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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...
考虑离散负荷恢复的两阶段全流程综合电-气传输系统恢复
Two-stage Full-process Integrated Power-gas Transmission System Restoration Considering Discrete Load Restoration
Hongle Liang · Changming Chen · Zhenzhi Lin · Li Yang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
blackout后的快速电力系统恢复至关重要，需采用全流程协同恢复策略。现有研究大多忽略实际开关操作导致的离散负荷恢复特性，且鲜有考虑电力与天然气传输系统在恢复过程中的交互影响。为此，本文提出一种考虑离散负荷恢复的两阶段全流程综合电-气传输系统恢复模型。首先构建两阶段恢复框架，第一阶段基于网络拓扑与资源分布实施系统分区；第二阶段据此开展多区域并行的全流程协同恢复建模。在中国某城市125节点电网与49节点气网上的仿真结果表明，所提模型显著提升了发电与负荷恢复效率，验证了其有效性与优越性。
解读: 该两阶段电-气系统恢复技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究中的离散负荷恢复建模与多区域并行恢复策略，可直接应用于大型储能系统的黑启动功能开发，优化储能系统在电网故障后的快速响应能力。全流程协同恢复框架为阳光电源iSolarCloud云平台提供智能调度算...
频率约束下含网络化微电网动态边界的主动配电网最优恢复调度
Frequency-Constrained Optimal Restoration Scheduling in Active Distribution Networks With Dynamic Boundaries for Networked Microgrids
Chongyu Wang · Wei Lin · Guoteng Wang · Mohammad Shahidehpour 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
本文提出一种考虑频率安全约束的主动配电网最优恢复调度框架（FRSDN），充分利用分布式能源，特别是逆变型可再生能源发电单元（IIREGs）。通过融合同步热电机组调速器与IIREG虚拟同步控制的等效聚合频率响应，建立了适用于可再生能源主导的配电网恢复过程中负荷投入阶段的线性化且保守的动态频率指标约束。进一步，构建了序贯动态边界识别模型（SDIDM），精确辨识网络化微电网的动态边界及参与机组类型，从而有效施加频率安全约束。最终将问题建模为三层鲁棒混合整数线性规划（MILP），并采用列与约束生成（C&...
解读: 该频率约束恢复调度技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的虚拟同步控制聚合频率响应模型，可直接应用于优化阳光电源储能PCS的VSG控制策略，提升微电网黑启动和孤岛运行时的频率稳定性。动态边界识别算法为iSolarCloud平台提供了配电网恢复调度的智...
基于多热流路径热网络模型的压接型IGBT在线结温估计方法
Online Junction Temperature Estimation Method of Press-pack IGBTs
Liuyu Tu · Lin Liang · Ziyang Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对柔性直流换流阀可靠性评估中压接型IGBT(PP IGBT)在线结温估计的重要性,以及传统热网络模型因双向传热特性难以估计PP IGBT结温的问题,提出基于多热流路径热网络模型的在线结温估计方法。基于瞬态双界面法(TDIM)测量双面结壳热阻。通过分析双面热阻物理意义,基于两侧热流比推导单面热阻。考虑水冷系统热阻建立三个水冷散热器夹两个IGBT模块的热网络模型。分析PP IGBT模块双向传热特性和热耦合效应提出结温估计方法。半桥逆变器实验验证了在线结温估计方法的可行性和精度,绝对误差在2.1°C...
解读: 该压接型IGBT在线结温估计技术对阳光电源高压大功率变流器可靠性管理有重要应用价值。多热流路径热网络模型可应用于ST储能变流器和柔性直流产品的IGBT热管理,提高结温估计精度。双向传热特性和热耦合效应分析对阳光电源功率模块设计和寿命预测有指导意义。2.1°C绝对误差的高精度估计对PowerTitan...
基于机器学习增强的大规模并行暂态仿真方法用于大规模可再生能源电力系统
Machine-Learning-Reinforced Massively Parallel Transient Simulation for Large-Scale Renewable-Energy-Integrated Power Systems
Tianshi Cheng · Ruogu Chen · Ning Lin · Tian Liang 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月
可再生能源系统（RESs）在向绿色智能电网转型中起关键作用，但其受光照、风速等自然因素影响，具有复杂性与不确定性，给并网带来挑战。电磁暂态（EMT）仿真可有效研究RES并网问题，但现有方法受限于模型非线性和计算复杂度，难以实现大规模精细化仿真。本文提出一种面向数据、结合机器学习的CPU-GPU大规模并行EMT仿真方法，采用人工神经网络构建数据驱动的RES模型，并基于实体-组件-系统架构集成。模型训练依托传统物理EMT模型生成的数据，并通过MATLAB/Simulink验证。将RES元件组建成微网...
解读: 该机器学习增强的大规模并行EMT仿真技术对阳光电源具有重要战略价值。在PowerTitan储能系统和大型光伏电站并网设计中，可快速仿真数百万级SiC逆变器的暂态交互特性，400倍加速性能显著缩短产品开发周期。对ST系列储能变流器的构网型GFM控制策略优化尤为关键，能高效评估微电网场景下多台设备的协同...
钙循环热能储存与吸附增强制氢耦合系统
Coupling system of calcium looping thermal energy storage and adsorption-enhanced hydrogen production
Haocheng Sun · Zhiwei Geab · Zhihan Yao · Liang Wang 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325
摘要 基于钙循环（CaL, Calcium Looping）的吸附增强蒸汽甲烷重整（SE-SMR）是实现低碳氢气生产的重要方法。然而，现有的原位反应器难以长期连续稳定地生产氢气。本研究提出了一种基于CaL的新型准原位SE-SMR反应器，并建立了包含多反应耦合的多物理场模型。研究阐明了该反应器中传热传质及反应强化的作用机制，识别了影响制氢过程的关键参数。在穿透前期阶段，储存的热量驱动重整反应进行，使氢气平均纯度维持在95.62%，同时实现较高的碳捕集率；氢气产率达到3.61，表明甲烷得到了高效重整...
解读: 该钙循环储热-制氢耦合技术对阳光电源储能系统具有重要启示。其多物理场耦合建模方法可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是波动热源下的稳定性控制与ST系列PCS的能量调度策略。准原位反应器的连续产氢机制为光伏制氢一体化方案提供技术参考,可结合iSolarCloud平台实现预测性维护。该...
Miller电路与RC网络集成用于GaN器件的负压栅极驱动
Integration of Miller Circuit with RC Network for Negative-Voltage Gate Drive of GaN Devices
Jianing Liang · Yue Wu · Huyong Ling · Xueqiang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
串扰问题是增加氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）损耗并降低开关速度的主要因素之一。在实际应用中，GaN栅极驱动器基于RC电路或密勒电路。然而，RC电路缺乏串扰吸收路径，难以抑制串扰电压。相反，尽管密勒电路有吸收路径，但低阻抗回路会导致开关速度降低。为继承这两种常用方法的优点并避免其缺点，本文提出了一种将无源密勒钳位电路与RC电路集成的方法。该集成通过带无源控制P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（PMOS）的RC延迟电路实现。带PMOS的RC延迟电路可调节密勒钳位电路的启动时间，因此，...
解读: 该GaN负压栅极驱动技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，GaN器件可实现更高开关频率和功率密度，但串扰导致的误开通风险制约其应用。该Miller-RC集成驱动方案通过抑制高dv/dt引起的栅源电压波动，可直接提升阳光电源GaN功率模块的可靠性。特别适用于车载O...
面向最少控制数量的超大规模电网热过载缓解方法
Toward Minimal Number of Controls for Thermal Violation Mitigation for Very Large-Scale Grids
Lin Zeng · Hsiao-Dong Chiang · Dong Liang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
为快速消除输电线路热过载以保障系统安全，需高效计算控制措施。本文提出一种新颖的两阶段方法，用于在大规模电网中快速求解最小控制动作集合，并在45000节点系统上以2秒内完成计算。第一阶段提取相关子网络，第二阶段采用迭代可行性检验（IFC）方法确定子网内最少控制数量。该方法综合考虑交流有功与无功潮流方程及混合整数非线性规划（MINLP）模型，常可达到全局最优。通过多规模系统测试，验证了方法的可扩展性与有效性，计算速度较传统方法提升三个数量级，且显著减少所需控制动作，适用于在线应用。
解读: 该超大规模电网热过载快速缓解技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的两阶段最小控制动作算法可直接应用于储能系统的电网支撑功能：当检测到输电线路过载时，通过子网络提取和迭代可行性检验，在2秒内快速确定最少数量的储能单元参与有功/无功调节，避免全站响应造...
基于雪崩晶体管的触发加速多路功率合成拓扑的高电压高脉冲重复频率脉冲发生器
High Voltage and High Pulse Repetition Frequency Pulse Generator
Kaijun Wen · Lin Liang · Ziyang Zhang · Zhiyuan Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
基于雪崩双极结晶体管(ABJT)的马克思组电路(MBC)通常应用于超宽带辐射系统脉冲源。传统MBC因电容储能系统存在脉冲幅值-脉冲重复频率相互限制。提出由触发加速MBC和功率合成器组成的改进多路功率合成拓扑(MPST)。通过提高触发dV/dt有效改善ABJT时基稳定性。进一步分析改进TA-MPST的脉冲合成特性和优势,验证高幅值、窄脉宽和高PRF。由四个1x15级TA-MBC组成的TA-MPST实现4.92kV脉冲幅值、1.06ns上升时间和200kHz PRF。
解读: 该高电压高频脉冲发生器技术对阳光电源特种电源和脉冲功率应用有创新启发。触发加速多路合成拓扑可应用于储能系统的快速响应和脉冲输出场景,提高动态性能。该技术对阳光电源拓展电磁脉冲和特种工业应用领域的高压脉冲电源解决方案有参考价值。ABJT时基稳定性改善方法对功率器件驱动和触发电路设计有借鉴意义,可提升系...
4H-碳化硅漂移阶跃恢复二极管脉冲发生器的设计与优化
Design and Optimization of a 4H-Silicon Carbide Drift Step Recovery Diode Pulse Generator with 7.91-kV Output and 1.41-ns Rise Time
Tong Liu · Lin Liang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
为提升4H-SiC DSRD的反向电流能力，进而提高脉冲输出峰值电压并缩短上升时间，本文提出一种新型双电源4H-SiC DSRD脉冲发生器。采用Sentaurus TCAD软件仿真分析影响脉冲输出特性的电路参数，确定最佳正向泵浦时间为110 ns，直流输入电压V<sub>CC</sub>和V<sub>1</sub>分别为700 V和200 V，DSRD支路输出级电容和电感分别为20 nF和100 nH。实验观测到输出电压存在两个预脉冲，并分别解释其成因。通过合理控制泵浦时间可有效抑制预脉冲。实验...
解读: 该4H-SiC DSRD脉冲发生器技术对阳光电源的SiC功率器件应用具有重要参考价值。其7.91kV高压输出和1.41ns超快上升时间特性，可为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的SiC MOSFET/IGBT驱动电路设计提供借鉴，特别是在1500V高压系统中实现更快的开关速度和更低的开关损耗...
基于AAV辅助协同干扰的认知无线电网络物理层安全增强：一种MAPPO-LSTM深度强化学习方法
Physical Layer Security Enhancement in AAV-Assisted Cooperative Jamming for Cognitive Radio Networks: A MAPPO-LSTM Deep Reinforcement Learning Approach
Jun Wang · Rong Wang · Zibin Zheng · Ruiquan Lin 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年10月
认知无线电（CR）和能量收集（EH）技术为缓解频谱利用效率低下和能量存储容量有限等问题提供了思路。在认知无线电网络中，安全威胁，尤其是来自窃听者的威胁，可能导致信息泄露。本研究聚焦于通过自主飞行器（AAV）进行协作干扰，以提高具有能量收集功能的多用户物理层安全（PLS），从而最大化安全通信速率。在AAV辅助的EH - CR系统中，如果次用户（SUs）向主用户（PU）发送的协作干扰功率低于一定阈值，次用户就可以使用主用户占用的授权频谱频段。次用户可以从主发射机（PT）收集并使用射频（RF）能量。A...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的认知无线电网络物理层安全增强技术与公司在分布式能源管理和智能通信系统方面存在潜在协同价值。 **业务相关性分析**：论文中的能量收集（EH）技术与阳光电源的储能系统业务高度契合。在大规模光伏电站和储能电站的运营中，分布式设备间的安全通信至关重要。该研究提出的射...
替代燃料分布式发电系统的可行性、环境与经济性分析
Feasibility, environmental, and economic analysis of alternative fuel distributed power systems for reliable off-grid energy supply
Zaixing Wang · Yi Lin · Yu Guo · Fengli Liang 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384
可靠的离网能源供应在偏远地区和应急场景中仍然面临挑战，特别是对于通信基站而言，传统的单燃料系统常常面临燃料依赖性和供应中断的问题。在我们前期验证了现场制氢用多燃料重整技术的基础上，本研究开发了一种集成燃料重整与燃料电池技术的替代燃料灵活发电系统。首先通过实验验证该系统的可行性，随后通过仿真模拟评估多种系统结构。实验验证结果表明，甲烷、甲醇、乙醇、煤油和柴油五种燃料均能实现稳定的氢气生成和持续的电力输出。各燃料系统均可稳定输出接近500 W的功率，燃料转化率均超过95%，氢气含量高于70%，产氢速...
解读: 该多燃料制氢-燃料电池系统为阳光电源离网储能方案提供重要补充思路。针对通信基站等场景,可与ST系列PCS协同构建混合供电系统:燃料电池提供长时基载,储能系统负责功率调节与波动平抑。系统53.1%的能效及多燃料适应性,启发iSolarCloud平台开发燃料-储能协同优化算法。GFM控制技术可实现燃料电...
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...
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...