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利用具有显著介电极化的高介电常数BaTiO3提升常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT性能
Enhanced performance of normally-off AlGaN/GaN MOS-HEMTs taking advantage of extreme-k BaTiO3 with prominent dielectric polarization
Lin Hao · Ke Xu · Hui Guo · Pengfei Shao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
本文报道了一种通过引入高介电常数（extreme-k）且具有显著介电极化的钛酸钡（BaTiO3）绝缘层来显著提升常关型AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管（MOS-HEMT）性能的新方法。BaTiO3的强极化效应有效增强了栅控能力，提高了器件的阈值电压稳定性和开关比。实验结果表明，该器件展现出优异的常关特性、低亚阈值摆幅和高跨导，同时漏电流抑制能力显著改善。该策略为实现高性能、高可靠性GaN基功率电子器件提供了新的技术路径。
解读: 该BaTiO3栅极工艺创新对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要价值。通过提升GaN器件的阈值电压稳定性和开关特性,可显著优化SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频开关性能,提高系统功率密度。特别是在1500V高压系统中,改进的漏电流抑制能力有助于提升产品可靠性。这种高介电常数栅极技术也可用于...
一种针对E-mode GaN HEMT的可靠超快速短路保护方法
A Reliable Ultrafast Short-Circuit Protection Method for E-Mode GaN HEMT
Xintong Lyu · He Li · Yousef Abdullah · Ke Wang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种针对650V增强型氮化镓（E-mode GaN HEMT）的独特三步短路保护方法。该方法能快速检测短路事件，通过降低栅极电压提升器件短路耐受能力，并在确认故障后安全关断器件。实验结果表明，该方法有效提升了GaN器件在电力电子系统中的可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用潜力巨大。该文提出的超快速短路保护技术解决了GaN器件短路耐受时间短的痛点，对于提升阳光电源高频化、小型化产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高效率、高功率密度逆变器及微型逆变器开发中，引入此类快速...
基于热流信息的IGBT模块频域热阻抗建模与表征
Modeling and Characterization of Frequency-Domain Thermal Impedance for IGBT Module Through Heat Flow Information
Ke Ma · Mengqi Xu · Bo Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
频域热阻抗建模是描述功率半导体器件热特性的新兴方法，在分析复杂任务剖面下的多时间尺度热动力学方面具有显著优势。然而，该模型参数提取困难。本文提出了一种基于热流信息提取频域热阻抗参数的新方法，旨在提高功率器件热建模的准确性与效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）中IGBT功率模块的可靠性设计。在PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器中，精确的热阻抗模型是实现结温预测、提升功率密度及延长寿命的关键。通过频域热阻抗建模，研发团队能更精准地评估器件在复杂工况下的热应力，优化散热设计...
逆变器接口可再生能源系统故障控制参数的多阶段辨识方法
Multistage Parameter Identification for Fault Control Parameters of the IIRES
Yang Zhang · Ke Jia · Xinying Jiang · Haoyuan Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对逆变器接口可再生能源系统（IIRES）故障控制参数（FCPs）辨识困难的问题，本文深入分析了参数间的相关性（COP），提出了一种多阶段辨识方法。该方法能有效提升故障特性模拟的准确性，为电力系统故障分析及保护策略设计提供关键技术支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统的并网性能优化。在复杂电网故障下，精确的控制参数辨识是实现高性能低电压穿越（LVRT）和故障穿越控制的基础。通过该方法，阳光电源可进一步提升逆变器在弱电网环境下的故障响应精度，优化保护逻辑，从而增强产品在电网侧储能及大型地...
基于直驱PMSG风力发电机系统恢复过程中的快速功率调节方法
Fast Power Regulation Method During System Restoration for D-PMSG-Based Wind Turbines
Guohang Huang · Sheng Huang · Juan Wei · Hesong Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
桨距动作速度是限制风力发电机功率爬坡速率的主要因素之一。通过在风轮、叶片和发电机转子中存储动能，可在减少桨距调节的情况下实现更快的功率调控，适用于 blackout 后系统恢复等需快速注入功率的场景。本文提出一种适用于直驱永磁同步风力发电机（D-PMSG）的新型快速功率调节方法，提前完成耗时的桨距角减小过程，并在外部系统恢复前储备动能，从而在系统恢复初期即实现最大功率输出。分析了D-PMSG风机的可行运行边界及其对外部系统的最大功率支撑能力，避免高动能储备引起的变流器调制问题。该方法可显著提升功...
解读: 该快速功率调节技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。通过动能储备和桨距预调节实现的快速功率响应机制,可应用于ST系列储能变流器的黑启动和系统恢复功能优化。其动能管理思路可借鉴到PowerTitan储能系统的功率调节策略中,提升大规模储能电站的一次调频性能。该方法对变流器功率边界的分析也可用...
基于热扩散时间功率模块热疲劳状态监测
Condition Monitoring of Thermal Fatigue of Power Module Based on Thermal Diffusion Time
Ruiting Ke · Jianfeng Tao · Chengliang Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种基于热扩散时间的热疲劳老化指标。研究分析了热传播时间和热扩散时间，前者基于Cattaneo模型并引入热弛豫时间，后者衡量显著温度变化所需时间。该方法为功率模块的健康状态监测提供了新的理论依据。
解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心组件。热疲劳是导致模块失效的主要原因。该研究提出的基于热扩散时间的老化监测方法，无需额外传感器，可直接集成于iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器及PCS功率模块的在线健康状态评...
仅基于逆变器侧电流反馈的LCL滤波器有源阻尼控制
Active Damping Control for LCL Filters With Inverter-Side Current Feedback Only
Wei Chen · Yan Zhang · Yiming Tu · Ke Shen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种创新的控制策略，仅利用逆变器侧电流反馈即可同时实现过流保护、注入功率控制和LCL滤波器有源阻尼。该方法有效解决了传统状态变量反馈在LCL谐振抑制中的复杂性，简化了控制系统设计。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器产品线具有重要价值。通过仅依赖逆变器侧电流反馈实现有源阻尼，可有效降低对电网侧电流传感器的依赖，从而降低硬件成本并提高系统可靠性。在弱电网环境下，该控制策略能显著提升逆变器并网的稳定性，减少谐振风险。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台下...
全工况下并网变换器频率耦合导纳的精确辨识
Accurate Identification of Frequency-Coupling Admittance for Grid-Connected Converters Under all Operating Conditions
Yuanzong Song · Zhijie Liu · Ke-Jun Li · Zhenshan Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
并网变换器的频率耦合导纳辨识是阻抗稳定性分析的关键。针对“黑/灰箱”设备在复杂工况下难以准确建模的问题，本文提出了一种高精度的频率耦合导纳辨识方法，旨在解决并网系统在宽频带下的稳定性评估难题，提升电力电子设备的并网适应性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器、集中式逆变器以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。随着电网弱化，逆变器与电网的谐振风险增加，该辨识技术能帮助研发团队在不完全掌握控制策略（黑箱）的情况下，更精准地评估设备在不同电网阻抗下的稳定性。建议将此方法集成至iS...
一种用于混合感应与电容式无线电能传输系统的新型梳状耦合器
A Novel Comb-Shaped Coupler for Hybrid Inductive and Capacitive Wireless Power Transfer System
Siqi Li · Ke Xia · Tong Li · Sizhao Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种新型混合无线电能传输（HWPT）耦合器，通过梳状结构将磁场和电场传输通道集成在单一结构中。该设计首次将电场耦合板置于两个磁场线圈之间，在确保磁通顺畅通过的同时，最大限度地减少了涡流损耗。
解读: 该技术涉及无线电能传输（WPT）的耦合机构创新，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。虽然目前阳光电源主营业务以有线充电桩为主，但随着大功率无线充电技术的演进，该梳状耦合器在提升功率密度和传输效率方面的设计思路，可为未来开发高效率、紧凑型无线充电模块提供技术储备。建议研发团队关注其在减少...
一种基于原位传感器制造的功率模块结温在线监测新方法
A Novel Method for Online Junction Temperature Monitoring of Power Module Based on In-Situ Sensor Fabrication
Ruiting Ke · Zhiyuan Hu · Jianfeng Tao · Zhuoqing Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
功率模块结温（Tj）的在线监测对提升系统性能与可靠性至关重要。针对现有方法在器件老化、通用性及侵入性损伤方面的挑战，本文提出了一种基于原位传感器制造的创新监测方法，实现了对功率模块结温的精确、无损实时监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）具有极高的应用价值。结温是功率器件寿命预测与可靠性评估的核心指标，通过原位传感器实现精准监测，可显著提升PowerTitan等储能系统及组串式逆变器在极端工况下的热管理水平，优化过温保护策略。建议研发团队关注该传感器制造工艺的集成难度...
模块化多电平变换器电容选型研究
Research on Capacitance Selection for Modular Multi-Level Converter
Zhijie Liu · Ke-Jun Li · Jinyu Wang · Zahid Javid 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
子模块电容对模块化多电平变换器（MMC）的成本、体积及运行性能影响巨大。现有选型方法在实际应用中常存在偏差。本文通过分析现有选型方法的局限性，提出了一种新的电容选型方法，以优化MMC系统的设计与运行可靠性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。电容选型直接决定了系统的功率密度、成本及寿命。该研究提出的优化选型方法有助于提升阳光电源大型储能变流器（PCS）的运行效率，降低子模块体积，从而优化系统整体成本。建议研发团队关注该方法在宽电压范...
一种用于低温下锂离子电池自加热的紧凑型谐振开关电容加热器
A Compact Resonant Switched-Capacitor Heater for Lithium-Ion Battery Self-Heating at Low Temperatures
Yunlong Shang · Kailong Liu · Naxin Cui · Nan Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
锂离子电池在低温环境下性能显著下降，需在电动汽车启动前进行预热。本文提出一种紧凑型谐振开关电容加热电路，旨在实现快速、高效且均匀的电池自加热，克服了传统加热方案体积大、成本高及效率低的局限性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerStack、PowerTitan）具有重要参考价值。在极寒地区，储能系统的电池性能衰减是行业痛点。通过集成此类高效谐振自加热电路，可优化BMS（电池管理系统）的温控策略，提升储能系统在低温环境下的可用容量与循环寿命。建议研发团队评估该拓扑在工商业及电网侧储能产...
一种具有Y-Δ连接变压器的新型PWM高变压比双向三相DC/DC变换器
A Novel PWM High Voltage Conversion Ratio Bidirectional Three-Phase DC/DC Converter With Y–Δ Connected Transformer
Ke Jin · Chang Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种适用于大功率场合的新型双向三相DC/DC变换器，旨在解决直流母线与储能单元之间的高变压比问题。通过采用新型PWM策略及Y-Δ连接变压器固有的升压能力，该拓扑实现了电压转换比翻倍，有效提升了系统效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高参考价值。在大型储能系统中，电池侧低压与直流母线高压之间的变压比是提升效率的瓶颈。该拓扑利用Y-Δ变压器实现高变压比，可显著降低对功率器件耐压等级的要求，减少开关损耗，提升PCS的整体效率和功率密度。建议研发团队评...
基于GaN的兆赫兹单相逆变器及其高效率高功率密度混合TCM控制方法
GaN-Based Megahertz Single-Phase Inverter With a Hybrid TCM Control Method for High Efficiency and High-Power Density
Teng Liu · Cai Chen · Ke Xu · Yi Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
针对基于TCM（三角电流模式）的逆变器，本文提出了一种混合TCM控制方法。相较于传统的DCM和QCFTCM频率限制方法，该方法在实现全范围零电压开关（ZVS）的同时，有效限制了开关频率的变化范围。通过建立精确的谐振转换模型，该控制策略能够显著提升单相逆变器在高频下的效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。随着户用市场对设备体积和安装便捷性要求的提升，利用GaN器件实现兆赫兹级开关频率是提升功率密度的关键路径。本文提出的混合TCM控制策略解决了高频化带来的频率波动大、控制复杂等痛点，有助于阳光电源在下一代高频化、小型化逆变器研发中实现...
基于SiC器件的模块化多电平变换器中降低dv/dt的简单开关策略
Simple Switching Strategies for dv/dt Reduction in SiC-Device-Based Modular Multilevel Converters
Xiao Li · Rui Liu · Ziwei Ke · Jianyu Pan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出两种简单的策略，通过协调子模块的开关瞬态来降低模块化多电平变换器（MMC）的输出dv/dt。第一种方法是在常规策略中应同时切换的两个子模块之间增加延迟时间；第二种方法通过优化开关序列，有效抑制了高频开关带来的电压应力。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着SiC器件在高性能功率模块中的普及，高dv/dt带来的电磁干扰（EMI）和绝缘应力问题日益突出。本文提出的开关协调策略无需额外硬件成本，即可优化输出波形质量，有助于提升阳光电源逆变器及PCS产品的功率密...
碳化硅MOSFET动态阈值电压漂移的恢复性能研究
Recovery Performance of the Dynamic Threshold Voltage Drift of Silicon Carbide MOSFETs
Xiaohan Zhong · Chao Xu · Huaping Jiang · Ruijin Liao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅(SiC) MOSFET的阈值电压不稳定性备受关注，但针对其恢复性能的研究尚显不足。本文通过实验与仿真手段，深入探讨了SiC MOSFET阈值电压恢复的性能表现及其物理机制。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。阈值电压漂移直接影响开关损耗和驱动稳定性。本研究揭示的恢复机制有助于优化驱动电路设计及栅极驱动参数，从而提升阳光电源产品在复杂工况下的长期运行可靠性。建议研发...
电力牵引驱动系统主电路接地故障的差异化运行策略
A Differentiated Operation Strategy for Main Circuit Ground Faults in Electrical Traction Drive System
Qiang Ni · Juntong Liu · Zhengkai Zhan · Ziwei Ke 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
主电路接地故障（MCGF）是电力牵引驱动系统中的典型故障。多点接地会导致严重事故。现有策略在发生单点接地（SPGF）时即刻隔离故障转向架，但忽略了SPGF的六种典型类型及其差异化影响。本文提出了一种差异化运行策略，旨在提高系统可靠性与可用性。
解读: 该研究聚焦于牵引驱动系统的故障诊断与差异化运行策略，其核心逻辑在于通过精细化诊断避免不必要的系统停机。对于阳光电源而言，该技术思路可迁移至电动汽车充电桩及储能系统（如PowerTitan/PowerStack）的运维中。在充电桩产品线中，引入更智能的接地故障分级处理策略，可提升设备在复杂工况下的连续...
基于电容电压反馈有源阻尼的并网电流源逆变器稳定性分析与关键参数设计
Stability Analysis and Key Parameters Design for Grid-Connected Current-Source Inverter With Capacitor-Voltage Feedback Active Damping
Yiwen Geng · Xuanfeng Song · Xu Zhang · Ke Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文针对采用电容电压反馈（CVF）有源阻尼的三相并网电流源逆变器系统，分析了高通滤波器对系统动态的影响。同时，研究了数字控制系统中PWM及控制延迟对系统稳定性的影响，并提出了关键参数的设计方法，以优化系统在并网运行下的稳定性能。
解读: 该研究关注电流源逆变器（CSI）的并网稳定性，虽然阳光电源目前主流产品以电压源逆变器（VSI）为主，但其核心控制逻辑——即通过有源阻尼抑制谐振、优化数字控制延迟下的系统稳定性，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的并网算法优化具有极高参考价值。特别是在弱电网环境下，...
基于转子电流估计的无刷绕线转子同步起动发电机旋转整流器二次故障诊断
Secondary-Fault Diagnosis of Rotating Rectifier in Brushless Wound-Rotor Synchronous Starter-Generator Based on Estimated Rotor Currents
Ningfei Jiao · Hao Shen · Ke Wang · Ji Pang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对航空无刷绕线转子同步起动发电机（BWRSSG）系统，研究了旋转整流器发生开路故障后的二次故障诊断技术。在系统降额运行状态下，通过估计转子电流实现对剩余健康二极管的实时监测，从而提升航空电源系统的运行可靠性与安全性。
解读: 该文献聚焦于旋转整流器的故障诊断与可靠性提升，属于电机驱动与航空电源领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩业务在拓扑结构上存在差异。然而，文章提出的“基于电流估计的故障诊断方法”在提升功率模块可靠性方面具有参考价值。建议研发团队关注此类非侵入式故障诊断算法，未来可将其应用于阳光电源风电...
宽输入输出电压范围下双变压器电流型双有源桥DC-DC变换器的漏感电流峰值优化
Leakage Inductor Current Peak Optimization for Dual-Transformer Current-Fed Dual Active Bridge DC–DC Converter With Wide Input and Output Voltage Range
Deshang Sha · Jiankun Zhang · Ke Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种用于储能系统和电动汽车的双变压器电流型双有源桥（DAB）DC-DC变换器。该拓扑适用于宽输入输出电压范围的双向功率流应用。通过优化开关模式及各控制变量间的耦合关系，有效降低了漏感电流峰值，提升了变换器在宽电压范围下的效率与可靠性。
解读: 该研究针对宽电压范围下的DAB变换器优化，对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）及充电桩业务具有重要参考价值。储能系统在电池电压波动较大时，PCS的DC-DC级效率直接影响系统整体性能。通过优化漏感电流峰值，可有效降低开关损耗，减小磁性元件体积，从而提升功率密...
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