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MoS2/SiC异质结的能带对齐及其超高整流比和光伏效应
Band alignment of MoS2/SiC heterojunctions with ultrahigh rectifying ratio and photovoltaic effect
Binbin Ding · Qian Liu · Yu Zhou · Boyi Bai 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
本文研究了MoS2/SiC异质结的能带对齐特性，该结构表现出极高的整流比和显著的光伏效应。通过精确调控界面特性，实现了优异的电学性能和光响应特性。实验结果表明，该异质结具有清晰的能带偏移和良好的载流子分离效率，在可见光至近红外波段展现出高效的光电转换能力。该研究为二维/宽禁带半导体异质结构在高性能光电器件中的应用提供了重要依据。
解读: 该MoS2/SiC异质结研究对阳光电源SiC功率器件应用具有重要参考价值。超高整流比特性可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的SiC MOSFET性能，降低反向漏电流，提升系统效率。能带工程方法为功率模块界面优化提供理论依据，可改善器件开关特性和热稳定性。光伏效应研究启发在三电平拓扑中探索...
一种基于最近电平调制
NLM）的模块化多电平变换器
Jun Wang · Hao Ma · Zhihong Bai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
针对高压应用中广泛采用的最近电平调制（NLM）模块化多电平变换器（MMC），本文提出了一套完整的子模块故障穿越方案。该策略涵盖了故障检测、定位、冗余切换及系统恢复，旨在提升MMC系统在子模块故障下的运行可靠性与连续性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。随着系统电压等级的提升，MMC的可靠性成为核心竞争力。本文提出的故障穿越策略能有效提升系统在极端工况下的鲁棒性，减少因单点故障导致的停机风险。建议研发团队关注该策略在冗余子模块切换过程中...
电力变换器实时仿真中抖振的抑制
Suppression of Chattering in the Real-Time Simulation of the Power Converter
Chen Liu · Hao Bai · Rui Ma · Yaoqiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文针对高开关频率电力变换器，探讨了基于FPGA的实时仿真技术。重点解决了在非连续导通模式（DCM）下，仿真步长低于500ns时出现的抖振问题，提升了电力电子系统实时仿真的精度与稳定性，对高频变换器的开发与测试具有重要意义。
解读: 该研究对于阳光电源的高频电力电子产品研发至关重要。随着组串式逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）向更高开关频率和更高功率密度演进，基于FPGA的实时仿真技术能显著缩短产品开发周期，提升控制算法验证的准确性。特别是在处理DCM模式下的抖振抑制，有助于优化逆变器在轻载或复杂工况下的并网性能，...
一种针对具有复阻抗网状并联逆变器系统的改进比例负载分配策略
An Improved Proportional Load-Sharing Strategy for Meshed Parallel Inverters System With Complex Impedances
Liaoyuan Lin · Hao Ma · Zhihong Bai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
在网状并联逆变器系统中，逆变器与负载可灵活接入任意节点，导致线路阻抗变化及电网结构复杂化，给比例负载分配控制带来挑战。本文提出了一种针对具有复阻抗特性的网状并联逆变器系统的改进比例负载分配策略，有效解决了复杂阻抗下的功率分配精度问题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的组串式逆变器及微电网解决方案。在工商业及地面电站的复杂并网场景中，线路阻抗的不确定性常导致并联逆变器环流及功率分配不均。该改进策略有助于优化阳光电源逆变器在多机并联运行时的动态响应与稳态精度，提升系统在弱电网或复杂拓扑下的稳定性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud...
电力电子变换器多层器件级电热实时仿真与多用途硬件在环测试
Multilayer Device-Level Electro-Thermal Real-Time Simulation and Multipurpose HIL Testing of Power Electronics Converters
Hao Bai · Xinyang Li · Jiaxin Tang · Zhen Yao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种多层器件级电热实时仿真方法，旨在解决现代电力电子变换器在全生命周期中面临的计算限制问题。该方法能够同时处理电热耦合效应与半导体开关特性，为电力电子系统的实时仿真与硬件在环（HIL）测试提供了高效的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。在产品研发阶段，通过高精度的电热耦合实时仿真，可更准确地评估功率模块（IGBT/SiC）在极端工况下的热应力，从而优化散热设计并提升产品可靠性。此外，该方法能显著缩短HIL测试周期，加速iSolarCloud智...
基于谐振扩张状态观测器的混合燃料电池系统鲁棒电压控制
Robust Voltage Control With Resonant Extended State Observer for Hybrid Fuel Cell System
Shengrong Zhuo · Shudan Jin · Xinyu Liu · Hao Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
混合燃料电池系统的母线电压调节至关重要。然而，系统中存在诸如电化学阻抗谱测试引入的励磁电流等多种扰动，导致电压波动。为此，本文提出了一种基于谐振扩张状态观测器（RESO）的鲁棒电压控制器，以有效抑制扰动并提升系统稳定性。
解读: 该研究提出的RESO控制策略在抑制复杂扰动、提升母线电压稳定性方面具有显著优势。对于阳光电源的氢能业务（如电解槽电源系统）及储能变流器（PCS）产品线，该算法可有效应对电网侧或负载侧的动态扰动，提升系统在复杂工况下的鲁棒性。建议研发团队关注该观测器在PowerTitan等大型储能系统直流侧电压控制中...
一种用于功率变换器FPGA实时仿真的器件级瞬态建模方法
A Device-Level Transient Modeling Approach for the FPGA-Based Real-Time Simulation of Power Converters
Hao Bai · Huan Luo · Chen Liu · Damien Paire 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
针对功率变换器器件级实时仿真中，瞬态行为所需的小步长与开关非线性带来的计算量之间的矛盾，本文提出了一种新型低延迟器件级建模方法，旨在提升FPGA在电力电子系统实时仿真中的性能。
解读: 该技术对阳光电源的研发流程具有重要价值。在光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）的开发中，高精度的实时仿真能显著缩短控制算法的验证周期，并降低硬件在环（HIL）测试的成本。通过FPGA实现低延迟的器件级建模，阳光电源可以更精准地评估功率模块在极端工况下的瞬...
一种用于T型三电平逆变器在多桥臂IGBT开路故障下实现容错的冗余单元
A Redundant Unit to Form T-Type Three-Level Inverters Tolerant of IGBT Open-Circuit Faults in Multiple Legs
Borong Wang · Zhan Li · Zhihong Bai · Philip T. Krein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
T型三电平（T2ML）逆变器具有低总谐波失真和高效率的优势，但其功率器件数量多，可靠性挑战大。现有文献尚未解决多桥臂同时发生开关管故障的容错问题。本文提出了一种冗余单元设计，使T2ML逆变器能够容忍多个桥臂的IGBT开路故障，提升系统可靠性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器中的T型三电平拓扑。随着光伏电站向高功率密度和长寿命周期发展，逆变器在极端工况下的可靠性至关重要。该容错技术通过冗余设计解决多桥臂故障问题，可显著降低逆变器在复杂电网环境下的停机风险，减少运维成本。建议研发团队评估该冗余单元的成本效益，将其...
带有故障管理冗余单元的T型逆变器部分三电平运行恢复
Recovering Partial Three-Level Operation in a T-Type Inverter With Fault Management Redundant Unit
Borong Wang · Zhan Li · Minghan Dong · Zhihong Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文针对T型三电平逆变器，提出了一种利用冗余单元处理开路故障的方法。通过等效开关状态和改进的虚拟矢量技术，解决了传统容错方案在故障后输出电平降级的问题，实现了故障状态下的三电平运行，显著提升了逆变器的容错性能与电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器和集中式逆变器）具有极高的应用价值。T型三电平拓扑是阳光电源中大功率光伏逆变器的主流技术方案，提升其在功率器件开路故障下的容错能力，能显著增强电站的可靠性，减少运维成本。建议研发团队评估该“等效开关状态”策略在现有SG系列逆变器控制算法中的集成可行性，特别...
非对称与双沟槽SiC MOSFET在雪崩条件下的失效模式研究
Investigation and Failure Mode of Asymmetric and Double Trench SiC mosfets Under Avalanche Conditions
Xiaochuan Deng · Hao Zhu · Xuan Li · Xing Tong 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文通过实验与有限元仿真，研究了来自两家厂商的1200V非对称及双沟槽碳化硅（SiC）MOSFET在单脉冲非钳位感性开关（UIS）应力下的表现。分析了雪崩时间随雪崩能量的变化规律，以及临界雪崩能量对温度的依赖性，揭示了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan等储能系统中大规模应用1200V SiC MOSFET，器件的鲁棒性直接决定了系统可靠性。本文研究的UIS雪崩失效模式对逆变器在极端电网波动或短路故障下的保护策略设计具有重要指导意义。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电路的退饱和保护阈值，并在功...
基于故障后重构算法的L型和LCL型滤波并网单相逆变器功率管开路故障诊断
L- and LCL-Filtered Grid-Tied Single-Phase Inverter Transistor Open-Circuit Fault Diagnosis Based on Post-Fault Reconfiguration Algorithms
Zhan Li · Borong Wang · Yini Ren · Jun Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种基于平均模型和故障后重构算法的单相双向并网逆变器功率管开路故障诊断方法。通过比较桥臂极间电压偏差与阈值来检测故障，并进一步定位故障功率管。该方法旨在提升逆变器在故障发生后的可靠性与运行稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器（PCS）的可靠性设计。对于户用光伏逆变器和小型储能系统，功率管开路故障诊断是提升产品全生命周期可靠性、降低运维成本的关键技术。通过引入故障后重构算法，阳光电源可在不增加额外硬件成本的前提下，提升产品的容错运行能力，增强iSolarCloud...
一种基于电流路径跟踪的T型逆变器开路故障诊断电压矢量残差估计方法
A Voltage Vector Residual Estimation Method Based on Current Path Tracking for T-Type Inverter Open-Circuit Fault Diagnosis
Borong Wang · Zhan Li · Zhihong Bai · Philip T. Krein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出一种基于电流路径跟踪的故障诊断方法，通过电流路径状态关联逆变器在正常与异常工况下的设备状态及运行模式。基于图论构建节点路径模型，并应用于T型逆变器拓扑。该模型能有效反映健康及故障状态下的系统转换，为电力电子变换器的可靠性监测提供新思路。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。T型逆变器拓扑广泛应用于阳光电源的组串式光伏逆变器及部分储能变流器（PCS）中。通过引入基于图论的电流路径跟踪诊断方法，可显著提升逆变器在复杂工况下的开路故障检测精度，减少误报，从而提升iSolarCloud智能运维平台的故障预警能力。建议研发团队将此算法集成...
基于主发电机励磁电流估计的无传感器无刷同步起动/发电机起动控制
Sensorless Starting Control of a Brushless Synchronous Starter/Generator Based on Estimated Field Current of Its Main Generator
Chongzhao Ma · Shuai Mao · Lefei Ge · Hao Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种基于主发电机（MG）估计励磁电流（EFC）的无刷同步起动/发电机（BSSG）无传感器起动控制方法。利用MG与主励磁机（ME）同轴的结构特性，通过EFC提取转子位置信息，解决了无传感器控制难题，并针对EFC的非线性和谐波问题进行了优化。
解读: 该技术主要针对航空或特定工业领域的无刷同步电机起动控制，与阳光电源现有的风电变流器及光伏逆变器产品线在拓扑结构和应用场景上存在差异。虽然其涉及的电机无传感器控制算法在电机驱动领域具有通用参考价值，但阳光电源目前风电变流器主要聚焦于双馈或全功率变流技术，该文献的直接应用价值有限。建议关注其在电机参数辨...
配备并网变压器的多分布式电源单元中不规则电流注入孤岛检测方法的兼容性问题
Compatibility Issues With Irregular Current Injection Islanding Detection Methods in Multi-DG Units Equipped With Grid-Connected Transformers
Menghua Liu · Wei Zhao · Qing Wang · Zhiming Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文探讨了在配备并网变压器的多分布式电源系统中，不规则电流注入式孤岛检测方法的兼容性问题。研究指出，当多个单元向同一线路注入同频率的不规则电流时，可能发生相互抵消，从而导致孤岛检测失效。该研究扩展了此前仅在直接耦合条件下讨论的局限性。
解读: 该研究对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器在多机并联场景下的并网安全性具有重要参考价值。在大型地面光伏电站或工商业微电网中，多台逆变器并联运行时，若孤岛检测策略（如注入扰动法）设计不当，可能因电流抵消导致检测盲区。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台及逆变器控制算法中，优化多机并联时的孤...
基于平均桥臂极间电压和误差自适应阈值的并网三相电压源逆变器功率管开路故障诊断
Fast Transistor Open-Circuit Faults Diagnosis in Grid-Tied Three-Phase VSIs Based on Average Bridge Arm Pole-to-Pole Voltages and Error-Adaptive Thresholds
Zhan Li · Hao Ma · Zhihong Bai · Yuxi Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种基于模型的并网三相电压源逆变器（VSI）单管及多管开路故障诊断方法。该方法利用闭环控制中现有的信号，通过计算平均桥臂极间电压并结合误差自适应阈值进行故障判断，无需额外传感器，易于嵌入现有控制系统。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式逆变器、集中式逆变器及储能变流器PCS）具有极高的应用价值。逆变器作为电力电子系统的核心，其功率器件的可靠性直接影响电站运维成本。该方法无需增加额外硬件成本，仅通过软件算法优化即可实现故障的快速定位，能显著提升iSolarCloud智能运维平台的故障预警与诊断精度...
一种针对仅配备两个电流传感器的并网三相逆变器中IGBT故障与电流传感器故障的快速诊断方法
A Fast Diagnosis Method for Both IGBT Faults and Current Sensor Faults in Grid-Tied Three-Phase Inverters With Two Current Sensors
Zhan Li · Pat Wheeler · Alan Watson · Alessandro Costabeber 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文针对仅使用两个电流传感器的三相三线制并网逆变器，提出了一种能够同时诊断IGBT开路故障和电流传感器故障的新方法。该方法解决了在传感器数量受限或传感器失效场景下，无法同时实现功率器件与传感系统故障监测的技术难题，提升了逆变系统的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和集中式逆变器具有重要应用价值。在追求高功率密度和成本优化的设计中，减少电流传感器数量是趋势，但会增加故障诊断难度。本文提出的双重故障诊断算法可直接集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器底层控制固件中，有效提升设备在复杂工况下的自诊断能力，降低运...
考虑储能和需求响应的物联网智慧能源枢纽能量管理
Energy Management Considering Energy Storage and Demand Response for Smart Energy Hub in Internet of Things
Jinyong Lei · Changcheng Zhou · Xiaolin Li · Andi Huang 等6人 · IEEE Access · 2020年2月
本文提出能源系统中智慧能源枢纽SEH与用户间交互的能源优化管理方法。系统中还考虑物联网IoT和储能。首先构建SEH和用户模型，然后讨论储能影响下的利润模型。接下来应用Stackelberg博弈模型，其中SEH作为领导者用户为跟随者。提出双层算法求解问题。最后研究案例验证方法正确性。结果表明该方法可用于综合能源系统的有效能量管理，IoT在信息交换中发挥重要作用。
解读: 该智慧能源枢纽管理技术对阳光电源综合能源服务解决方案有重要应用价值。阳光PowerTitan储能系统可作为能源枢纽核心设备，协调多能源供需。Stackelberg博弈模型的领导者-跟随者机制可应用于阳光虚拟电厂的分层优化控制。双层算法对阳光iSolarCloud平台的多目标优化有借鉴意义。IoT信息...
通过多外延生长与沟道注入技术实现高性能0.17-mΩ⋅cm²/800-V 4H-SiC超级结肖特基二极管
Demonstration of High-Performance 0.17-mΩ⋅cm²/800-V 4H-SiC Super-Junction Schottky Diodes via Multiepitaxial Growth and Channeled Implantation Techniques
Fengyu Du · Haobo Kang · Hao Yuan · Boyi Bai 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本文展示了利用沟道注入和双外延生长技术制备高性能 4H - 碳化硅（SiC）超结（SJ）肖特基二极管的过程。这些二极管具有厚度为 $4.5 - \mu $ m 的漂移区和厚度为 $4 - \mu $ m 的超结结构，并对其材料和电学特性进行了表征。双外延生长后，外延层的最大应力为 25.9 MPa。半高宽（FWHM）分析表明，整个晶圆表面的 4H - SiC 晶体质量优异（FWHM ${R}_{\text {q}} \lt 0.35$ nm）。在这些高质量晶圆上制备的器件表现出一致的性能和较高的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项4H-SiC超结肖特基二极管技术具有重要的战略价值。该器件实现了0.17 mΩ·cm²的超低导通电阻和800V耐压等级，其巴利加品质因数(BFOM)达到3.76 GW/cm²，突破了传统4H-SiC材料的一维理论极限，这对我司光伏逆变器和储能变流器的功率密度提升具有直接...
基于光伏过度配置和电池储能的中国东北地区企业级太阳能功率预测
Firm Solar Power Forecasting With Photovoltaic Overbuilding and Battery Storage in Northeastern China
Qi Gao · Dazhi Yang · Guoming Yang · Hao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
由于太阳辐照度具有间歇性和多变性，光伏发电伴随着高度的不确定性，使其不可调度。为克服这一固有局限，本研究首先考虑采用物理模型链，以提高从天气预报到光伏发电功率预测的转换精度。然后，结合电池储能与新颖的超量建设及主动限电策略，开发出一种可靠（即无误差）的功率预测方法，从原理上讲，该方法可向电网输送有效可调度的太阳能电力。从优化角度出发，引入可靠预测溢价作为目标函数，以衡量实现可靠预测所需的额外成本。利用中国东北地区所有主要城市的相关数据进行了案例研究。研究发现，在中国东北地区，可靠预测溢价范围为1...
解读: 该研究的光伏过配置与储能协同优化技术对阳光电源ST系列储能系统和SG系列逆变器具有重要应用价值。针对东北地区高纬度、冬季辐照弱的特点，研究提出的容量配比优化方法可直接应用于PowerTitan储能系统的容量设计，通过动态调度策略平抑功率波动，提升电网友好性。该技术可增强iSolarCloud平台的功...