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氧等离子体与后退火辅助表面氧化实现高阈值电压E型p-GaN HEMTs
Oxygen plasma and post-annealing assisted surface oxidation for high- _V_ th E-mode _p_-GaN HEMTs
Mao Jia · Bin Hou · Ling Yang · Zhiqiang Xue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年5月 · Vol.126
本文提出了一种结合氧等离子体处理与后退火工艺的表面氧化方法，用于制备高阈值电压（_V_th）的增强型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（E-mode _p_-GaN HEMTs）。通过氧等离子体在p-GaN表面形成可控的氧化层，再经氮气氛围下高温退火优化界面质量，有效提升了栅介质与p-GaN间的界面特性，增强了Mg受主激活。该方法实现了稳定的增强型工作特性，阈值电压高达2.9 V，并显著降低了栅泄漏电流。研究为高性能E-mode HEMT器件的可控制备提供了可行方案。
解读: 该高阈值电压E型p-GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过氧等离子体和退火工艺提升的2.9V阈值电压，可显著改善GaN器件的开关特性和可靠性，特别适合应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计。降低的栅极漏电流有助于提升系统效率，对车载OBC等对功率密度要求...
准Z源逆变器时变直通调制策略研究
Research on a Time-Variant Shoot-Through Modulation Strategy for Quasi-Z-Source Inverter
Yufei Zhou · Qibin Wu · Zikai Li · Feng Hong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种针对准Z源逆变器（qZSI）传统调制技术的时变直通脉宽调制策略。通过将该策略引入简单升压调制等传统技术，可在非峰值区域降低母线电压幅值，从而显著降低开关损耗，提升系统整体效率。
解读: 准Z源逆变器（qZSI）因其单级升降压能力，在光伏逆变器领域具有应用潜力。该研究提出的时变直通调制策略通过优化非峰值区的母线电压，能够有效降低开关损耗，这对提升阳光电源组串式逆变器在宽电压范围下的转换效率具有重要参考价值。建议研发团队评估该策略在现有组串式逆变器拓扑中的兼容性，特别是针对高频化趋势下...
单级变匝比高频链并网逆变器
Single-Stage Variable-Turns-Ratio High-Frequency Link Grid-Connected Inverter
Feng Hong · Baojian Ji · Yu Wu · Yufei Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种变匝比高频链逆变器技术，为隔离型单级高频链逆变器实现多电平输出提供了一种简便方法。通过动态调节变压器匝数比，可实现五电平（±2, ±1, 0）输出，从而有效提升输出电流质量。
解读: 该拓扑通过变匝比技术实现五电平输出，在提升逆变效率的同时优化了电流谐波性能，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器产品线具有重要的技术参考价值。尤其在追求高功率密度和高效率的单级隔离型逆变器设计中，该方案简化了多电平实现的复杂性。建议研发团队关注其变压器动态调节的控制复杂度及磁性元件的集成工艺，评...
混合模块化多电平变换器中IGBT开路故障的双视角分析：统一特性与诊断
A Dual-Perspective Analysis of IGBT Open-Circuit Faults in Hybrid Modular Multilevel Converters: Unified Characteristics and Diagnoses
Hong Wu · Yue Wang · Yi Liu · Yufei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
混合模块化多电平变换器（HMMC）结合了全桥与半桥子模块，具备成本效益高的直流故障穿越能力。然而，IGBT开路故障诊断是实现故障隔离与重构的前提，对提升HMMC系统的可靠性至关重要。
解读: 该研究针对混合模块化多电平变换器（HMMC）的IGBT故障诊断，对阳光电源的高压大功率应用场景具有重要参考价值。阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）正向更高电压等级和多电平拓扑演进，以提升效率和功率密度。文中提出的双视角故障诊断方法，可优化系统在复杂工况下的故障识别速度...
基于带学习策略动态粒子群算法的VSI驱动永磁同步电机参数辨识
Parameter Estimation for VSI-Fed PMSM Based on a Dynamic PSO With Learning Strategies
Zhao-Hua Liu · Hua-Liang Wei · Qing-Chang Zhong · Kan Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种基于动态粒子群优化（DPSO-LS）的永磁同步电机（PMSM）关键参数辨识方法。该方法在参数模型中充分考虑了电压源逆变器（VSI）的非线性特性，实现了电机参数与逆变器非线性参数的同步辨识，有效提升了控制系统的精度。
解读: 该研究提出的参数辨识算法对阳光电源的电机驱动类产品（如风电变流器、储能系统中的辅助电机控制）具有参考价值。通过精确辨识逆变器非线性特性，可进一步优化变流器的控制精度，降低谐波畸变。建议研发团队关注该算法在复杂工况下的鲁棒性，将其作为iSolarCloud智能运维平台中设备健康诊断与性能评估的潜在技术...
一种基于寄生电感的谐振开关电容变换器集成方法
An Integration Method of Resonant Switched-Capacitor Converters Based on Parasitic Inductance
Longyang Yu · Laili Wang · Bin Wu · Chengzi Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种新型集成方法，旨在增加PCB铜箔走线的寄生电感值，以解决其在低中频条件下无法满足谐振变换器零电流开关（ZCS）需求的问题，从而提升变换器的功率密度。
解读: 该技术通过优化PCB布局与寄生参数利用，直接提升功率密度，对阳光电源的组串式逆变器及户用储能系统（如PowerStack）中的DC-DC变换模块具有重要参考价值。在追求极致功率密度和小型化的产品设计中，利用寄生电感替代分立电感可有效降低物料成本并缩小体积。建议研发团队在下一代高功率密度变换器设计中，...
一种基于改进开关方法的混合模块化多电平变换器IGBT开路故障诊断策略
An Improved Switching Method-Based Diagnostic Strategy for IGBT Open-Circuit Faults in Hybrid Modular Multilevel Converters
Hong Wu · Yue Wang · Yi Liu · Yonghui Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
混合模块化多电平变换器（HMMC）因具备直流故障穿越能力而备受关注。然而，针对其IGBT开路故障（OCF）的诊断研究尚属空白，这威胁了系统的可靠性。本文提出了一种基于改进开关方法的诊断策略，有效填补了该领域的研究空白，提升了HMMC系统的运行可靠性。
解读: 随着阳光电源在大型地面电站及高压直流输电领域业务的扩展，多电平拓扑的应用日益广泛。HMMC技术在直流故障穿越方面的优势，对提升大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压并网逆变器的安全性至关重要。本文提出的IGBT开路故障诊断策略，能够显著提升系统在极端工况下的自我保护能力，减少非计划停机。建...
具有平滑模式切换的98.1%效率滞环电流模式非反相Buck-Boost DC-DC变换器
98.1%-Efficiency Hysteretic-Current-Mode Noninverting Buck–Boost DC-DC Converter With Smooth Mode Transition
Xiang-En Hong · Jian-Fu Wu · Chia-Ling Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
非反相Buck-Boost DC-DC变换器可在Buck、Boost或Buck-Boost模式下工作，适用于输入电压波动范围大的场景。针对传统四管拓扑因额外开关损耗导致的效率降低问题，本文提出了一种高效率滞环电流控制方案，实现了模式间的平滑过渡，显著提升了变换效率。
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）具有重要参考价值。在光伏组串电压波动大或电池电压范围宽的应用场景中，非反相Buck-Boost拓扑是提升系统效率的关键。通过优化滞环电流控制与模式切换逻辑，可进一步降低开关损耗，提升整机效率。建议研发团队关注该平滑切换技术，以优化i...
高温超导磁体接触式电源与磁通泵的快速电流调节及持续电流维持
Fast Current Regulation and Persistent Current Maintenance of High-Temperature Superconducting Magnets With Contact Power Supply and Flux Pump
Chenghuai Wu · Wei Wang · Run Long · Hong Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
由于高温超导（HTS）材料特性，闭环运行中电流衰减不可避免。传统接触式直流电源补电会给低温系统带来巨大热负荷。磁通泵作为一种革命性电源，可实现闭环HTS磁体的无线充电。本文研究了磁通泵在电流调节与维持中的应用，旨在解决超导磁体高效供电与热管理难题。
解读: 该文献探讨的磁通泵与超导磁体供电技术属于前沿电力电子应用，目前与阳光电源现有的光伏、储能及充电桩产品线关联度较低。然而，磁通泵的无线能量传输与低热损耗特性，在未来超导储能（SMES）或超导电力电子设备领域具有潜在研究价值。建议技术团队关注其在极端工况下的功率变换拓扑及热管理技术，以储备未来可能涉及的...
一种通过线电压幅值分析的电压源逆变器多路开路故障快速鲁棒诊断方法
A Fast and Robust Diagnostic Method for Multiple Open-Circuit Faults of Voltage-Source Inverters Through Line Voltage Magnitudes Analysis
Xun Wu · Chun-Yang Chen · Te-Fang Chen · Shu Cheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种针对电压源逆变器多路开路故障的快速鲁棒诊断方法。该方法仅利用两个线电压作为诊断变量，具有经济、简单且能降低信息源故障率影响的优点。文中详细表征了正常及故障状态下线电压矢量的幅值特征。
解读: 该研究对于提升阳光电源组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）的运维可靠性具有重要价值。在逆变器发生多路功率器件开路故障时，传统的诊断方法往往依赖复杂的传感器网络，而该方法仅需两个线电压信号，能够显著降低硬件成本并提升诊断速度。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过算法...
基于多群体遗传算法的MMC多目标功率损耗优化控制
Multiobjective Power Losses Optimization of MMC Based on Multipopulation Genetic Algorithm for HVdc Transmission System
Jifeng Zhao · Jia Pei · Sitong Wu · Hong Fu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
模块化多电平换流器（MMC）因效率高、易于扩展，已成为高压直流输电系统的核心部件。子模块及其内部半导体器件的功率损耗显著影响MMC的运行成本与使用寿命。基于环流控制的损耗优化方法因其硬件成本低、输出电流谐波小而备受关注。本文提出一种基于多群体遗传算法的多目标功率损耗优化控制策略（MOPLOC-MPGA），实现MMC运行成本与寿命的协同优化。通过仿真与实验验证了该方法在MMC应用中的有效性与适用性。
解读: 该MMC多目标功率损耗优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和大型PowerTitan储能系统具有重要应用价值。文中基于多群体遗传算法的环流控制优化策略，可直接应用于阳光电源多电平拓扑产品中，通过协同优化运行成本与器件寿命，降低IGBT/SiC模块的热应力与开关损耗。该方法无需额外硬件成本且保持低谐波...
基于集总热模型KF-MLP估计算法的锂离子电池表面温度场重构
Surface Temperature Field Reconstruction of Lithium-Ion Batteries Toward Lumped Thermal Model-Based KF-MLP Estimation Algorithm
Xiao Qi · Chaofeng Hong · Lijun Gu · Weixiong Wu · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年3月
高容量、大型电池在电动汽车和储能系统中得到了广泛应用。实际上，这些电池的表面温度场通常分布不均且难以测量，这给温度安全监测带来了巨大挑战。因此，本文重构了集总热模型，并提出了一种卡尔曼滤波器（KF） - 多层感知器（MLP）联合估计算法，以重构锂离子电池（LIBs）的二维表面温度（ST）场。首先，设计了一种改进的集总热模型，仅使用一个传感器即可准确获取多点温度。然后，提出了一种 KF - MLP 神经网络，以减少计算资源的使用并增强模型的泛化能力。最后，设计了一种二维温度采集方法，以获取可靠的实...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的锂电池表面温度场重建技术具有重要的工程应用价值。当前我司大容量储能系统广泛采用大尺寸电芯，其表面温度分布不均匀性显著，而传统热管理方案受限于传感器布点数量和成本，难以实现全面监测，这正是该技术所针对的核心痛点。 该研究的创新之处在于将改进的集总热模型与K...
用于燃料电池的高变比交错升压串联谐振变换器设计
Design of an Interleaved Boost Serial Resonant Converter With High Transformation Ratio for Fuel Cell Battery
Sen-Tung Wu · Jun-Teng Hong · Ching-Chun Chuang · IEEE Access · 2025年1月
本文提出高变比交错升压串联谐振变换器。第一级采用交错升压降低输入电流纹波，第二级采用谐振变换器实现功率MOSFET和整流二极管在适当频率软开关，减少硬开关损耗提升效率。额定功率1.5kW，采用TMS320F28335数字信号处理器实现宽输出电压范围控制，将40-125V燃料电池输入升压至400V直流母线。实验结果显示，40V低压输入时最高效率92.69%，125V高压输入时效率达93.57%。
解读: 该高变比DC-DC变换器技术对阳光电源氢能系统具有重要参考价值。阳光在燃料电池领域布局氢能发电系统，该交错升压谐振拓扑的软开关技术可提升燃料电池DC-DC变换器效率。阳光可将该技术应用于ST系列储能系统的双向DC-DC变换器，优化宽电压范围输入性能，提升系统可靠性和能量转换效率至94%以上。...
通过数据驱动的模型预测独立变桨控制提升大型风力机运行稳定性
Improving Operational Stability of Large-Scale Wind Turbines Through Data-Driven Model Predictive Individual Pitch Control
Songyue Zheng · Lijian Wu · Lizhong Wang · Lilin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
针对结构柔性显著的现代大型风力机在非对称与随机气动载荷下运行稳定性差的问题，本文提出一种基于数据驱动模型预测控制的独立变桨控制方法（DMPC-IPC）。该方法通过优化转速/功率波动抑制、非对称载荷衰减及结构阻尼调节等多目标性能指标提升系统稳定性。采用任意多项式混沌展开构建代理模型，并结合高斯过程回归量化模型不确定性，以预测变桨对非线性动态响应的影响；设计一阶阴阳对优化求解器高效求解多步预测代价函数。基于DTU-10MW风力机在极端阵风与湍流风况下的全工况仿真验证表明，该方法显著提升了运行稳定性并...
解读: 该数据驱动的模型预测控制技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。其中的多目标优化和不确定性预测方法可应用于ST系列储能变流器的功率调节和PowerTitan系统的稳定性控制。特别是文中提出的高斯过程回归预测方法,可优化储能系统的SOC预测和调度策略;多步预测代价函数的优化思路也可用于改进储能...
基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器用于陡波前过电压抑制
An Ultra-Fast DC Controllable Arrester With Hybrid Bypass Switch for Fast-Front Overvoltage Suppression
Tai Yang · Xiangyu Zhang · Zhiguo He · Sihang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
可控避雷器是一种可有效抑制过电压并提升系统技术经济性的新型保护装置，尤其适用于含大量电压敏感型半导体器件的直流输电系统。现有可控避雷器难以及时响应陡波前过电压，无法保障全工况下的电压安全。本文提出一种基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器（HBS-CA），通过在旁路开关中集成可断开间隙与晶闸管，实现超快主动导通能力。模块化设计及元件协同作用显著降低间隙放电分散性与晶闸管电压失衡风险。在深入分析混合旁路开关工作原理与特性的基础上，给出了HBS-CA的控制策略与设计方法。研制了2 kV样机，实验验证...
解读: 该超快速可控避雷器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要防护价值。在PowerTitan大型储能系统中，直流母线侧面临雷击、开关操作等陡波前过电压威胁，HBS-CA的微秒级响应能力可有效保护SiC/IGBT功率模块，避免传统MOV响应滞后导致的器件损坏。对于1500V高压光伏系统，该混合旁路开关设计可...
通过数值天气预报模型的偏差校正技术提升风力发电预测精度
Enhancing Wind Power Forecasts via Bias Correction Technologies for Numerical Weather Prediction Model
Cheng-Liang Huang · Yuan-Kang Wu · Quoc-Thang Phan · Chin-Cheng Tsai 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
摘要：随着能源转型的持续推进以及风力发电装机容量的不断增加，近期研究进展表明，准确的数值天气预报（NWP）能够提高风电功率预测的质量。虽然大多数研究主要关注经过偏差校正的数值天气预报对风速的影响，但很少有研究探讨经过偏差校正的数值天气预报与风电功率预测之间的关系。因此，本研究旨在通过对数值天气预报得出的风速应用偏差校正技术来改进风电功率预测。具体而言，本研究制定了一种合理的后处理策略来修正数值天气预报的输出结果。采用衰减平均法和概率匹配均值法，系统地对三种不同的数值天气预报模型——即雷达天气研究...
解读: 该研究对阳光电源的风电和储能产品线具有重要应用价值。通过数值天气预报偏差校正技术，可显著提升风电场发电功率预测精度，这对我司ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的调度策略优化至关重要。具体而言，精确的风功率预测可用于：1)优化储能系统的充放电调度，提高风储联合运行效率；2)完善iSola...
高可靠性、低成本瞬态液相键合用于功率模块大面积互连
High-Reliability and Cost-Efficient Transient Liquid Phase Bonding for Large-Area Interconnects in Power Modules
Yuzhi Ouyang · Junliang Lu · Haidong Yan · Sihui Hong 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年7月 · Vol.16
本研究采用多孔Cu-Sn基焊料实现瞬态液相键合（TLP），显著缩短工艺时间并形成高熔点IMC稳定接头；优化参数下剪切强度达49.2 MPa，室温热导率达112.3 W/(m·K)；经1000次热冲击后强度保持率超82%，验证其在功率模块中长期高可靠性。
解读: 该TLP键合技术可直接提升阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统的功率模块封装可靠性与热管理性能。多孔Cu-TLP工艺替代传统烧结银，降低成本并增强高温循环稳定性，特别适用于高温工况下的1500V+高压平台产品。建议在下一代SiC基组串逆变器和液冷型PowerStack模...
通过规划控制器参数提升海上风力机多目标性能：一种“规划-控制”分层控制器
Multi-Objective Performance Enhancement of Offshore Wind Turbines Through Planning Controller Parameter: A ‘Plan-Control’ Hierarchical Controller
Songyue Zheng · Lilin Wang · Lizhong Wang · Lijian Wu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
针对大型海上风力机柔性结构显著且运行于风浪耦合环境的特点，提出一种“规划-控制”分层控制器（PCHC）。内环采用工业标准控制器，外环引入基于非线性模型预测控制（NMPC）的规划器优化控制器参数。NMPC规划器通过可变预测时域求解多目标优化问题，并利用高斯过程回归补偿模型失配误差。设计联合成本函数在线鲁棒调节权重，兼顾功率与转速稳定性、结构载荷抑制及执行机构动作限制。仿真验证表明，PCHC在保持现有控制器架构的同时显著提升多目标性能，利于工程应用。
解读: 该文提出的'规划-控制'分层控制架构对阳光电源的储能与风电产品具有重要借鉴价值。其中非线性MPC规划器的多目标优化思路可用于ST系列储能变流器的功率调度与电池管理，实现储能系统的经济性与寿命的动态平衡。高斯过程回归补偿模型误差的方法也可应用于PowerTitan大型储能系统的预测性维护。此外，该控制...
1.2-kV平面SiC MOSFET在重复UIS应力作用下阈值电压的演变
Evolution of threshold voltage in 1.2-kV planar SiC MOSFETs during repetitive UIS stressing
Chaobiao Lin · Ling Hong · Ding Wu · Na Ren 等5人 · Solid-State Electronics · 2025年8月 · Vol.227
本文对1.2-kV平面碳化硅（SiC）MOSFET进行了重复非钳位感性开关（UIS）应力实验，施加了不同的关断态栅极电压偏置（Vgs-off = 0 V/−5 V/−10 V），并观察了不同条件下导通电阻（Ron）和阈值电压（Vth）的演变情况。研究发现，在Vgs-off为−5 V和−10 V的条件下，Ron增大，Vth发生负向漂移。为探究Ron退化机制，开展了失效分析。扫描电子束观测结果证实，在UIS应力过程中，芯片上表面发生了铝（Al）熔融现象。关于Vth漂移，将器件所承受的重复UIS应力解...
解读: 该研究揭示SiC MOSFET在UIS应力下的阈值电压漂移机制，对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的可靠性设计具有重要指导意义。研究发现负栅压会加剧热空穴注入导致阈值负漂，建议在PowerTitan等大功率储能系统中优化关断时栅极驱动策略，采用0V或小负压关断以延长SiC器件寿命。同时可结...
数字孪生驱动的高可靠性电力电子系统特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on Digital Twin Driven High-Reliability Power Electronic Systems
Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
为满足全球零排放可持续能源发展需求，交通和公用电力等行业正经历快速变革，电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视，特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测，数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品，可准确预测和反映物理系统的实时健康状况，通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...
解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...
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