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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7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...
基于矢量磁路理论的非正弦激励磁芯损耗模型
Core Loss Model for Nonsinusoidal Excitations Based on Vector Magnetic Circuit Theory
Chengbo Li · Ming Cheng · Wei Qin · Zheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
随着电力电子器件向高频化发展，磁性材料在高频下的损耗预测变得至关重要。由于现代电力电子系统中磁性元件常处于非正弦激励下，本文提出了一种基于矢量磁路理论的分析型磁芯损耗计算模型，旨在提高复杂工况下磁性元件损耗计算的准确性。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心损耗源。随着产品向高功率密度和高频化演进，传统的Steinmetz方程在非正弦工况下误差较大。该模型能够精确评估复杂PWM波形下的磁芯损耗，有助于优化磁性元件设计，提升整机效率，降低...
基于机理-数据驱动等效阻抗的风电场稳定性区域评估
Stability Region Assessment With Mechanism-Data Driven Equivalent Impedance for Wind Power Plant
Shiyao Qin · Peng Wang · Shaolin Li · Haoran Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对永磁同步发电机风电场在线稳定性区域识别难题，本文提出了一种机理与数据驱动相结合的等效阻抗建模方法。该方法有效解决了高阶阻抗计算复杂及多参数稳定性边界估计困难的问题，实现了对风电场并网稳定性的高效评估。
解读: 该研究提出的机理-数据驱动阻抗建模方法，对阳光电源风电变流器及大型风光储电站的并网稳定性分析具有重要参考价值。随着电网弱化，风电场与光伏电站的交互稳定性日益复杂，该技术可优化阳光电源变流器在弱电网下的控制参数整定，提升系统对复杂电网环境的适应性。建议将此方法集成至iSolarCloud智能运维平台，...
一种具有减少组件和简化控制的级联H桥变换器集中式有功功率解耦方法
Centralized Active Power Decoupling Method for the CHB Converter With Reduced Components and Simplified Control
Rui Zhang · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Peng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
级联H桥变换器（CHBC）广泛应用于中高压系统，但面临子模块电容大及电压平衡控制复杂的挑战。为提升功率密度并降低硬件成本，本文提出了一种具有集中式有功功率解耦（APD）能力的新型CHBC拓扑，有效简化了系统架构与控制策略。
解读: 该技术对阳光电源的中高压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。CHBC拓扑常用于大型储能及高压并网场景，通过集中式有功功率解耦，可显著减小子模块电容体积，从而提升系统功率密度并降低成本。此外，简化电压平衡控制有助于提升系统运行的可靠性与动态响应速度。建议研发团队关注...
考虑电网电压跌落的混合多电平变换器电容电压平衡方法
Capacitor Voltage Balancing Method for the Hybrid Multilevel Converter Considering Grid Voltage Sags
Rui Zhang · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Peng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
相比传统模块化多电平变换器（MMC）和替代臂变换器（AAC），混合多电平变换器（HMC）在成本和体积上更具优势。传统利用方向开关（DS）脉宽调节电容电压平衡的方法存在调制指标受限等问题。本文提出一种改进的平衡策略，旨在解决电网电压跌落工况下的电容电压波动与控制稳定性问题。
解读: 混合多电平变换器（HMC）的高功率密度和低成本特性，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要的技术参考价值。在电网电压跌落（LVRT）工况下，维持电容电压平衡是保证系统稳定运行的关键。该研究提出的改进平衡方法，有助于提升阳光电源大功率变换器在复杂电网环境下的...
基于导通角和零序电压的交替臂变换器电容电压平衡控制
Capacitor Voltage Balancing for Alternate Arm Converter Based on Conduction Angle and Zero-Sequence Voltage
Rui Zhang · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Peng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
交替臂变换器（AAC）相比传统模块化多电平变换器（MMC）具有子模块数量少、电容需求低及直流故障穿越能力强等优势。本文针对AAC电容电压平衡难题，提出了一种基于导通角和零序电压的控制策略，旨在突破传统短重叠控制在平衡性能上的局限性。
解读: AAC拓扑在直流输电及大型储能系统领域具有显著的技术潜力。对于阳光电源而言，该研究对于优化PowerTitan等大型储能系统及高压并网产品的PCS拓扑架构具有重要参考价值。通过改进电容电压平衡控制，可进一步降低子模块电容容量，从而提升系统功率密度并降低成本。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流器中...
使用反向导通IGBT与传统IGBT模块的MMC热性能及年度损耗比较
Thermal Performances and Annual Damages Comparison of MMC Using Reverse Conducting IGBT and Conventional IGBT Module
Binyu Wang · Laili Wang · Wei Mu · Mengjie Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
模块化多电平变换器（MMC）中的IGBT模块存在功率损耗分布不均和温度波动问题，导致部分芯片成为热点，严重影响模块寿命。本文旨在研究低成本的改进措施，通过对比反向导通IGBT与传统IGBT模块的热性能及年度损耗，评估其对提升变换器可靠性的影响。
解读: 该研究关注IGBT模块的热性能与可靠性，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率场景，通过采用反向导通IGBT（RC-IGBT）或优化热设计，可有效降低热点温度波动，提升系统在极端工况下的使用寿命。建议研发团队在下一代高功率密度...
电动汽车电池在线数据驱动故障诊断与热失控预警
An Online Data-Driven Fault Diagnosis and Thermal Runaway Early Warning for Electric Vehicle Batteries
Zhenyu Sun · Zhenpo Wang · Peng Liu · Zian Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
电池故障诊断对电动汽车的安全运行至关重要，特别是热失控预警。本文提出了一种锂离子电池实时早期故障诊断方案，旨在通过数据驱动方法实现早期失效检测，降低高能量密度锂电池的安全风险，应对行业面临的重大挑战。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。虽然文章侧重于电动汽车，但其核心的“在线数据驱动故障诊断”与“热失控预警”算法可直接迁移至大型储能电站的BMS系统。通过在iSolarCloud平台集成此类深度学习算法，可提升储能电芯状态监测的精度，实现从...
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...
面向弱电网下跟网型逆变器稳定运行的数据驱动多参数整定方法
Data-Driven Multiparameter Tuning for Stabilizing Grid-Following Inverters
Caiyun Qin · Feng Gao · Guoxiang Wang · Kaizhe Nie · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种数据驱动的多参数整定方法，旨在确保跟网型逆变器在弱电网工况变化下的稳定运行。该方法利用人工智能技术，根据采样输出电流，同步调整电流控制环路和锁相环（PLL）的比例及积分增益，有效提升了系统在复杂电网环境下的适应性与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器）具有极高的应用价值。随着全球光伏渗透率提升，弱电网接入带来的振荡问题日益突出，传统固定参数整定难以应对。通过引入AI驱动的自适应参数调整，阳光电源可进一步优化逆变器在弱电网下的阻抗特性，提升并网稳定性。建议在iSolarCloud平台积累的电网...
一种多模式整流器系列
A Family of Multi-Mode Rectifiers
Qunfang Wu · Wenjie Zhao · Qin Wang · Lan Xiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对光伏系统和车载电源对隔离型DC/DC变换器在增益范围、效率及功率密度方面的高要求，本文提出了一种新型多模式整流器派生方法。该方法旨在解决传统变换器在输入电压失配时增益受限及效率显著下降的问题，为提升电力电子变换器的性能提供了新的拓扑架构。
解读: 该研究提出的多模式整流拓扑对阳光电源的核心业务具有极高价值。在光伏逆变器（尤其是组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan系列）中，宽输入电压范围下的高效率转换是提升系统发电量和降低度电成本的关键。该多模式技术可优化DC/DC变换级，显著提升在极端电压工况下的转换效率，有助于进一步缩小产品体积...
磁感应：概念、定义与应用
Magnetic-Inductance: Concept, Definition, and Applications
Ming Cheng · Wei Qin · Xinkai Zhu · Zheng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文针对传统磁路分析法无法描述交变磁通相位偏移与幅值衰减的局限，提出了“磁感应”这一新物理概念。该方法完善了电磁器件的磁路分析理论，为电磁场分析提供了更精确的工具，有助于优化电力电子设备的磁性元件设计。
解读: 该研究提出的“磁感应”概念对阳光电源的核心磁性元件（如逆变器电感、储能变流器PCS中的高频变压器）设计具有重要指导意义。在PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器中，磁性元件的损耗与发热是影响效率与可靠性的关键。引入该理论可提升磁场仿真精度，优化电感设计，从而降低磁滞与涡流损耗，提升整机功...
基于梯度下降优化的电动汽车充电器灰箱阻抗建模
A Gradient-Descent Optimization Assisted Gray-Box Impedance Modeling of EV Chargers
Lu Wang · Zian Qin · Pavol Bauer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
针对电动汽车充电器输入阻抗建模中，白箱法受限于参数保密性、黑箱法受限于测量噪声的问题，本文提出了一种基于梯度下降（GD）优化的灰箱建模方法。通过敏感性分析，该方法能有效提取充电器阻抗特性，提升了在复杂电网环境下的建模精度与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要意义。通过灰箱建模方法，公司可以更精准地评估充电桩在不同电网环境下的阻抗特性，从而优化控制策略，有效抑制充电桩与电网之间的谐波交互及潜在的振荡风险。这不仅能提升充电桩的并网稳定性，还能为iSolarCloud智能运维平台提供更深层的设备健康状态评估依据。建...
一种用于LLC四元矩阵变压器的内部磁芯端子集成方法
An Internal Magnetic Core Termination Integration Method for LLC Four-Elemental Matrix Transformer
Qunfang Wu · Menghan Jiang · Zhifeng Sun · Qin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对现有四元矩阵变压器将次级整流器件（SR）置于磁芯外部导致的占地面积大及磁芯损耗问题，本文提出了一种内部磁芯端子集成方法。通过挖掘上下磁板中心区域并集成SR，有效优化了空间布局与电气性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着高功率密度成为光伏与储能产品的核心竞争力，矩阵变压器在LLC拓扑中的应用日益广泛。该集成方法通过优化磁芯结构与SR布局，能显著减小变换器体积并降低寄生参数带来的损耗，有助于提升阳光电源PowerTitan等储能系统及高功率组串式逆...
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...
一种用于PCB平面电感的新型金字塔绕组，具有更少的铜层和更低的交流铜损
A Novel Pyramid Winding for PCB Planar Inductors With Fewer Copper Layers and Lower AC Copper Loss
Zheyuan Yu · Xu Yang · Gaohao Wei · Yongxing Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
PCB电感因其体积小、可控性好及一致性高等优势被广泛应用，但降低铜损仍是关键挑战。本文针对现有研究对邻近效应关注不足的问题，提出了一种新型金字塔绕组结构，旨在通过优化绕组布局，在减少PCB层数的同时有效降低交流铜损，提升功率密度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的功率变换产品具有显著的工程价值。在组串式逆变器、PowerStack储能系统及充电桩模块中，磁性元件的体积与损耗直接决定了整机的功率密度与散热设计。采用金字塔绕组结构可有效降低高频下的邻近效应损耗，减少PCB层数，从而降低制造成本并缩小磁性元件体积。建议研发团队在下一代高功率密度P...
一种改进的电感寄生电容模型
An Improved Stray Capacitance Model for Inductors
Zhan Shen · Huai Wang · Yanfeng Shen · Zian Qin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种改进的电感寄生电容解析模型。该模型综合考虑了绕组与磁芯中心柱、侧柱及磁轭之间的电容。随着磁芯窗口利用率的提高，后两者在总电容中占比显著增加。文中推导了浮空磁芯/屏蔽层的电位，为高频磁性元件设计提供了理论支撑。
解读: 电感是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能变流器中的核心磁性元件。随着功率密度提升和开关频率增加，寄生电容导致的EMI问题及高频损耗日益突出。该模型能更精确地预测电感寄生参数，有助于优化磁性元件设计，减少高频振荡，提升逆变器与PCS的电磁兼容性（EMC）表现。建议研发...
一种用于高速列车牵引变流器的高适应性多传感器故障诊断方法
An Adaptive Multisensor Fault Diagnosis Method for High-Speed Train Traction Converters
Honghui Dong · Fuzhao Chen · Zhipeng Wang · Limin Jia 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
牵引变流器是高速列车牵引系统的核心安全部件。针对其复杂的拓扑结构，本文提出了一种基于多传感器融合的故障诊断方法。该方法有效解决了传统单传感器诊断在复杂工况下的局限性，为电力电子系统的状态监测与故障预测提供了新的技术路径。
解读: 该研究提出的多传感器融合故障诊断技术对阳光电源的可靠性提升具有重要参考价值。在PowerTitan储能系统及大型组串式逆变器中，通过引入多传感器数据（如电流、电压、温度、振动等）进行深度学习建模，可显著提高对功率模块及关键元器件早期故障的识别精度。建议将此方法集成至iSolarCloud智能运维平台...
一种基于二极管钳位开关的新型晶闸管直流断路器
A New Thyristor-Based DC Circuit Breaker Using Diode Clamping Switching
Kejun Qin · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Ji Shu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种新型直流断路器（DCCB），旨在解决现有方案在绝缘恢复、预充电电源、导通损耗及可靠性方面的局限性。该拓扑通过二极管钳位开关技术，实现了低导通损耗和简化的预充电方案，提升了直流电网故障电流切断的可靠性与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。随着直流侧电压等级的提升，储能系统对直流侧故障保护的要求日益严苛。该新型直流断路器拓扑通过降低导通损耗和简化预充电设计，有助于提升大容量储能变流器（PCS）在直流侧短路故障下的保护响应速度与系统整体效率...
用于快速响应Buck变换器的自励磁平衡式无源可变电感
Self-Excitation, Balanced, Passive Variable Inductor for Fast-Response Buck Converter
Menghan Jiang · Qunfang Wu · Qin Wang · Lan Xiao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
为提升单相电压调节器（VR）的瞬态响应速度，本文提出了一种用于快速响应Buck变换器的自励磁平衡式无源可变电感。该方案利用Buck变换器电感电流的直流偏置分量作为励磁源，随负载增加诱导磁芯饱和，从而实现电感值的动态减小，在不增加复杂控制的前提下优化了瞬态性能。
解读: 该技术通过无源磁性元件设计优化Buck变换器的瞬态响应，对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有参考价值。在户用场景中，负载突变对输出电压稳定性要求较高，该自励磁电感方案无需额外控制电路即可提升动态性能，有助于减小输出滤波电容体积，降低成本并提升功率密度。建议研发团队评估该磁性元件在小功率D...
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