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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...
基于人工神经网络的SiC MOSFET功率模块开关损耗预测
ANN-Assisted Switching Loss Prediction for SiC MOSFET Power Module
Youyang Wang · Wenxiao Wang · Shilong Zhu · Hui Zhu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
准确快速地确定开关损耗对于SiC MOSFET功率模块的能耗评估和系统散热设计至关重要。然而，传统方法难以兼顾建模复杂度和预测精度。本文提出了一种有效的开关损耗预测方法，利用人工神经网络（ANN）实现高精度与低复杂度的平衡。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益普及。该ANN辅助预测方法可直接优化逆变器及PCS的散热设计，减少过设计带来的成本浪费，并提升系统在极端工况下的热管理精度。建议研发团队将...
用于设计高储能性能聚合物纳米复合材料的相场模拟物理信息神经网络
Physics-informed neural networks for phase-field simulation in designing high energy storage performance polymer nanocomposites
Qiao Li · Tan Zeng · Hongxiao Yang · Jun Ma 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
本文提出一种基于物理信息神经网络（PINNs）的相场模拟方法，用于高效设计高能量存储性能的聚合物纳米复合材料。该方法融合深度学习与相场模型，通过嵌入控制方程和物理约束，显著提升计算效率并准确预测纳米复合材料中电畴演化与界面效应。结合实验验证，所提模型可优化填料分布与微观结构，实现高储能密度与低损耗。研究为多功能介电材料的设计提供了新范式。
解读: 该物理信息神经网络相场模拟技术对阳光电源储能系统的介电材料设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，高能量密度电容器是直流母线支撑和滤波的关键器件，该技术可优化聚合物薄膜电容的填料分布与微观结构，提升储能密度并降低介电损耗，直接改善功率密度和系统效率。结合SiC...
多芯片IGBT功率模块强迫振荡分析与抑制的精确多端口网络模型
Accurate Multiport Network Model for Forced Oscillations Analysis and Suppression of Multichip IGBT Power Modules
Ankang Zhu · Hongyi Gao · Shuoyu Ye · Yuanye Xia 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种多端口网络方法，用于分析多芯片功率模块中的强迫振荡问题。实验表明，多芯片模块在开关过程中由于寄生参数分布复杂，会产生多个谐振点。该模型能有效解析这些振荡现象，为优化模块设计、抑制高频振荡及提升功率模块的开关性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）中使用的IGBT功率模块。随着阳光电源产品向高功率密度和更高开关频率演进，多芯片并联带来的寄生参数引起的强迫振荡是导致EMI问题及器件失效的关键因素。通过引入该多端口网络建模方法，研发团队可...
基于统一移相与功率平衡方案的双有源桥DC-DC变换器综合优化控制
A Comprehensive Optimization Control of Dual-Active-Bridge DC–DC Converters Based on Unified-Phase-Shift and Power-Balancing Scheme
Nie Hou · Wensheng Song · Yunwei Li · Yanan Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种双有源桥（DAB）DC-DC变换器的综合优化控制方案，旨在提升效率与动态响应。通过统一移相（UPS）控制最小化峰值电流以提高效率，并引入功率平衡方案增强变换器的动态性能。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS核心功率模块的关键拓扑。该文提出的统一移相（UPS）与功率平衡控制方案，能有效降低变换器峰值电流，减少开关损耗，直接提升储能系统的转换效率。同时，针对动态响应的优化对于电网侧储能参与调频、调峰等快速响应场景具有...
基于改进温度准则的IGBT健康状态监测自激短路法研究
Research of Self-Excited Short Circuit Method for Monitoring IGBT Health Status With Improved Temperature Criterion
Xianjin Huang · Pengze Zhu · Li Zhu · Guangang Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对IGBT模块在长期运行中键合线和母排易出现断路导致短路电流变化的问题，本文提出一种自激短路监测技术。通过控制栅极电压产生小电流短路，并结合改进的温度准则，实现对IGBT健康状态的有效评估与故障诊断。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。逆变器与PCS中的IGBT模块是核心功率器件，其可靠性直接决定了系统的寿命。通过引入自激短路监测技术，阳光电源可在iSolarCloud平台中集成更精准的预测性维护功能，...
利用PWM开关振荡在线监测锂离子电池内部温度
Online Monitoring of Lithium-Ion Battery Internal Temperature Using PWM Switching Oscillations
Dawei Xiang · Chen Yang · Hao Li · Yiheng Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种利用PWM开关振荡在线监测锂离子电池内部温度的方法。该方法通过电化学阻抗谱（EIS）技术，解决了高温度区域热敏感性受限的难题，并避免了额外的信号注入对系统运行的干扰，为提升储能系统的安全性和可靠性提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。目前BMS主要依赖外部温度传感器，难以精准获取电池内部核心温度，导致高倍率充放电下的安全裕度保守。利用PCS（储能变流器）产生的PWM开关纹波作为激励源进行EIS分析，无需额外硬件即可实现电池内部温度的...
用于任意励磁波形下准静态磁芯损耗预测的历史依赖型Prandtl-Ishlinskii神经网络
History-Dependent Prandtl–Ishlinskii Neural Network for Quasi-Static Core Loss Prediction Under Arbitrary Excitation Waveforms
Qiujie Huang · Yang Li · Yu Dou · Yongjian Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
电力电子应用中的磁性元件常面临高频谐波或直流偏置等复杂励磁波形，导致传统磁芯损耗模型精度不足。本文提出一种历史依赖型Prandtl-Ishlinskii神经网络（HDPINN），通过结合磁滞特性建模与深度学习，有效提升了在复杂工况下对磁芯损耗预测的准确性与通用性。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源光伏逆变器、储能PCS及风电变流器的核心部件，其损耗直接影响整机效率与温升。该研究提出的HDPINN模型能更精准地预测复杂工况（如高频谐波、直流偏置）下的磁芯损耗，有助于优化逆变器及PCS的磁性元件设计，提升功率密度。建议研发团队将其引入iSolarCloud智能运...
采用串联SiC MOSFET的中压软开关DC/DC变换器
Medium Voltage Soft-Switching DC/DC Converter With Series-Connected SiC MOSFETs
Zhebie Lu · Chengmin Li · Ankang Zhu · Haoze Luo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
针对数据中心配电系统，传统工频变压器体积大且效率低。本文研究了基于串联SiC MOSFET的中压软开关DC/DC变换器，旨在克服传统多单元固态变压器（SST）架构的局限性，通过高压器件应用提升单级变换器的功率密度与转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流电压等级（如1500V甚至更高）演进，利用SiC器件的串联技术可有效提升变换器功率密度并降低损耗。建议研发团队关注该拓扑在大型储能PCS中的应用，以减少变压器体积，优化系统集成度。...
一种具有增强鲁棒性的广义多环控制器及其设计指南
A Generalized Multi-Loop Controller With Enhanced Robustness and Its Design Guideline
Huawei Yuan · Yuhan Zhang · Wanrong Li · Jinghang Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
反馈控制是工程应用中的核心技术。现有闭环控制方法多采用单反馈环路。本文提出了一种新型广义多环控制结构，通过引入多个反馈环路协同控制单一输出，显著提升了系统的鲁棒性与动态性能，并给出了详细的设计准则。
解读: 该研究提出的广义多环控制结构对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器（PCS）领域，随着电网环境日益复杂（如弱电网、高比例可再生能源接入），传统的单环控制在稳定性和抗扰动能力上已面临瓶颈。该多环控制策略可直接应用于PowerTitan等储能系统及组串式逆变器的电流/电压环设...
无模型控制再探
A Revisit to Model-Free Control
Wanrong Li · Huawei Yuan · Sinan Li · Jianguo Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文旨在为Fliess提出的无模型控制（MFC）技术提供系统性框架，重点探讨其在电力电子领域的应用。文章从动态响应、稳定性和鲁棒性角度对MFC进行了基准测试与评估，并结合经典控制理论对其进行了推广与分析。
解读: 无模型控制（MFC）在电力电子领域具有极高的应用潜力，特别是在阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中。由于光伏与储能系统在弱电网环境下易受参数摄动影响，MFC无需精确数学模型即可实现高性能控制，能显著提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队将其应用于构网...
受磁化机制启发的磁芯损耗估计神经网络
Magnetization Mechanism-Inspired Neural Networks for Core Loss Estimation
Qiujie Huang · Yang Li · Jianguo Zhu · Sinan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对高功率密度电力电子系统，本文提出了一种受磁化机制启发的神经网络模型，旨在实现快速、准确且小样本下的磁芯损耗建模。该方法克服了传统建模在复杂工况下精度不足、设计效率低及成本高的问题，为电力电子磁性元件的设计优化提供了高效的智能化解决方案。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器的核心部件。该研究提出的基于磁化机制的神经网络建模方法，能够显著提升磁芯损耗预测精度，特别是在复杂工况下。这有助于研发团队在设计阶段更精准地评估损耗，从而优化磁性元件体积与效率，进一步提升产品功率密度。建议将此...
面向锂离子电池跨域荷电状态估计的温度自适应迁移网络
Temperature Adaptive Transfer Network for Cross-Domain State-of-Charge Estimation of Li-Ion Batteries
Liyuan Shen · Jingjing Li · Jieyan Liu · Lei Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
荷电状态（SOC）估计是电池管理系统（BMS）的核心，对保障电池安全至关重要。现有的数据驱动方法依赖大量标注数据，且假设训练与测试数据分布一致。然而，实际应用中往往缺乏标注数据且存在分布差异。本文提出一种温度自适应迁移网络，旨在解决不同工况及温度下的跨域SOC估计难题。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有极高价值。目前储能电站面临不同温度环境及电池老化带来的数据分布偏移问题，导致BMS估算精度下降。引入温度自适应迁移网络，可显著提升iSolarCloud平台在复杂工况下的SOC估算准确度，减少对大规模离线训练数据的依赖。建议研...
确保下垂控制多变换器直流系统暂态稳定性的功率可行域
Power Feasible Region Ensuring Transient Stability of Droop-Based Multiconverters DC System
Xueshen Zhao · Li Guo · Lin Zhu · Xialin Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文系统研究了下垂控制多变换器直流（MCdc）系统在大功率扰动下的暂态稳定性问题。提出了一种有效的暂态稳定性分析方法，通过降阶非线性数学建模、构建Lyapunov能量函数，并刻画出系统功率可行域，为直流微电网及多变换器系统的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该研究关注下垂控制下的多变换器系统暂态稳定性，这对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案至关重要。随着储能系统在弱电网或直流微电网应用场景的增加，基于下垂控制的并联PCS在面对大功率扰动时的暂态稳定性是保障系统安全的关键。该文提出的功率可行域分析方法，可指...
单相MMC-RPC集成车网耦合系统低频振荡阻抗建模与机理分析
Impedance Modeling and Mechanism Analysis of Low-Frequency Oscillations in Single-Phase MMC-RPC Integrated Vehicle-Grid Coupling System
Pengkun Li · Yue Wang · Yi Liu · Quanle Zhu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文针对单相模块化多电平换流器（MMC-RPC）在牵引供电系统中的应用，研究了动车组接入后车网耦合系统的低频振荡（LFO）机理。通过建立阻抗模型，分析了系统在复杂工况下的稳定性，为解决电力电子化电力系统中的振荡问题提供了理论支撑。
解读: 该研究涉及的MMC拓扑及阻抗建模方法对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然当前阳光电源核心业务集中在光伏和储能，但随着电网环境日益复杂，弱电网下的并网稳定性（如振荡抑制）是组串式逆变器和大型储能PCS（如PowerTitan系列）研发的关键。该文提出的阻抗建模与振荡分析手段，可辅助优化阳光电...
非对称及双沟槽SiC MOSFET的短路能力预测与失效模式研究
Short-Circuit Capability Prediction and Failure Mode of Asymmetric and Double Trench SiC MOSFETs
Xiaochuan Deng · Xu Li · Xuan Li · Hao Zhu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文针对1200V级非对称及双沟槽结构SiC MOSFET，在单脉冲短路应力下研究了其短路能力预测方法及失效模式。通过建立短路预测模型，评估了器件在不同直流母线电压下的短路耐受时间和临界能量，为功率器件的可靠性设计提供了快速评估手段。
解读: SiC器件是阳光电源提升组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩功率密度的核心技术。该研究提出的短路能力预测模型，能够有效指导研发团队在设计阶段优化驱动保护电路，提升系统在复杂工况下的鲁棒性。针对双沟槽及非对称结构SiC MOSFET的失效机理分析，有助于阳光电源在选用高压SiC模...
电力电子控制器设计自动化：一种无模型方法
Controller Design Automation for Power Electronics: A Model-Free Approach
Wanrong Li · Sinan Li · Huawei Yuan · Yuhan Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文针对电力电子控制器设计中模型依赖性强、设计空间大及参数不确定性等问题，提出了一种新型无模型自动化设计方法。该方法旨在通过自动化手段提升控制器设计效率，摆脱对精确数学模型的依赖，以应对电力电子应用日益增长的性能需求。
解读: 该研究提出的无模型自动化设计方法对阳光电源的研发体系具有重要参考价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统开发中，控制器参数整定往往耗时且依赖经验，该方法可显著缩短研发周期，提升在复杂电网环境下的自适应能力。建议研发团队关注该技术在iSolarCloud智能运维平台中的...
考虑非线性阻尼与暂态交互的多VSC并网系统暂态同步稳定性研究
Transient Synchronization Stability of Grid-Tied Multi-VSCs System Considering Nonlinear Damping and Transient Interactions
Zhi Wang · Li Guo · Xialin Li · Zhongguan Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文研究了多电压源变换器（MVSCs）系统的锁相环（PLL）同步暂态稳定性问题。文章提出了一种新的评估方法，综合考虑了角频率跳变、非线性阻尼及变换器间的暂态交互作用，旨在解决弱电网环境下多机并网的稳定性挑战。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PCS）在弱电网下的并网稳定性。随着全球电网比例中新能源占比提升，电网强度下降，多机并联引起的同步失稳风险增加。该评估方法可优化阳光电源逆变器及PowerTitan/PowerStack系列储能系统的控制算法，提升在复杂电...
基于级联Vienna前端的固态变压器增强型容错运行策略
Enhanced Fault-Tolerant Operation Strategy for Cascaded Vienna Front-End Based Solid-State Transformer
Lin Zhu · Chushan Li · Huan Yang · Wuhua Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
基于Vienna单元的固态变压器（SST）具有器件数量少、功率密度高等优势，适用于超级充电站及数据中心不间断电源。然而，SST中大量的开关器件增加了故障风险。本文提出了一种增强型容错运行策略，通过优化旁路逻辑，在降低额外硬件成本的同时提升了系统的可靠性。
解读: 该研究关注的固态变压器（SST）技术与阳光电源的超级充电站及数据中心储能业务高度契合。Vienna整流拓扑在提升功率密度方面具有显著优势，而其提出的容错策略对于提升阳光电源PowerTitan系列储能系统及大功率充电桩在极端工况下的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该容错控制逻辑，以优化现有P...
三相AC/DC变换器的模型预测滑模控制
Model-Predictive Sliding-Mode Control for Three-Phase AC/DC Converters
Tingting He · Dylan Dah-Chuan Lu · Li Li · Jianwei Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文提出了一种用于三相AC/DC变换器的模型预测滑模控制（MPSMC）方案，旨在提升系统的稳定性和动态性能。针对传统模型预测控制（MPPIC）中PI控制器导致的超调问题，该方案通过引入滑模控制策略，有效优化了有功功率参考值的生成，显著改善了变换器的瞬态响应与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度参考价值。在组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）以及风电变流器中，AC/DC侧的动态响应与稳定性是提升产品竞争力的关键。模型预测滑模控制（MPSMC）能够有效解决传统PI控制在复杂电网环境下（如弱电网）的超调与稳定性问题，提升并网电流质量。建议研发团队在P...
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