找到 16 条结果
10 kV E模式GaN HEMT：击穿电压提升的物理机制
10 kV E-mode GaN HEMT: Physics for breakdown voltage upscaling
Yijin Guo · Yuan Qin · Matthew Porter · Zineng Yang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了一种实现10 kV高击穿电压的增强型（E-mode）GaN基高电子迁移率晶体管（HEMT）。通过优化器件结构与材料生长工艺，结合电场调制技术，有效提升了器件的耐压能力。研究系统分析了影响击穿电压的关键物理机制，包括二维电子气分布、缓冲层设计及表面电场调控。实验结果表明，该器件在保持低导通电阻的同时实现了超过10 kV的击穿电压，为高压功率电子器件的应用提供了可行方案。
解读: 该10kV E模式GaN HEMT技术对阳光电源的高压产品线具有重要应用价值。高击穿电压特性可显著提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率密度,有助于实现1500V以上高压系统设计。低导通电阻特性可降低PowerTitan等大功率产品的开关损耗,提高系统效率。此外,该GaN器件的电场调制技术...
一种用于交流潮流计算的无监督物理信息神经网络方法
An Unsupervised Physics-Informed Neural Network Method for AC Power Flow Calculations
Bozhen Jiang · Chenxi Qin · Qin Wang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
潮流（PF）计算对于电力系统分析至关重要。近年来，数据驱动方法作为一种有前景的加速潮流计算的途径应运而生。然而，这些方法需要高质量的标注数据，且往往存在泛化能力差的问题。为解决这些问题，本文提出了一种用于交流潮流计算的无监督物理信息神经网络（UPINN）方法。该方法遵循牛顿 - 拉夫逊法的一般过程。通过最小化基于有功和无功功率不匹配设计的物理信息损失函数，潮流方程可直接得到满足，而无需计算雅可比矩阵的逆。本文给出了所提出的UPINN训练方法收敛性的证明。在IEEE 24节点和118节点系统上的案...
解读: 该无监督物理信息神经网络潮流计算技术对阳光电源储能与光伏系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和光储一体化电站中，该方法可嵌入iSolarCloud云平台实现实时潮流分析，无需历史标注数据即可快速求解节点电压与功率分布，显著提升ST系列储能变流器的并网控制响应速度。对于构网型GFM...
在高比例逆变型电源配电系统恢复中施加细粒度合成频率响应速率约束
Imposing Fine-Grained Synthetic Frequency Response Rate Constraints for IBR-Rich Distribution System Restoration
Chongyu Wang · Yunjian Xu · Kaiyuan Pang · Mohammad Shahidehpour 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
在同步发电机主导的配电系统恢复过程中，通常施加频率响应速率（FRR）约束以防止负荷投入引起的过大频率跌落。然而，随着各类逆变型电源（IBR）渗透率不断提高，FRR演变为合成FRR（SFRR），其约束难以融入恢复优化模型。本文首次提出一种可无损引入细粒度SFRR约束的建模方法，适用于高比例IBR的配电系统恢复优化。仿真结果表明，该方法通过简洁的线性化约束，精确保障各孤岛微电网的合成频率安全响应，无需降阶频率传递函数或分段近似频率谷值。
解读: 该细粒度合成频率响应速率（SFRR）约束建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在高比例IBR配电网黑启动场景中，该方法可直接集成到阳光电源储能系统的构网型GFM控制策略中，通过线性化约束精确保障孤岛微电网频率安全，避免负荷投入时的频率跌落。相比传统降...
基于电聚合多巴胺的忆阻器利用阈值开关行为实现人工电流激活型脉冲神经元
Electropolymerized dopamine-based memristors using threshold switching behaviors for artificial current-activated spiking neurons
Bowen ZhongXiaokun QinZhexin LiYiqiang ZhengLingchen LiuZheng LouLili Wang · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46
忆阻器具有类似突触的两端结构和电学特性，广泛用于人工突触的构建。然而，与无机材料相比，有机材料因忆阻性能较差而较少用于人工脉冲突触。本文首次报道了一种基于电聚合多巴胺忆阻层的有机忆阻器。该聚多巴胺忆阻器表现出优异的关键性能，包括0.3 V的低阈值电压、16 nm的薄层厚度以及约1 μF∙mm⁻²的高寄生电容。利用这些特性及其稳定的阈值开关行为，构建了一种无需电容元件且功耗低的人工脉冲神经元，可输出振荡电压，其脉冲频率随输入电流增加而升高，类似于生物神经元。实验结果表明，该器件在神经形态计算与系统...
解读: 该有机忆阻器的阈值开关特性与低功耗脉冲神经元技术，对阳光电源智能控制系统具有前瞻性启发价值。其0.3V低阈值电压和高寄生电容特性可借鉴应用于ST系列储能变流器的快速响应控制单元，实现更低功耗的状态检测与决策。神经形态计算的电流激活脉冲机制可启发iSolarCloud平台的边缘智能诊断算法优化，通过类...
基于区块链的智能电网数据监测与共享方法
A Blockchain Based Data Monitoring and Sharing Approach for Smart Grids
Yanhan Yang · Mingzhe Liu · Qin Zhou · Helen Zhou 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
随着科学技术发展，人类离不开电力。智能电网系统引入为打破现有电力系统束缚带来新思路。本文提出基于联盟区块链的数据监测和共享能力机制，实现智能设备全面监测，促进智能电网中电力数据有效共享。当智能设备出现故障时，与其连接的智能合约将被触发，用户可通过智能手机查看运行状态。该方法允许联盟区块链节点请求交易，使用带时间锁脚本的预付支付智能合约保护请求节点的消费者权利。此外，使用(t,n)-阈值秘密共享方案实现电力数据多方共享。采用Paillier加密算法保证节点交易中消息的机密性。
解读: 该区块链技术对阳光电源能源数据交易和设备认证具有重要价值。阳光iSolarCloud平台连接海量光伏储能设备，需要可信的数据共享和交易机制。该联盟区块链方案可应用于阳光虚拟电厂和P2P能源交易平台，实现分布式能源资产的可信计量和结算。在绿色电力证书和碳交易场景下，区块链技术可确保发电数据真实性和交易...
基于典范多线性分解的无参数交流状态估计虚假数据注入攻击方法
Parameter-Free False Data Injection Attack Against AC State Estimation: A Canonical Polyadic Decomposition Based Approach
Haosen Yang · Wenjie Zhang · Zipeng Liang · Ziqiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
随着现代电力系统向信息物理系统发展，虚假数据注入攻击（FDIA）等新型威胁日益突出。本文提出一种无需系统参数信息的AC状态估计FDIA新方法。通过将非线性AC模型表示为张量形式，并利用测量数据构建对角张量，采用典范多线性（CP）分解提取其横向列空间，实现隐蔽攻击。该方法未对AC模型做线性化简化，更贴合实际电网特性，易于规避坏数据检测。即使仅有部分传感器数据可用，方法仍具适应性。仿真验证了其有效性与优势。
解读: 该无参数FDIA攻击研究对阳光电源储能及光伏系统的信息安全防护具有重要警示价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该研究揭示的基于张量分解的隐蔽攻击手段，提示需在iSolarCloud云平台的状态估计模块中强化坏数据检测算法，特别是针对AC模型非线性特性的防护。建议在构网型G...
基于最优分解的并网互联变流器系统谐波稳定性分析
Optimal Decomposition Based Harmonic Stability Analysis of Grid-Connected Interlinking Converter Systems Considering the Coupling Interaction
Haitao Zhang · Yao Qin · Qianwen Zhang · Fengting Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
作为典型的交直流混合拓扑，并网互联变流器系统受交流侧与直流侧耦合作用影响，其稳定性分析常采用交直流导纳模型。然而，交流-直流耦合项中可能出现右半平面极点，导致传统方法在特定条件下失效。为此，本文提出确保耦合项不含右半平面极点的充要条件，并在此基础上构建基于最优分解的谐波稳定性分析方法，提供两种可避免子环路增益中出现右半平面极点的分解方式，从而实现对系统谐波稳定性的更普适且可靠评估。进一步探讨了耦合交互引发振荡的机理，并通过Matlab/Simulink三个算例验证所提方法的有效性。结果表明，当交...
解读: 该交直流耦合谐波稳定性分析方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究揭示的耦合动态可使等效电阻从-2.6降至-20.4的失稳机理，为储能系统交直流侧协同控制设计提供理论依据。所提最优分解方法可应用于：1）ST系列PCS的交直流导纳建模与稳定性预判，避免弱...
基于移相全桥与自适应辅助电流的快速脉冲焊接电源研究
Research on fast-frequency pulsed welding power supply based on phase-shifted full bridge with adaptive auxiliary current
Zhiyu He · Yuhai Wang · Zeguang Zhu · Qin Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
高频逆变电源是现代工业电弧焊电源的重要发展方向。本文针对26kW快频脉冲碳化硅（SiC）焊接电源，提出一种基于自适应增强辅助电流原理的移相全桥拓扑。相比传统移相全桥，仅增加一个辅助变压器、电感和电容，即可实现全负载范围内所有开关管的零电压开通。较低的变压器漏感有效减小了占空比损耗和二极管振荡，降低环流导通损耗，提升轻载效率，抑制硬开关噪声，有利于高功率下采用更高开关频率的SiC半桥模块。基于辅助变压器与高频变压器的等效模型，分析了稳态工作原理，详细研究了漏感与辅助电感对零电压开通的影响，并探讨了...
解读: 该移相全桥ZVS技术对阳光电源SiC功率模块应用具有重要参考价值。文中提出的自适应辅助电流方案可实现全负载范围零电压开通，有效抑制开关损耗和EMI噪声，这与阳光电源ST储能变流器、SG光伏逆变器中的高频隔离DC-DC变换器设计需求高度契合。特别是100kHz开关频率下26kW功率等级的验证，可直接应...
一种具有更高精度和通用性的九桥臂模块化多电平变换器改进稳态分析模型
An Improved Steady-state Analysis Model for Nine-arm Modular Multilevel Converter with Higher Accuracy and Versatility
Futian Qin · Feng Gao · Jingyang Fang · Tao Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
九桥臂模块化多电平变换器（9A-MMC）作为一种具有两组交流端口的新型高压大功率多电平拓扑，通过复用中间桥臂可有效减小系统体积、重量与成本。其稳态分析对电路参数设计、器件选型及性能评估至关重要，但现有模型过于简化，仅能实现定性分析。本文提出一种改进的稳态分析模型，采用更精确的调制参考信号并考虑桥臂电流中的环流分量。基于基尔霍夫定律建立基本电路方程，结合内部电气参量的循环耦合路径推导数学关系，并依据动态功率平衡构建求解调制信号与桥臂电流未知量的方程组，从而精确获取所有电气参数。仿真与实验结果验证了...
解读: 该九桥臂MMC稳态分析模型对阳光电源储能与充电桩产品具有重要应用价值。9A-MMC拓扑通过复用中间桥臂实现双端口AC输出，与阳光电源PowerTitan储能系统的双向变流需求高度契合，可优化PCS拓扑设计，降低系统体积与成本。改进模型考虑环流分量与动态功率平衡，可精确指导ST系列储能变流器的桥臂电流...
一种改进的混合ZVS调制方法用于SiC高频三相逆变器
An Improved Hybrid ZVS Modulation for SiC High-Frequency Three-Phase Inverter
Qunfang Wu · Xinwei Fan · Qin Wang · Xiao Lan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
近年来，SiC三相逆变器因其优异性能被广泛应用于航空电推进系统，但仍面临高频开关损耗大、效率提升困难等问题。为此，本文提出一种改进的混合零电压开关（ZVS）调制策略，结合变电流滞环控制与钳位调制，在全负载周期内实现ZVS，进一步提升效率。详细分析了每相约120°钳位的控制目标、软开关谐振周期及变电流滞环特性，并阐述了钳位模式与高频调制模式切换的瞬态过程，以最小化附加损耗。实验研制了5 kW/250 kHz原理样机，峰值效率达98.88%，相较现有类似调制方案效率提升0.38%，验证了理论分析与所...
解读: 该改进混合ZVS调制技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。250kHz高频运行下实现98.88%峰值效率，可直接应用于ST系列储能变流器的高频化设计，通过减小磁性元件体积提升功率密度。变电流滞环控制结合钳位调制的全周期ZVS实现方案，为SG系列光伏逆变器的SiC升级提供开关损耗优化路径，特别...
一种用于最大化无人机辅助移动边缘计算中计算速率的动态优化框架
A Dynamic Optimization Framework for Computation Rate Maximization in UAV-Assisted Mobile Edge Computing
Yang Chen · Dechang Pi · Shengxiang Yang · Yue Xu 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2025年3月
移动边缘计算（MEC）显著提升了物联网（IoT）设备的计算能力并降低了其能耗，是云计算的重要补充。将无人机（UAV）应用于MEC系统可有效缓解偏远地区通信设施不足或损坏的问题，进一步拓展MEC的应用范围。本文针对动态环境下的无人机辅助无线供能MEC系统提出了一个系统模型，目标是最大化用户设备的计算速率。由于动态环境下优化目标的复杂性，我们提出了一种基于群体智能的优化框架，并配备应对环境变化的机制，旨在增强静态和动态环境下的种群多样性，以克服过早收敛问题。我们将粒子群优化算法和和声搜索算法集成到所...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无人机辅助移动边缘计算（UAV-MEC）技术为分布式新能源系统的智能化管理提供了创新思路。当前，阳光电源在光伏电站、储能系统及综合能源解决方案中面临着偏远地区通信基础设施不足、实时数据处理能力受限等挑战，该技术恰好针对这些痛点提供了解决方案。 该论文提出的动态优化框架...
一种用于氮化镓电机驱动器的新型自适应死区时间控制方法
A Novel Adaptive Dead-Time Control Method for GaN-Based Motor Drives
Haihong Qin · Xiaoxue Zheng · Wenlu Wang · Qian Xun · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年7月
与硅器件相比，氮化镓（GaN）器件更适合在电机驱动应用中实现高开关频率，从而提高功率密度。然而，提高开关频率也会导致额外的开关损耗和较差的总谐波失真（THD）。较小的死区时间可以缓解这些问题，但传统的恒定死区时间设计方法难以在所有负载范围内确保最佳性能。本文针对相臂中的氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）提出了一种新颖的自适应死区时间控制方法，以同时提高电机驱动的效率和总谐波失真性能。为此，对双脉冲测试电路中氮化镓高电子迁移率晶体管的详细开关过程进行了建模和分析。揭示了死区时间设置的优化原理，考...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN器件的自适应死区时间控制技术具有重要的战略价值。GaN功率器件相比传统Si器件能够实现更高的开关频率，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求高功率密度、小型化设计的目标高度契合。 该技术的核心创新在于通过动态调整死区时间来平衡开关损耗与总谐波畸变率（THD...
基于特征谱与扩张因果卷积及Squeeze-Excitation ShuffleNet轻量级深度学习的区域风电场日前低功率输出事件预测
Prediction of Day-Ahead Low-Power Output Events in Regional Wind Farms Using Feature Spectrums with Dilated Causal Convolution and Squeeze-Excitation ShuffleNet Lightweight Deep Learning
Zimin Yang · Xiaosheng Peng · Xiaobin Zhang · Guoyuan Qin 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
区域风电场低功率输出事件的准确预测对电力系统的电网调度至关重要。然而，传统的风电预测方法主要侧重于提高整体预测精度，因此很少单独讨论风电低功率输出事件。本文提出了一种创新的区域风电场日前低功率输出事件预测方法，该方法利用特征频谱，结合扩张因果卷积（DCC）和挤压 - 激励（SE）改进的ShuffleNet网络。首先，将时间序列区域特征转换为频谱图像，在特征创建和选择后，引入并讨论了三种可能的特征排列方式。其次，提出了DCC - SE - ShuffleNet轻量级深度学习神经网络作为低功率输出事...
解读: 该研究的深度学习预测方法对阳光电源的新能源发电及储能产品具有重要应用价值。特征谱分析与轻量级深度学习模型可集成到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制系统中,提升功率预测精度。具体应用包括:(1)优化储能系统的充放电调度策略,提高PowerTitan等大型储能系统的经济性;(2)改进光伏/风电...
带火焰辅助燃料电池的涡扇发动机性能分析：用于多电飞机的推进与发电一体化系统
Performance analysis of a turbofan engine integrated with flame-assisted fuel cells for combined propulsion and power generation with more electric aircrafts
Xinyan Xiua1 · Songsong Maac1 · Fafu Guo · He Liu 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325
摘要 为应对飞机电力需求不断增长以及传统机载发电系统效率低下的问题，燃料电池受到了广泛关注。本文提出了一种将涡扇发动机与火焰辅助燃料电池（FFC）系统相结合的推进与发电一体化系统。值得注意的是，该系统所采用的FFC是一种新型的固体氧化物燃料电池（SOFC）。在本研究中，建立了涡扇发动机和FFC系统的热力学模型。基于建模结果，对FFC-涡扇发动机系统的性能与传统涡扇发动机进行了对比分析。此外，还开展了参数研究，包括涡扇发动机的各种设计参数、飞行工况以及FFC系统运行参数的影响。结果表明，当电动功率...
解读: 该燃料电池-涡扇发动机集成系统对阳光电源航空电气化领域具有启发意义。其能量管理架构与我司PowerTitan储能系统的多能源协同控制理念相通,特别是电功率分配比(EPF)优化策略可借鉴至EV充电站的源网荷协调。文中SOFC高温余热利用技术可启发ST系列PCS在工业储能场景的热电联供方案。建议关注燃料...
基于6英寸Si衬底的高RF性能AlGaN/GaN HEMT用于低压应用
High RF Performance AlGaN/GaN HEMTs on 6-in Si Substrate for Low Voltage Applications
Yuxi Zhou · Jiejie Zhu · Bowen Zhang · Qiyu Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月
本文展示了用于低压应用的、基于6英寸硅衬底且具有出色射频性能的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）。采用金属有机化学气相沉积法再生长n⁺ - InGaN欧姆接触，整片晶圆上的欧姆接触电阻平均值达到<0.08 Ω·mm。该器件栅长为220 nm，源漏间距为2.2 μm，饱和电流高达1689 mA/mm，峰值跨导为436 mS/mm。将晶圆减薄至100 μm后，对栅宽（Wg）为2×100 μm的HEMT在3.6 GHz下进行负载牵引测量，结果表明，在5 - 15 V的低漏极电压（Vd）下...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文展示的基于6英寸硅基底的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）技术具有重要的战略参考价值，但其应用方向与我司核心产品存在显著差异。 该技术的核心优势在于低电压（5-15V）下的射频性能优化，在3.6GHz频段实现了业界领先的功率密度（最高4.35W/mm）...
特刊主编寄语：电力电子在未来可再生能源和Power-to-X系统中的作用
Guest Editorial: Special Issue on Power Electronics Role in Future Renewables and Power-to-X Systems
Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。
解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...