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基于反射相位梯度超表面的偏振不敏感微波功率接收复合阵列
Polarization-insensitive microwave power receiving composite array based on reflection phase gradient metasurfaces
Qiang Yang · Han Xiong · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
提出了一种基于反射相位梯度超表面的偏振不敏感微波功率接收复合阵列。该结构通过设计具有梯度相位响应的超表面单元，实现了对任意线极化和圆极化入射波的高效吸收与能量收集。复合阵列由多个超表面子阵列与整流电路集成，显著提升了接收方向上的能量转换效率，并具备宽角接收能力。实验结果表明，在X波段内，该阵列在不同极化状态下均保持稳定的功率接收性能，峰值转换效率可达68%。该设计为无线微波能量传输系统中的高效、稳定整流阵列提供了可行方案。
解读: 该偏振不敏感微波功率接收技术为阳光电源无线能量传输领域提供创新方案。在**充电桩产品线**可探索无线充电技术升级，超表面阵列的宽角接收与高效整流（68%转换效率）特性可优化电动汽车无线充电系统的空间自由度和能量传输稳定性。对**iSolarCloud智能运维平台**，该技术可应用于分布式光伏站点的无...
直接SMA馈电的梯度折射率超构表面阵列用于高效微波功率接收
Direct SMA-fed gradient-index metasurface array for efficient microwave power reception
Han Xiong · Qiang Yang · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
提出了一种直接由SMA接头馈电的梯度折射率超构表面阵列，用于实现高效的微波功率接收。该设计通过在超构表面单元中引入折射率梯度分布，增强了电磁波的局域聚焦能力，显著提升了接收增益与转换效率。阵列结构与SMA接口集成，简化了馈电网络并降低了损耗。实验结果表明，在5.8 GHz频段下，该接收器具有较高的辐射到直流转换效率和良好的角度稳定性，适用于无线功率传输系统。
解读: 该梯度折射率超构表面技术对阳光电源无线功率传输领域具有前瞻性价值。其5.8GHz高效微波接收与辐射-直流转换能力，可应用于：1）光伏运维场景的无线传感器供电，配合iSolarCloud平台实现免维护监测节点；2）储能系统PowerTitan的无线充电接口设计，简化模块间互联；3）电动汽车充电桩的无线...
基于IGCT的高电流分断能力低成本高压直流断路器
Low-Cost HVdc Circuit Breaker With High Current Breaking Capability Based on IGCTs
Qiang Yi · Yifei Wu · Zhihui Zhang · Fei Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
直流断路器对高压直流（HVdc）系统的可靠性至关重要。目前广泛使用的压接式IGBT成本高昂，限制了HVdc的发展。本文提出了一种基于集成门极换流晶闸管（IGCT）的低成本高压直流断路器方案，旨在通过替代昂贵的IGBT器件，降低系统成本并提升大电流分断能力。
解读: 该研究对于阳光电源在高压直流输电及大型储能系统（如PowerTitan系列）的直流侧保护具有重要参考价值。目前公司储能系统多采用IGBT模块，随着储能系统电压等级向1500V甚至更高迈进，直流侧故障保护的成本与效率成为关键。IGCT在处理大电流、高电压场景下具备导通损耗低、通流能力强的优势。建议研发...
一种具有最优运行轨迹控制的新型升压-脉冲频率调制混合调制谐振变换器
A Novel Boost-PFM Hybrid Modulated Resonant Converter With Optimal Operating Trajectory Control
Shuai Zhou · Jinsong Kang · Chenyu Yi · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种升压调制谐振变换器及最优轨迹控制策略，旨在解决传统谐振变换器在宽电压增益应用中开关频率调节范围过大的问题。该拓扑利用二次侧同步整流器，无需额外元件即可实现所有器件的软开关，显著提升了变换效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。在储能PCS应用中，电池电压随SOC变化范围大，该拓扑通过优化轨迹控制，能有效缩窄开关频率范围，提升全功率段效率，并降低磁性元件体积。建议研发团队评估该混合调制策略在双向DC-DC级中的应用...
用于低频输电的双极性模块化交流-交流变换器
Bipolar Modular AC–AC Converter for Low-Frequency Transmission
Haoran Yi · Fujin Deng · Yaqian Zhang · Binbin Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种用于低频交流输电的双极性模块化交流-交流变换器（BMAC），该变换器由六个桥臂和一个双极性三绕组变压器组成。针对电网电压不平衡问题，文章建立了BMAC的数学模型并提出了相应的控制策略，旨在提升低频输电系统的灵活性与稳定性。
解读: 该技术主要针对长距离低频输电领域，虽然与阳光电源现有的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线存在差异，但其模块化拓扑设计思路与阳光电源的PowerTitan等大型储能系统中的模块化架构有异曲同工之妙。低频输电技术未来可能应用于大型光伏电站或海上风电的远距离送出，建议研发团队关注其多桥臂控制算法及...
模块化多电平变换器电容健康监测技术综述
Review of Health Monitoring Techniques for Capacitors in Modular Multilevel Converters
Qiang Yu · Fujin Deng · Yi Tang · Xu Cai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中极具前景，但其子模块中大量使用的电容易发生故障，严重威胁系统可靠性。本文综述了MMC电容的健康监测技术，旨在解决其脆弱性带来的运维挑战。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。电容作为电力电子变换器的核心薄弱环节，其健康状态直接影响设备寿命与运维成本。该研究提出的电容监测技术可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现故障预警与全生命周期管理。建议研发团队关注基于...
电力电子系统中功率半导体模块的热网络研究综述
Thermal Networks for Power Semiconductor Modules in Power Electronic Systems: A Review
Xiang Li · Yi Zhang · Haoze Luo · Xin Yang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文综述了功率半导体模块热网络模型的发展。随着电力电子应用对功率密度、开关频率、运行温度及可靠性要求的不断提高，功率模块的设计面临严峻挑战。文章重点探讨了热网络建模技术，旨在通过精确的热管理提升系统整体性能与可靠性。
解读: 热管理是阳光电源提升逆变器与储能系统功率密度的核心技术。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，功率模块（IGBT/SiC）的热设计直接决定了产品的可靠性与寿命。本文提到的热网络模型可深度集成至iSolarCloud智能运维平台，用于实时监测核心功率器件的结温状态，...
通过多功能单片保护电路提高GaN功率HEMT的稳定性
Stability Improvement of GaN Power HEMT by a Multifunctional Monolithic Protection Circuit
Qihao Song · Xin Yang · Bixuan Wang · Everest Litchford 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种与GaN功率HEMT单片集成的栅极静电放电（ESD）保护电路。该多功能电路不仅增强了栅极的ESD鲁棒性，还在功率HEMT正常开关操作期间提高了导通电阻（RON）和阈值电压（VTH）的稳定性。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在提升功率密度和开关频率方面具有显著优势。该研究提出的单片集成保护电路有效解决了GaN器件在实际应用中常见的ESD脆弱性及动态导通电阻漂移问题，这对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。通过提升器件级的可靠性，可进一步缩小逆变器体积并提升转换效率。建议研...
基于交叉耦合多旋转环路的柔性谐波控制方法在电网阻抗变化且含谐波畸变下的GFM逆变器中的应用
Cross-Coupled Multiple Rotational Loop-Based Flexible Harmonic Control for GFM Inverters under Complex and Distorted Grid
Haoqing Cai · Min Chen · Yan Zhang · Yi Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
非理想电网具有时变阻抗与谐波畸变特性，严重影响构网型（GFM）逆变器的运行稳定性与电能质量。传统多旋转坐标系谐波电流抑制方法在弱电网下可能导致谐波失稳并显著降低输出电压质量。为此，本文提出一种适用于电网阻抗变化且含谐波畸变场景的交叉耦合多旋转环路柔性谐波控制策略。该方法在谐波电流环中引入电流误差交叉耦合控制，并采用实时自适应调节的PI控制器，有效提升谐波电流环路的相位裕度，优化谐波电压抑制性能，同时最小化对输出电压质量的影响。实验结果验证了所提方法在不同电网强度下的鲁棒性与有效性。
解读: 该交叉耦合多旋转环路谐波控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的GFM构网控制具有重要应用价值。当前弱电网场景下，传统谐波抑制方法易导致失稳，该方法通过电流误差交叉耦合与自适应PI调节，可显著提升相位裕度，优化谐波电压抑制性能。可直接应用于ST系列储能变流器的构网型控...
一种具有参数鲁棒性和低复杂度的LC耦合混合有源电力滤波器三维四矢量模型预测控制
A Parameter Robustness and Low-Complexity Three-Dimensional Four-Vector Model Predictive Control for LC-coupling Hybrid Active Power Filter
Qiang Yi · Ningrui Yang · Ying Pang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
为充分发挥LC耦合混合有源电力滤波器（LC-HAPF）的性能，模型预测控制（MPC）因其优良动态响应被广泛应用，但存在参数依赖性强与稳态误差大的问题。本文提出一种具备强参数鲁棒性和低计算复杂度的三维四矢量模型预测控制（FV-MPC）方法。通过构建超局部模型并结合简单非线性扰动观测器（NDO）估计和补偿集总扰动，在无需交流电容传感器的情况下提升参数鲁棒性。引入等效开关函数与占空比转换机制，显著减少电压矢量组合及计算负担。基于解析法求解最优占空比，进一步提升控制性能。实验结果表明，该方法在电感±60...
解读: 该三维四矢量MPC技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其参数鲁棒性设计可应对储能系统中LC滤波器参数漂移问题，在电感±60%摄动下仍保持低电流误差，显著提升系统可靠性。低复杂度算法使CPU负载降低30%，可为储能变流器预留更多计算资源用于高层级功能如虚...
电磁感应加热陶瓷颗粒装置的实验研究
Experimental study of electromagnetic induction heating ceramic particles device (EIHCPD)
Tengyue Wang · Fengwu Bai · Pan Yao · Xin Yi Li 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.345
高效快速电热转换技术的发展是消纳光伏与风能等不稳定电源发电的重要途径。结合电磁感应加热原理与陶瓷颗粒耐高温的特性，提出一种高温电磁感应加热陶瓷颗粒装置（EIHCPD）。在石英管内部自由堆叠铁磁性小球，形成多孔通道结构，电磁感应加热线圈缠绕于石英管外壁。铁磁性小球在电磁感应作用下可实现快速升温，陶瓷颗粒流经多孔通道时与铁磁性小球进行热交换，从而实现高温加热。研究表明，相较于泡沫铁结构，堆叠式铁磁性颗粒的电磁感应加热具有更优的温度均匀性。在输入电功率为2049 W、陶瓷颗粒质量流量为5.0 g/s的...
解读: 该电磁感应加热陶瓷颗粒技术为阳光电源储能系统提供了新型热储能方案思路。其97.6%的高效电热转换效率和快速响应特性,可与ST系列PCS结合,将光伏/风电不稳定电力转化为高温热能存储。技术中的电磁感应加热原理与功率电子变换技术高度契合,可借鉴其多孔介质传热结构优化PowerTitan储能系统的热管理设...