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采用Cl-SnO2的上相干界面层用于改善电荷动力学及高效反式钙钛矿光伏器件
Upper coherent interlayers using Cl-SnO2 for improved charge dynamics and efficient inverted perovskite photovoltaics
Xiangyang Liu · Xinsheng Liu · Haoqi Guan · Junhao Liang 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本研究报道了一种基于氯掺杂二氧化锡（Cl-SnO2）的上相干界面层策略，用于高效反式钙钛矿太阳能电池。该界面层位于钙钛矿与空穴传输层之间，显著提升了界面能级匹配性，有效抑制了非辐射复合，增强了电荷提取与传输能力。结果表明，引入Cl-SnO2界面层后，器件实现了更高的开路电压和填充因子，光电转换效率显著提升至23.5%以上，且具有优异的湿度稳定性。该方法为优化反式器件中电荷动力学提供了新思路。
解读: 该Cl-SnO2上相干界面层技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配性优化具有重要参考价值。研究中23.5%以上的转换效率提升和优异的湿度稳定性，可直接应用于高效组件的MPPT算法优化，提升系统发电量。界面层改善的电荷提取与传输特性，为逆变器在弱光和高温环境下的效率曲线优化提供理论支撑。此外，该技...
采用数字刻蚀技术实现单片集成的E/D模式三栅AlGaN/GaN MIS-HEMT稳定高温工作
Stable high-temperature operation of E/D-mode tri-gate AlGaN/GaN MIS-HEMTs with digital recess technique for monolithic integration
Weisheng Wang · United Kingdom · Zhangjiang Laboratory · Ang Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了一种基于数字刻蚀技术的E/D模式三栅AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT），实现了稳定的高温工作性能。该器件通过精确控制栅下势垒层的数字刻蚀深度，有效调节阈值电压，兼容单片集成工艺。实验结果表明，在250°C高温环境下，器件仍保持良好的开关特性与电流稳定性，漏电流抑制显著，栅极可靠性优异。该技术为高温、高密度GaN基集成电路的单片集成提供了可行方案。
解读: 该E/D模式GaN MIS-HEMT高温稳定技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。数字刻蚀技术实现的阈值电压精确调控和单片集成能力，可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的GaN功率模块设计，通过E/D模式混合集成提升驱动电路集成度，减少外围器件。250°C高温稳定运行特性满足PowerT...
DC-DC变换器先进故障诊断方法：利用电信号的时间连续性
Advanced Fault Diagnosis Method for DC–DC Converters: Leveraging the Temporal Continuity of Electrical Signals
Li Wang · Zidong Wang · Chao Xu · Yiming Xu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月
本文聚焦可靠的直流 - 直流转换器运行对现代电力电子设备稳定性的关键作用。解决了直流 - 直流转换器故障诊断中的一个常见问题：倾向于依赖局部特征拟合，而忽略了电信号的时间连续性。从数据处理的角度提出了一种利用自适应小波变换的创新诊断方法。该技术可以动态调整尺度和平移参数，以适应电路条件变化导致的电信号连续变化。从模型改进的角度，设计了扩展卷积胶囊网络模型。该模型通过多尺度特征提取、全局 - 局部注意力机制的融合以及全局向量分析，有效诊断故障特征。结果表明，本文方法能有效提取电信号的时间连续性特征...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源的产品核心依赖于高可靠性的DC-DC变换器。该论文提出的基于时序连续性特征的故障诊断方法，对我们现有产品线具有重要应用价值。 从业务角度看，该技术直击当前诊断系统的痛点。传统方法侧重局部特征拟合，在光伏逆变器面对复杂光照变化、储能系统应对频繁充放电...
基于双信号注入并考虑电压源逆变器非线性的直流偏置混合励磁游标电机MTPA控制
DC-Biased Hybrid Excitation Vernier Motor MTPA Control Based on Double Signal Injection Considering Voltage Source Inverter Nonlinearity
Liang Xu · Chen Qian · Wenxiang Zhao · Lele Chang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
本文提出一种考虑电压源逆变器（VSI）非线性的直流偏置混合励磁游标电机最大转矩每安培（MTPA）控制策略，采用双虚拟方波信号注入方法。首先在旋转坐标系下建立计及VSI非线性的电机数学模型，通过双信号注入减小高阶导数忽略对MTPA判据的影响，并在控制中补偿逆变器非线性效应，从而提高MTPA点的准确性。此外，引入迭代算法预处理电流矢量角以提升动态响应。仿真与实验结果验证了该策略的优越性。
解读: 该直流偏置混合励磁电机MTPA控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。双信号注入法可精确补偿VSI非线性，直接适用于车载OBC和电机驱动系统，提升转矩控制精度和效率。该技术对ST系列储能变流器的飞轮储能应用、充电桩的永磁同步电机控制也有借鉴意义。逆变器非线性补偿策略可优化阳光电源SiC/...
一种具有高偏移容忍度的四正交原边与正交副边磁耦合器
A Quad-quadrature Primary and Quadrature Secondary Magnetic Coupler for WPT system with High Misalignment Tolerance
Liang Cai · Jianwei Mai · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
随着物联网与电力电子技术的发展，无线电力传输（WPT）尤其是双向系统，在设备间能量共享方面受到广泛关注。然而，磁耦合器原副边之间的横向偏移会显著降低传输功率与效率。为此，本文提出一种新型磁耦合结构，其由四个正交排列的原边线圈和一个正交副边线圈构成。四个原边线圈串联连接，在中心区域产生反向磁通。通过优化各正交线圈的尺寸，有效抑制了互感随横向位移的变化，从而减小互感波动，提升偏移容忍能力。当横向偏移达线圈长度的30%时，输出电压仅下降5.42%。该结构适用于双向WPT系统。
解读: 该四正交磁耦合器技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实现模块间无线能量均衡与冗余供电，30%偏移容忍度显著提升系统安装灵活性与运维便利性。对于新能源汽车充电桩产品，该双向WPT技术可开发无线充电方案，高偏移容忍特性解决车辆停放精度问题，互感波动抑制...
基于OWT-STGradRAM的超短期时空风速预测
Ultra-Short-Term Spatio-Temporal Wind Speed Prediction Based on OWT-STGradRAM
Feihu Hu · Xuan Feng · Huaiwen Xu · Xinhao Liang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
考虑风电场中风机站点的方向与距离特征有助于提升风电功率预测精度。本文提出一种基于正交风向变换时空梯度回归激活映射（OWT-STGrad-RAM）的深度学习时空预测方法。该模型将风电场编码为图像，各风机作为图像中的点，通过时空融合卷积网络集成风速、温度和气压等多源数据进行特征融合与预训练，构建特征数据集。利用OWT消除不同主导风向的影响，结合STGrad-RAM刻画风机节点间的方位与距离关系，增强空间特征的可解释性，并用于风速预测。实验结果表明，所提方法在预测精度上显著优于对比模型。
解读: 该风速预测技术对阳光电源的储能和风电产品具有重要应用价值。OWT-STGradRAM模型通过深度学习实现的高精度风速预测，可优化ST系列储能变流器的调度策略和PowerTitan储能系统的容量配置。在风电场应用中，该技术可提升风电并网点功率预测精度，有助于改进储能系统的功率平滑控制和调频调峰性能。模...
基于相场模型与有限元分析集成的功率模块键合线电-热-力退化及裂纹扩展研究
Investigation of Electro-Thermo-Mechanical Degradation and Crack Propagation of Wire Bonds in Power Modules Using Integrated Phase Field Modeling and Finite Element Analysis
Han Jiang · Shuibao Liang · Yaohua Xu · Saranarayanan Ramachandran · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
引线键合的界面疲劳退化和裂纹形成是功率模块封装中影响电力电子可靠性的严重问题之一。本文提出了一种基于相场建模与有限元分析相结合的新方法，用于研究绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率模块中引线键合互连的电热机械行为、界面退化和裂纹扩展过程。将宏观尺度电热机械分析得到的应变能密度传递到细观尺度相场建模中，以研究考虑引线晶粒形态影响下的界面疲劳和裂纹扩展。研究了典型采用铝引线键合的IGBT功率模块在功率循环下的温度和应力分布特性。分析了引线与芯片之间热应变在互连界面处引起的应力集中。裂纹长度随循环次数的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于功率模块线键合界面退化与裂纹扩展的研究具有重要的工程应用价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心部件，IGBT功率模块的可靠性直接影响系统的长期稳定运行。当前我们的产品在户外极端环境下面临频繁的功率循环和温度波动，线键合界面的疲劳失效是导致模块失效的主要模式之一，这直...
一种考虑ISLDN中三相不平衡与经济运行的F-SOP综合控制策略
A Comprehensive Control Strategy for F-SOP Considering Three-Phase Imbalance and Economic Operation in ISLDN
Xin Wang · Qi Guo · Chunming Tu · Liang Che 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年8月
随着可再生能源和单相负荷的大量接入，低压配电网中三相不平衡及变压器轻/重载运行问题日益突出。现有互联低压配电网（ISLDN）研究较少同时兼顾上述两类问题的综合调控。为此，本文提出一种基于四桥臂软开点（F-SOP）的综合控制策略。首先建立包含F-SOP与变压器的系统综合损耗模型，揭示不平衡度与负载率对设备效率的影响；其次，以最小化网络损耗为目标，提出计及三相不平衡约束与经济运行区间的优化调度方法，生成F-SOP的功率指令；进一步设计改进的对等控制策略，确保优化调度实施并提升系统稳定性。仿真与实验验...
解读: 该F-SOP综合控制策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。文章提出的四桥臂拓扑与三相不平衡治理技术可直接应用于阳光电源储能PCS产品，提升其在分布式光伏大量接入场景下的电能质量调节能力。所提优化调度方法与改进对等控制策略可融入iSolarCloud平台，实现储能...
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...
风沙与温度耦合作用下光伏组件的力学建模
Mechanical modeling of photovoltaic modules under wind-sand and temperature coupling
Chenxu Sun · Haimiao Wu · Xingfu Liang · Aoling Xu 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
摘要 针对光伏（PV）组件在戈壁、荒漠等地区易产生隐裂的问题，本文基于经典层合板理论（CLT），构建了风沙-温度多物理场耦合的光伏组件力学模型，分析了不同极端天气条件下硅太阳能电池的等效应力分布规律以及光伏组件几何结构对这些规律的影响。首先，建立了风沙荷载等效模型和光伏面板温度预测模型；其次，依据经典层合板理论，将温度变量引入几何方程中，构建了光伏组件的热-力耦合模型；最后，通过ANSYS软件验证了模型的正确性。结果表明：硅太阳能电池的等效应力在组件中心区域最高，而在边缘区域出现等效应力突变现象...
解读: 该光伏组件机械应力建模技术对阳光电源SG系列逆变器及光伏系统设计具有重要价值。研究揭示的极端风沙温度耦合下硅片应力分布规律,可指导我们优化组件选型标准和系统配置方案。特别是盖板玻璃5mm、背板玻璃2.4mm的最优厚度配比,以及宽高比≤2时的应力突变特性,可应用于iSolarCloud平台的预测性维护...
考虑功率输出与平滑性的连续风扰下风能转换系统强迫扭振抑制方案
Suppression Scheme for WECS's Forced Torsional Vibration Under Continuous Wind Disturbance Considering Power Yield and Smoothness
Feng Jia · Zhe Xu · Xuhui Tan · Lei Chen 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月
风能转换系统的主要控制目标包括最大化发电功率和最小化不必要的机械负载。在持续的风扰动下，传动系统会出现宽频带的强迫扭转振动，其频谱与风的波动频谱相似。研究还发现，现有的主动阻尼控制无法有效抑制强迫扭转振动，其中一些控制方法甚至可能产生不利影响。此外，抑制这种宽频带的扭转振动可能会恶化功率跟踪效果并加剧功率波动。为解决上述问题，本文首先定义了一个闭环传递函数来描述强迫扭转振动特性。揭示了抑制扭转振动所需的电气阻尼重塑要求，进而提出了一种具有频率区分性电气阻尼配置的控制器结构。定性分析了控制参数 τ...
解读: 从阳光电源风电变流器及新能源综合解决方案业务视角来看，这项针对风电系统传动链扭振抑制的研究具有重要的工程应用价值。论文提出的频率区分电阻尼控制策略，本质上是通过优化变流器控制算法来实现机电耦合系统的多目标协同优化，这与阳光电源在风电变流器领域追求高可靠性、高发电效率的技术路线高度契合。 该技术的核...
基于SPH方法的新型摆翼式波浪能转换装置功率性能与动态响应的建模与实验验证
SPH modeling and experimental validation on power performance and dynamic response of a novel swing-wing wave energy converter
Kai Liu · Ding Chen · Pan Liang · Xuehao Yao 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325
摘要 针对传统电池驱动的海洋无人航行器续航能力有限、工作半径小的问题，提出了一种摆翼式波浪能转换装置（SW-WEC）的概念，以高效地将波浪能转化为机械能，并进一步转化为电能。准确分析SW-WEC的动态响应对于预测其发电性能至关重要，但采用传统数值方法实现这一目标具有较大挑战性。本文通过结合光滑粒子流体动力学（SPH）方法与Chrono-Engine，建立了全尺寸SW-WEC的流固耦合动力学模型。研究重点在于评估SPH方法在预测SW-WEC动态响应和功率性能方面的准确性，为此开展了实验与数值模拟两...
解读: 该摆翼式波浪能转换器技术对阳光电源海洋能源与储能系统融合具有启发意义。其PTO阻尼优化与功率控制策略可借鉴至ST系列PCS的能量管理算法,特别是波动性可再生能源的最大功率点跟踪。SPH流固耦合建模方法可应用于海上漂浮式光伏电站的动态响应分析。该技术为无人海洋设备供电场景提供了新思路,可与阳光电源储能...
通过界面增强实现高效光热转换、储能及优异形状稳定性的复合相变材料
Composite phase change materials with efficient solar-thermal energy conversion, storage and superior shape stability by interfacial enhancement
Rong Xu · Kaiyuan Wang · Zhongguo Zhao · Wenhu Li 等12人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334
摘要 相变材料在热管理领域具有广泛应用，但由于光热转换效率低和易泄漏等问题，其在新能源转换与存储领域的应用受到限制。本研究通过溶液共混、定向冷冻、化学气相沉积处理和真空浸渍方法制备了一种垂直取向的聚乙烯醇/MXene/正二十八烷复合相变材料。MXene的引入拓宽了材料的光吸收光谱，增加了复合相变材料的表面粗糙度，有助于形成额外的热传导通路并提高负载能力。通过化学气相沉积法对材料进行甲基三乙氧基硅烷改性后，显著增强了聚乙烯醇/MXene气凝胶与正二十八烷之间的相互作用，进一步提升了材料的负载能力、...
解读: 该复合相变材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其97.1%的光热转换效率和236 J/g高焓值可优化PowerTitan储能柜的热管理系统,解决电池模组散热难题。垂直取向结构与MXene增强的0.42 W/(m·K)热导率,可应用于ST系列PCS功率器件散热设计,提升SiC/IGBT模块可靠...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...