cost Multistep FCS-MPCC for PMSM Drives Using a DC Link Single Current Sensor
Junxiao Wang · Hai Yang · Yibin Liu · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种用于永磁同步电机(PMSM)的低成本多步有限控制集模型预测电流控制(FCS-MPCC)方案。通过利用直流母线侧的单电流传感器重构三相电流,有效降低了系统硬件成本。该方法区别于传统的磁场定向控制电流重构技术,在保证控制性能的同时,优化了成本与复杂度的平衡。
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及风电变流器业务具有技术关联性。在充电桩功率模块或风电变流器中,降低传感器数量可直接优化BOM成本并提升系统可靠性。建议研发团队关注该电流重构算法在宽电压范围下的鲁棒性,评估其在阳光电源现有功率转换模块中的移植潜力,以进一步提升产品在成本敏感型市...
一种适应运行工况的IGBT模块结温估算方法
A Thermal Estimation Method for IGBT Module Adaptable to Operating Conditions
Weisheng Guo · Mingyao Ma · Hai Wang · Shuying Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文提出了一种新型IGBT模块结温估算方法,旨在适应多变的运行工况并提升计算效率。通过叠加定理和奇偶模分析,将输入功率损耗分解为偶模和奇模损耗,并构建了考虑上下桥臂热耦合的等效热模型,实现了对结温的精确且高效预测。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)至关重要。IGBT是上述产品的核心功率器件,其结温的精准估算直接关系到系统的热设计优化、寿命预测及过温保护策略。通过该方法,研发团队可在iSolarCloud平台中集成更精准的实时热状态监测,提...
基于区间滑模观测器的三相四桥臂逆变器不平衡负载下多开关开路故障诊断
Multiple Open-Switch Fault Diagnosis for Three-Phase Four-Leg Inverter Under Unbalanced Loads via Interval Sliding Mode Observer
Shuiqing Xu · Yunlong Zhang · Youqiang Hu · Yi Chai 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
三相四桥臂逆变器在处理不平衡负载方面具有显著优势。然而,相比传统三相三桥臂逆变器,其额外的桥臂和不平衡电流增加了开路故障模式的复杂性。本文提出了一种基于区间滑模观测器的故障诊断方法,旨在解决复杂工况下的故障检测与定位难题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器(PCS)具有重要参考价值。随着公司产品在微电网及复杂工业场景的应用增多,三相四桥臂拓扑常用于处理不平衡负载。该研究提出的区间滑模观测器方法,无需额外传感器即可实现高精度故障诊断,有助于提升iSolarCloud智能运维平台在故障预警和远程诊断方面的能力,降...
三相四线制有源电力滤波器开路故障的电压矢量误差故障诊断
Voltage Vector Error Fault Diagnosis for Open-Circuit Faults of Three-Phase Four-Wire Active Power Filters
Hui Zhang · Chuan- da Sun · Zhi-xin Li · Juan Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
针对三相四线制有源电力滤波器(APF),本文提出了一种基于交流侧输出电压数学模型的IGBT开路故障诊断算法。该方法通过分析APF交流侧输出电压矢量与故障状态间的映射关系,实现了对功率器件故障的快速、准确检测与定位,有效提升了电力电子系统的运行安全与可靠性。
解读: 该研究提出的基于电压矢量误差的故障诊断技术,对于阳光电源的组串式逆变器及储能变流器(PCS)产品具有重要的工程参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及高功率密度逆变器中,功率模块(IGBT)的可靠性是系统长效运行的核心。该算法无需额外传感器,仅通过数学模型即可实现故障定位,有助于iSolar...
考虑对称电网故障下RSC-GSC交互的DFIG风电系统改进型低电压穿越策略
Improved LVRT Strategy for DFIG-Based Wind Turbine Considering RSC-GSC Interaction During Symmetrical Grid Faults
Yi Luo · Jun Yao · Dong Yang · Hai Xie 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月
在严重对称电网故障期间,转子侧变流器与网侧变流器(RS - GSC)之间的相互作用对基于双馈感应发电机的并网风力发电机组(WT - DFIG)的低电压穿越(LVRT)性能有显著影响。因此,为提高WT - DFIG在对称电网故障期间的LVRT性能,本文提出一种LVRT控制策略,该策略通过协调RS - GSC的电流参考值来实现。与现有LVRT策略相比,通过协调RS - GSC的有功和无功电流,所提出的策略不仅可以提高直流母线电压的暂态稳定水平,还能提升WT - DFIG的LVRT性能。最后,利用实验...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的双馈风电机组低电压穿越(LVRT)改进策略具有重要的技术参考价值。虽然我司核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统,但该研究中关于转子侧与网侧变流器(RSC-GSC)协调控制的思想,与我司风电变流器产品线及新能源并网技术存在显著的技术共性。 该技术的核心价值在于通过...
基于Vissenberg-Matters迁移率模型的有机场效应晶体管解析模型
Analytic model for organic field-effect transistors based on Vissenberg-Matters mobility model
Qian Bo-Ha · Sun Jiu-Xu · Wei Chan · Li Yang 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年11月 · Vol.229
摘要 通过利用泊松方程,有机场效应晶体管(OFET)的基本电流-电压(I–V)公式被重新表述为迁移率函数的双重积分形式。该重构后的I–V公式克服了原始I–V公式中被积函数发散的问题,不仅便于进一步的解析推导,也适用于数值计算。本文提出了一种针对任意幂次的解析二项式展开方法,用于基于Vissenberg-Matters(VM)迁移率模型的OFET模型的解析推导,能够包含由完整的VM模型推导出的所有项。对由四种不同材料制成的六个OFET器件进行的数值计算表明,对于完整模型而言,理论I–V曲线与实验数...
解读: 该有机场效应晶体管解析模型研究对阳光电源功率器件技术具有方法论借鉴价值。文中提出的双重积分重构I-V公式及二项式展开解析方法,可应用于SiC/GaN器件建模优化,提升三电平拓扑中功率开关特性仿真精度。完整模型考虑所有项的思路,对ST储能变流器和SG逆变器中新型半导体器件参数提取、损耗计算及热管理设计...
构网型与跟网型变流器在电网故障下的耦合机理分析及混合系统稳定提升
Coupling Mechanism Analysis and Stabilization Improvement for Hybrid System With GFL and GFM Converter Under Grid Faults
Sen Huang · Jun Yao · Dong Yang · Linsheng Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月
跟网型(GFL)与构网型(GFM)变流器之间及其与同步发电机(SG)的动态耦合特性,在电网故障期间显著影响可再生能源变流器的控制行为及SG运行模式,加剧了混合系统的暂态同步失稳风险。本文建立基于不同电源同步机制的等效数学模型,结合相平面与空间矢量图法,分析各类电源间的交互作用及其对系统暂态稳定的影响,并提出一种协同控制策略。该策略通过调节GFL和GFM变流器的电流与功率参考值,使各电源平衡点在故障前后基本保持不变,有效抑制源间动态交互,提升电压跌落场景下混合系统的暂态同步稳定性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的混合并网系统具有重要应用价值。当前光储混合电站中,GFM构网型储能与GFL跟网型光伏变流器在电网故障时存在动态耦合失稳风险,该文提出的协同控制策略可直接应用于PowerTitan储能系统与SG系列逆变器的联合控制算法优化。通过动态调节储能变流器功率...
具有AlN插入层的新型增强型p沟道GaN MOSFET
Novel Enhancement-Mode p-Channel GaN MOSFETs With an AlN Insert Layer
Hai Huang · Maolin Pan · Qiang Wang · Xinling Xie 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月
在本研究中,在专为 p - GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)设计的商用 GaN 晶圆上展示了一款增强型(E 型)p 沟道 GaN 金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(p - MOSFET),其最大导通态电流( ${I}_{\text {ON}}$ )密度为 10.5 mA/mm,阈值电压( ${V}_{\text {TH}}$ )为 - 2.45 V, ${I}_{\text {ON}}/{I}_{\text {OFF}}$ 比为 $10^{{8}}$ 。此外,我们提出了一种新型 E...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于AlN插入层的增强型p沟道GaN MOSFET技术具有重要的战略意义。当前我们的光伏逆变器和储能变流器主要采用n沟道功率器件,而该技术突破为实现GaN基互补金属氧化物半导体(CMOS)架构提供了关键的p沟道器件解决方案。 该技术的核心价值在于显著改善的器件性能参数...
一种基于电磁感应的新型固态电热储能系统:概念设计与理论分析
A novel solids-based electro-thermal energy storage system utilizing electromagnetic induction: Conceptual design and theoretical analysis
Weiqin Lua · Xueyu Tanga · Yang Zhanga · Weiliang Wangd 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年9月 · Vol.340
摘要 电热储能(ETES)技术在高效消纳可再生能源、提升电网灵活性方面展现出巨大潜力。本文提出了一种创新的ETES系统,该系统将电磁感应储热(EIHS)与移动床放热(MBHR)相结合。基于CFD-DEM方法建立了数值模拟模型,用于评估系统的性能和技术可行性。在一个研究案例中,电磁感应加热单元实现了均匀的径向温度分布、可调节的升温速率以及高颗粒体储热密度;而管式移动床换热(MBHE)单元表现出较高的传热强度(678.2–784.6 W/m²/K)。该系统的电能到电能转换效率约为30.78%,未计入...
解读: 该电磁感应固态储热技术为阳光电源储能系统提供了新型长时储能方案参考。其电-热-电转换模式可与ST系列PCS协同,利用谷电或弃光弃风实现削峰填谷。CFD-DEM仿真方法对PowerTitan热管理优化具有借鉴意义,特别是温升速率可调和高传热强度(678-784 W/m²/K)的设计思路。虽然30.78...
通过多角度云层三维重建优化区域太阳辐照度的时空预测精度
Optimizing spatiotemporal prediction accuracy of regional solar irradiance through multi-angle cloud layer 3D reconstruction
Wenwen Maab · Hai Zhou · Ji Wua · Fan Yang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.334
准确的实时区域太阳辐照度估算是优化光伏发电系统和电网管理的关键。然而,传统方法在动态响应能力、空间分辨率和经济可行性方面存在显著局限性,难以满足复杂天气条件下的高精度应用需求。为应对这些挑战,本研究提出了一种基于全天空成像网络的高分辨率实时辐照度估算方法。通过部署十台鱼眼全天空相机,利用多视角三维云层重建技术构建区域全景云图。此外,引入一种创新的辐照度分离建模策略:直接辐照度通过云影模型计算,散射辐照度则通过时空卷积Transformer进行预测。该方法全面考虑了云层遮挡和散射效应,从而提升了辐...
解读: 该多角度云层3D重建辐照度预测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能系统具有重要应用价值。通过高精度区域辐照度实时预测(空间分辨率达4.39-19.45米),可显著优化MPPT算法动态响应速度,提升逆变器在复杂云层遮挡场景下的发电效率。结合iSolarCloud平台,该技术可实现分布式光伏电站群...
一种集成实验与数值研究的竹节形流场设计下风冷式质子交换膜燃料电池性能及传热传质动力学
An integrated experimental and numerical investigation of performance and heat-mass transport dynamics in air-cooled PEMFCs with a bamboo-shaped flow field design
Kai-Qi Zhu · Quan Ding · Ben-Xi Zhang · Jiang-Hai Xu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 风冷式质子交换膜燃料电池(PEMFC)中复杂的传热传质耦合现象以及物理场分布不均的问题,严重影响其功率密度和水热管理性能。作为关键部件,阴极流场在燃料供给、散热以及水传输方面对风冷式PEMFC起着至关重要的作用。优化流场结构设计是应对上述挑战的关键策略。本研究提出了一种创新的竹节形流场设计,并在25 cm²的单电池中进行了实验验证,结果证明该设计能有效提升风冷式PEMFC的传热传质能力与功率密度,同时降低供气能耗。此外,还建立了三维多相数值模型,用于深入探究该流场结构下液态水、反应物和热量...
解读: 该燃料电池热质传输优化技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。竹节型流场设计通过分段加速和涡流区优化实现5.45%功率密度提升和4.17%能效增益,其多物理场耦合仿真方法可应用于公司储能PCS的热管理优化。研究中的熵分析法和非均匀流场设计理念,可迁移至SiC功率器件散热结构设计,提升ST系列PCS和...