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具有AlN超晶格背势垒的SiC衬底双通道AlGaN/GaN肖特基势垒二极管
Double-channel AlGaN/GaN Schottky barrier diode with AlN super back barrier on SiC substrate
Tao Zhang · Junjie Yu · Heyuan Chen · Yachao Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
本文报道了一种在SiC衬底上制备的具有AlN超晶格背势垒结构的双通道AlGaN/GaN肖特基势垒二极管。通过引入AlN超晶格作为背势垒，有效抑制了二维电子气向衬底方向的扩展，增强了载流子 confinement 效应，提升了器件的反向阻断能力与正向导通性能。该结构实现了高击穿电压与低泄漏电流的优异平衡。实验结果表明，器件具有较低的开启电压和高电流密度，同时反向击穿电压显著提高。该设计为高性能GaN基功率二极管的发展提供了可行方案。
解读: 该双通道AlGaN/GaN肖特基二极管技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。AlN超晶格背势垒结构可显著提升GaN器件的击穿电压和导通特性,这对SG系列1500V光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频化设计至关重要。特别是在三电平拓扑中,该技术可用于优化快恢复二极管的性能,有助于提升系统效率和...
五相永磁电机增强型容错模型预测电流控制
Enhanced Fault-Tolerant Model Predictive Current Control for a Five-Phase PM Motor With Continued Modulation
Tao Tao · Wenxiang Zhao · Yang He · Yu Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
针对五相永磁电机单相开路故障，本文提出了一种具有连续调制功能的增强型容错模型预测电流控制方法。该方法通过重构故障后的矢量分布并采用多步矢量选择策略，实现了标准脉宽调制，有效提升了电机在故障状态下的运行可靠性与控制性能。
解读: 该技术主要针对多相电机驱动控制，虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏逆变器和储能PCS，但其提出的“容错模型预测控制”与“故障重构”策略在电力电子变换器领域具有通用性。对于阳光电源的风电变流器业务，该类多相/多电平容错控制算法可作为提升变流器可靠性的技术储备；同时，在储能系统（如PowerTitan）...
高熵Bi0.5Na0.5TiO3基陶瓷电容器中增强的静电储能性能
Enhanced electrostatic energy-storage performances in the high-entropy Bi0.5Na0.5TiO3-based ceramic capacitors
Wenjie Xie · Wenjing Yu · Yang Yang · Yuanyuan Gong 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
本文研究了一种基于高熵设计的Bi0.5Na0.5TiO3基陶瓷电容器，通过多元素掺杂策略调控晶格畸变与弛豫行为，显著提升了其静电储能性能。实验结果表明，该材料具有较高的储能密度与效率，归因于增强的极化强度和抑制的滞后损耗。微观结构分析揭示了高熵效应对畴结构细化和介电响应均匀性的促进作用。该工作为高性能储能陶瓷的设计提供了新思路。
解读: 该高熵陶瓷电容器技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，高储能密度陶瓷电容可替代传统薄膜电容，用于直流母线支撑、滤波和脉冲功率缓冲环节，显著减小体积和重量。其高效率、低滞后损耗特性可降低无功损耗，提升变流器整体效率。在SG系列光伏逆变器的MP...
一种降低计算负担的五相永磁电机简化容错模型预测控制
Simplified Fault-Tolerant Model Predictive Control for a Five-Phase Permanent-Magnet Motor With Reduced Computation Burden
Tao Tao · Wenxiang Zhao · Yuxuan Du · Yu Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种针对五相永磁电机驱动的容错有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略。通过利用由两个基本矢量合成的虚拟电压矢量，有效降低了计算复杂度并简化了控制模型，同时提升了系统的稳态性能。
解读: 该技术主要针对多相电机驱动，虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但其提出的“虚拟矢量合成”与“降低计算负担”的MPC优化思路，对提升阳光电源大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及风电变流器的控制性能具有参考价值。在复杂电网环境下，通过简化模型预测算法，可降低对...
一种用于波浪能转换的含复合转子磁场调制螺杆设计
Design of a Magnetic Field Modulated Screw Containing Composite Rotors for Wave Energy Conversion
Tao Xia · Zihao Li · Haitao Liu · Yangfei Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文设计并分析了一种分段调制磁性丝杠（SMMLS）。该装置由三个同轴管状部件组成：包含环形永磁体的内定子、由铁磁材料组成的中间螺旋调制环，以及由嵌入非磁性框架中的分段螺旋永磁体组成的外部转子。该装置旨在实现波浪能的高效转换。
解读: 该文献研究的是波浪能转换中的磁场调制技术，属于海洋能发电领域。阳光电源目前的业务核心聚焦于光伏、储能、风电变流及充电桩，暂未涉及波浪能发电业务。虽然该研究涉及的磁场调制与电机设计原理（如永磁同步电机）在底层物理层面有一定共性，但其应用场景与阳光电源现有产品线（如PowerTitan储能系统或光伏逆变...
单绕组无轴承开关磁阻电机相换向优化的直接转矩控制
Direct Torque Control With Phase Commutation Optimization for Single-Winding Bearingless Switched Reluctance Motor
Tao Zhu · Xin Cao · Qiang Yu · Zhiquan Deng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文针对单绕组无轴承开关磁阻电机，提出了一种优化相换向的直接转矩控制方法。相比传统控制，该方法显著降低了转矩脉动和绕组电流有效值。针对现有方法中电压矢量选择不合理及全周期控制带来的问题，通过优化换向策略，提升了系统的控制性能与运行效率。
解读: 该研究聚焦于开关磁阻电机（SRM）的先进控制算法，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器领域，尚未大规模布局无轴承电机驱动，但其核心的转矩脉动抑制与电压矢量优化逻辑，与阳光电源在风电变流器及高性能电机驱动控制算法的研发逻辑具有技术同源性。建议研发团队关注该类电机在工业驱动...
牵引变流器中晶体管与电流传感器故障的综合诊断方法
A Comprehensive Diagnosis Method for Transistor and Current Sensor Faults in Traction Converters
Hongwei Tao · Yunquan Song · Zhen Huang · Jinqiu Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
牵引变流器是电力牵引系统的核心，其可靠性至关重要。本文提出了一种针对牵引变流器中晶体管开路故障及电流传感器故障的综合诊断方法，旨在降低运行风险，提升系统安全性与效率。
解读: 该研究提出的故障诊断方法对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PowerTitan/PowerStack）中，功率器件（IGBT/SiC）的开路故障及电流传感器漂移是影响系统可用性的关键因素。该诊断技术可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时...
基于双机注入法的绕线转子同步起动/发电机无传感器起动策略
Dual-Machine Injection Method-Based Sensorless Starting Strategy for Wound-Rotor Synchronous Starter/Generator
Jichang Peng · Weiguo Liu · Ningfei Jiao · Tao Meng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
绕线转子同步起动/发电机（WRSSG）在现代航空领域应用广泛。由于WRSSG在起动过程中电感凸极性存在不确定性（可能发生变化、消失或反转），导致低速区无传感器起动控制困难。本文提出了一种用于WRSSG无传感器控制的双机注入法，有效解决了上述挑战。
解读: 该文献研究的无传感器控制及注入法主要针对航空电机领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及风电变流器业务在应用场景上有显著差异。然而，其核心的“无传感器控制”和“参数鲁棒性优化”算法思想，可为阳光电源在极端工况下（如弱电网或电机参数动态变化）的电机驱动及变流器控制提供技术参考。建议研发团队关注其...
用于数据中心中间总线变换器的伪部分功率处理多电平模块化高增益开关槽变换器
Pseudo Partial Power Processing Multilevel Modular High Gain Switched Tank Converter for Data Center Intermediate Bus Converter
Tao Zhang · Xiaoying Chen · Xingpeng Yu · Hongbiao Xie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种用于数据中心应用的伪部分功率处理（P-PPP）多电平高降压增益开关槽变换器（HGSTC）。该拓扑由高降压增益模块、低压侧整流器及非隔离自耦变压器组成，其中自耦变压器是实现P-PPP结构的关键，相比全功率处理方案显著提升了效率与功率密度。
解读: 该技术主要针对数据中心高压直流供电架构，通过伪部分功率处理（P-PPP）提升DC-DC变换效率，这对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及工商业光伏配套的DC-DC变换环节具有参考价值。虽然目前阳光电源核心业务集中在光储逆变，但随着公司在数据中心能源管理及模块化电源领域的拓展，该高功率密...
电压源逆变器中具有停滞消除和采样扰动抑制的调制无模型预测电流控制
Modulated Model-Free Predictive Current Control for Voltage Source Inverters With Stagnation Elimination and Sampling Disturbance Suppression
Tao Rui · Zheng Yin · Cungang Hu · Geye Lu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
针对电压源逆变器（VSI），本文提出了一种新型调制无模型预测电流控制（MFPCC）策略。该方法旨在解决传统查表法MFPCC中因电压矢量数量限制、电流梯度更新滞后及采样扰动导致的性能瓶颈，通过改进调制策略与梯度估计，显著提升了输出电流的质量与系统动态响应能力。
解读: 该技术直接优化了逆变器的核心控制算法，对阳光电源的组串式逆变器（SG系列）及集中式逆变器具有极高的应用价值。通过引入调制型无模型预测控制，可有效降低电流谐波，提升在弱电网环境下的并网稳定性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台下的控制参数自适应优化，并针对PowerTitan等储...
基于共模传导电压多频选择的光伏系统直流串联电弧故障检测方法
DC Series Arc Fault Detection Method in Photovoltaic System Based on Multiple Frequency Selections for Common-Mode Conductive Voltage
Haining Wang · Xiaozhou Wang · Tao Fan · Jian Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
直流串联电弧故障是光伏系统火灾的主要诱因。传统检测方法依赖宽带电流传感器采集电弧信号，对硬件性能要求极高。本文提出一种基于共模传导电压多频选择的检测方法，通过提取特定频率特征，降低了对硬件采样带宽的依赖，为光伏系统电弧故障检测提供了更具成本效益和可靠性的技术路径。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及户用逆变器产品线具有极高的应用价值。目前光伏电站对直流侧安全（AFCI功能）要求日益严苛，传统电流采样法成本高且易受干扰。该研究提出的共模电压检测法，有望通过优化逆变器内部采样电路，在不显著增加硬件成本的前提下，提升电弧故障检测的灵敏度与准确性。建议研发...
基于多级结构的绕线式同步起动/发电机低速区转子位置估计
Multi-Stage-Structure-Based Rotor Position Estimation for a Wound-Field Synchronous Starter/Generator in the Low-Speed Region
Tao Meng · Weiguo Liu · Xu Han · Ningfei Jiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文提出了一种针对航空绕线式同步起动/发电机（WFSSG）在低速区域的在线转子位置估计新方法。该方法利用主电机定子与转子绕组间的互感随转子位置变化的特性，不依赖于磁凸极性。通过注入高频旋转电压，实现了低速下的精确位置感知。
解读: 该文献研究的转子位置估计技术主要针对航空领域的高速/低速起动发电机，与阳光电源现有的风电变流器及光伏逆变器业务存在差异。然而，其核心技术——基于高频注入的无传感器控制算法，在风电变流器（特别是直驱永磁风力发电机）的低速运行及零速穿越控制中具有一定的参考价值。建议研发团队关注该类算法在提升风电变流器低...
航空三级起动/发电机在低速区域无需高频信号注入的转子位置估计
Rotor Position Estimation for Aviation Three-Stage Starter/Generators in the Low-Speed Region Without High-Frequency Signal Injection
Tao Meng · Weiguo Liu · Ningfei Jiao · Xu Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
针对航空三级起动/发电机（ATSG）主电机在低速区磁凸极性多变导致无传感器起动困难的问题，本文提出了一种基于主励磁机（ME）谐波电流的转子位置估计新方法，实现了无需高频信号注入的低速区位置检测。
解读: 该研究聚焦于航空电机的高精度无传感器控制，虽然应用场景为航空领域，但其核心技术——基于谐波分析的转子位置估计，对阳光电源的电机驱动及变流器控制具有参考价值。特别是在风电变流器或未来高性能电机驱动产品中，若需在低速区实现无传感器起动以降低硬件成本和提升系统可靠性，该算法的谐波提取思路可作为技术储备。建...
一种具有动态振铃抑制功能的GaN功率HEMT智能栅极驱动IC
A Smart Gate Driver IC for GaN Power HEMTs With Dynamic Ringing Suppression
Wei Jia Zhang · Jingshu Yu · Wen Tao Cui · Yahui Leng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
传统的GaN功率晶体管栅极驱动方案依赖外部控制器和分立元件，导致系统复杂且寄生参数增加。本文提出一种集成化智能栅极驱动IC，通过分段输出级和动态驱动技术，有效抑制开关过程中的振铃现象，优化GaN器件的高频开关性能，提升功率密度与可靠性。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在提升阳光电源户用光伏逆变器及微型逆变器功率密度方面具有巨大潜力。该智能驱动IC通过集成化设计抑制振铃，能有效解决高频开关下的EMI问题，降低对复杂外围电路的依赖。建议研发团队关注该技术在下一代高频、高效率户用逆变器及小型化充电桩中的应用，以进一步缩小产品体积并提升转换效率，...
气囊式压缩超临界二氧化碳储能动态建模
Dynamic Modeling of Gasbag-Structured Compressed Supercritical Carbon Dioxide Energy Storage
Xiaoming Liu · Jun Liu · Yu Zhao · Kezheng Ren 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
为缓解高渗透率可再生能源带来的不利影响，大规模长时储能系统（LSLD-ESSs）受到广泛关注。现有技术如抽水蓄能和压缩空气储能受限于地理条件。为此，气囊式压缩超临界二氧化碳储能（G-CSCES）被提出，但当前研究多集中于㶲经济性优化，且传统洞穴式模型不适用于G-CSCES，限制了其在辅助服务中的应用。本文提出包含热力学与功率动态的G-CSCES综合动态模型，以提升其在电力系统频率调节中的适用性，并在实际系统上验证了模型有效性。
解读: 该G-CSCES动态建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要参考价值。研究提出的热力学与功率动态综合模型可为阳光电源储能系统的频率调节功能提供新思路，特别是在构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术中，可借鉴其动态响应建模方法优化控制算法。该技术突破传统地理限制的长时...
基于3纳米绝缘层的高性能MIM/p-GaN栅极HEMT
High-Performance MIM/p-GaN Gate HEMTs With a 3-nm Insulator for Power Conversion
Zhibo Cheng · Xiangdong Li · Jian Ji · Lu Yu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月
正向偏置栅极击穿电压 ${V}_{\text {G- {BD}}}$ 较低的肖特基型 p - GaN 栅极高电子迁移率晶体管（HEMT）在开关过程中容易发生故障。在这项工作中，提出了一种在 p - GaN 层顶部具有 TiN/Al₂O₃/TiN（30/3/40 纳米）金属 - 绝缘体 - 金属（MIM）结构的高性能 MIM/p - GaN 栅极 HEMT。与传统的肖特基型参考器件相比，MIM/p - GaN 栅极结构成功地将 ${V}_{\text {G- {BD}}}$ 从 11.4 V 提高...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项MIM/p-GaN栅极HEMT技术对我们的核心产品线具有重要战略价值。该技术通过在p-GaN层上集成超薄3nm Al2O3绝缘层的金属-绝缘体-金属结构，将栅极击穿电压从11.4V提升至14.1V，最大工作栅压从5.1V提升至7.0V，这直接解决了传统肖特基型p-GaN...
采用PCB走线集成的两相谐振开关电容变换器
A Two-Phase Resonant Switched-Capacitor Converters Using PCB Trace Integration
Longyang Yu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song · Tao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
谐振开关电容变换器具有无电容电流尖峰、实现软开关、高可靠性和高效率的优点，但因使用分立谐振电感而限制了功率密度。为此，本文提出一种基于PCB铜箔走线集成谐振电感的方法，应用于两相谐振开关电容变换器。该方法基于直接耦合理论，利用两相变换器在相内PCB走线的耦合，缩短走线长度并降低铜损，同时消除分立电感的铁芯损耗。所提方法可提升轻载效率与功率密度，并降低分立电感成本。实验搭建了240W GaN基原型样机，对比验证了该集成方法的有效性。结果表明，采用PCB走线电感的样机具有更高的轻载效率和功率密度。
解读: 该PCB走线集成谐振电感技术对阳光电源储能与充电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，可通过PCB走线替代分立电感，显著提升轻载效率和功率密度，降低磁性元件成本。该技术与阳光电源现有GaN器件应用形成协同，特别适用于车载OBC充电机等空间受限场景。两相谐振开关电容拓扑的软开...
确定寒冷气候下电动汽车最佳电池预热截止温度的系统性方法
A systematic approach for determining the optimal battery preheating cut-off temperature for electric vehicles operating in cold climates
Zhenyi Tao · Cheng Lin · Yu Tian · Peng Xi 等6人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 在寒冷气候下，由于电池在低温条件下性能下降而引发的续航焦虑，严重阻碍了电动汽车（EV）的广泛普及。电池预热被视为解决这一问题的有效手段。然而，由于需要在不同环境条件、电池状态和车辆功率需求之间权衡预热能耗与电池性能恢复效果，确定合理的预热截止温度仍具挑战性。本研究探讨了预热截止温度对电池可用能量的影响，并提出了一种用于确定最佳电池预热截止温度的系统性方法。同时，本文还设计了一种加热策略，旨在最大化电池可利用能量并满足电动汽车冷启动时的功率需求。结果表明，无论采用何种加热系统，所提出的策略均...
解读: 该研究对阳光电源储能系统及充电桩产品具有重要价值。电池预热优化策略可直接应用于ST系列PCS的热管理算法,通过精确控制预热截止温度,在PowerTitan等大型储能系统中平衡加热能耗与性能恢复,提升低温环境下的能量利用率。对充电站业务,可开发智能预热功能,结合iSolarCloud平台实现环境自适应...
面向多场景泛化的多阶段动态规划在线调度方法：基于通用价值函数学习的配电网调度
Scenario-Generalized Multi-Stage Dynamic Programming for Online Dispatch of Distribution Networks via Universal Value Function Learning
Zhenning Pan · Yukun Deng · Tao Yu · Yufeng Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文提出场景泛化的多阶段动态规划（S-MSDP）方法，通过学习映射场景上下文到价值函数的通用模型，实现配电网在线调度的零样本适应能力，无需重训练即可应对分布外不确定性，提升调度最优性、泛化性与可扩展性。
解读: 该研究对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及PowerTitan/ST系列储能PCS的实时协同调度具有重要价值。其通用价值函数框架可嵌入iSolarCloud的AI调度引擎，提升光储系统在负荷/新能源出力突变等未知场景下的自适应决策能力；建议在PowerTitan集群调度中集成S-MSDP算...
一种基于FCS-MPC的无阈值牵引逆变器开路故障诊断方法
An FCS-MPC-Based Threshold-Free Diagnosis Method for Open-Circuit Faults in Traction Inverters
Hongwei Tao · Yunquan Song · Zhen Huang · Yunjun Yu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
针对牵引系统中两电平逆变器常见的开路故障，提出一种基于有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）的无阈值故障诊断方法。通过分析正常与故障工况下的代价函数估计值生成残差序列，遍历该序列获取最小残差以定位故障，并引入残差变化率进行故障结果的二次确认。该方法无需设定阈值，也无需额外硬件。实验结果表明，该方法在参数失配情况下具有较强鲁棒性，可在八分之一个电周期内准确诊断开路故障，验证了其有效性和可行性。
解读: 该无阈值开路故障诊断技术对阳光电源储能变流器和新能源汽车产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan系统，该方法可在八分之一电周期内快速诊断IGBT开路故障，无需额外传感器即可提升系统可靠性，降低硬件成本。对于车载OBC和电机驱动产品，基于FCS-MPC的诊断方法与现有控制策...
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