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抑制陷阱效应的氮化镓HEMT沟道温度测量与热阻表征模型
Trap-suppressed channel temperature measurement and thermal resistance characterization model for GaN HEMTs
Suzhou Laboratory · Qing Zhu · Ke Xu · Yue Hao · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
针对氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMTs）中陷阱效应对沟道温度测量的干扰问题，提出了一种抑制陷阱效应的沟道温度提取与热阻表征模型。该模型通过动态栅压调控技术有效抑制表面和界面陷阱的充放电行为，结合电学法精确提取稳态与瞬态沟道温度，并建立与陷阱密度相关的热阻解析模型。实验结果表明，该方法显著降低了传统电学测温中的误差，提升了高温工作条件下器件热特性的表征精度，为GaN HEMTs的热管理设计提供了可靠依据。
解读: 该GaN HEMT热阻精确表征技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，GaN器件因高频高效特性被广泛采用，但陷阱效应导致的温度测量误差直接影响热管理设计可靠性。该模型通过动态栅压调控抑制陷阱充放电，可精确提取沟道温度，为阳光电源优化GaN功率模块散热设计、提升...
具有最小功率处理、恒定输出电流、输入功率因数校正且无电解电容的单相LED驱动器
Single-Phase LED Drivers With Minimal Power Processing, Constant Output Current, Input Power Factor Correction, and Without Electrolytic Capacitor
Hao Wu · Siu-Chung Wong · Chi K. Tse · S. Y. Ron Hui 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
大功率LED具有高发光效率和长寿命的特点。为充分发挥其优势，驱动电源需具备高效率、长寿命、高功率因数及恒定输出电流（COC）特性。本文提出了一种无需电解电容的单相LED驱动拓扑，通过优化功率处理路径，在实现PFC功能的同时，显著提升了系统的可靠性与寿命。
解读: 该文献探讨的无电解电容拓扑及高可靠性功率变换技术，对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有参考价值。虽然该文针对LED驱动，但其“无电解电容”设计思路可有效提升电力电子设备在高温、长寿命要求下的可靠性。建议研发团队关注其功率解耦与纹波抑制技术，将其应用于户用逆变器或充电桩的辅助电源设计中，以替代...
基于双向器件的多端口固态断路器拓扑
Multiport Solid-State Circuit Breaker Topology Based on Bidirectional Devices
Jin Zhu · Hao Yang · Xu Yang · Songming He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
固态断路器（SSCB）具备响应快、无电弧、寿命长等优势，适用于直流配电系统保护。然而，在多端口场景下，传统SSCB拓扑存在器件数量多、体积大、导通损耗高及成本增加等问题。本文提出了一种基于双向器件的多端口SSCB拓扑，旨在优化系统集成度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统向高压直流化发展，多端口直流保护的需求日益增长。该拓扑通过减少器件数量降低损耗，有助于提升阳光电源储能PCS的功率密度和系统可靠性。建议研发团队关注该拓扑在直流汇流排保护中的应...
多线圈系统中无线电能与信息双向传输的分析与优化
Analysis and Optimization of Wireless Power and Information Dual Transfer in Multicoil System
Wanying Weng · Jiande Wu · Long Qin · Hao Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
在磁耦合谐振（MCR）无线电能传输系统中，中间线圈常用于延长传输距离。多线圈间复杂的磁耦合为实现无线电能与数据同步传输带来了挑战。本文探讨了无线电能与信息双向传输（WPIDT）技术，通过在直流侧调制传输数据并在接收端解调，实现能量与信息的同步高效传输。
解读: 该技术主要应用于无线充电领域，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然阳光电源目前以有线充电桩为主，但无线充电作为未来电动汽车补能的重要补充，其多线圈耦合与信息传输技术可为公司在未来前瞻性技术储备（如自动驾驶车辆的无线自动补能）提供参考。此外，该文涉及的磁耦合与信号调制技术，对于提...
基于集成磁耦合器的电动汽车动态无线充电系统功率波动抑制方法
Power Fluctuation Suppression Method for EV Dynamic Wireless Charging System Based on Integrated Magnetic Coupler
Ke Shi · Chunsen Tang · Hao Long · Xingchu Lv 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
针对电动汽车动态无线充电（EVDWC）系统在轨道切换时产生的输出功率波动问题，本文提出了一种基于集成磁耦合器的多耦合LCC补偿方法。该方法通过优化磁耦合结构，有效抑制了动态充电过程中的功率波动，提升了能量传输的稳定性和效率。
解读: 该研究聚焦于无线充电技术中的功率波动抑制，虽目前阳光电源主要布局有线充电桩业务，但动态无线充电代表了未来交通能源补给的前沿方向。该磁耦合器集成设计与LCC补偿拓扑对提升充电桩功率密度及电能传输效率具有参考价值。建议研发团队关注该技术在未来自动驾驶物流车队及城市公交无线充电场景的应用潜力，并探索其在磁...
一种更高效的PFC单耦合电感多输出无电解电容LED驱动器及其能量流路径优化
A More Efficient PFC Single-Coupled-Inductor Multiple-Output Electrolytic Capacitor-Less LED Driver With Energy-Flow-Path Optimization
Hao Wu · Siu-Chung Wong · Chi K. Tse · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
为匹配LED的长寿命需求，无电解电容离线式LED驱动器成为研究热点，但其普遍存在效率较低的问题。本文提出了一种更高效的单耦合电感多输出（SIMO）LED驱动器，通过优化能量流路径，在实现无电解电容设计的同时，显著提升了功率转换效率。
解读: 该技术主要针对LED照明驱动，与阳光电源核心的光伏逆变器及储能系统业务关联度较低。然而，其核心的“无电解电容”设计理念及“能量流路径优化”方法，对于提升阳光电源户用光伏逆变器或充电桩内部辅助电源的可靠性与功率密度具有参考价值。在追求长寿命、高集成度的电力电子产品设计中，该拓扑优化思路可用于优化辅助电...
电源逆变器中共模电压的分析与利用
Analysis and Utilization of Common-Mode Voltage in Inverters for Power Supply
Longyuan Fan · Zicheng Liu · Yijie Liang · Hao Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文针对电压源逆变器在脉宽调制下产生的共模电压（CMV）问题，提出了一种全新的能量利用思路。不同于传统的抑制或消除方法，本文通过推导共模等效电路，研究了如何收集并利用CMV能量为负载供电，为提升逆变器系统能效提供了新途径。
解读: 共模电压（CMV）是影响逆变器电磁兼容性（EMC）及功率器件寿命的关键因素。对于阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器，CMV的有效管理直接关系到漏电流抑制及系统可靠性。本文提出的‘能量回收利用’视角具有前瞻性，若能将其转化为低损耗的共模抑制电路，不仅能优化逆变器输出端的EMI性能，还能进一步提升整机效...
基于DC-DC变换器的燃料电池电化学阻抗谱在线监测
Online Monitoring of Fuel Cell Electrochemical Impedance Spectrum with Multi-stages Multi-sine Signals Based on DC–DC Converter
Zhaoming Liu · Xueyuan Wang · Guofeng Chang · Hao Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对传统电化学阻抗谱（EIS）测试成本高、耗时长的问题，本文提出了一种基于DC-DC变换器的燃料电池在线EIS监测方法。该方法利用多级多正弦信号注入技术，实现了燃料电池状态评估、故障诊断及健康管理，为燃料电池系统的在线工业化应用提供了低成本、高效率的解决方案。
解读: 该技术通过复用DC-DC变换器实现燃料电池的在线EIS监测，对于阳光电源在氢能业务领域的布局具有参考价值。虽然目前阳光电源核心业务集中在光伏与储能，但随着公司向氢能领域拓展，该技术可集成至电解槽电源或燃料电池配套变换器中，提升系统运行的可靠性与故障预警能力。建议研发团队关注该拓扑复用技术，将其作为提...
一种用于双有源桥变换器直流偏置消除的磁通门电流传感器
A Fluxgate-Based Current Sensor for DC Bias Elimination in a Dual Active Bridge Converter
Guanqun Qiu · Li Ran · Hao Feng · Huaping Jiang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
双有源桥（DAB）DC-DC变换器中隔离变压器的直流偏置问题是影响系统效率与安全的关键。本文提出了一种基于磁通门技术的电流传感器，用于在包含大电流高频交流分量的背景下精确测量直流偏置电流。实验表明，该传感器相比商用霍尔传感器显著降低了测量误差，有效提升了DAB变换器的控制精度与运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器中的DC-DC级具有重要应用价值。DAB拓扑是储能变流器（PCS）实现双向功率流动的核心，变压器直流偏置会导致磁饱和、损耗增加甚至器件损坏。引入高精度磁通门传感器可实现对直流偏置的实时闭环抑制，提升PCS在复...
SiC功率MOSFET可靠性机制综述：平面栅与沟槽栅结构的比较
Review on the Reliability Mechanisms of SiC Power MOSFETs: A Comparison Between Planar-Gate and Trench-Gate Structures
Jiaxing Wei · Zhaoxiang Wei · Hao Fu · Junhou Cao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文旨在梳理SiC功率MOSFET的最新研究现状，重点对比分析了平面栅（PG）与沟槽栅（TG）结构在可靠性机制上的差异。文章系统总结了不同栅极结构在长期运行下的失效模式与机理，为高性能电力电子系统的器件选型与可靠性设计提供了理论依据。
解读: SiC器件是阳光电源提升逆变器及储能PCS功率密度与效率的核心技术。随着PowerTitan系列储能系统及新一代组串式逆变器向更高电压等级和更高功率密度演进，SiC MOSFET的应用已成必然。本文对比的PG与TG结构可靠性分析，对阳光电源研发团队在器件选型、栅极驱动设计及长期运行寿命评估方面具有极...
针对具有非致命外延形貌缺陷的4H-SiC MOSFET性能与可靠性的系统性研究
Systematic Investigation on the Performance and Reliability of 4H-SiC MOSFETs With Nonkiller Epitaxial Morphological Defects
Yibo Zhang · Xiaoyan Tang · Hao Yuan · Jingkai Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）中的外延形态缺陷会导致器件失效。虽然芯片探测（CP）方法能够识别并区分许多失效器件，但一些非致命性的外延形态缺陷常常会通过初始筛选，从而导致器件在实际应用中过早失效。本研究探讨了碳化硅形态缺陷对器件性能、短路（SC）可靠性和长期可靠性的影响。通过实验分析与技术计算机辅助设计（TCAD）模拟相结合的方法，为形态缺陷对器件性能的不同影响提供了有力证据。研究结果表明，胡萝卜形缺陷会显著降低栅极氧化物的质量，导致器件在长期可靠性测试...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC MOSFET外延形貌缺陷的系统性研究具有重要的战略价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能系统的核心部件，直接影响产品的功率密度、效率和可靠性。 该研究揭示了一个关键问题：传统芯片探测（CP）筛选方法存在局限性，某些"非致命"缺陷可能通过初检但在实...
基于长时域FCS-MPC训练的一维卷积神经网络用于FPGA平台电力电子变换器控制——以Si/SiC混合变换器为例
Long-Horizon FCS-MPC Trained 1-D Convolution Neural Networks for FPGA-Based Power-Electronic Converter Control With a Si/SiC Hybrid Converter Case Study
Ning Li · Hao Yu · Stephen Finney · Paul D. Judge · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月
传统的电力电子长时域有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）在实时实现方面存在两个主要问题：1）计算负担和延迟；2）对现场可编程门阵列（FPGA）等实时平台的硬件资源要求较高。为解决这些问题，研究人员提出利用模型预测控制结果作为离线训练数据来训练人工神经网络（ANN），并将其应用于实时控制器中，以替代原有的模型预测控制模型。通过这种方式，人工神经网络减轻了在线计算负担和对硬件资源的需求。本文提出了一种基于FPGA的用于长时域FCS - MPC的一维卷积神经网络（CNN）。为进一步简化网络模型...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于FPGA的一维卷积神经网络（CNN）控制技术对我们的核心产品线具有重要战略价值。该技术通过机器学习方法解决了长时域有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）在功率电子变换器中的实时实现难题，这与我们在光伏逆变器、储能变流器等产品中面临的控制性能优化需求高度契合。 技...
一种具有模拟迭代MPPT技术的直接交直流与直流-直流跨源能量采集电路，转换效率为72.5%，跟踪效率为94.6%
A Direct AC–DC and DC–DC Cross-Source Energy Harvesting Circuit with Analog Iterating-Based MPPT Technique with 72.5% Conversion Efficiency and 94.6% Tracking Efficiency
Shin-Hao Chen · Tzu-Chi Huang · Shao Siang Ng · Kuei-Liang Lin 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种跨源能量（CSE）采集系统，可兼容交流和直流输入源。通过Buck-Boost变换技术，该系统无需区分输入源类型即可自动转换为直流输出，并同时为系统负载供电及电池充电。该方案在多源能量管理方面具有灵活性。
解读: 该研究提出的跨源能量采集技术在多输入源兼容性方面具有创新性，对阳光电源的户用光储一体化系统及微电网解决方案具有参考价值。虽然目前72.5%的转换效率低于阳光电源工业级产品的标准，但其“交直流直接转换”的拓扑思路可为未来多能源输入（如光伏+风电+市电）的集成式储能变流器（PCS）提供技术储备。建议研发...
可持续自感知铁路风之花密封混合纳米发电机
Sustainable self-sensing railway wind-blossom with sealed hybrid nanogenerator
Hao Wang · Tengfei Liu · Zutao Zhang · Dabing Luo 等8人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 智能铁路的发展对先进的铁路物联网（IoRT）系统提出了迫切需求，其中主要挑战之一是为偏远的IoRT节点提供持续电力供应。一种可行方案是在强风区域将风能收集装置集成于风屏障中，从而同时实现防风与能量采集功能。本研究提出了一种名为“风之花”（Wind-Blossom, WB）的风能采集装置，将其应用于铁路屏障中，兼具防风、能量采集和风速自感知功能，旨在构建可长期运行的铁路状态监测IoRT系统。WB的设计采用阿基米德螺旋转子与风透镜结构，以实现高效的风能采集与风力削弱效果。该装置集成了电磁与摩擦...
解读: 该铁路风能采集与自感知技术对阳光电源新能源基础设施布局具有启发意义。其混合发电机制(电磁+摩擦纳米发电)可借鉴至光储充一体站的微能量采集系统,为偏远监测节点供电。风速自感知原理可应用于iSolarCloud平台的环境监测模块,提升风光互补电站的预测性维护能力。该多功能集成思路与阳光电源ST储能系统的...
抽水蓄能改造梯级水电站以促进可再生能源消纳的容量优化：一个案例研究
Capacity optimization of retrofitting cascade hydropower plants with pumping stations for renewable energy integration: A case study
Zhenni Wang · Qiaofeng Tan · Xin Wen · Huaying Su 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 将相邻水电站通过加装泵站进行改造，构建混合式抽水蓄能水电站（HPSH），是提升水电灵活性和促进可再生能源消纳的重要尝试。然而，HPSH与光伏（PV）电站的运行模式及其最优配置仍不明确。本研究基于对HPSH-PV系统不同储能运行模式的评估，提出了一种适用于大型HPSH电站、考虑泵站长期储能特性的季节性联合运行方法。通过比较技术性能，评估了不同规模泵站所对应的光伏电站规模阈值。最后，分析了水电站改造对提升光伏发电消纳能力的潜力，并通过技术经济分析确定系统的最优容量配置。以中国乌江流域为案例的研...
解读: 该混合抽蓄水电-光伏系统研究对阳光电源储能与光伏协同方案具有重要参考价值。研究验证了大规模储能系统的季节性调节能力,与PowerTitan储能系统的长时储能特性高度契合。抽蓄电站可提升光伏最优配置容量12.9%-50.3%,为SG系列光伏逆变器与ST系列PCS的水光储一体化解决方案提供了容量优化依据...
基于功率型与能量型储能的混合储能系统优化调度与性能评估
Optimized scheduling and performance evaluation of hybrid energy storage systems with power-based and energy-based storage
Jiacheng Guo · Jun Chen · Hao Wuab · Jimin Zengc 等5人 · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.395
摘要 能源转型使得混合储能系统（HESS）在工业园区中日益重要。然而，目前仍缺乏系统性的研究来回答为何应在工业园区中实施混合储能系统这一问题。本研究开发了一种集成了超级电容器、锂离子电池、热储罐和冷冻水储冷装置的混合储能系统。提出了一种结合变分模态分解与混合整数线性规划的优化调度方法，该方法充分考虑了功率型储能与能量型储能方式之间的互补特性。从长期效益和不同场景下的短期调度两个角度，对混合储能系统的性能进行了系统性分析。结果表明，与仅采用锂离子电池储能的系统相比，该混合储能系统显著减少了碳排放（...
解读: 该混合储能优化调度技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究验证了超级电容与锂电池混合配置在工商业场景的经济性(降本5.5%)和减碳效果(减排15.5%),可指导我司PowerTitan方案中功率型与能量型储能的容量配比优化。其基于VMD分解的混合整数线性规划调...
多晶硅/4H-SiC功率异质结在反向偏压应力下场致发射隧穿电流的反常减小
Anomalous Decrease of Field-Emission Tunneling Current for Poly-Si/4H-SiC Power Heterojunction Under Reverse Bias Stress
Hao Fu · Zilong Wu · Xiangrui Fan · Xinyu Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
首次通过实验验证了低势垒多晶硅（Poly - Si）/4H - 碳化硅（4H - SiC）异质结的可靠性。该异质结分别在 500 A/cm²的正向电流密度和 1 MV/cm 的反向电场下表现出卓越的长期正向导通和反向阻断可靠性，这对于功率应用至关重要。在 1.2 kV 级 4H - SiC 外延层上制备了纯功率异质结，其势垒高度为 0.804 eV，理想因子为 1.026。创新性地发现，异质结反向电流（ ${I}_{\text {R}}\text {)}$ ）随反向偏置应力时间反常减小，且正向电...
解读: 从阳光电源功率半导体器件应用角度来看，这项Poly-Si/4H-SiC异质结技术具有重要的战略参考价值。该研究首次系统验证了低势垒异质结在1.2kV级应用中的长期可靠性，在500A/cm²正向电流密度和1MV/cm反向电场条件下表现出色的稳定性，这直接契合我司光伏逆变器和储能变流器中功率开关器件的工...
通过外加磁场调控液态金属电池的放电性能和电极界面
Regulating the discharge performance and electrode interface of liquid metal batteries through external magnetic fields
Xianbo Zhou · Lei Fan · Jing Ning · Hao Zhou 等9人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 液态金属电池（LMBs）因其长循环寿命、高安全性和低成本，在大规模储能领域具有广阔的应用前景。然而，LMBs在放电过程中存在较大的浓差极化以及一定的内部短路风险，严重阻碍了其实际应用。本研究提出采用施加外加磁场的策略来解决上述两个问题。首先，通过数值模型和逻辑推理阐明了外加磁场发挥作用的机理。进一步的实验结果表明，外加磁场显著提升了LMBs的放电性能。在500 mA cm−2的电流密度下，61.9 mT的磁场使放电电压提高了34.64%；在1000 mA cm−2的电流密度下，29.6 m...
解读: 该液态金属电池外磁场调控技术为阳光电源ST系列储能系统提供创新思路。研究揭示的磁场抑制浓差极化机制(500mA/cm²下电压提升34.64%)可启发PowerTitan大容量储能产品的热管理优化和电化学性能提升。磁场快速修复短路故障的能力对储能PCS的故障诊断与自愈合控制策略具有借鉴意义,可集成至i...
基于广义动态因子模型与生成对抗网络的风电场景生成
Wind Power Scenario Generation based on the Generalized Dynamic Factor Model and Generative Adversarial Network
Young-ho Cho · Hao Zhu · Junghyeop Im · Duehee Lee 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
为开展资源充足性研究，我们利用时空特征（空间和时间相关性、波形、边际和爬坡率分布、功率谱密度以及统计特征）合成了分布式风电场的多个长期风电情景。在情景中生成空间相关性需要为相邻风电场设计公共因子，为远距离风电场设计对立因子。广义动态因子模型（GDFM）可以通过互谱密度分析提取公共因子，但它无法精确复制波形模式。生成对抗网络（GAN）可以通过假样本判别器验证样本，从而合成能体现时间相关性的合理样本。为结合GDFM和GAN的优势，我们使用GAN提供一个滤波器，从观测数据中提取包含时间信息的动态因子，...
解读: 该风电场景生成技术对阳光电源储能与并网产品具有重要应用价值。通过广义动态因子模型与GAN网络的结合，可以准确预测风电功率波动特征，这对ST系列储能变流器的调度策略优化和PowerTitan系统的容量配置具有重要指导意义。该方法可集成到iSolarCloud平台，提升风储联合运行的经济性。同时，其时空...
基于多抽头参数可重构耦合结构与离散铁氧体桥的双向长距离感应电能传输系统
A Bidirectional Long-Range IPT System Based on Multitap Parameter Reconfigurable Coupling Structure With Discrete Ferrite Bridge
Peng Gu · Xingzhen Guo · Yunrui Hao · Dongsheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
提出一种基于改造110-kV支柱绝缘子的光伏-储能结合米级感应电能传输（IPT）系统，实现双向能量流动。设计离散铁氧体桥（DFB）以提升耦合系数，分析其附加铁损及对绝缘性能的影响。为降低光照强度波动对光伏系统的影响，提出多抽头自耦线圈结构，通过切换原副边抽头调节系统直流电压变比。构建双向三阶段IPT系统样机，总长1.66 m，实验验证系统最大效率达88.9%。
解读: 该双向长距离IPT技术对阳光电源储能与充电业务具有重要应用价值。多抽头参数可重构结构可应用于ST系列储能变流器的宽电压范围适配，通过动态调节耦合参数应对光储系统直流母线电压波动，提升PowerTitan储能系统在光伏波动工况下的稳定性。离散铁氧体桥设计可借鉴至电动汽车无线充电桩产品，优化耦合系数与铁...
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