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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...
采用脉冲式液体浸没冷却策略提升电池模块的电-热性能
Improving the electro-thermal performance of battery module using a pulse liquid immersion cooling strategy
Qiang Gao · Yongping Huang · Chengbin Zhang · Applied Energy · 2026年4月 · Vol.409
本文提出一种脉冲式液体浸没冷却策略，通过周期性启停液冷循环增强电池模块散热效率，显著降低温升与温差，提升电化学一致性与循环寿命。
解读: 该研究直接支撑阳光电源PowerTitan与ST系列储能变流器（PCS）配套的液冷电池系统热管理优化。脉冲浸没冷却可提升高功率充放电工况下电池簇的温度均匀性，延长PowerStack集成系统的循环寿命，并降低BMS热误判风险。建议在下一代ST-345/ST-625 PCS的液冷接口设计中预置脉冲流量...
基于端点密集格拉姆特征编码与Mixup增强域对抗网络的多构型光伏阵列跨阵列故障诊断
Cross-array fault diagnosis of photovoltaic arrays with different configurations based on endpoint-dense gram feature encoding and mixup-enhanced domain adversarial network
Jiaqi Qu · Pengyuan Ma · Qiang Sun · Xiaogang Wu 等7人 · Applied Energy · 预计 2026年5月 · Vol.410
本文提出一种融合端点密集格拉姆图编码与Mixup增强域对抗网络的跨阵列故障诊断方法，提升不同拓扑、朝向、遮挡条件下光伏阵列的泛化故障识别能力。
解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及iSolarCloud智能运维平台的故障预警升级。其跨配置鲁棒诊断能力可显著提升复杂山地/屋顶电站中多朝向、多倾角阵列的隐性故障识别精度；建议将模型轻量化后嵌入ST系列PCS边缘侧推理模块，并与PowerTitan储能系统联动实现‘光-储-智’协同诊...
SnO2薄膜上Ni肖特基接触的形成及准垂直型肖特基势垒二极管
Formation of Ni Schottky contact and quasi-vertical Schottky barrier diode on SnO2 thin film
Fengxin Liu · Qi Zhang · Yue Chen · Qiang Li 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
报道了在SnO2薄膜上形成的Ni肖特基接触及其准垂直型肖特基势垒二极管。通过材料生长与器件制备工艺优化，实现了良好的整流特性与低漏电流。该研究为宽禁带半导体器件的发展提供了实验依据和技术支持。
解读: 该SnO2基肖特基势垒二极管技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。Ni/SnO2肖特基接触的低漏电流和良好整流特性可应用于SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的功率模块保护电路，作为快速恢复二极管替代方案。准垂直结构设计思路可借鉴至SiC/GaN器件封装优化，降低通态压降和开关损耗。SnO2宽禁...
兆赫兹高频开关下p-Gate GaN HEMT的过压鲁棒性研究
Overvoltage Robustness of p-Gate GaN HEMTs in High Frequency Switching up to Megahertz
Ruizhe Zhang · Qihao Song · Qiang Li · Yuhao Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文研究了无雪崩能力的GaN HEMT功率器件在连续高频过压开关下的鲁棒性。通过开发基于有源钳位电路的零电压开关转换器测试平台，实现了千伏级过压和兆赫兹频率下的稳定开关测试，揭示了GaN器件在极端工况下的失效边界与可靠性机理。
解读: GaN作为第三代半导体，在提升阳光电源组串式逆变器及户用储能系统功率密度方面具有巨大潜力。该研究针对GaN器件在高频过压下的失效机理分析，为公司在开发下一代高频、高效率功率模块时，优化驱动电路设计、改进有源钳位保护策略提供了关键理论支撑。建议研发团队关注该测试方法，以提升公司在极端工况下对宽禁带半导...
共源共栅GaN HEMT在非钳位感性开关下的鲁棒性
Robustness of Cascode GaN HEMTs in Unclamped Inductive Switching
Qihao Song · Ruizhe Zhang · Joseph Kozak · Jingcun Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
浪涌能量鲁棒性对汽车动力总成和电网等应用至关重要。与Si和SiC MOSFET不同，GaN HEMT缺乏雪崩能力，主要依靠过压能力承受浪涌能量。本文对共源共栅GaN HEMT在非钳位感性开关（UIS）条件下的浪涌能量鲁棒性进行了全面研究。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及电动汽车充电桩领域对高功率密度和高效率的需求日益增长，GaN器件的应用潜力巨大。本文针对GaN HEMT在UIS条件下的鲁棒性研究，为阳光电源在设计高频、紧凑型功率变换模块时提供了关键的可靠性评估依据。建议研发团队在引入GaN器件时，重点关注其过压耐受特性，并优化驱动电...
多电平变换器的统一选择性谐波消除
Unified Selective Harmonic Elimination for Multilevel Converters
Kehu Yang · Qi Zhang · Jianjun Zhang · Ruyi Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
针对多电平变换器中选择性谐波消除（SHE）方程与开关模式高度耦合的问题，本文提出了一种统一的SHE方法。该方法将不同开关模式下的SHE方程合并为一组统一方程，简化了复杂多电平拓扑的谐波控制逻辑，提升了系统输出电能质量。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大功率集中式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）。随着光伏与储能系统向更高电压等级和多电平拓扑演进，谐波治理是提升并网性能的关键。该统一SHE方法可显著优化多电平逆变器的调制算法，降低输出电流谐波，减少对滤波器的体积要求，从而降低系统成...
GaN HEMT稳态开关过程中的输出电容损耗
Output Capacitance Loss of GaN HEMTs in Steady-State Switching
Qihao Song · Ruizhe Zhang · Qiang Li · Yuhao Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对高频应用中GaN HEMT输出电容（C_OSS）充放电产生的损耗问题，提出了一种基于非钳位电感开关（UIS）测试平台的简便损耗表征方法，为高频功率变换器的效率评估提供了新手段。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用趋势日益明显。该研究提出的C_OSS损耗表征方法，能够帮助研发团队更精准地评估GaN器件在高频开关下的损耗特性，从而优化逆变器及DC-DC变换器的磁性元件设计与驱动电路参数。建议在下一代...
基于动态模态分解的IGBT模块降阶温度场预测方法
Dynamic Mode Decomposition Based Reduced-Order Temperature Field Prediction Method for IGBT Module
Jiahao Geng · Fujin Deng · Kai Hou · Qiang Yu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对高功率IGBT模块的温度场分布分析，本文提出了一种基于动态模态分解（DMD）的降阶温度场预测方法。该方法利用有限元仿真获取的快照数据，在保证高精度的前提下，显著降低了计算复杂度，为电力电子系统的热设计与可靠性评估提供了高效的分析手段。
解读: 热管理是阳光电源组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统核心竞争力的关键。该研究提出的DMD降阶模型能显著提升热仿真效率，缩短产品研发周期。在实际应用中，该技术可集成至iSolarCloud平台或嵌入式控制系统中，实现对IGBT模块结温的实时高精度预测，从而优化功率器件的过温保护策略，提升...
一种具有最小电流THD的双矢量模型预测控制方法
A Dual-Vector Model Predictive Control Method With Minimum Current THD
Xu Zhang · Xiang Wu · Guojun Tan · Weifeng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种双矢量模型预测控制（MPC）方法，旨在最小化电流总谐波失真（THD）。研究表明，电流THD与实际电流和基波电流所围成的面积成正比。通过在控制周期内最小化实际电流与参考电流之间的面积偏差，实现了最优的电流THD性能。
解读: 该技术直接优化了逆变器的输出电流质量，对于阳光电源的组串式逆变器和集中式逆变器产品线具有极高的应用价值。通过引入双矢量MPC算法，可以在不增加硬件成本的前提下，有效降低电流谐波，提升并网电能质量，特别是在弱电网环境下能显著增强系统的稳定性。建议研发团队在下一代SG系列组串式逆变器及PowerTita...
垂直结构氮化镓鳍式结型场效应管
Fin JFET）短路鲁棒性的突破
Ruizhe Zhang · Jingcun Liu · Qiang Li · Subhash Pidaparthi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
当前商用氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）短路鲁棒性不足，在400V总线电压下短路耐受时间通常小于1μs，远低于汽车动力总成要求的10μs以上。本文展示了一种垂直结构GaN Fin JFET，通过器件结构创新显著提升了短路耐受能力，为GaN器件在高性能电力电子系统中的应用提供了新路径。
解读: 该研究针对GaN器件短路耐受力弱这一行业痛点，提出了垂直结构GaN Fin JFET方案。对于阳光电源而言，该技术若实现商业化，将极大提升公司在电动汽车充电桩及高功率密度光伏逆变器中的竞争力。特别是在户用光伏逆变器和充电桩产品线中，利用高鲁棒性的GaN器件可进一步减小磁性元件体积，提升整机效率与可靠...
基于电流凸优化的单相三电平PWM整流器固定开关频率预测控制
Single-Phase Three-Level PWM Rectifier Predictive Control With Fixed Switching Frequency Based on Current Convex Optimization
Xu Zhang · Guojun Tan · Xiang Wu · Qiang Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文针对中点钳位（NPC）单相PWM整流器，提出了一种固定开关频率的预测控制方法，旨在实现整个开关周期内电流的全局优化。通过对开关序列的优化，获得了一种能够同时控制中点电位平衡的三段式开关序列。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。单相三电平拓扑在户用场景中能有效提升功率密度并降低输出谐波。文中提出的固定开关频率预测控制方法，解决了传统模型预测控制（MPC）开关频率不固定的痛点，有助于优化滤波器设计并降低电磁干扰。建议研发团队将其应用于户用逆变器控制算法升...
共源共栅GaN HEMT在高频软开关应用中输出电容损耗的起源
Origin of Soft-Switching Output Capacitance Loss in Cascode GaN HEMTs at High Frequencies
Qihao Song · Ruizhe Zhang · Qiang Li · Yuhao Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文研究了GaN HEMT在高频软开关应用中输出电容（COSS）损耗（EDISS）的物理机制。研究指出，共源共栅（Cascode）结构的GaN器件在充放电过程中存在非理想损耗，这成为限制高频功率变换效率的关键瓶颈。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升，高频化已成为核心技术趋势。GaN器件凭借优异的开关特性成为提升效率的关键，但共源共栅GaN在高频软开关下的损耗问题直接影响整机效率与热设计。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型逆变器或充电模块时，重点评估该损耗机制对系统效率的影响...
接近击穿电压下GaN HEMT在过压硬开关中的退化与恢复
Degradation and Recovery of GaN HEMTs in Overvoltage Hard Switching Near Breakdown Voltage
Joseph P. Kozak · Qihao Song · Ruizhe Zhang · Yunwei Ma 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
GaN HEMT器件雪崩能力有限，在接近动态击穿电压（BVdyn）的过压硬开关条件下易发生灾难性失效。本文首次对比研究了三种主流GaN HEMT在重复过压开关过程中的参数漂移与恢复特性，揭示了其在极限工况下的可靠性演变规律。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用日益广泛。该研究揭示了GaN在极限过压工况下的退化机制，对于优化逆变器及充电桩的驱动电路设计、过压保护策略及器件选型具有重要指导意义。建议研发团队在设计高频功率模块时，充分考虑动态击穿电压限制，并利用文中提到的恢...
针对滤波器电感波动的400Hz逆变器重复控制与主动阻尼协调自整定实现
Coordinated Self-Tuning Implementation of Repetitive Control and Active Damping for 400 Hz Inverter against Filter Inductance Fluctuation
Qiang Qian · Li Zhang · Ying Lu · Zhuolin Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
400Hz逆变器在舰载电力系统中至关重要。由于控制频率与基频比值较小，插入式重复控制（RC）在谐波抑制方面表现优异。然而，过载导致的滤波器电感波动会影响系统稳定性。本文提出了一种协调自整定方法，通过实时调整RC参数和主动阻尼增益，有效解决了电感波动下的谐波抑制与系统稳定性问题。
解读: 该研究提出的重复控制与主动阻尼自整定技术，对阳光电源的组串式逆变器及工商业储能PCS产品具有重要参考价值。在弱电网或复杂负载环境下，逆变器输出滤波器（LCL/LC）参数易受温度、老化及过载影响，导致谐波抑制能力下降。通过引入自整定算法，可增强逆变器在电感参数波动下的鲁棒性，提升电能质量。建议研发团队...
无轴承电机悬浮电流调节器的优化设计
Optimized Design of Levitation Current Regulator for Bearingless Motor
Xucong Bao · Xiaolin Wang · Zhenglong Li · Qiang Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
针对无轴承电机在复杂工况下对悬浮力控制的高要求，本文提出了一种基于无差拍控制算法的悬浮电流控制优化方案，旨在提升系统的高动态性能及控制精度，确保悬浮力的稳定性。
解读: 该文献聚焦于电机的高精度电流控制算法，虽与阳光电源核心的光伏逆变器及储能PCS业务存在差异，但其核心的“无差拍控制”与“高动态响应”优化思路，可借鉴于阳光电源风电变流器及工业驱动产品的电机侧控制。在风电变流器领域，提升发电机侧电流控制的动态响应能力有助于改善风机在复杂电网环境下的运行稳定性。建议研发...
基于电路法的P-Gate GaN HEMT栅极鲁棒性与可靠性评估
Gate Robustness and Reliability of P-Gate GaN HEMT Evaluated by a Circuit Method
Bixuan Wang · Ruizhe Zhang · Qihao Song · Hengyu Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对GaN SP-HEMT栅极过压裕度小的问题，现有直流偏置或脉冲I-V测试方法难以模拟实际变换器中的栅极电压过冲。本文提出了一种新的电路评估方法，能够更真实地反映实际工况下的栅极可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用成为趋势。该文章提出的电路级栅极可靠性评估方法，能够有效指导研发团队在设计阶段规避GaN器件在复杂开关瞬态下的失效风险。建议在组串式逆变器的高频功率级设计中引入该评估方法，以优化驱动电路设计，提升产品在极端工况下...
1.2kV垂直结构氮化镓结型场效应晶体管的评估及兆赫兹变换器应用
Evaluation and MHz Converter Application of 1.2-kV Vertical GaN JFET
Xin Yang · Ruizhe Zhang · Qiuzhe Yang · Qihao Song 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文首次对1.2kV、75mΩ的垂直结构氮化镓（GaN）结型场效应晶体管（JFET）进行了全面评估。该器件具备低导通电阻、常关特性及雪崩能力。通过优化RC接口栅极驱动器，研究了其在兆赫兹高频变换器中的应用潜力。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器和户用储能系统向高功率密度、小型化方向发展，对开关频率和效率的要求日益严苛。1.2kV垂直GaN JFET作为宽禁带半导体的前沿技术，其高频特性可显著减小磁性元件体积，提升系统功率密度。建议研发团队关注该器件在户用光伏逆变器及小型化DC-DC变换器中的应用潜力，特别是在提升转...
基于单片集成氮化镓蓝宝石二极管桥IC的1000V、10MHz倍压器
1000 V, 10 MHz Voltage Multiplier Based on Monolithically Integrated GaN-on-Sapphire Diode Bridge IC
Zineng Yang · Xin Yang · Hehe Gong · Hongchang Cui 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文展示了一种基于单片集成氮化镓（GaN-on-Sapphire）二极管桥IC的1000V、10MHz倍压器。研究填补了GaN器件在千伏级高频应用中的空白，验证了单片集成技术在实现高压、高频功率转换方面的潜力。
解读: 该研究展示了GaN器件在千伏级高压与超高频应用中的突破，对阳光电源的未来产品研发具有重要参考价值。在组串式逆变器和户用储能PCS领域，随着功率密度的不断提升，传统硅基器件已接近性能瓶颈，引入GaN-on-Sapphire等宽禁带半导体技术有助于进一步缩小磁性元件体积，提升整机效率。建议研发团队关注该...
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