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基于多绕组耦合电感的PWM控制单级谐振变换器
PWM Controlled Single Stage Resonant Converter With Multiwinding Coupled Inductor
Jingtao Xu · Jing Guo · Lulin Zhang · Guo Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种采用多绕组耦合电感的固定频率PWM控制谐振变换器。该拓扑实现了单级功率传输及全范围零电压开关（ZVS），具备负载无关的电压增益特性及宽范围运行能力，通过交错技术进一步优化了性能。
解读: 该技术提出的高效率、宽增益范围的单级谐振变换器，对阳光电源的储能变流器（PCS）及户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。其负载无关的电压增益特性有助于简化控制策略，提升在宽电池电压范围下的转换效率。建议研发团队评估该多绕组耦合电感拓扑在PowerStack或户用储能系统中的应用潜力，以进一步减小磁性...
基于双变压器且具有可控集成电感的DAB变换器
Dual-Transformer-Based DAB Converter With Controllable Integrated Inductances
Jing Guo · Hui Wang · Guo Xu · Hua Han 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于双变压器的双有源桥（DT DAB）变换器。该拓扑利用双变压器的励磁电感作为输入滤波电感，有效减小了输入电流纹波，并实现了更宽的电压调节范围。此外，该变换器在全负载范围内及宽输入电压范围内均能实现所有开关管的零电压开关（ZVS）。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品具有重要参考价值。DAB变换器是双向DC-DC变换的核心，通过双变压器集成电感方案，可显著降低输入电流纹波，减少外部滤波元件体积，从而提升储能PCS的功率密度。同时，该拓扑在宽电压范围下的ZVS特性，能有效降低...
具有可控集成漏感和共模噪声抑制功能的CF-DAB变换器双耦合电感
Dual Coupled Inductors With Controllable Integrated Leakage Inductance and CM Noise Suppression for CF-DAB Converter
Jing Guo · Hui Wang · Guo Xu · Xin Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种双耦合电感（DCI）结构，将两个直流电感、高频变压器和漏感集成在两个标准EE磁芯中。通过设计PCB绕组匝数和气隙长度，可精确控制直流电感和漏感。该结构有效提升了DAB变换器的功率密度并抑制了共模噪声。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS产品线具有重要参考价值。DAB（双有源桥）变换器是双向储能变流器的核心拓扑，通过集成电感和变压器，可显著提升PCS的功率密度并降低体积，符合当前储能系统向高集成度、高功率密度发展的趋势。此外，该方案在共模噪声抑制方面的...
基于单EE磁芯的电流型DAB变换器可控漏感集成与不平衡电流抑制技术
Magnetic Integration With Controllable Leakage Inductance and Unbalanced Current Suppression for CF DAB Converter Based on Single EE Core
Jing Guo · Hui Wang · Guo Xu · Yao Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种基于单EE磁芯（SEEC）的磁集成结构，用于电流型双有源桥（CF DAB）变换器。该结构将变换器中的两个直流电感、变压器及漏感集成于单一磁芯中，有效提升了功率密度。研究重点在于实现漏感的可控性及抑制不平衡电流，为高功率密度变换器设计提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有重要参考价值。CF DAB拓扑是双向DC-DC变换器的核心，通过单磁芯集成技术，可显著减小储能变流器的体积与重量，提升功率密度，从而降低系统成本。建议研发团队关注该集成结构在应对磁通不平衡及漏感控制方面的具体实现...
用于延长双面双向SiC模块寿命的铜线应力缓冲器
Copper-Wire Stress Buffers for Extending Lifetime of Double-Sided Bidirectional SiC Modules
Siqi Liu · Yun-Hui Mei · Jing Li · Xin Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
双面双向功率模块中，热膨胀系数（CTE）的不匹配会导致芯片连接处产生巨大的热机械应力，从而降低模块可靠性。本文提出了一种利用铜线作为应力缓冲层的方法，旨在缓解热机械应力，提升双面功率模块的长期运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的功率模块设计具有极高的参考价值。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC器件，提升功率模块的功率密度和可靠性是核心竞争力。双面散热技术是实现高功率密度的关键，但CTE失配带来的热疲劳是行业痛点。该研究提出的铜线应力缓冲方案，可...
考虑反并联二极管反向恢复的电压源逆变器直流侧电流与电压纹波分析
DC-Link Current and Voltage Ripple Analysis Considering Antiparallel Diode Reverse Recovery in Voltage Source Inverters
Jing Guo · Jin Ye · Ali Emadi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种分析电压源逆变器直流侧电流和电压纹波的方法，重点考虑了反并联二极管的反向恢复效应。研究分析了开关周期内二极管反向恢复瞬态对直流侧电流和电压的影响，结果表明该效应显著影响电流纹波的均方根值。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。直流侧电容纹波电流是影响逆变器寿命和可靠性的关键因素，二极管反向恢复带来的高频噪声和额外损耗对系统EMC及效率优化至关重要。建议研发团队将此分析方法集成至逆变器功率模块设计流程中，特别是在高功率密度设计时，通过优化驱动电路或选择更优的功...
一种具有互感增强和高抗偏移能力的LCCC-LCC补偿双耦合无线电能传输系统
An LCCC-LCC Compensated Dual-Coupled WPT System With MI Enhancement and High Misalignment Tolerance
Jing Feng · Guo Wei · Jiantao Zhang · Chunbo Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种LCCC-LCC补偿的双耦合无线电能传输（WPT）系统，旨在提升互感（MI）并增强抗偏移能力。该方案仅在LCC补偿的原边增加了一个电容，在保持负载无关恒流输出及零相位角（ZPA）特性的同时，显著优化了系统的传输性能与抗偏移鲁棒性。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术协同性。随着大功率无线充电技术的演进，该拓扑结构中关于抗偏移能力和高效率传输的研究，可为阳光电源未来布局高可靠性、高对准容忍度的充电桩产品提供技术储备。建议研发团队关注该补偿网络在车载高压充电场景下的功率密度表现，...
大功率逆变器母排设计
Bus Bar Design for High-Power Inverters
Alan Dorneles Callegaro · Jing Guo · Michael Eull · Benjamin Danen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文全面分析了母排的设计流程，探讨了不同额定功率和形状应用下的特殊要求与挑战。直流母线电容的选择是设计首要且关键的步骤，它不仅决定了母排的复杂程度，更是实现高功率密度原型的核心要素。
解读: 母排设计是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan等大功率储能PCS实现高功率密度的核心环节。随着产品向更高功率密度演进，寄生电感控制与热管理成为关键。本文的研究方法可直接指导研发团队在设计阶段通过有限元仿真优化母排结构，降低杂散电感，从而提升IGBT/SiC模块的开关性能并改善散热。建议将该设计...
用于蜿蜒式动态无线电能传输系统的紧凑型三相接收器设计
Design of Compact Three-Phase Receiver for Meander-Type Dynamic Wireless Power Transfer System
Chao Wang · Chunbo Zhu · Guo Wei · Jing Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
三相蜿蜒式动态无线电能传输系统是轨道交通供电或充电的理想方案。针对目前三相接收器缺乏系统性分析与设计的问题，本文研究了采用重叠接收线圈和铁氧体磁芯的紧凑型三相接收器设计，旨在实现其实际应用中的小型化与高效化。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但动态无线充电技术代表了电动交通领域的前沿趋势。对于阳光电源的电动汽车充电桩产品线而言，该研究在提升功率密度和磁耦合效率方面的设计方法具有一定的参考价值。建议关注该技术在未来重型车辆或轨道交通...
一种实现无线电能传输系统线圈-线圈效率最大化的改进交流电阻评估自动设计方法
An Automatic Coil Design Method With Modified AC Resistance Evaluation for Achieving Maximum Coil–Coil Efficiency in WPT Systems
Guo Wei · Xiulang Jin · Chao Wang · Jing Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
在无线电能传输（WPT）系统中，线圈设计对传输效率至关重要。本文分析了线圈效率与几何参数及工作频率之间的关系，推导了最优工作频率与几何参数的函数关系，并提出了一种自动设计方法以优化线圈参数，从而在典型约束下实现系统效率最大化。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（WPT）的核心线圈优化设计，对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着大功率无线充电技术在电动汽车领域的潜在应用，该方法中关于交流电阻评估和参数自动优化的思路，可用于提升充电桩功率模块的磁性元件设计效率。建议研发团队关注该方法在提升无线充电系统传输效率及降低损...
用于电力电子封装的铜/功能化多壁碳纳米管复合浆料的低温烧结
Low-Temperature Sintering of Cu/Functionalized Multiwalled Carbon Nanotubes Composite Paste for Power Electronic Packaging
Lingmei Wu · Jing Qian · Fusheng Zhang · Jiabing Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
烧结铜因其低温键合和高温工作能力，被视为芯片互连最有前景的方案。本文通过烧结铜浆料及复合材料，实现了高强度的铜-铜接头及IGBT器件封装，进一步优化了现有烧结铜技术的性能，提升了功率电子封装的可靠性。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的功率模块封装。随着功率密度不断提升，IGBT/SiC模块的互连可靠性成为系统寿命的关键瓶颈。该低温烧结技术能有效降低封装应力，提升模块在极端工况下的热循环能力。建议研发部门关注...
高功率SWPDT系统中用于共模和差模EMI抑制的元件拆分与多段补偿方法
Component-Splitting and Multisegment Compensation Methods for Common-Mode and Differential-Mode EMI Suppression in High-Power SWPDT Systems
Jing Feng · Guo Wei · Fuze Chen · Jiantao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对高功率同步无线电能与数据传输系统，提出了共模（CM）和差模（DM）干扰的抑制方法。通过拆分补偿电感和电容，结合额外的Y电容为CM电流提供路径，有效抑制了开关瞬间对数据通道的高频CM干扰。
解读: 该研究关注高频电力电子系统中的电磁干扰（EMI）抑制，这对阳光电源的电动汽车充电桩及高频功率变换模块具有参考价值。随着充电桩功率密度提升，开关频率增加带来的EMI挑战日益严峻，文中提出的元件拆分与多段补偿技术可优化充电桩内部的电磁兼容设计，减少对通信链路的干扰，提升产品可靠性。建议研发团队在充电桩高...
研究一种离子掺杂剂在有机半导体及热电应用中的掺杂性能
Investigating the doping performance of an ionic dopant for organic semiconductors and thermoelectric applications
Jing Guo1Yaru Feng2Jinjun Zhang2Jing Zhang3Ping-An Chen4Huan Wei5Xincan Qiu6Yu Liu6Jiangnan Xia5Huajie Chen7Yugang Bai8Lang Jiang9Yuanyuan Hu10 · 半导体学报 · 2025年8月 · Vol.46
掺杂在提升有机半导体在光电子和热电器件中的性能方面起着关键作用。本研究系统探讨了离子掺杂剂4-异丙基-4′-甲基二苯基碘𬭩四（五氟苯基硼酸盐）（DPI-TPFB）作为p型掺杂剂在有机半导体中的性能与适用性。以p型PBBT-2T为模型，通过ESR、紫外-可见-近红外吸收光谱及功函数分析证实其显著掺杂效果，使薄膜电导率提升超过四个数量级。DPI-TPFB还表现出广泛的适用性，可有效掺杂多种p型材料，并使n型N2200转变为p型行为。将其应用于有机热电器件，获得约10 μW∙m⁻¹∙K⁻²的功率因子，...
解读: 该离子掺杂有机半导体技术对阳光电源热管理系统具有潜在价值。研究中10 μW∙m⁻¹∙K⁻²的热电功率因子可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的余热回收利用，将功率器件散热转化为电能，提升系统综合效率。有机热电材料的柔性特性适合贴合SiC/GaN功率模块表面进行温差发电，为辅助电路供电。在电动汽车驱...
内置金属隔板的太阳能烟囱：结构设计与热液性能分析
Built-in metallic partitions in solar chimney: Structural design and thermo-hydraulic performance analysis
Jing Nie · Jinchen Xu · Tongzheng Guo · Jiawei Wang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
摘要 本研究提出一种在太阳能烟囱中引入内置金属隔板的设计，以增强流体与固体之间的对流换热性能。基于曼萨纳雷斯（Manzanares）原型，通过数值模拟分析了太阳辐射强度、涡轮压降以及环境温度对流动场和热液性能的影响。采用响应面法建立输出功率预测模型。结果表明，在特定运行条件下，与原型相比，金属隔板显著提高了热效率，输出功率相对提升了9.28%，集热效率提升了21.61%，并在特定工况（SR = 1000 W/m²，ΔP = 140 Pa，环境温度 = 308 K）下实现了最大输出功率89.607...
解读: 该太阳能烟囱金属隔板强化传热技术对阳光电源光热-光伏混合系统具有启发价值。其响应面优化方法可应用于ST系列储能系统的热管理设计,通过金属隔板结构提升PCS功率模块散热效率。研究中的铝钢复合结构与蜂窝穿孔设计理念,可借鉴至PowerTitan集装箱式储能系统的被动散热优化,降低主动冷却能耗。建议结合i...
基于多重特征因素的电压暂降频率估计方法
Estimation of Voltage Sag Frequency Based on the Multiple Characteristic Factors
Fangwei Xu · Kai Guo · Chuan Wang · Jing Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
现有电压暂降频率（VSF）估计方法未充分考虑污秽等级、雷电等级、风区等级和鸟害等级等多种线路特征因素对短路故障的影响，导致估算结果与实际存在较大偏差。实际上，电压暂降主要源于输电线路的瞬时短路故障，而此类故障同时受环境特征因素（如雷电、风区等级）和线路固有特征因素（如线路长度、运行年限）共同影响。为此，本文提出一种融合多特征因素的线路故障模型以提高VSF估计精度。该方法包括三步：首先采用随机森林算法计算线路故障概率，其次基于自适应核密度估计（AKDE）确定故障位置分布，最后利用故障点法估算VSF...
解读: 该电压暂降频率估计方法对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。通过融合多重环境特征因素的故障预测模型,可提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电网适应性。具体应用包括:(1)优化储能PCS的电网故障穿越(LVRT)控制策略;(2)提高光伏逆变器的电网故障预判能力,实现主动防护;(3)为i...
基于多智能体一致性理论的ISOP LLC-DAB混合双向变换器功率分配控制策略
Power Sharing Control Strategy of ISOP LLC-DAB Hybrid Bidirectional Converters Based on Multiagent Consensus Theory
Yuefeng Liao · Zhenkun Yang · Duo Yang · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
在以高功率和高输入电压为特点的直流微电网和储能系统等应用中，输入串联输出并联（ISOP）型直流 - 直流双向变换器被广泛用于中间功率转换。 LLC - DAB 混合双向变换器是一种单级变换器，它由 LLC 谐振电路和双有源桥（DAB）电路组成。 它结合了 LLC 和 DAB 的优点，非常适合用作子模块（SM）。 然而，这些子模块之间输入阻抗的差异会导致运行期间出现功率不平衡，从而影响系统性能。 为解决这一问题，本文提出了一种基于多智能体一致性理论的新型功率共享控制策略。 该方法将每个子模块视为一...
解读: 从阳光电源储能系统和高压直流应用的技术路线来看，这篇论文提出的ISOP LLC-DAB混合双向变换器功率均衡控制策略具有重要的工程应用价值。 在我们的大容量储能系统和直流微网解决方案中，高功率、高电压的DC-DC双向变换是核心技术环节。传统方案往往采用多级串联结构，而ISOP拓扑通过输入串联输出并...
狄拉克源场效应晶体管中的耗散输运与自加热效应
Dissipative Transport and Self-Heating Effects in Dirac-Source FETs
Zeyu Zhang · Yunxiang Yang · Jing Guo · Fei Liu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
狄拉克源场效应晶体管（DSFET）被认为是未来低功耗电子器件的一个有前景的候选方案。然而，电子 - 声子（e - ph）散射效应和自热效应（SHE）对亚阈值摆幅（SS）和电子电流的影响尚未得到全面研究。在本文中，我们使用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了DSFET中的e - ph散射效应和SHE。我们模拟了一种以二硫化钼（MoS₂）作为沟道和漏极材料的特定DSFET。结果表明，在偏置电压 ${V} _{\text {d}}=0.5$ V时，e - ph散射使DSFET的亚阈值摆幅从48 mV/...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于Dirac源场效应晶体管（DSFET）的研究揭示了未来低功耗电子器件的重要技术路径，对我们在光伏逆变器和储能系统的功率半导体应用具有前瞻性参考价值。 该研究深入分析了电子-声子散射和自热效应对DSFET性能的影响，发现其亚阈值摆幅（SS）仅为58 mV/decad...
集成高K栅介质与分裂栅的4H-SiC超级结MOSFET
4H-SiC superjunction MOSFET with integrated high-K gate dielectric and split gate
Jiafei Yao1Zhengfei Yang1Yuxuan Dai1Ziwei Hu1Man Li2Kemeng Yang2Jing Chen2Maolin Zhang2Jun Zhang2Yufeng Guo2 · 半导体学报 · 2025年8月 · Vol.46
本文提出一种集成高K（HK）栅介质与分裂栅（SG）的4H-SiC超级结MOSFET（HKSG-SJMOS）。该器件采用高K介质作为包围源极连接分裂栅与金属栅的栅介质，优化漂移区电场分布，形成低阻导电通道，提升击穿电压（BV）并降低比导通电阻（Ron,sp）。分裂栅结构结合高K介质有效减小栅-漏电容（Cgd）与栅-漏电荷（Qgd），改善开关特性。仿真结果表明，相较于传统器件，HKSG-SJMOS的优值（FOM=BV²/Ron,sp）提升110.5%，高频优值（Ron,sp·Cgd）降低93.6%，...
解读: 该HKSG-SJMOS技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。其110.5%的FOM提升和93.6%的Ron,sp·Cgd降低，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC功率模块设计，显著降低导通损耗和开关损耗（开通/关断损耗分别减少38.3%/31.6%）。高K介质与分裂栅结构有效...
考虑转子-导管相互作用的潮流导管式水轮机设计与性能分析
Design and performance analysis of a tidal ducted turbine considering rotor-duct interaction
Yunlei Meiabc1 · Fengmei Jing · Xinru Wang · Bin Guo 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
本文通过将计算流体动力学（CFD）与响应面方法（RSM）及NSGA-II算法相结合，构建了一种导管式水轮机的多目标优化设计方法。优化目标为实现最大功率系数。设计变量包括导管倾角、导管长度、叶尖间隙以及转子轴向位置。首先，建立了导管式水轮机的数值模拟模型，并利用拖曳水池实验数据对其进行了验证。其次，采用响应面方法建立了导管结构设计变量与优化目标之间的回归方程。最后，运用NSGA-II算法对目标进行优化，并分析了导管式水轮机的水动特性与流场特征。结果表明，导管式水轮机的最大功率系数（C<sub>P<...
解读: 该导管式潮流涡轮机的多目标优化设计方法对阳光电源EV驱动系统具有重要借鉴价值。其CFD仿真与响应面法结合NSGA-II算法的优化框架,可应用于电机冷却风道设计,通过优化定转子间隙、风道角度等参数提升散热效率。研究中转子-导管交互作用的流场分析方法,可指导永磁同步电机的气隙磁场优化。尾流特性分析对电驱...
集成液冷与翅片增强相变材料的混合系统在大容量储能电池包中的热管理性能及优化
Thermal management performance and optimization of a hybrid system integrating liquid cooling and fin-enhanced phase change material for large-capacity energy storage battery pack
Xiang-Wei Lin · Zhifu Zhou · Maochang Liu · Bin Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年7月 · Vol.336
摘要 电池储能系统在应对可再生能源间歇性方面正变得日益重要，但其广泛应用仍受到热管理问题的制约。然而，单一的热管理策略难以保障储能电池系统的整体性能。本研究针对280 Ah锂离子电池包，提出了一种结合拓扑翅片结构、相变材料与主动液冷的混合热管理策略。建立了流-热-相变耦合的数值模型，并通过实验验证了其准确性。同时，定义了一种新的综合评价参数，用于表征热管理系统整体性能。基于此，开展了对比研究，评估了三种冷却策略的效率。尽管混合设计带来了额外质量，但拓扑翅片结构不仅在相变材料中构建了高效的导热通路...
解读: 该混合热管理技术对阳光电源PowerTitan等大容量储能系统具有重要应用价值。研究中的拓扑翅片-相变材料-液冷三重耦合方案,可直接应用于ST系列PCS配套的280Ah电芯模组热管理优化。其综合评价参数降低0.2-0.273的性能提升,为iSolarCloud平台的预测性维护提供热模型支撑。代理模型...
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