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钒氧化还原液流电池中物质传输与寄生析氢反应相互作用的数值研究
Numerical insights into the interplay between mass transport and parasitic hydrogen evolution in vanadium redox flow batteries
Haoyao Rao · Fan Yang · Lyuming Pan · Meisheng Han 等13人 · Applied Energy · 预计 2026年5月 · Vol.410
本文通过多物理场耦合数值模拟，探究钒液流电池中离子传输、电化学反应与析氢副反应的动态耦合机制，揭示浓度极化、电极结构及操作参数对库仑效率和电池衰减的影响。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan和ST系列储能变流器（PCS）在液流电池场景下的协同控制具有参考价值。虽阳光电源主攻锂电储能，但其PCS宽电压/电流适应性、多级保护策略及iSolarCloud平台的电化学模型集成能力，可延伸支持钒电池系统。建议加强PCS与液流电池BMS的通信协议兼容性开发，并在...
抑制陷阱效应的氮化镓HEMT沟道温度测量与热阻表征模型
Trap-suppressed channel temperature measurement and thermal resistance characterization model for GaN HEMTs
Suzhou Laboratory · Qing Zhu · Ke Xu · Yue Hao · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
针对氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMTs）中陷阱效应对沟道温度测量的干扰问题，提出了一种抑制陷阱效应的沟道温度提取与热阻表征模型。该模型通过动态栅压调控技术有效抑制表面和界面陷阱的充放电行为，结合电学法精确提取稳态与瞬态沟道温度，并建立与陷阱密度相关的热阻解析模型。实验结果表明，该方法显著降低了传统电学测温中的误差，提升了高温工作条件下器件热特性的表征精度，为GaN HEMTs的热管理设计提供了可靠依据。
解读: 该GaN HEMT热阻精确表征技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，GaN器件因高频高效特性被广泛采用，但陷阱效应导致的温度测量误差直接影响热管理设计可靠性。该模型通过动态栅压调控抑制陷阱充放电，可精确提取沟道温度，为阳光电源优化GaN功率模块散热设计、提升...
用于双馈风电场抑制次同步控制交互的动态跟踪阻尼控制器
Dynamic-Tracking Damping Controller for DFIG-Based Wind Farms to Mitigate Sub-Synchronous Control Interactions
Jiangbei Han · Chengxi Liu · Zhi Liu · Juri Jatskevich 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种动态跟踪阻尼控制器（DTDC）及其实现方案，旨在缓解串补电网中双馈感应发电机（DFIG）风电场引发的次同步控制交互（SSCI）。该控制器能够在多种运行工况下实时跟踪次同步振荡电流分量，为系统提供高效的阻尼性能。
解读: 该研究针对风电并网中的次同步振荡问题，对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场接入弱电网及串补线路的增多，变流器的控制稳定性成为核心挑战。DTDC技术可优化变流器的阻尼控制策略，提升设备在复杂电网环境下的电能质量与运行稳定性。建议将该动态跟踪算法集成至阳光电源风电变流器的控制软件中，...
基于结温优化的模块化多电平铁路功率调节器补偿策略
Junction Temperature Optimization Based Compensation Strategy of Modular Multilevel Railway Power Conditioner
Hongqi Ding · Fujun Ma · Rong Han · Lei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
模块化多电平铁路功率调节器（MM-RPC）能有效提升铁路电网电能质量。但由于牵引负荷多变，功率器件结温波动剧烈，严重影响设备寿命与可靠性。本文提出一种基于结温优化的补偿策略，旨在平抑结温波动，提升系统运行可靠性。
解读: 该研究关注电力电子变换器在动态负载下的结温波动与可靠性，这对阳光电源的集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack等大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。大功率模块化设计在复杂工况下同样面临热应力挑战，通过优化控制策略平抑结温波动，可显著提升功率模块的使用寿命，降低运维成本。建...
具有超薄势垒结构的6英寸高压GaN基增强型HEMT：界面质量及其可靠性
6-in. high-voltage GaN-based E-mode HEMTs with ultrathin barrier structures: Interface quality and its reliability
Nan Sun · Ronghua Wang · Runxin Microelectronics Corporation · Wuxi China Resources Huajing Microelectronics Corporation 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年3月 · Vol.126
本文报道了基于6英寸硅衬底的高压增强型GaN高电子迁移率晶体管（E-HEMT），采用超薄势垒层结构。通过优化界面控制与材料生长工艺，显著提升了异质结界面质量，有效降低了界面态密度并改善了二维电子气特性。器件表现出优异的击穿电压与导通电阻平衡特性，并在高温反向偏压应力下展现出良好的长期可靠性，界面退化机制被系统分析。该研究为高性能、高可靠GaN功率器件的规模化制造提供了技术支撑。
解读: 该研究的超薄势垒GaN E-HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。6英寸晶圆规模化制造工艺可降低GaN器件成本,有利于在SG系列逆变器和ST系列储能变流器中推广应用。优化的界面质量和可靠性特性可提升产品在高温、高压工况下的稳定性,特别适合PowerTitan等大功率储能系统。器件优异...
一种间接矩阵变换器源电流控制策略及其稳定性分析
A Novel Source Current Control Strategy and Its Stability Analysis for an Indirect Matrix Converter
Na Han · Bo Zhou · Jiang Yu · Xianhui Qin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文针对间接矩阵变换器（IMC）在变速恒频发电系统中因不对称调制导致的源电流低次谐波问题，提出了一种新型源电流控制策略。由于缺乏电容/电感解耦，IMC源电流受负载影响难以独立控制。文中推导了同步旋转坐标系下的源电流谐波表达式，并进行了稳定性分析。
解读: 该研究涉及的间接矩阵变换器（IMC）拓扑在电力电子变换领域具有高功率密度和无直流环节电容的优势，这与阳光电源在追求极致功率密度和长寿命设计方面的技术演进方向一致。虽然目前阳光电源的主流光伏逆变器和储能PCS多采用传统的VSC拓扑，但该文提出的源电流谐波抑制和控制策略，对于提升公司在风电变流器或未来高...
具有非对称桥臂结构的单相MMC损耗平衡控制策略
Loss-Balancing Control Strategy for Single-Phase MMC With Asymmetric Phase Leg Structure
Hongqi Ding · Fujun Ma · Rong Han · Lei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
子模块（SM）故障是模块化多电平变换器（MMC）的常见故障，对称旁路可保证系统连续运行。然而，旁路后各桥臂子模块数量不相等，导致电容电压偏差，进而引发桥臂间损耗差异，影响系统可靠性。本文提出了一种损耗平衡控制策略，以解决非对称结构下的运行问题。
解读: 该研究针对MMC拓扑在子模块故障后的非对称运行问题，提出了有效的损耗平衡控制策略。阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）常采用多电平拓扑，该技术对于提升系统在极端工况下的容错能力和长期运行可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该控制算法在多电平变流器故障穿越及冗余管理中...
超弱电网下并网逆变器振荡稳定性增强的无功混合同步控制
Reactive Power Hybrid Synchronization Control for Oscillatory Stability Enhancement of Grid-Connected Inverters Under Ultraweak Grids
Lei Gao · Jing Lyu · Xin Zong · Han Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文针对超弱电网下跟网型（GFL）并网逆变器的振荡稳定性问题进行研究。通过将GFL逆变器的控制环节可视化为虚拟阻抗电路元件，揭示了其负阻尼特性的电路本质。基于等效电路模型，分析了GFL逆变器在超弱电网下的失稳机制，并提出了一种混合同步控制策略以增强系统稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网（如偏远地区、长距离输电）场景下的并网稳定性挑战。通过将控制环节转化为虚拟阻抗分析，有助于优化逆变器锁相环（PLL）与电流环的参数设计，提升产品在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队将该混合同步控制策略集成至iSolarCloud智能运维平台的仿...
一种用于模块化IBA变换器中紧凑且压降补偿均流的跨级电压偏移策略
A Cross-Stage Voltage-Shifting Strategy for Compact and Drop-Compensated Current Sharing in Modular IBA Converters
Jingbin Wu · Desheng Zhang · Haoran Xu · Jianming Lei 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对基于中间总线架构（IBA）的模块化电源，高效均流对系统可靠性至关重要。本文提出了一种跨级电压偏移（CSVS）策略，结合纹波频率调制传输（RFMT）机制，实现了模块化IBA变换器的紧凑设计与压降补偿均流。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。在模块化储能系统中，多模块并联时的均流精度直接影响电池组的寿命与系统效率。CSVS策略通过跨级电压偏移实现紧凑型均流，有助于减小变换器体积，提升功率密度。建议研发团队评估该...
一种基于有源旁路脉冲注入的电流源变流器谐波补偿低开关频率PWM方法
An Active Bypass Pulse Injection-Based Low Switching Frequency PWM Approach for Harmonic Compensation of Current-Source Converters
Jinwei He · Changhao Zhang · Ming Lei · Junfei Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种基于旁路脉冲注入的脉宽调制（PWM）方法，旨在降低并网电流源变流器（CSC）在低开关频率运行时的线路电流谐波。通过分析CSC输出谐波电流与旁路脉冲格式的关系，利用在线调节旁路脉冲的位置和宽度，有效抑制了谐波分量。
解读: 虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多基于电压源变流器（VSC）拓扑，但该研究提出的低开关频率下谐波抑制技术，对于提升大功率变流器在降低开关损耗、提高系统效率方面的性能具有参考价值。在未来大功率并网设备或特定工业应用中，若涉及电流源型拓扑的研发，该旁路脉冲注入控...
功率变换器改进型非对称双矢量模型预测电流控制：电流谐波最小化与开关频率降低
Improved Asymmetric Double-Vector Model-Predictive Current Control of Power Converters With Current Harmonic Minimization and Switching Frequency Reduction
Dian Cao · Yongchang Zhang · Lei Han · Yubin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文针对PWM整流器提出了一种改进的非对称双矢量模型预测电流控制（MPCC）策略。研究表明，通过优化双矢量的脉冲模式排列（在序列中间插入合适的零矢量），可有效降低电流谐波并减少开关频率，从而提升功率变换器的性能。
解读: 该技术直接优化了逆变器及储能变流器（PCS）的核心控制算法。阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack系列储能系统均依赖高性能的MPCC算法来实现高效电能转换。通过采用非对称双矢量控制，可以在不增加硬件成本的前提下，显著降低输出电流谐波，提升电能质量，并有效降低开关损耗，从而...
氮化镓高电子迁移率晶体管
GaN-based HEMTs）击穿特性表征方法分析
Sheng Lei Zhao · Bin Hou · Wei Wei Chen · Min Han Mi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文通过研究关断状态漏电流和击穿曲线，分析了GaN HEMT的击穿特性表征方法。研究发现，在七种常规击穿曲线中，仅有两种能通过传统三端击穿表征方法合理呈现，并针对其余五种击穿类型进行了深入探讨。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。本文提出的击穿特性表征方法，对于优化阳光电源功率模块的选型、提升高频变换器的可靠性设计具有重要参考价值。建议研发团队将此表征方法引入GaN器件的入库测试与失效分析流程中，以更精准地评估器件在极端...
磁控管直流-直流隔离电源的设计与高效率优化
Design and Optimization of a Magnetron DC–DC Isolated Power Supply With High Efficiency
Junkun Zhang · Bing Gao · Zhixing He · Lei Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文针对微波工业中磁控管应用，提出了一种输入并联输出串联（IPOS）的模块化高隔离谐振变换器。针对高隔离变压器带来的寄生电容问题，分析了其对关断电流、死区时间及增益的影响，并提出了相应的优化设计方案以提升系统效率。
解读: 该文章研究的高隔离DC-DC变换器及寄生参数优化技术，在电力电子拓扑层面具有通用参考价值。虽然磁控管电源非阳光电源核心业务，但其IPOS模块化架构与高隔离变压器设计思路，可为阳光电源在超高压光伏逆变器（如1500V/2000V系统）的辅助电源设计，以及PowerTitan等大型储能系统中的高压隔离D...
基于开关电容和耦合电感的升压软开关DC-DC变换器
Novel High Step-Up Soft-Switching DC–DC Converter Based on Switched Capacitor and Coupled Inductor
Xiangjun Zhang · Lei Sun · Yueshi Guan · Shouheng Han 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种结合耦合电感与开关电容的新型高升压DC-DC变换器。该拓扑通过电容并联充电、串联放电与耦合电感相结合，实现了高电压增益。利用耦合电感漏感能量，实现了开关管的零电压开关（ZVS），有效降低了开关损耗。
解读: 该技术在高升压比和软开关领域的突破，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。在组串式光伏逆变器中，该拓扑可提升DC/DC升压级的效率，减小磁性元件体积，从而提升整机功率密度。在储能系统（如PowerTitan系列）中，若应用于电池侧DC/DC环节，可有效降低开关损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队...
面向氢-电配电网协同与移动储氢的量子辅助组合Benders算法
Quantum Assisted Combinatorial Benders' Algorithm for the Synergy of Hydrogen and Power Distribution Systems With Mobile Storage
Mingze Li · Siyuan Wang · Lei Fan · Zhu Han · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
氢能基础设施的发展有望促进可再生能源在配电网中的消纳。为利用氢能系统的灵活性，本文提出一种混合二进制二次规划模型，用于氢-电配电网协同运行，并建模车载移动储氢设施的路径调度及装卸量。设计了一种量子辅助的组合Benders分解算法，将主问题与子问题分别部署于量子处理单元和经典CPU求解。主问题被重构为量子退火器可高效求解的无约束二进制二次优化问题。在混合量子-经典计算平台上的测试结果表明，随着问题规模增大，该方法呈现优于传统CPU商业求解器的趋势。
解读: 该量子辅助优化算法对阳光电源氢-电综合能源系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统与氢能耦合场景中，可优化移动储氢车辆调度与充放策略，提升系统灵活性。对于工商业光伏配储项目，该算法可协同SG逆变器、ST储能变流器与氢储能设施的多时间尺度调度，解决大规模混合整数优化难题。量子计算加速特性可...
双侧零回流功率、最小环流电流及宽范围ZVS的优化与调制——基于宽电压增益五电平NPC-DAB谐振变换器
Optimization and Modulation for Dual-Side Zero Backflow Power, Minimum Tank Current, and Wide-Range ZVS in a Wide-Voltage Gain Five-Level NPC-DAB Resonant Converter
Song Hu · Lei Han · Chuan Sun · Xiaodong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
中点钳位（NPC）结构适用于高电压、高功率场合，但在传统调制策略下，其在宽电压增益和轻载时易出现高回流功率与低效率问题。本文提出一种优化的非对称移相调制策略，应用于五电平NPC双有源桥谐振变换器（5L-NPC-DABRC），可实现变压器双侧回流功率完全消除、全开关器件宽范围零电压开通（ZVS）及近似最小有效电流，显著降低开关与导通损耗。通过600 W实验样机验证了拓扑与调制策略的有效性，全功率范围内性能优异，相比现有调制方法在不同负载下均表现出更高效率。
解读: 该五电平NPC-DAB谐振变换器的优化调制技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。其双侧零回流功率与宽范围ZVS特性可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，解决宽电压增益场景（200-1000V电池侧与1500V直流母线）下的轻载低效问题，提升PowerTitan系统全工况效率。在新...
基于β-Ga₂O₃的热中子探测器演示
Demonstration of β-Ga2O3-Based Thermal Neutron Detector
Xiangdong Meng · Xinyi Pei · Yuncheng Han · Na Sun 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月
利用超宽带隙半导体（如氧化镓（Ga₂O₃）和金刚石）的紧凑型、高精度、耐用型热中子探测器，在恶劣环境下对核反应堆进行安全、长期的堆芯附近监测方面具有巨大潜力。然而，实现低器件漏电流和高效中子探测仍然是一项重大挑战。在这项工作中，我们展示了首个基于大面积（9平方毫米）p - NiO/β - Ga₂O₃异质结二极管的热中子探测器。该器件的界面陷阱密度较低，这通过轻微的电容 - 频率色散和低1/f噪声等效功率得以证明，从而实现了超低漏电流（在 - 200 V时为10⁻⁸ A）。因此，它对α粒子（5.4...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于β-Ga2O3的热中子探测器技术虽然聚焦于核辐射监测领域，但其底层的超宽禁带半导体材料技术与我们在功率电子器件领域的发展方向存在重要关联性。 β-Ga2O3作为新一代超宽禁带半导体材料，其禁带宽度达4.8eV，远超碳化硅（3.3eV）和氮化镓（3.4eV）。论文展...
晶粒尺寸对多晶3C-SiC电阻率的影响
Effect of grain size on the resistivity of polycrystalline 3C-SiC
Guo LiLei GeMingsheng XuJisheng HanXiangang Xu · 半导体学报 · 2025年8月 · Vol.46
碳化硅在功率电子器件领域具有显著优势，但其制造工艺仍是制约广泛应用的关键瓶颈。相比单晶，多晶SiC成本更低、更易制备，但性能调控仍面临挑战。本文系统研究了一系列多晶3C-SiC样品的电学与材料特性及其关联性。通过TEM、XRD、拉曼光谱和EBSD分析，确认了样品的多晶结构、晶粒取向及残余应力。结果表明，在掺杂水平相近时，晶粒尺寸是决定电学性能的主导因素，电阻率与晶粒尺寸d满足关系式log(ρ) = -1.93 + 8.67/d。该发现为多晶3C-SiC的定量调控及其在电子器件中的应用提供了理论依...
解读: 该研究揭示的多晶3C-SiC电阻率与晶粒尺寸定量关系，为阳光电源功率器件选型提供了重要参考。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC器件的导通电阻直接影响系统效率和散热设计。通过该公式可预测多晶SiC的电学性能，为低成本多晶SiC替代高成本单晶方案提供理论依据。特别是在PowerTitan...
基于物理信息注意力残差网络的电池智能温度预警模型
Battery intelligent temperature warning model with physically-informed attention residual networks
Xue Ke · Lei Wang · Jun Wang · Anyang Wang 等12人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388
摘要 电动汽车的快速发展对锂离子电池的热安全管理提出了更高要求。传统的物理模型需要大量离线参数辨识，在计算效率与模型保真度之间难以平衡；而数据驱动方法虽然精度较高，但缺乏可解释性，且在不同工况下需要大量数据支持。为应对上述挑战，本文提出了一种物理信息引导的注意力残差网络（Physics-Informed Attention Residual Network, PIARN），该模型将改进的非线性双电容模型与热集总模型嵌入到物理引导的循环神经网络框架中，从而提升了模型的可解释性与泛化能力。所设计的残...
解读: 该物理信息引导的电池温度预警技术对阳光电源储能系统具有重要价值。PIARN模型结合物理模型与深度学习,可集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS热管理模块,实现0.1°C精度的在线温度预测和近100%准确率的热预警。其轻量化物理模型与残差网络架构适合边缘计算部署,可通过iSolar...
基于光热电全耦合的纳米流体分光光伏/热
PV/T）系统热电性能分析
Jianqing Lin · Xianglong Chen · Lei Han · Gang Wang · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.290
摘要 优化系统结构并引入分光技术是提升聚光太阳能光伏/热（PV/T）系统运行性能的有效策略。本研究提出了一种基于分光技术的两级聚光PV/T系统，并采用光-热-电全耦合的方法对系统进行分析。首先，利用蒙特卡洛光线追踪（MCRT）方法验证所建立的离散坐标（DO）辐射模型的可靠性。随后，将获得的定量结果作为体热源应用于三维流动传热模型中。最后，对两级聚光纳米流体PV/T系统在不同运行条件下的运行特性进行了参数化研究。结果表明，由二维DO辐射模型获得的辐射通量与MCRT方法所得结果具有良好的一致性。在三...
解读: 该光热电全耦合分光PV/T技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维系统具有重要价值。研究中的多物理场耦合建模方法可应用于逆变器热管理优化,提升MPPT算法在复杂光热条件下的追踪精度。串并联运行模式对比分析为储能系统ST系列PCS的拓扑优化提供参考,特别是在光储一体化场景中平衡电效率(22.13%)...