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锂/钠离子电容器电极的缺陷工程:高性能机制、研究进展与未来展望
Defect engineering for high-performance lithium/sodium-ion capacitor electrodes: mechanisms, advances, and future perspectives
Mingyuan Pang · Min Yang · Haohao Zhang · Zhen Kong 等11人 · Applied Energy · 预计 2026年5月 · Vol.410
本文综述了通过缺陷工程调控锂/钠离子电容器电极材料本征性能的研究进展,涵盖空位、掺杂、晶界等缺陷类型对电荷存储动力学、界面稳定性及能量密度的影响机制。
解读: 该文聚焦电极缺陷调控以提升电化学电容器性能,虽非直接针对锂电,但其界面优化与动力学增强策略可迁移至阳光电源PowerTitan和ST系列PCS配套的混合储能系统中,尤其适用于短时高功率调频场景。建议在PCS-电池协同控制算法中引入电极老化状态反馈,结合iSolarCloud平台实现电容型元件健康度在...
p-GaN栅极功率HEMT开关运行下动态关断漏电流的物理经验模型
A Physics-Based Empirical Model of Dynamic IOFF Under Switching Operation in p-GaN Gate Power HEMTs
Yuru Wang · Tao Chen · Mengyuan Hua · Jin Wei 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文基于物理机制,建立了p-GaN栅极高电子迁移率晶体管(HEMT)在开关运行下动态关断漏电流(IOFF)的经验模型。模型综合考虑了开关频率、占空比、关断延迟时间、栅极驱动电压及温度等关键运行条件对漏电流的影响。
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器件的应用前景广阔。该模型揭示了p-GaN HEMT在动态开关过程中的漏电流演变规律,对于优化逆变器及充电桩的驱动电路设计、提升系统效率及热管理水平具有重要指导意义。建议研发团队在下一代高频化、小型化功率模块设计中,引入该...
基于半桥与全桥MMC的串联型海上风电场陆上变流器
HB and FB MMC Based Onshore Converter in Series-Connected Offshore Wind Farm
Gaopeng Guo · Haifeng Wang · Qiang Song · Jiao Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
与传统基于HVDC的海上风电场不同,串联型海上风电场无需海上变压器、电压源变流器及平台,显著降低了成本。本文研究了基于半桥(HB)和全桥(FB)模块化多电平变流器(MMC)的陆上变流器拓扑及其控制策略,旨在优化串联海上风电系统的并网性能与经济性。
解读: 该研究涉及的MMC技术是高压大功率风电变流器的核心演进方向。对于阳光电源而言,随着海上风电向深远海发展,串联型风电场架构能有效降低海上平台成本,与公司风电变流器业务高度契合。全桥MMC(FB-MMC)具备直流故障清除能力,是未来高压直流并网的关键。建议研发团队关注该拓扑在海上风电变流器中的应用,并结...
最小化传感器使用的三相永磁同步电机驱动控制
Control of Three-Phase PMSM Drive With Minimum Sensor Usage
Shaowei Ren · Hui Song · Ruihui Chen · Dianxun Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文研究了最小化传感器使用的三相永磁同步电机(PMSM)驱动控制。为减少电流传感器数量,提出了用于相电流重构的双空间矢量调制(SVM)策略,在一个控制周期内同步执行两次矢量合成。此外,结合扩展卡尔曼滤波等方法,实现了高性能的电机驱动控制。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制,与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联性。在充电桩的功率模块散热风扇控制或风电变流器的电机侧控制中,通过减少电流传感器数量可有效降低硬件成本并提高系统可靠性。建议研发团队关注该电流重构算法在高性能变流器中的应用潜力,以优化系统成本结构,同时评估该算法在复杂...
基于无功功率优化的高性能同步整流CLLC谐振变换器分析
Analysis of High Performance Synchronous Rectified CLLC Resonant Converter With Reactive Power Optimization
Yichen Wang · Feng Wang · Fang Zhuo · Kefan Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
针对CLLC谐振变换器中同步整流与无功功率优化难以同时实现的问题,本文提出了一种综合频率调制与移相优化(CFMPSO)方案。该方案通过协同控制有效降低了变换器的整体损耗,提升了能量转换效率,为高功率密度电力电子变换器的设计提供了理论支撑。
解读: CLLC拓扑是阳光电源储能变流器(如PowerTitan、PowerStack系列)及电动汽车充电桩中实现高效双向DC-DC变换的核心技术。该文章提出的CFMPSO优化方案,能够显著提升变换器在宽电压范围下的效率,直接助力阳光电源提升储能系统及充电桩产品的能效指标。建议研发团队关注该控制策略在数字信...
氮化镓功率器件的稳定性、可靠性与鲁棒性综述
Stability, Reliability, and Robustness of GaN Power Devices: A Review
Joseph Peter Kozak · Ruizhe Zhang · Matthew Porter · Qihao Song 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
氮化镓(GaN)器件在提升电力电子设备的效率、频率及功率密度方面具有革命性意义。然而,其材料特性、器件架构及物理机制与硅(Si)和碳化硅(SiC)存在显著差异,导致了独特的稳定性、可靠性及鲁棒性挑战。本文系统梳理了GaN器件面临的关键技术瓶颈与失效机理。
解读: GaN器件是实现阳光电源下一代高频、高功率密度逆变器及充电桩产品的关键技术路径。随着户用光伏逆变器和电动汽车充电桩向轻量化、小型化发展,GaN的应用能显著降低开关损耗并提升系统效率。建议研发团队重点关注GaN在高温、高压环境下的长期可靠性评估,特别是针对iSolarCloud平台下的运行数据进行失效...
基于概率的MMC分布式控制系统子模块异步PS-PWM建模与分析
Probability-Based Modeling and Analysis for PS-PWM in an MMC Distributed Control System With Sub-Module Asynchrony
Shunfeng Yang · Haiyu Wang · Haiyu Chen · Wensheng Song 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
针对高压直流输电中模块化多电平变换器(MMC)的分布式控制系统,本文研究了本地控制器晶振制造公差导致的子模块(SM)载波异步问题。通过概率建模,分析了载波异步对相移PWM(PS-PWM)性能的影响,为提升大功率变换器的控制精度提供了理论支撑。
解读: 该研究针对MMC架构下的分布式控制同步问题,对阳光电源的高压大功率储能系统(如PowerTitan系列)及未来可能涉及的柔性直流输电技术具有重要参考价值。MMC作为高压大功率变换的核心拓扑,其控制精度直接影响并网谐波性能与系统稳定性。建议研发团队关注该概率建模方法,以优化大规模子模块集群的同步控制策...
基于机器学习的高频BH曲线测量探头偏斜校正
Machine-Learning-Based Probe Skew Correction for High-Frequency BH Loop Measurements
Yakun Wang · Song Liu · Jun Wang · Binyu Cui 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
在高频PWM变换器中,磁性元件的特性表征至关重要。BH曲线测量是分离磁芯损耗的主要电学方法,但极易受到探头相位偏斜的影响。本文提出一种基于机器学习的校正方法,作为传统硬件去偏斜技术的替代方案,有效提升了高频磁性元件损耗测量的准确性。
解读: 磁性元件(电感、变压器)是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能变流器及电动汽车充电桩的核心部件。随着产品向高频化、高功率密度发展,磁芯损耗的精确测量直接影响效率优化与热设计。该研究提出的机器学习校正方法,可集成至公司研发中心的功率测试平台,提升对SiC/GaN高频变换器中磁性元件的建模精度...
通过消除电流过零时间抑制半控型开绕组永磁同步发电机系统的谐波电流
Harmonic Current Suppression of the Semicontrolled OW-PMSG Systems by Eliminating the Current Zero-Crossing Duration
Xinyu Yan · Xueqing Wang · Hui Song · Mingzhi He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文针对半控型开绕组永磁同步发电机(OW-PMSG)系统,提出了一种结合全控型变换器与半控型整流器的改进拓扑。通过引入新型双模式控制策略,有效抑制了电流过零期间产生的谐波电流,提升了系统输出电能质量。
解读: 该研究针对风电变流器中的半控型拓扑优化,对阳光电源风电变流器产品线具有参考意义。通过改进控制策略抑制谐波,有助于提升风电变流器的电能质量与系统效率,降低对滤波器的设计要求。建议研发团队关注该“双模式控制策略”在降低变流器损耗及提升弱电网适应性方面的应用潜力,特别是在优化风电变流器控制算法以应对复杂电...
多芯片IGBT模块紧凑热模型的分区解耦算法
A Partition Decoupling Algorithm for Compact Thermal Model in Multichip IGBT Modules
Weisheng Guo · Mingyao Ma · Hai Wang · Hanyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种用于多芯片IGBT模块紧凑热模型的分区解耦算法,旨在降低计算负担。该方法将复杂的耦合热模型拆分为具有共享接口的独立子模型,利用上一时间步的耦合功率损耗数据进行计算,有效提升了热仿真的效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统及风电变流器)具有重要意义。随着功率密度不断提升,IGBT模块的热管理成为系统可靠性设计的瓶颈。该分区解耦算法能显著提升多芯片模块在复杂工况下的热仿真速度,有助于研发团队在产品设计阶段快速评估...
基于改进型多复系数滤波器的永磁同步电机驱动电流测量误差补偿
Current Measurement Error Compensation Based on Modified Multiple Complex-Coefficient Filters in PMSM Drives
Pingyue Song · Yuankui Wang · Enlin Ma · Lijian Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
电流测量误差(CME)包括偏移和增益误差,会导致永磁同步电机(PMSM)dq轴电流中出现一阶和二阶谐波。由于热漂移引起的CME在运行过程中会发生变化,需在线补偿。本文提出了一种基于改进型多复系数滤波器的CME在线补偿策略。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制,与阳光电源的风电变流器及储能系统中的PCS电机控制逻辑具有技术同源性。在风电变流器中,高精度的电流采样对于实现高性能的矢量控制至关重要。该补偿策略能有效抑制因传感器热漂移引起的电流谐波,提升变流器在极端工况下的控制精度和稳定性。建议研发团队关注该算法在风电变流器电流环控制...
无刷绕线转子同步起动发电机的直流励磁系统在线故障诊断
Online Fault Diagnosis for Excitation System With DC Excitation in Brushless Wound-Rotor Synchronous Starter-Generator
Ningfei Jiao · Ke Wang · Jinlu Wang · Chenghao Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对无刷绕线转子同步起动发电机(BWRSSG)的励磁系统,提出了一种有效的在线故障诊断方法。通过分析主励磁机(ME)在不同故障状态下定子电流的波形特征,结合平均值分析等手段,实现了对励磁系统故障的精准识别与诊断,提升了系统的运行可靠性。
解读: 该文章研究的是航空或特种电机领域的无刷励磁系统故障诊断,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能变流器(PCS)及风电变流器业务在拓扑结构上存在差异。然而,其核心方法论——基于电流波形特征分析的在线故障诊断技术,对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台具有参考价值。建议将此类信号处理与特征提取算法应用...
交流滤波用金属化薄膜电容器的加速老化测试与失效机理分析
Accelerated Degradation Testing and Failure Mechanism Analysis of Metallized Film Capacitors for AC Filtering
Bo Yao · Xing Wei · Yichi Zhang · Pedro Correia 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对风电及牵引系统等工业应用中关键的交流滤波薄膜电容器,填补了其在真实应力条件下老化与失效分析的研究空白。文章通过加速退化测试,深入探讨了金属化薄膜电容器在实际工况下的失效机理,为提升电力电子设备的长期运行可靠性提供了理论依据与数据支撑。
解读: 薄膜电容器是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、风电变流器以及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)中的核心无源器件,其寿命直接决定了整机的可靠性。本文提出的加速老化测试方法和失效机理分析,可直接应用于阳光电源的可靠性实验室,优化电容选型标准与降额设计。建议研发团队结合该研究,...
增强型GaN p型场效应晶体管中的极化增强电导
Polarization-enhanced conductivity in enhancement-mode GaN p-FET
Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jialin Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文报道了一种通过极化工程实现高电导率的增强型GaN p型场效应晶体管。利用AlN/GaN超晶格中的自发和压电极化效应,显著增强了空穴载流子浓度与迁移特性,从而在常关型器件中实现了优异的导通性能。实验结果表明,极化诱导的二维空穴气有效调制了p型沟道电导,提升了器件的电流开关比和阈值电压稳定性。该策略为高性能GaN基互补电路的发展提供了可行路径。
解读: 该GaN p-FET极化增强技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。通过AlN/GaN超晶格结构提升的载流子特性,可显著改善SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的导通性能,有助于降低开关损耗。特别是在1500V高压系统中,该技术可提升GaN器件的可靠性和效率。同时,增强型p-FET的...
基于移相载波脉宽调制
PSC-PWM)的单相级联H桥逆变器实时计算方法
Junpeng Ma · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · Wensheng Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
数字控制中计算延迟和占空比更新滞后会降低电力变换器的动态性能。本文提出了一种针对采用移相载波脉宽调制(PSC-PWM)的单相级联H桥(CHB)逆变器的实时计算方法,旨在消除数字计算带来的时间延迟,从而提升系统的动态响应能力。
解读: 该研究针对级联H桥(CHB)拓扑的实时控制优化,对阳光电源的高压大功率光伏逆变器及储能变流器(PCS)具有重要参考价值。CHB拓扑常用于中高压并网场景,通过消除数字计算延迟,可显著提升逆变器在弱电网环境下的动态稳定性及对电网扰动的响应速度。建议研发团队将其应用于大功率组串式逆变器或储能系统控制算法的...
用于增强电流平衡和降低寄生电感的SiC功率模块对称与交错端子布局
Symmetric and Staggered Terminal Layouts for Enhanced Current Balance and Reduced Parasitic Inductance in SiC Power Modules
Ying Wang · Xi Jiang · Song Yuan · Runze Ouyang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种用于4并联碳化硅(SiC)MOSFET半桥功率模块的全对称布局方案。该方案使模块内各功率回路在x轴、y轴及中心点均保持物理与电气对称,确保了各回路电感的一致性,从而实现了模块内部电流的均衡分配。
解读: 该技术对阳光电源的SiC组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)具有重要参考价值。随着公司产品向高功率密度和高开关频率演进,SiC器件的并联均流与寄生电感抑制是提升效率和可靠性的关键。该对称布局设计可直接应用于公司大功率SiC模块的封装优化,有助于降低开关损耗与电...
一种用于微电网保护的Δ型直流断路器
A Δ-Source DC Circuit Breaker for Microgrid Protection
Chen Wang · Weizhang Song · Haobo Zhang · Ke Jia 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对传统Z源断路器存在的非共地、源侧故障电流大及自主断路范围窄等问题,本文提出了一种新型双向Δ源直流断路器拓扑。该拓扑利用三绕组耦合电感,能够产生高电压增益,有效提升微电网直流侧的故障切断能力与系统保护可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及微电网解决方案具有重要参考价值。直流侧故障保护是高压储能系统安全的核心,该Δ源拓扑通过耦合电感实现高效故障电流抑制,有助于提升PCS在直流侧短路情况下的保护响应速度和系统安全性。建议研发团队评估该拓扑在直流微电网及大型储能电...
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...
一种用于永磁同步电机且具有增强周期性扰动衰减能力的双环预测控制结构
A Dual-Loop Predictive Control Structure for Permanent Magnet Synchronous Machines With Enhanced Attenuation of Periodic Disturbances
Zhanfeng Song · Yaqi Wang · Tingna Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
在永磁同步电机(PMSM)控制中,预测控制器因其优异的动态响应而备受关注。然而,死区效应和采样误差引起的周期性扰动会降低电机性能。为抑制这些扰动,本文提出了一种双环预测控制结构,通过引入谐振控制器增强对周期性扰动的衰减能力,有效提升了系统的稳态精度与鲁棒性。
解读: 该研究提出的双环预测控制及周期性扰动抑制策略,对阳光电源的电机驱动类业务(如风电变流器、储能系统中的辅助电机控制或未来潜在的电动汽车充电桩功率模块散热风机控制)具有参考价值。在风电变流器领域,PMSM的精确控制是提升风能转换效率的关键,该算法有助于降低死区效应带来的谐波干扰,提升变流器输出电能质量。...
基于复用技术的电池多串均衡开关电容均衡器拓扑、建模与优化
Topology, Modeling, and Optimization of Switched-Capacitor Equalizer Based on Multiplexing Technology for Multiple Battery Strings
Longzhou Luo · Jinyu Wang · Yanglin Zhou · Song Ci · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
传统开关电容均衡器通常仅限于单串电池组。本文提出一种基于电容网络复用技术的新型开关电容均衡器,不仅能实现单串内部电池间的电压均衡,还能实现多串电池组之间的电压均衡。该技术通过电容网络复用,有效提升了多串联电池系统的均衡效率与灵活性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大型储能系统具有重要应用价值。目前储能系统多采用多簇并联架构,簇间及簇内电池一致性是影响系统寿命与容量利用率的关键。该复用型均衡拓扑能有效解决多电池簇间的电压差异,提升系统整体可用容量。建议研发团队评估该拓扑在BMS中的集成可行性,特别是...
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