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一种具有增强功率和线性性能的AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN梯度沟道HEMT
An AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN graded channel HEMT with enhanced power and linearity performance
Xiang Du · Can Gong · Yue Hao · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
本文报道了一种基于AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN梯度沟道结构的高电子迁移率晶体管（HEMT），旨在提升器件的功率与线性性能。通过在沟道层引入Al组分渐变的Al_x_Ga1-_x_N缓冲结构，并结合超薄AlN插入层，有效调控了二维电子气分布，增强了载流子输运特性，同时降低了短沟道效应。实验结果表明，该器件在保持高开关比的同时，显著提高了击穿电压、最大电流密度及跨导峰值。此外，线性跨导和栅极电容特性的改善有效提升了器件的线性度与高频稳定性。该梯度沟道设计为高性能射频与功率放大器应用提供了...
解读: 该梯度沟道GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过AlN/AlGaN梯度结构提升的击穿电压和电流密度特性,可显著提高SG系列逆变器和ST系列储能变流器的功率密度。改善的线性度和高频特性有助于优化车载OBC和充电桩的EMI性能。该器件在高压大功率应用场景下的优异开关特性,可支...
基于季节性趋势分解的电压源逆变器开路故障诊断方法
A Seasonal–Trend-Decomposition-Based Voltage-Source-Inverter Open-Circuit Fault Diagnosis Method
Yang Zhou · Jin Zhao · Yujin Song · Jiajiang Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文针对两电平电压源逆变器中功率晶体管的开路故障，提出了一种基于季节性趋势分解的高精度、鲁棒且简单的诊断方法。该方法首先利用简化的季节性趋势分解算法将三相电流信号分解为趋势、季节和余项分量，随后提取特征以实现故障的快速定位与诊断。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。逆变器（组串式、集中式）及储能PCS作为电力电子核心设备，功率器件的可靠性直接影响系统寿命与运维成本。该方法通过信号分解实现故障诊断，无需额外传感器，易于集成至iSolarCloud智能运维平台。建议研发团队将其应用于PowerTitan等大型储能系统及光伏逆变器...
基于逆变器小交流信号注入的电池阻抗在线辨识
Online Battery Impedance Identification Based on Small AC Signal Injection of Inverter
Hongyan Qu · Ding Luo · Dong Jiang · Min Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
电池阻抗在线辨识是一种用于电池状态评估和健康诊断的无损测量技术。传统方法成本高、耗时长且仅限于离线小电池。本文提出了一种透明且新颖的测量方法，首次利用可控正弦波扫描技术，通过逆变器注入小交流信号实现电池阻抗的在线辨识。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高的应用价值。通过复用储能变流器（PCS）的功率电路注入小信号，无需额外硬件即可实现电池阻抗的在线监测，能显著提升iSolarCloud平台的电池健康状态（SOH）评估精度，降低运维成本。建议研发团队将其...
一种用于光伏电站循环漏电流衰减的最小-最大闭环PLL-GSPWM方法
A Min–Max Closed-Loop PLL-GSPWM for Circulating Leakage Currents Attenuation in PV Station
Tao Xu · Feng Gao · Kangjia Zhou · Pengfei Tan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
传统光伏逆变器通过特定拓扑或变压器来抑制循环漏电流。本文提出一种最小-最大闭环PLL-GSPWM方法，通过在理论上将逆变器载波角度推向零度，有效衰减光伏电站中的循环漏电流，解决了以往依赖低延迟通信通道实现难度大的问题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要意义。在大型地面光伏电站中，多台逆变器并联运行时产生的循环漏电流是影响系统效率和安全的关键问题。该研究提出的基于闭环控制的GSPWM策略，无需额外的硬件通信开销即可实现漏电流抑制，能够显著提升阳光电源逆变器在复杂电网环境下的电磁兼容性与运行稳定...
双三相永磁同步电机开路故障下全转矩运行范围内的最小铜耗自然容错控制
Natural Fault-Tolerant Control With Minimum Copper Loss in Full Torque Operation Range for Dual Three-Phase PMSM Under Open-Circuit Fault
Qiang Geng · Zhongchen Li · Huimin Wang · Guozheng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对双三相永磁同步电机在开路故障下的容错控制，本文提出了一种全转矩范围内的最小损耗控制策略。通过分析转矩子空间与谐波子空间之间的电流关系，推导出满足全转矩范围最小铜耗的谐波子空间电流参考值，有效平衡了容错性能与控制复杂度。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动系统的容错控制与损耗优化，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但该技术在风电变流器（特别是大功率多相发电机侧变流器）以及未来潜在的工业驱动业务中具有参考价值。其提出的“最小铜耗”与“容错控制”算法逻辑，可优化风电变流器在极端工况下的效率与可靠性...
一种具有宽输出电压和低频纹波功率解耦的单相PFC整流器
A Single-Phase PFC Rectifier With Wide Output Voltage and Low-Frequency Ripple Power Decoupling
Yonglu Liu · Yao Sun · Mei Su · Min Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种单相PFC整流器，旨在实现高功率因数、宽输出电压范围及无电解电容的纹波功率解耦。该电路通过将负载侧集成至PFC与输出调节电路中，打破了传统两级变换架构，有效提升了系统集成度与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。通过消除电解电容，可显著提升逆变器及充电模块的寿命与可靠性，符合当前电力电子产品向高功率密度、长寿命演进的趋势。其宽输出电压范围特性，可优化户用储能系统（如PowerStack）中PCS模块在不同电池电压下的适应能力，并提升充电桩...
一种具有增强反向电流消除能力的改进型自适应同步整流方法
An Improved Adaptive Synchronous Rectification Method With the Enhanced Capacity to Eliminate Reverse Current
Qinsong Qian · Qi Liu · Min Zheng · Ziyan Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
自适应同步整流（SR）是解决LLC谐振变换器占空比丢失的有效方案。通常，通过检测体二极管是否导通来判断SR关断时刻。然而，当开关频率低于谐振频率时，SR过早或过晚关断均会导致体二极管导通，本文提出了一种改进的自适应同步整流方法，以增强消除反向电流的能力。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、储能变流器（PCS）中的DC-DC级具有重要参考价值。LLC谐振变换器是阳光电源高功率密度产品（如PowerStack系列及户用储能系统）的核心拓扑。通过优化同步整流控制策略，可显著降低体二极管导通损耗，提升整机转换效率，并有效抑制反向电流带来的EMI干扰及...
面向非故障负载连续供电的三相逆变器非对称短路限流策略
Current-Limiting Strategy for Asymmetric Short-Circuit of Three-Phase Inverter for Continuous Power Supply of Nonfaulty Loads
Youwen Zhang · Xuejun Pei · Min Yang · Jin Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对三相逆变器在短路故障下仅关注跳闸保护而导致非故障负载供电中断的问题，本文提出了一种新型限流策略。该策略在非对称短路故障期间，通过优化控制算法限制故障电流，同时维持逆变器对非故障支路的持续供电能力，显著提升了独立电力系统的供电可靠性与故障穿越能力。
解读: 该研究直接关联阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的故障穿越（FRT）性能。在微电网或弱电网应用场景中，该限流策略能有效提升系统在局部故障下的鲁棒性，避免因单一支路故障导致整个系统脱网，从而保障iSolarCloud监控下的电站连续运行。建议研发团队将此算法集成至逆变器控制固件中，特别是...
用于GaN HEMT桥式电路串扰抑制的高频三电平栅极驱动器
High-Frequency Three-Level Gate Driver for GaN HEMT Bridge Crosstalk Suppression
Xiaonan Wang · Ming Tao · Jing Xiao · Deng Luo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
为抑制氮化镓（GaN）桥式电路中的串扰问题，本文提出了一种新型高频三电平栅极驱动器（HFTGD），实现了高达5MHz开关频率下的串扰抑制。该驱动器通过电容-二极管电路产生负压，有效防止了正向串扰引起的器件误导通。
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器件的应用成为提升效率和减小体积的关键。该文章提出的高频三电平栅极驱动技术，能够有效解决GaN在高频开关下的串扰误导通问题，对提升公司新一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该驱动架...
一种具有低电压和电流应力的无变压器单开关双电感高增益升压变换器系列
A Family of Transformer-Less Single-Switch Dual-Inductor High Voltage Gain Boost Converters With Reduced Voltage and Current Stresses
Ling Qin · Lei Zhou · Waqas Hassan · John Long Soon 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一系列无变压器单开关双电感高增益升压变换器。该拓扑结构在实现高电压增益的同时，有效降低了电压和电流应力。其增益特性与开关电感升压变换器类似，非常适用于光伏发电等需要高升压比的应用场景。
解读: 该拓扑结构通过优化电感配置实现了高升压比，且降低了功率器件的电压和电流应力，这对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要的参考价值。在户用光伏系统中，组件电压往往较低，采用此类高增益拓扑可以简化前端DC-DC级设计，提升系统整体效率并降低器件选型成本。建议研发团队评估该拓扑在小功率段的...
一种针对三相Vienna整流器轻载的直接调制指数控制策略
A Direct Modulation Index Control Strategy for Three-Phase Vienna Rectifier at Light Load
Yipei Wang · Sang-Hyeok Lee · Hyeon-Uk Go · Min-Seong Kim 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
三相Vienna整流器在轻载条件下存在直流侧输出电压升高或不稳定的固有问题。本文基于Vienna等效模型推导了轻载状态判断准则，并提出了一种直接调制指数控制策略，通过比例控制和电压调节优化了轻载性能。
解读: Vienna整流器作为高功率密度、高效率的三电平拓扑，常用于阳光电源的充电桩模块及部分工业电源前端。轻载下的电压失控问题是影响系统可靠性与电能质量的关键痛点。该控制策略能够有效提升阳光电源充电桩产品在待机或低功率输出场景下的直流侧电压稳定性，增强产品在复杂工况下的鲁棒性。建议研发团队评估该直接调制指...
一种基于负电感的新型混合EMI滤波器及其增强的共模噪声抑制能力
A New Negative Inductance-Based Hybrid EMI Filter With Enhanced CM Noise Attenuation Ability
Yongxing Zhou · Liang Shu · Yigang Lin · Min Jiang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种结合无源滤波元件与有源抵消电路的混合EMI滤波器（HEF）。该滤波器在保持极小体积的同时，展现出优异的噪声抑制能力。针对传统HEF设计中无源与有源部分设计独立、交互作用分析不足的问题，本文进行了深入研究，旨在优化电力电子系统的电磁兼容性设计。
解读: 电磁兼容性（EMC）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩产品在国际市场准入和高功率密度设计中的核心挑战。该研究提出的负电感有源EMI滤波技术，能够有效减小滤波器体积，对于提升PowerTitan等储能系统及大功率组串式逆变器的功率密度具有重要参考价值。建议研发团队评估该拓扑在...
用于甚高频隔离式E类DC-DC变换器的最优占空比辅助PFM控制
Optimal Duty Ratio Assisted PFM Control for VHF Isolated Class E DC-DC Converter
Desheng Zhang · Liangliang Lu · Wei Song · Run Min 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种针对甚高频（VHF）隔离式E类DC-DC变换器的最优占空比辅助脉冲频率调制（PFM）控制策略。该方法实现了连续功率流与最优开关时序，在显著降低输出纹波的同时，确保了变换器在全负载范围内的零电压开关（ZVS）特性，并最小化了反向导通损耗。
解读: 该研究聚焦于甚高频（VHF）变换技术，对于阳光电源未来的高功率密度产品研发具有前瞻性参考价值。在户用光伏逆变器及小型储能PCS领域，随着对体积和重量要求的日益严苛，向高频化甚至甚高频化演进是提升功率密度的关键路径。该文提出的最优占空比辅助PFM控制策略，有助于优化E类变换器的软开关性能，减少开关损耗...
一种用于独立光伏系统、具有低电压应力和减少开关管数量的无变压器高增益三端口变换器
Transformerless High-Gain Three-Port Converter With Low Voltage Stress and Reduced Switches for Standalone PV Systems
Ling Qin · Tianhong Qian · John Long Soon · Waqas Hassan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种用于独立光伏系统的高增益无变压器三端口变换器（TPC）。该变换器基于双电感高增益两端口变换器设计，通过利用缓冲电容引出第三端口作为光伏输入。采用混合脉冲频率调制与脉宽调制（PWM）相结合的控制策略，有效降低了电压应力并减少了开关器件数量。
解读: 该拓扑结构在提高光伏系统功率密度和转换效率方面具有显著优势，特别适用于阳光电源的户用光伏及小型光储一体化系统。其高增益特性有助于减少光伏组件串联数量，降低系统成本；低电压应力设计则能提升功率器件的可靠性，降低对高压等级开关管的依赖。建议研发团队评估该拓扑在小型化、低成本户用储能逆变器中的应用潜力，重...
仅采用逆变器电流反馈的电容耦合主动阻尼LCL型高速永磁同步电机驱动控制方法
Inverter-Current Feedback-Only Control Method for LCL-Equipped HSPMSM Drives With Capacitively Coupled Active Damper
Jiaxin Zhou · Yunkai Huang · Fei Peng · Yu Yao · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
本文提出一种适用于带电容耦合主动阻尼器的LCL型高速永磁同步电机（HSPMSM）驱动系统的仅逆变器电流反馈控制方法。该方法仅需采样逆变器侧电流，满足现有工业应用中对单一电流反馈的需求。基于LCL型驱动系统的双源模型构建控制策略，并设计具有强参数鲁棒性的系数选取方法。所提方法显著降低了阻尼器的电压应力，从而减少其开关损耗，使其可采用低成本低压MOSFET而非昂贵的SiC-MOSFET实现。3 kW–12 kr/min（1000 Hz）实验平台验证了该方法的有效性。
解读: 该LCL滤波器单电流反馈控制技术对阳光电源储能与电驱产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，LCL滤波器广泛用于并网谐波抑制，该方法仅需逆变器侧电流采样即可实现稳定控制，可简化传感器配置、降低系统成本。电容耦合主动阻尼方案将阻尼器电压应力降低至可用低压MOSFET替代SiC器件，直接降低BO...
双向多电平LCL谐振变换器全范围软开关的混合调制策略
Hybrid Modulation Strategy for Full Range Soft Switching
Wenhui Qiu · Hui Wang · Guo Xu · Xida Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
多电平混合调制可有效降低双向LCL谐振变换器轻载下环流。传统非对称多电平调制难以在正向和反向功率传输时同时维持软开关。基于基波谐波分析(FHA)的电流计算在瞬时电流方面存在显著偏差,特别是轻载和多电平调制下影响ZVS特性分析精度。本文提出基于多电平桥结构的混合调制策略,通过选择适当变换器开关逻辑拓宽反向功率传输软开关范围。结合移相角所提混合调制确保轻载下软开关。采用时域信号叠加分析方法替代FHA获得更准确的开关瞬时电流值。1.5kW实验样机验证混合调制策略有效性和时域分析方法准确性。
解读: 该混合调制软开关技术对阳光电源双向谐振变换器有重要优化价值。该策略可应用于ST储能系统双向DC-DC变换器的多电平拓扑,实现全负载范围软开关提高效率并降低EMI。时域分析方法对PowerTitan大型储能系统LCL谐振变换器的精确建模和控制设计有参考意义。该技术对阳光电源双向充放电系统和V2G应用的...
液态金属电池中外短路诱发内短路的机理
Mechanism of the External Short Circuit Induced Internal Short Cell in Liquid Metal Batteries
Yi Zhang · E. Zhang · Haomiao Li · Min Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
电池技术在大规模储能系统中至关重要，因其灵活性和高效率而备受重视。在众多电池选项中，液态金属电池（LMBs）凭借低成本、长寿命、高安全性和大容量等优势，在储能领域展现出了极具前景的应用潜力。外部短路（ESC）作为一种常见的滥用形式，有可能引发更为严重的内部短路（ISC）。然而，目前大多数关于液态金属电池的研究尚未深入探讨其潜在的触发机制。本文通过电极形态分析揭示了该触发机制，并通过多物理场模型模拟进行了验证。在外部短路过程中，不均匀的电流密度会导致锂的不规则沉积，最终会导致阳极和阴极接触，即发生...
解读: 该液态金属电池短路机理研究对阳光电源PowerTitan大型储能系统的安全设计具有重要参考价值。虽然阳光电源主流储能系统采用锂电池技术，但研究揭示的外短路诱发内短路的动态演化机制——局部过热导致电流分布失衡、界面扰动增长形成短路通道——对ST系列储能变流器的多层次保护策略设计具有启发意义。可应用于优...
基于数据驱动方法在液态金属电池容量骤降前的提前预警
Advance Warning Prior to Capacity Plunge of Liquid Metal Battery Using Data-Driven Methods
Qionglin Shi · Min Zhou · Haomiao Li · Kangli Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
液态金属电池（LMB）因其卓越的安全性和长寿命，作为一种新型储能技术受到了广泛关注。分析其老化轨迹，特别是容量骤降过程，对于理解其老化机制和实现有效的健康诊断至关重要。然而，在容量骤降之前，该电池往往缺乏明显的预警信号，这阻碍了在实际应用中对容量的准确预测和采取主动措施。为应对这一挑战，本研究提出了一种数据驱动的方法，该方法能有效量化液态金属电池的容量变化，在容量骤降发生前发出预警。首先，采用经验模态分解方法将容量数据分解为多个分量，这些分量代表了液态金属电池的不同特征。随后，应用高斯混合模型为...
解读: 该液态金属电池容量骤降预警技术对阳光电源储能产品线具有重要借鉴价值。虽然阳光电源主要采用锂电池技术路线，但其数据驱动的预测性维护方法可直接应用于PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器。通过在iSolarCloud云平台集成充放电曲线特征参数实时监测与机器学习异常检测算法，可提前数个周期识别...
基于深紫外光激发的低功耗Ga2O3纳米突触器件用于神经形态计算
Deep-UV-photo-excited synaptic Ga2O3 nano-device with low-energy consumption for neuromorphic computing
Liubin Yang1Xiushuo Gu1Min Zhou2Jianya Zhang3Yonglin Huang4Yukun Zhao5 · 半导体学报 · 2025年2月 · Vol.46
突触纳米器件在逻辑、存储与学习方面具有强大能力，是构建类脑神经形态计算系统的关键组件。本文成功研制了一种基于Ga2O3纳米线的低功耗突触纳米器件，在255 nm光照下可模拟生物突触的多种功能，如脉冲易化、峰时依赖可塑性及记忆学习能力。该器件展现出优异的“学习-遗忘-再学习”特性，其短时至长时记忆的转变及逐步学习后的记忆保持归因于Ga2O3纳米线的强再学习能力。单次突触事件能耗低于2.39×10⁻¹¹ J，并在长期刺激与存储中表现出高稳定性。应用于神经形态计算时，经12轮训练后数字识别准确率超90...
解读: 该Ga2O3纳米突触器件的低功耗神经形态计算技术对阳光电源智能控制系统具有前瞻性启发价值。其2.39×10⁻¹¹J的超低单次事件能耗和自适应学习能力，可应用于iSolarCloud云平台的智能诊断算法优化，通过类脑计算实现光伏/储能系统的故障模式识别与预测性维护。在ST储能变流器和PowerTita...
基于概率电压灵敏度分析与霍尔定理的主动配电网中移动式储能系统路由与调度
Routing and scheduling of mobile energy storage systems in active distribution network based on probabilistic voltage sensitivity analysis and Hall's theorem
Ting Wu · Heng Zhuang · Qisheng Huang · Shiwei Xi 等7人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386
摘要 移动式储能系统（MESSs）具有显著的时间和空间灵活性，使其成为主动配电网（ADNs）中提供辅助服务的理想选择。然而，传统的MESS调度方法严重依赖精确的负荷与交通预测，而基于深度学习的方法则可能计算成本高昂且对动态系统工况的适应性不足。为应对这些挑战，本文提出一种两阶段调度框架，融合灵敏度分析、图论与动态优化技术，从而提升调度的适应性与计算效率。在第一阶段，目的地预生成模型利用概率电压灵敏度来应对负荷预测的不确定性，并识别出最有可能需要辅助支持的关键ADN节点。在第二阶段，基于霍尔定理的...
解读: 该移动储能调度框架对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan移动储能方案具有重要应用价值。基于概率电压灵敏度的两阶段优化算法可集成至iSolarCloud平台,实现移动储能车辆动态路径规划与充放电策略实时优化。Hall定理筛选机制可提升配电网关键节点识别精度,配合GFM控制技术增强电网支撑能力。...
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