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壳管式熔盐相变热储能单元的拓扑优化研究
Topology optimization investigations on shell-and-tube phase change thermal storage unit with molten salt
Yizi Wang · Yinsheng Yu · Junjie Zhou · Solar Energy · 2026年4月 · Vol.308
本文针对熔盐为相变材料的壳管式热储能单元，开展基于多物理场耦合的拓扑优化研究，旨在提升传热效率与储/释热均匀性，降低热应力与温度梯度。
解读: 该研究聚焦熔盐热储能结构优化，虽非电化学储能，但与阳光电源PowerTitan、ST系列PCS配套的光热-电混合储能系统高度协同。优化后的热管理设计可提升PCS在高温工况下的长期运行可靠性，并支撑光热发电或火电灵活性改造场景中PCS与热储系统的联合控制策略开发。建议将热-电耦合仿真能力纳入iSola...
采用有源钝化技术抑制浮动Si衬底诱导背栅效应的900-V p-GaN栅HEMT
900-V active-passivation p-GaN gate HEMT with suppressed floating Si substrate induced back-gating effect
Hao Chang · Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui · Applied Physics Letters · 2025年4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...
增强型GaN p型场效应晶体管中的极化增强电导
Polarization-enhanced conductivity in enhancement-mode GaN p-FET
Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jialin Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9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...
基于夹层式压电换能器的多输出高功率压电变压器
The High-Power Piezoelectric Transformer With Multiple Outputs Based on Sandwiched Piezoelectric Transducers
Sha Wang · Junjie Shan · Hua Tian · Shuyu Lin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文开发了一种基于夹层式压电换能器的多输出高功率压电变压器。通过利用夹层式压电换能器优越的机械鲁棒性，实现了先进的高功率电压变换技术。文章详细探讨了具有独特交叉结构的夹层式压电变压器（s-PTs）的设计与性能。
解读: 压电变压器技术目前处于前沿研究阶段，主要优势在于高功率密度和电磁干扰小，但在大功率光伏逆变器和储能PCS（如PowerTitan系列）中，受限于材料机械疲劳和功率等级限制，尚无法直接替代现有的磁性元件。建议研发团队关注其在辅助电源（Auxiliary Power Supply）或小功率驱动电路中的应...
一种用于五电平混合钳位变换器的低频电压纹波抑制与谐波增强的新型混合调制方法
A Novel Hybrid Modulation Method for a Five-Level Hybrid Clamped Converter With Low-Frequency Voltage Ripple Suppression and Harmonic Performance Enhancement
Handi Yang · Zhijiang Cheng · Kui Wang · Weiqing Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对混合钳位变换器在低功率因数下直流侧电容电压波动大、动态响应慢及谐波含量高的问题，本文提出了一种新型混合调制方法。该方法在保持电容电压自然平衡的同时，通过结合两种基本调制策略，有效抑制了低频电压纹波并提升了输出谐波性能。
解读: 该研究针对多电平拓扑的调制优化，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着大功率电力电子设备向更高电平数发展，该调制策略能有效改善低功率因数工况下的电能质量，降低直流侧电容的电压应力，从而提升系统可靠性并减小滤波元件体积。建议研发团队评估该调制方...
用于多轴运动系统中实现无传感器操作的高精度轮廓控制的相对耦合EMPC
Relative Coupling EMPC for High-Precision Contouring Control in Multiaxis Motion Systems With Sensorless Operation Enabled by Kalman Filter
Zhanqing Zhou · Junjie Wang · Qiang Geng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对3D打印及精密数控机床等高精度运动控制需求，提出了一种新型多轴驱动控制架构。通过引入全通控制器补偿测量延迟，并结合卡尔曼滤波实现无传感器操作，显著提升了系统的轮廓控制精度与动态响应性能。
解读: 该研究提出的高精度轮廓控制与卡尔曼滤波无传感器技术，在阳光电源的业务场景中具有潜在的交叉应用价值。在光伏逆变器及储能变流器（PCS）的功率模块制造与测试环节，高精度运动控制系统是自动化产线的核心；此外，该算法对于提升风电变流器中电机侧的无传感器矢量控制精度具有参考意义。建议研发团队关注其在降低硬件传...
双凸极电磁发电机系统中主动整流器的开路故障诊断
Open-Circuit Fault Diagnosis for Active Rectifiers in Doubly Salient Electromagnetic Generator Systems
Yanwu Xu · Junjie Wang · Chenghao Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
双凸极电磁发电机（DSEG）系统通过使用主动整流器替代二极管整流器提升了性能，但功率开关的故障率随之增加。本文提出了一种针对DSEG系统主动整流器功率开关开路故障的诊断方法，旨在提高系统运行的可靠性与安全性。
解读: 该研究聚焦于主动整流器的功率开关故障诊断，对于阳光电源的风电变流器及储能PCS产品线具有参考价值。随着阳光电源产品向高功率密度和高可靠性演进，主动整流技术已广泛应用。该故障诊断方法可优化变流器在极端工况下的保护策略，减少非计划停机，提升iSolarCloud智能运维平台对功率模块健康状态的监测精度。...
一种基于二极管钳位开关的新型晶闸管直流断路器
A New Thyristor-Based DC Circuit Breaker Using Diode Clamping Switching
Kejun Qin · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Ji Shu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种新型直流断路器（DCCB），旨在解决现有方案在绝缘恢复、预充电电源、导通损耗及可靠性方面的局限性。该拓扑通过二极管钳位开关技术，实现了低导通损耗和简化的预充电方案，提升了直流电网故障电流切断的可靠性与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。随着直流侧电压等级的提升，储能系统对直流侧故障保护的要求日益严苛。该新型直流断路器拓扑通过降低导通损耗和简化预充电设计，有助于提升大容量储能变流器（PCS）在直流侧短路故障下的保护响应速度与系统整体效率...
一种低损耗电压钳位型直流故障限流器
A Voltage-Clamping Type DC Fault Current Limiter With Low Power Losses
Junjie Zhou · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Jiefan Bi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种低损耗电压钳位型直流故障限流器（VC-FCL）。该拓扑结构在正常工作状态下几乎无损耗，有效解决了传统限流器引入额外阻抗导致的系统损耗增加、过电压及动态性能下降等问题，在直流故障保护领域具有显著优势。
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。直流侧故障保护是高压储能系统安全的核心，该拓扑的低损耗特性有助于提升系统整体转换效率，同时其电压钳位能力能有效保护PCS内部功率器件免受故障冲击。建议研发团队评估该拓扑在大型储能电站直流侧...
基于自谐波信号注入的无刷同步起动/发电机转子位置估计同步解调方法
Synchronous Demodulation Method of Rotor Position Estimation for Brushless Synchronous Starter/Generator Using Self-Harmonic Signal Injection
Junjie Wang · Jiadan Wei · Le Zhang · Chaoyan Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种基于自谐波信号注入的无刷同步起动/发电机（BSSG）零低速转子位置估计同步解调方法。该方法摒弃了传统的外部电压信号注入，利用主发电机励磁绕组中的二次谐波作为间接注入的高频信号，实现了转子位置的精确估计。
解读: 该文献聚焦于电机控制领域的转子位置估计，虽主要针对航空或工业发电领域的无刷同步电机，但其“无传感器控制”及“信号注入”的控制思想对阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机驱动控制具有参考价值。在风电变流器领域，优化低速下的转子位置感知有助于提升风机起动性能；在储能系统或充电桩的电机驱动应用中，该算法可...
基于宽学习的高速列车牵引系统故障诊断增强研究
Enhanced Fault Diagnosis Using Broad Learning for Traction Systems in High-Speed Trains
Chao Cheng · Weijun Wang · Hongtian Chen · Bangcheng Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
高速列车牵引系统故障会威胁行车安全。针对高采样频率下的故障检测与诊断（FDD）难题，本文提出了一种基于宽学习（Broad Learning）的诊断策略，旨在提升系统的安全性和可靠性。
解读: 该文章提出的宽学习（Broad Learning）算法具有训练速度快、结构简洁的特点，在处理高频传感器数据方面表现优异。这对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台具有重要参考价值。在光伏电站和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）的运维中，设备运行数据量巨大且实时性要求高，引...
一种采用LC谐振电路增强功能的新型多端口混合直流断路器
A Novel Multiport Hybrid DCCB Employing an LC Resonant Circuit for Enhanced Functionality
Shunliang Wang · Jihong Zhou · Qingming Xin · Kejun Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种基于晶闸管的新型多端口混合直流断路器（T-MHCB），旨在解决传统多端口混合直流断路器（M-HCB）中主断路器（MB）依赖昂贵全控型半导体器件的问题。通过引入LC谐振电路，该拓扑实现了更高效的故障电流开断，降低了系统成本，提升了多端直流电网的保护能力。
解读: 该技术主要针对直流电网的保护方案，对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型直流微电网解决方案具有参考价值。随着储能系统向高压直流侧并网发展，直流侧故障保护至关重要。该拓扑通过晶闸管替代全控型器件，有助于降低大型储能电站直流汇流侧的保护成本。建议研发团队关注其在直流...
混合钳位三电平全桥LLC谐振变换器的开关器件热平衡调制
Thermal Balance Modulation of Switching Devices for Hybrid-Clamped Three-Level Full-Bridge LLC Resonant Converter
Junjie Qin · Zongjian Li · Zhixing He · Zhijie Weng 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
混合钳位三电平全桥LLC谐振变换器因软开关特性和低电压应力，广泛应用于轨道交通及船舶电力系统。然而，现有的宽电压范围调制模式会导致开关器件热分布不均，限制了其应用潜力。本文提出了一种热平衡调制策略，旨在优化变换器在宽电压范围下的热性能。
解读: 该研究针对三电平LLC拓扑的热平衡优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、高功率密度发展，三电平拓扑的应用日益广泛。该文提出的热平衡调制策略可有效解决高功率密度下功率模块局部过热问题，提升变换器在宽电压范...
一种用于T型五电平嵌套中点钳位变换器的改进空间矢量调制及电容电压控制方法
An Improved Space Vector Modulation With Capacitor Voltage Control for T-Type Five-Level Nested Neutral Point Piloted Converter
Yunlong Liu · Steven Liu · Cong Wang · Jiayan Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种针对T型五电平嵌套中点钳位（5L-NNPP）变换器的新型电容电压控制方法。由于NNPP拓扑开关状态的多样性，冗余矢量对直流母线中点电压的影响不确定。该方法有效解决了直流母线中点电压与各电容电压之间的平衡控制问题。
解读: 该研究涉及的多电平拓扑技术对于阳光电源的高功率密度组串式逆变器及集中式逆变器研发具有重要参考价值。随着光伏系统向更高直流电压等级发展，五电平技术能有效降低开关损耗并提升电能质量，减小滤波电感体积。建议研发团队关注该拓扑在大型地面电站逆变器中的应用潜力，特别是针对高压直流输入场景下的电容电压平衡控制策...
一种具有集成开路故障容错功能的升压型四桥臂PMSM驱动逆变器
A Boost-Type Four-Leg Inverter With Integrated Open-Phase Fault-Tolerance for PMSM Drives
Xiaokang Zhang · Lintao Ren · Junjie Zhao · Jean-Yves Gauthier 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种用于三相永磁同步电机（PMSM）驱动的升压型四桥臂逆变器，通过将电源连接至电机中性点与第四桥臂之间，实现了升压功能。该拓扑结构不仅能有效提升输出电压，还利用零序电路实现了开路故障（OPF）下的容错运行，显著提高了驱动系统的可靠性。
解读: 该文献提出的四桥臂升压拓扑在电机驱动领域具有较好的容错性研究价值。对于阳光电源而言，虽然公司核心业务聚焦于光伏逆变器与储能PCS，但该拓扑中涉及的“升压+逆变”集成设计及“故障容错”控制策略，可为公司在电动汽车充电桩（EV Charger）的功率模块设计，以及未来风电变流器中对高可靠性、冗余容错架构...
基于TCN-Transformer模型的多物理场变压器异常状态识别
Transformer Abnormal State Identification Based on TCN-Transformer Model in Multiphysics
Junjie Feng · Ruosong Shang · Ming Zhang · Guojun Jiang 等6人 · IEEE Access · 2025年2月
变压器是电力系统关键组件，其运行稳定性对确保电网安全可靠性起决定性作用。为应对实际运行中负荷和环境因素影响准确评估变压器健康的挑战，本文分析变压器的电气、热和振动特性。采用k-means++算法根据变压器负荷电流、环境温度和运行电压三个关键参数分类运行条件。提出基于时序卷积网络-Transformer（TCN-Transformer）的融合模型识别变压器异常运行状态。以500kV变压器为例进行实验。结果表明，所提TCN-Transformer模型在预测精度方面显著优于对比算法。模型有效捕获数据内...
解读: 该多物理场诊断技术对阳光电源储能变压器和箱变监测具有应用价值。阳光大型光伏电站和储能站配备大量箱式变压器，需要实时健康监测和异常预警。该研究的TCN-Transformer模型集成电气、热和振动多维数据，可应用于阳光箱变智能监控系统，实现异常状态早期识别。在储能电站中，变压器异常可能导致系统停机和经...
考虑通信延时的远距离MMC-HVDC系统接入水电的电网惯量支撑
Grid Inertia Support of Long-Distance MMC-HVDC System Integrating Hydropower Considering Communication Delay
Junjie Lin · Wang Xiang · Haobo Zhang · Zhu Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月 · Vol.41
本文研究远距离MMC-HVDC系统在接入大规模水电时对受端电网的惯量支撑能力，提出送端MMC惯量增强控制策略，兼顾水电机组与MMC电容能量，并建立分段常数近似法评估时变惯量性能，仿真验证了其有效性。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan、ST系列PCS等构网型储能系统在弱电网/远距离输电场景下的惯量模拟与快速响应控制具有重要参考价值。文中提出的通信延时补偿型惯量增强控制可迁移至PCS的VSG或GFM算法中，提升其在新能源基地外送通道中的系统支撑能力。建议在PowerTitan新一代固件中集成类似...
一种新型液态空气与抽热式组合储能系统的能量、㶲及经济性分析
Energy, exergy, and economic analyses of a novel liquid air and pumped thermal combined energy storage system
Junxian Li · Zhikang Wang · Yihong Li · Guqiang Wei 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年4月 · Vol.330
摘要 液态空气储能（LAES）和抽热式储能（PTES）不受地理条件限制且环境友好，具有大规模储能的巨大潜力。LAES与PTES之间的一个关键共性在于两者均需要冷能储存单元，这些单元通常采用易燃易爆的液相烷烃介质或效率较低的固相岩石介质，从而在安全性、环境保护以及能源效率方面带来挑战。本研究提出了一种将LAES与PTES集成的新型储能系统（PT-LAES），有效消除了各自独立冷能储存单元的需求。在储能阶段，PTES中气体膨胀产生的冷能用于LAES的空气液化过程；而在释能阶段，LAES中液态空气所携...
解读: 该PT-LAES混合储能技术对阳光电源PowerTitan液冷储能系统具有重要启示。其通过冷能互补消除独立冷储单元的创新思路，可借鉴于ST系列PCS的热管理优化，将充放电过程产生的冷热能梯级利用，提升系统能量密度至167.53kWh/m³。56.57%的往返效率和7年回收期验证了技术经济性，为阳光电...
原位设计的三元异质结阵列用于高光电效率染料敏化太阳能电池
In-situ engineered ternary heterojunction arrays for high photoelectric efficiency dye-sensitized solar cells
Haoran Yan · Jialin Chena · Junjie Xiaa · Shirong Huang 等9人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301
摘要 本研究通过多步水热法构建了一种新型的、高度有序的ZnIn2S4@Ti3C2 MXene/TiO2分级异质结构阵列，并将其用作高性能染料敏化太阳能电池（DSSCs）的光阳极。电子显微分析结果证实了该多维结构的精确形成。优化后的DSSC器件实现了高达8.01%的功率转换效率（PCE）和73.9%的优异填充因子（FF），相较于原始TiO2纳米线基器件提升了28.6%。这一显著提升源于多种协同机制：引入ZnIn2S4（ZIS）有效增强了可见光范围内的光吸收能力；同时，导电MXene介质的引入促进了...
解读: 该三元异质结光阳极技术通过MXene中间层构建双异质结和肖特基势垒,实现8.01%光电转换效率和73.9%填充因子,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法具有启发意义。其电子传输网络设计和载流子寿命延长机制可应用于PowerTitan储能系统的功率转换效率提升,特别是在抑制电荷复合方面与ST...
通过超高温热泵集成提升液态空气储能系统效率
Efficiency enhancement of liquid air energy storage systems through ultra-high-temperature heat pump integration
Jiamin Du · Xindong Wang · Jiyun Liu · Junxian Li 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
摘要 液态空气储能作为一种有前景的大规模储能技术正在兴起。该技术具有高能量密度和地理适应性强的优点，是电网削峰填谷的有效解决方案。然而，独立运行系统的往返效率通常仅为50%至60%，其中压缩热未能充分回收利用是导致效率偏低的关键因素。提高压缩热的利用率并提升膨胀过程中的再热温度，是改善系统性能的有效途径。本研究提出了一种创新系统，将超高温热泵单元与有机朗肯循环相结合，以应对上述挑战。该系统利用超高温热泵对压缩热进行品位提升，从而在能量释放阶段提高再热温度，解决了传统设计中普遍存在的再热温度偏低问...
解读: 该液态空气储能技术通过超高温热泵与有机朗肯循环集成,将往返效率提升至63.14%,为阳光电源PowerTitan等大规模储能系统提供重要参考。压缩热高效利用理念可应用于ST系列PCS的热管理优化,结合iSolarCloud平台实现余热回收监控。超高温热泵技术与阳光电源三电平拓扑、SiC功率器件的高效...
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