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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...
基于坐标变换的级联风电系统中QAB变换器灵活功率解耦控制
Flexible Power Decoupling Control for QAB Converters in Cascaded Wind Power Systems by Coordinate Transformation
Xin Peng · Xibo Yuan · Yonglei Zhang · Chen Wei 等7人 · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18
本文提出一种基于坐标变换的级联风电系统中QAB变换器的灵活功率解耦控制策略。该方法通过优化QAB变换器绕组电流应力，有效降低器件热应力，提升系统运行效率与可靠性。所提控制策略在实现功率解耦的同时，增强了系统在动态工况下的稳定性，适用于新型级联式风力发电系统。
解读: 该QAB变换器功率解耦控制技术对阳光电源储能与风电产品线具有重要应用价值。通过坐标变换实现的灵活功率解耦控制，可优化ST系列储能变流器的多绕组变压器设计，降低PowerTitan大型储能系统中功率器件的热应力。该技术的动态稳定性提升特性，也可应用于公司风电变流器产品的功率控制优化。此外，其多物理场耦...
一种带占空比补偿的LLC谐振变换器数字同步整流控制策略
A Digital Synchronous Rectification Control Strategy With Duty-Ratio Compensation for LLC Resonant Converters
Haihong Qin · Yang Zhang · Zhenhua Ba · Ziyue Zhu 等6人 · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18
为缓解高频下的占空比损耗问题，本文提出一种通过补偿导通时间损失来调节开关时序的数字控制策略。通过分析高频下占空比损失的机理，建立了可实时量化不同负载和频率下导通时间损失的数学模型，并利用数字信号处理器对同步整流管的导通时间进行补偿与优化，从而提升变换器的效率与动态性能。
解读: 该LLC谐振变换器数字同步整流控制策略对阳光电源储能与充电产品线具有直接应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，LLC拓扑广泛应用于宽电压范围的双向变换，本文提出的占空比补偿算法可通过DSP实时量化高频下的导通时间损失，优化同步整流管开关时序，有效提升轻载和变频工况下的转换效率。该技术可直...
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...
用于多变比谐振开关电容拓扑的通用分段滞环控制策略
Universal Segmented Hysteresis Control Strategy for Multiratio Resonant Switched-Capacitor Topologies
Yubo Han · Weihao Hu · Zhenyuan Zhang · Xinxiao Qin 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
谐振开关电容（ReSC）变换器的主要局限在于电压调节能力差。本文提出一种适用于具有多电压变比（VCR）的ReSC变换器的通用分段滞环控制（SHC）策略，以实现电压调节。基于此类变换器固有的离散电压增益特性，SHC在不同增益区间采用分段滞环比较逻辑，实现连续输出电压调节，并确保零电流开关，从而提高功率转换效率（PCE）。文中详细分析了其工作原理及输出特性，并以多变比-多谐振开关电容变换器为例，阐述了SHC的数字实现方法。实验搭建了输入48 V、输出5–9.6 V（最大5 A）的样机，测试波形验证了...
解读: 该分段滞环控制策略对阳光电源储能变流器和车载充电机产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，该技术可实现宽范围电压调节（如电池侧200-900V到直流母线1500V的变换），通过多变比切换和ZCS软开关提升功率密度和效率。对于车载OBC充电机，该ReSC拓扑可简化400V/80...
政府新型储能政策对企业碳排放减排的影响——来自中国的证据
The impact of the government's new energy storage policy on carbon emission reduction of enterprises – Evidence from China
Liming Zhang · Juan Zhanb · Helin Sunb · Qin Lub · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399
摘要 新型储能（NES）是有效整合分布式能源、实现电力行业低碳转型的关键技术。基于2013年至2021年中国上市工业企业的数据，本文采用交错双重差分法（staggered difference-in-differences, DID）考察了政府新型储能政策对碳排放的影响。结果表明，新型储能政策显著促进了企业碳排放强度的下降。经过一系列稳健性检验后，研究结论依然成立。异质性分析显示，该政策对非国有企业（非SOEs）、大中型企业、低能耗行业企业以及清洁能源资源丰富地区的企业具有更为显著的影响。此外，...
解读: 该研究验证了储能政策对企业碳减排的显著促进作用,为阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列PCS在工商业场景的推广提供政策支撑。研究揭示的清洁能源发电占比、储能创新能力和市场化水平三大作用机制,与我司SG系列光伏逆变器+储能系统集成方案高度契合。建议针对非国有、中大型及低能耗行业企业,强化iS...
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...
一种基于反串联线性变压器的双极脉冲源及其多尺度验证
A Bipolar Pulse Source Driven by Reverse-Series-Connected Linear Transformers With Its Multiscale Validation
Chao Zhu · Zheng Fang · Shuangquan Yu · Lingchao Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
在脉冲电场肿瘤消融应用中，双极脉冲因具有更均匀的治疗效果和更少的肌肉收缩而优于单极脉冲。本研究设计了一种基于反串联拓扑结构的线性变压器驱动（LTD）源以产生双极脉冲。放电阶段，各级LTD初级模块接地，具备低隔离电压、开关控制简单可靠及理论上可无限级联的优点。该双极脉冲源由次级绕组反串联的结构相同单极模块构成，但会引入反向感应电动势叠加的副作用。为此，提出一种双极性互补短路电路以消除该效应，并采用负极性电容充电电源提升触发电路稳定性，设计磁芯复位电路以拓展输出脉宽并提高磁芯利用率。多尺度实验结果表...
解读: 该双极脉冲源技术对阳光电源的储能变流器和充电桩产品线具有重要参考价值。其反串联线性变压器拓扑结构可应用于ST系列储能变流器的高频隔离DC-DC模块设计，有助于提升变压器利用率和系统功率密度。文中提出的双极性互补短路技术和磁芯复位方案，对优化PowerTitan储能系统的双向变换效率和动态响应具有启发...
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...
高速列车车载光伏-储能系统集成：基于IGWO-WOA算法的经济-环境优化
Onboard photovoltaic-energy storage system integration in high-speed trains: Economic-environmental optimization via IGWO-WOA algorithm
Wei-na Zhang · Zhe Xua · Ying-Yi Hongb · Zhong-Qin Bia · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400
摘要 随着“双碳”目标的推进，中国正致力于向绿色低碳发展的能源转型。高速铁路作为交通网络的重要组成部分，其能源消耗与碳排放问题日益受到关注。本文提出了一种面向车载能量管理的综合优化框架，该框架集成了车顶光伏系统与车厢一体化储能系统，并将其与牵引供电网络相互联通。为降低电网电能消耗、减少能源成本并削减碳排放，研究分析了不同工况下的负荷需求，并建立了相应的数学模型。选取一条沿线气象条件差异显著的高速铁路线路作为案例进行研究。采用本文提出的IGWO-WOA算法对储能系统的容量及运行功率进行优化，该算法...
解读: 该高铁光储集成系统研究对阳光电源车载能源解决方案具有重要启示。论文提出的IGWO-WOA混合优化算法可应用于ST系列储能变流器的容量配置与功率调度优化,实现11.79%成本降低和12.7%碳减排。其探索-开发平衡策略可融入iSolarCloud平台的预测性维护算法,优化光伏逆变器MPPT控制与储能系...
基于高质量叠层栅介质的Si衬底高效率AlN/GaN HEMT及其在K波段和Ka波段的应用
High-Efficiency AlN/GaN HEMTs With High-Quality Stacked Gate Dielectrics on Si Substrate for K- and Ka-Band Applications
Lingjie Qin · Jiejie Zhu · Qing Zhu · Bowen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
在本文中，我们报道了采用优化的 Al₂O₃/原位 SiN 堆叠栅介质、在 6 英寸硅衬底上制备的用于 K 波段和 Ka 波段应用的高性能 AlN/GaN 金属 - 绝缘体 - 半导体高电子迁移率晶体管（MIS - HEMT）。这些 MIS - HEMT 的栅长小于 0.2 微米，漏源间距为 3 微米，经频率相关的电容 - 电压（C - V）测量验证，其展现出卓越的电学特性和优异的界面质量。此外，通过应力测试证实了器件的可靠性。在 18 GHz 的大信号射频（RF）工作条件下，当漏极电压为 8 V...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文展示的AlN/GaN MIS-HEMT技术虽然聚焦于K/Ka波段射频应用，但其核心技术突破对我们在功率电子领域具有重要的参考价值和潜在协同效应。 该研究在6英寸硅基底上实现的高性能氮化镓器件，与阳光电源在光伏逆变器和储能变流器中大量使用的功率半导体技术路线高度相关...
揭示钠化石墨负极主导的NFPP/HC软包电池热失控机制
Uncovering Sodiated HC dominated thermal runaway mechanism of NFPP/HC pouch battery
Wei Li · Shini Lin · Honghao Xi · Yuan Qin 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391
摘要 钠离子电池（SIBs）因其资源丰富和优异的电化学性能，被认为是大规模储能系统（LSESS）中极具前景的技术。然而，SIBs的安全性鲜有讨论，而热稳定性对其电池应用至关重要，尤其是在LSESS中的应用。本研究揭示了由钠化负极产热主导的Na₃Fe₂(PO₄)(P₂O₇)||硬碳（NFPP/HC）软包电池的热失控机制。基于电池和材料层面的产热分析表明，硬碳（HC）与电解液之间的放热反应在100 °C时即开始发生（NFPP与电解液的放热反应发生在约230 °C），且负极与电解液的反应释放大量热量，...
解读: 该钠离子电池热失控机理研究对阳光电源PowerTitan等大规模储能系统安全设计具有重要参考价值。研究揭示硬碳负极在100°C即开始放热反应,远低于正极材料230°C,且隔膜熔点接近热失控触发温度。这为ST系列PCS的热管理策略优化提供依据:需在电池簇级别加强温度监测,设置更严格的100°C预警阈值...
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）...