Conglin Zhang · Binbin Luo · Chenyan Wang · Ze Shang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

研究了氧等离子体脉冲时间对原子层沉积ZrO2反铁电薄膜及其电容器性能的影响。通过调节氧等离子体脉冲时长，优化了ZrO2薄膜的结晶特性、相纯度及界面质量，显著提升了器件的反铁电性与能量存储密度。结果表明，适当的脉冲时间可有效抑制氧空位缺陷，增强薄膜均匀性，从而提高击穿场强和极化差值。该工作为高性能反铁电电容器的可控沉积提供了关键工艺依据。

解读: 该ZrO2反铁电薄膜电容技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过优化氧等离子体脉冲工艺提升的高能量密度、高击穿场强特性，可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的直流母线支撑电容、滤波电容模块，替代传统电解电容，实现更高功率密度和更长寿命。反铁电材料的快速充放电特性与低损耗优势，...

Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jialin Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种通过极化工程实现高电导率的增强型GaN p型场效应晶体管。利用AlN/GaN超晶格中的自发和压电极化效应，显著增强了空穴载流子浓度与迁移特性，从而在常关型器件中实现了优异的导通性能。实验结果表明，极化诱导的二维空穴气有效调制了p型沟道电导，提升了器件的电流开关比和阈值电压稳定性。该策略为高性能GaN基互补电路的发展提供了可行路径。

解读: 该GaN p-FET极化增强技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。通过AlN/GaN超晶格结构提升的载流子特性，可显著改善SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的导通性能，有助于降低开关损耗。特别是在1500V高压系统中，该技术可提升GaN器件的可靠性和效率。同时，增强型p-FET的...

Hao Chang · Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种采用有源钝化技术的900-V p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT），有效抑制了由浮动Si衬底引起的背栅效应。通过引入深沟槽隔离与介质填充的有源钝化结构，显著降低了漏极对衬底的电场耦合，从而消除背栅导致的阈值电压不稳定性与动态导通电阻退化。器件在高压关断状态下表现出优异的可靠性与稳定性，同时保持良好的开关性能。该设计为高压p-GaN栅HEMT在功率集成应用中的性能优化提供了有效解决方案。

解读: 该900-V p-GaN栅HEMT的有源钝化技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。通过深沟槽隔离抑制背栅效应，解决了GaN器件阈值电压漂移和动态导通电阻退化问题，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频开关电路。900V耐压等级匹配1500V光伏系统和储能系统的母线电压需求，有源钝...

Simei Ran · Yifei Wang · Chenhao Duan · Hong Yan 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

肖特基结中的反欧姆效应是非平衡载流子扩散过程中的有趣现象，表现为在恒定扩散电流下电阻增大时电压反而降低。本文采用宽带隙KTaO3替代p-Si作为NiFe基肖特基结的衬底，显著增强了该效应。通过深入研究，排除了衬底电阻率的影响，最终将效应增强归因于KTaO3/NiFe结中理想因子的降低。结合各向异性横向光电压（ALPV）与各向异性磁阻的关系分析，理论预测的ALPV温度依赖性与实验结果一致。本研究为优化基于肖特基结的电子器件性能提供了思路和理论依据。

解读: 该肖特基结反欧姆效应研究对阳光电源功率器件设计具有重要参考价值。KTaO3宽带隙材料的理想因子优化机制，可启发SiC/GaN功率模块的肖特基二极管设计，降低导通损耗并改善温度特性。该效应的温度依赖性分析可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率器件热管理优化，提升高温环境下的转换效率。此外...

Jin Wang · Thomas M. Jahns · Patrick McCluskey · John Kizito 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2023年6月

应对全球气候变化亟需实现飞机推进系统的电气化。未来兆瓦级电动推进系统面临的关键挑战之一是在高海拔下高电压引发的局部放电问题，可能严重影响系统可靠性。针对此问题，多学科研究团队提出、设计并初步测试了一台额定参数为2 kV、1 MW、20000 r/min的集成模块化电机驱动系统（IMMD），其功率重量密度达9 kW/kg，为目前最高水平。本文介绍了该系统的整体架构、关键设计方法、电力电子子系统在额定工况下的试验结果，以及IMMD整机原型的初步测试数据。后续将在美国国家航空航天局（NASA）试验 f...

解读: 该2kV高压集成模块化驱动技术对阳光电源具有重要借鉴价值。其9kW/kg功率密度设计理念可直接应用于ST系列储能变流器的功率模块优化，通过SiC器件与集成化封装提升系统功率密度。高压局部放电抑制技术对1500V光伏逆变器和高压储能系统的绝缘设计具有指导意义，可提升高海拔地区设备可靠性。模块化架构思想...

Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Xiao Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

中压中频变压器是大功率直流变换器的关键部件。然而，宽禁带半导体的超快开关速度会在中频变压器中引发电压振荡，增加一次绝缘局部放电的风险，并导致永久性击穿。现有研究主要关注端口处发生的电压振荡，但对绕组内部发生的电压振荡了解不足。本文提出了一种计算内部电压振荡的模型。与传统模型相比，该模型简单且首次考虑了铁芯的电能。据此，推导了基于物理原理的解析公式来计算电压振荡。基于该模型，分析了电压振荡、端口电压和变压器结构之间的关系。提出了振荡抑制方法并通过实验进行了验证。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对中压中频变压器内部电压振荡问题的研究具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心部件，中压中频变压器在阳光电源的大功率直流变换器产品中扮演关键角色，特别是在1500V光伏系统、集中式储能变流器以及新能源并网解决方案中应用广泛。 该研究的核心价值在于解决了宽...

Zibo Li · Jin Wang · Haitao Yang · Libing Zhou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

在长电缆供电的永磁同步电机（PMSM）驱动系统中，为抑制反射过电压，通常在电压源逆变器与电缆间加入LC滤波器。然而，LC滤波器引发的谐振会恶化动态响应，导致系统在提高控制增益时易失稳。为此，本文提出一种具有快速鲁棒动态性能的级联模型辅助自抗扰控制（ADRC）策略。所设计的模型辅助扩展状态观测器（MESO）利用系统谐振信息作为总扰动导数，显著降低对高带宽的依赖，缩短调节时间。同时，推导了控制系统精确传递函数，并基于频域指标精细设计控制参数以保证鲁棒性。实验结果表明，该方法使电流调节时间缩短逾72%...

解读: 该级联模型辅助ADRC技术对阳光电源新能源汽车驱动产品线具有重要应用价值。在电机驱动系统中，长电缆引入的LC滤波器谐振问题同样存在于储能变流器的远距离并网场景。该技术通过MESO降低带宽需求、缩短72%调节时间的特性，可直接应用于ST系列储能变流器的电流环设计，提升动态响应速度和抗参数摄动能力。其频...

Sixian Jin · Mingzhen Wang · Yixuan Shuai · Zicheng Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

针对CT扫描仪等医疗设备双电压独立调节需求,提出基于双调谐串联(DT-SS)谐振的单输入双输出(SIDO)无线电能传输系统。采用60kHz和180kHz双频同时传输,通过优化谐振电容参数实现双频运行,并采用混合非对称占空比-移相(ADC-PS)控制策略实现双输出通道解耦功率调节。ADC-PS调制引入三个自由度抑制交叉干扰。CT样机实验验证400W最大功率下峰值效率87.65%,实现48-96V主功率环和12-24V控制电路独立稳压。

解读: 该双输出解耦WPT技术对阳光电源无线充电产品线有创新启发。双频传输和ADC-PS控制策略可应用于新能源汽车多电压等级无线充电系统,如动力电池和低压电池同时充电场景。解耦控制算法对ST储能系统多端口变换器设计有参考价值,可实现储能单元和辅助电源独立功率管理。该技术对阳光电源拓展医疗和工业领域高可靠性电...

Hongbin Wang · Peng Li · Lin Yang · Zhongzheng Jin 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

摘要：Ga₂O₃凭借高的深紫外（DUV）响应度和持续光电导（PPC）特性，可用于实现低功耗突触器件。然而，现有Ga₂O₃突触中PPC弛豫可控性有限，限制了其可塑性的可调性。本研究展示了一种用于多模态感知的压电/光门控调制的Ga₂O₃/ZnO突触器件。该器件在254 nm光脉冲作用下表现出可重构的突触可塑性，包括双脉冲易化、短期到长期可塑性转变以及动态权重调制。关键的是，-0.57%的压应变使突触权重变化提高了22%（从1076.3%提升至1310.2%），这归因于异质结界面处应变诱导的能带弯曲，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Ga₂O₃/ZnO异质结的光电突触技术虽然目前聚焦于神经形态计算领域，但其核心机制对我们的新能源业务具有潜在的交叉价值。 该技术的深紫外响应特性和持续光电导效应，为光伏系统的智能化感知提供了新思路。在我们的光伏逆变器和储能系统中，集成化的传感-存储-处理能力可显著...

Lingyu Tao · Haitao Yang · Jin Wang · Libing Zhou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

针对传统反电动势(BEMF)观测器因低通特性难以处理直流误差导致无感控制性能下降的问题,提出基于广义BEMF观测器模型的简单灵活逆向设计方法。结合梯度下降算法开发可完全消除直流误差的频率自适应观测器(FAO)。该观测器在PMSM基频处零相位滞后和幅值衰减,基频信息由频率自适应规则提供。建立FAO小信号模型便于参数整定,基于李雅普诺夫理论分析稳定性。1.5kW PMSM平台对比实验验证了FAO的有效性和可行性。

解读: 该频率自适应观测器技术对阳光电源PMSM无感控制产品有重要改进价值。FAO直流误差完全消除能力可应用于新能源汽车电机驱动系统,提高在测量误差和逆变器非线性条件下的位置估计精度。简化的观测器结构便于在阳光电源电机控制器中实时实现。该技术对ST储能系统的飞轮储能和电机驱动应用场景有优化潜力,可降低传感器...

Chenyu Wang · Jiajie Yu · Shuming Guo · Xingcheng Jin 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月

基于 HZO 的铁电随机存取存储器（FeRAM）在高速、低功耗应用中常处于不完全极化状态下工作。在此情况下，不完全极化会加剧由印记效应导致的器件退化。本研究提出了一种由高压单极脉冲和低压双极循环组成的混合恢复脉冲序列，以恢复 HZO 器件的保持性能。在脉冲驱动下，实现了氧空位的均匀再分布，且不增加击穿风险。对三维沟槽铁电电容器（3D - trench FeCAPs）的实验表明，通过混合恢复策略，剩余极化恢复率达 92.4%，优于传统双极循环。在 128 Kb 2T2C FeRAM 阵列中的验证显...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于HZO材料的铁电存储器（FeRAM）恢复技术虽然聚焦于存储器领域，但其底层技术原理对我们的核心产品具有重要参考价值。 在光伏逆变器和储能系统中，控制芯片需要在高速、低功耗场景下频繁进行数据读写和状态存储。该论文提出的混合恢复策略解决了不完全极化状态下的印记效应退化...

Mingzhen Wang · Fei Xiong · Zicheng Liu · Sixian Jin 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

提出双有源S-S补偿无线电力传输WPT系统的三相移和变频TPS-VF控制策略。该策略通过完全解析方法协调多个控制变量，使系统同时实现多个控制目标：逆变器和整流器所有开关的ZVS和最小无功电流、宽范围输出电压调节同时有效避免过度频率偏差、跨变负载的效率进一步优化。谐振频率100kHz的422.5W原型验证了该策略。实验结果表明系统可在宽电压调节范围和宽负载范围下实现ZVS和最小无功电流。实现跨变负载的恒压CV输出。与同一实验平台上的传统TPS控制相比，验证了最高达2.3%的效率改进。较小频率偏差也...

解读: 该WPT三相移变频控制研究对阳光电源无线充电技术优化有重要参考价值。TPS-VF策略实现的多目标协同优化（ZVS、最小无功、宽范围电压调节、效率优化）与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的控制需求高度契合。完全解析化的控制方法可直接应用于阳光iSolarCloud平台的无线充电智能控制算法。相比传统T...

Yanmei Li · Jin Hu · Huachao Huang · Zheng Liu 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

高性能超级电容器对于推动储能器件的发展至关重要，而优异的活性材料是实现这一目标的关键。W18O49被认为是一种极具前景的电极材料，在能量转换与存储领域具有广泛应用，例如以纳米线和纳米棒形式存在时表现突出。然而，该材料仍面临诸如导电性低和活性位点不足等挑战。异原子掺杂策略已被证明有效，例如锡（Sn）掺杂具有提升基体性能的潜力，但此前尚未在W18O49材料中进行探索。本研究通过一种简便的一锅溶剂热法，精心设计并合成了系列锡掺杂的W18O49材料。通过多种分析手段证实了锡的成功掺杂，并观察了不同锡掺杂...

解读: 该Sn掺杂W18O49超级电容器材料技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其546 F·g⁻¹高比电容和86%循环稳定性可应用于ST系列PCS的直流侧缓冲电容优化,提升PowerTitan储能系统的功率响应速度和循环寿命。三维海胆状结构提供的高比表面积和活性位点设计思路,可借鉴于SiC/GaN功率...

Xiaokuan Jin1Jianhua Wang1Han Yan1Xijun Ni2Zhendong Ji3Baojian Ji3Ding Wan2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

随着构网型（GFM）变换器在含可再生能源的新电力系统中渗透率逐步提高，可能出现小信号稳定性问题。序阻抗模型相比dq域阻抗模型和状态空间模型能提供更直观的物理解释。现有研究主要集中于功率环与内环控制对稳定性的影响，但尚未明确揭示GFM变换器内电压环与电流环在电路中的物理意义。本文推导了多环路GFM变换器的串并联序阻抗模型，表明电压环等效为并联阻抗，电流环等效为串联阻抗，从而可通过序阻抗Bode图或串并联阻抗的物理含义分析其小信号稳定性。结果表明，单功率环GFM变换器因控制参数少、低频性能优，尤其适...

解读: 该串并联序阻抗建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的构网型控制优化具有重要价值。研究揭示电压环等效并联阻抗、电流环等效串联阻抗的物理本质，可直接指导PowerTitan大型储能系统在弱电网场景下的多环路控制参数整定。单功率环GFM方案因参数少、低频性能优的特点，特别适用于阳光电源...

Chenxiang Gao · Siyuan Fei · Yizhuo Ma · Jin Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月

基于电压源换流器（VSC）的电力系统具有振荡传播范围广、宽频响应以及复杂的多模态耦合等特点。由于这类系统具有高阶特性且需要灵活的分析模型，对其稳定性进行分析面临着巨大挑战。为解决这些问题，本文提出了一种基于多域映射（MDM）的新型阻抗计算方法，该方法具有高效、灵活和精确的显著特点。建立了元件级的离散时间小信号模型（DT - SSM）以取代传统的连续时间小信号模型（CT - SSM）。进一步地，采用节点分析法（NAM）描述子系统，然后将其直接等效为端口等效小信号模型（PE - SSM）。利用叠加定...

解读: 该多域映射阻抗计算方法对阳光电源的VSC类产品具有重要的工程应用价值。首先可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的稳定性分析,特别是在大规模新能源并网场景下的振荡问题研究。其次,该方法能够精确刻画PowerTitan等大型储能系统中的多模态耦合特性,有助于提升系统的并网稳定性。方法的创新性体...

Yizhuo Ma1Jin Xu2Guojie Li3Keyou Wang2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

当前多数永磁同步发电机（PMSG）风力发电系统采用跟网型控制，依赖锁相环（PLL）实现并网，导致系统惯性支撑不足。虚拟惯量控制（VIC）虽可改善该问题，但可能引发扭振与PLL及低频振荡间的交互失稳，此现象尚未充分研究。本文通过对比降阶模型，验证了在准机电时间尺度（QET）下采用全阶模型研究稳定性的必要性，并开展模态分析，揭示VIC参数、轴系惯性时间常数、PLL参数及扭振阻尼（TOD）控制器增益对两类典型控制策略下QET振荡交互的影响。当扭振、PLL与低频振荡频率相近时，出现模态耦合与模式转换。最...

解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。研究揭示的扭振-PLL-低频振荡交互机理，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的虚拟惯量控制优化。特别是在大型储能电站中，PowerTitan系统通过优化虚拟惯量控制参数与PLL设计，可提升系统稳定性。研究成果也启发我们在GFL控制...

Xinzhou Dong · Haozong Wang · Binshu Chen · Boliang Jin 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

行波差动保护（TWDP）基于输电线路的行波传播特性，在长距离输电线路保护中具有独特优势。本文提出一种适用于高压直流（HVDC）线路的实用时域TWDP方案，并开展理论分析与现场验证。研制了名为TP-03的TWDP装置，实验室测试表明：其在±1100 kV额定电压下可耐受最高1000 Ω故障阻抗，通信延时20 ms时动作时间仍小于30 ms。2020年10月，该装置首次应用于世界最高电压（±1100 kV）、最长距离（3284 km）、最大容量（额定12100 MW）的昌吉—古泉UHVDC工程，多次...

解读: 该行波差动保护技术对阳光电源大型储能系统直流侧保护具有重要借鉴价值。PowerTitan等MW级储能系统采用1500V直流母线，面临长距离直流电缆故障检测难题，传统保护方案在高阻故障下响应慢。文中提出的时域行波分析方法可移植至储能系统PCS与电池簇间的直流链路保护，实现ms级故障定位；1000Ω高阻...

Jin Xu · Pan Wu · Zirun Li · Keyou Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

在某些情况下，电力电子变换器的开关频率可高达数百千赫兹。为了准确定位开关事件，实时仿真的时间步长通常建议约为开关周期的 1%。这在单位时间内带来了巨大的计算负担。为打破这一限制，本文提出了一种基于开关周期同步（SPS）思想的实时仿真方法。仿真时间以开关周期为间隔与实际时间同步，而非以时间步长为间隔。开关周期既被用作同步间隔，也被用作主时间步长，该主时间步长还会进一步划分为多个可变子时间步长，这些子时间步长由开关周期内的开关事件决定。为了在基于现场可编程门阵列的平台上实现所提出的实时仿真，本文提出...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于开关周期同步的实时仿真技术具有重要的战略价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器向高功率密度、高效率方向发展，碳化硅等宽禁带器件的应用使开关频率普遍提升至数十甚至数百千赫兹。传统实时仿真要求时间步长为开关周期的1%，这在高频场景下带来巨大的计算负担，严重制约了产品开发周...

Li Cai · Haohao Jin · Changzhi Peng · Mengyuan Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

高海拔下气压、温度和湿度的变化影响长空气间隙的放电特性及放电通道曲折度的变异。本研究在海拔4650 m的西藏地区开展实验，分析不同电极类型（棒、球、环形电晕平面）和间隙距离下的放电电压、电流及光学图像。结果表明，偏转角φ与弯曲角β服从正态分布，间隙距离和电极类型均影响曲折程度。通过K-means聚类分析识别出放电通道发展的三阶段模式。该海拔下平均偏转角为12.7°，标准差±10.0°，高海拔数据分布更分散，概率密度曲线更宽。研究结果为高海拔环境下的空气放电模拟与高电压工程提供了重要数据支持。

解读: 该高海拔长空气间隙放电特性研究对阳光电源高原型产品设计具有重要价值。研究揭示的4650m海拔下放电通道曲折度特征（平均偏转角12.7°±10.0°）及三阶段放电模式，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高原型产品开发。针对西藏、青海等高海拔光储电站，该数据支持优化母排间距设计、绝缘配...

Qinglin Meng · Sheharyar Hussain · Fengzhang Luo · Zhongguan Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年7月

为解决可再生能源，尤其是风能和太阳能显著的不可预测性和间歇性问题，本文提出了一种基于在线强化学习的新型优化模型。首先，考虑到风电 - 光伏储能系统（WPESS）固有的挑战，设计了一个能源管理优化模型，以实现计划执行并最小化储能（ES）运行成本。采用在线强化学习框架，为能源管理优化模型定义了各种状态变量、动作变量和奖励函数。应用状态 - 动作 - 奖励 - 状态 - 动作（SARSA）算法来学习微电网系统的联合调度策略，利用其迭代探索机制并与环境进行交互。该策略旨在实现有效功率跟踪和减少储能充放电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于在线强化学习的微电网能量管理技术具有重要的战略价值。该技术针对风光储系统的不确定性和间歇性问题，提出了SARSA算法驱动的实时优化方案，这与我司在光储一体化解决方案领域的核心需求高度契合。 在产品应用层面，该技术可直接赋能我司的PowerStack储能系统和微电网...