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多电平飞机
MEA）中FCS-MPC调节功率变换器的最优滤波器设计
Yuan Gao · Tao Yang · Tomislav Dragicevic · Serhiy Bozhko 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
针对更多电飞机（MEA）直流配电系统，负载端变换器产生的谐波畸变严重影响直流母线电压质量。本文提出通过优化直流滤波器设计，结合有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）来抑制谐波，从而提升系统电能质量。
解读: 该研究关注FCS-MPC控制下的滤波器优化设计，对阳光电源的逆变器及储能PCS产品具有参考价值。虽然应用场景为航空领域，但其核心的MPC控制策略与滤波器协同设计方法，可迁移至阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中，用于优化复杂电网环境下的谐波抑制能力，提升系统在...
基于平均栅极驱动电流提取的SiC MOSFET在线栅极漏电流监测
Online Gate Leakage Current Monitoring for SiC MOSFET Based on Average Gate Drive Current Extraction
Wenyuan Ouyang · Tao Fan · Zhijie Qiu · Dan Zheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对SiC MOSFET栅极结构脆弱的特点，监测栅极漏电流对其可靠性至关重要。本文提出了一种在线监测方法，通过提取平均栅极驱动电流，实现了高监测分辨率与灵活栅极驱动结构的兼容，有效提升了SiC功率器件的在线健康状态评估能力。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中全面引入SiC功率模块以提升功率密度和转换效率，SiC器件的长期可靠性成为关键。该技术提供了一种无需复杂硬件改动的在线监测方案，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器核心功率器件的早期故障预警。建议...
一种用于环形直流微电网的少传感器局部数据驱动故障定位方法
Local Data-Driven Fault Localization Method for Ring-Type DC Microgrid With Fewer Sensors
Hongyi Liu · Hua Han · Xinlong Zheng · Weiwei Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对直流微电网暂态时间短、电流上升快及过流能力弱的特点，本文提出了一种基于少传感器的去中心化离线故障定位方法。该方法不依赖通信，通过数据驱动手段实现精准的线路故障定位，对于提升系统维护效率及故障后快速恢复具有重要意义。
解读: 该研究对于阳光电源的微电网解决方案（如PowerTitan、PowerStack储能系统及工商业光伏系统）具有重要参考价值。在直流微电网或多机并联储能系统中，故障的快速定位是保障系统安全的关键。该方法提出的去中心化、少传感器方案，可降低系统硬件成本并提升运维智能化水平。建议研发团队将其算法逻辑集成至...
一种新型双模式逆变器驱动的开口绕组永磁同步电机系统及其调制策略
A Novel Two-Mode Inverter-Based Open-Winding PMSM Drive and Its Modulation Strategies
Tao Xu · Xueqing Wang · Dianxun Xiao · Xin Meng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种新型双模式逆变器驱动的开口绕组永磁同步电机系统。该系统在中低速下采用混合逆变器模式以实现高功率质量，在高速下切换至共直流母线模式以拓宽调速范围。基于该拓扑，本文还提出了一种适用于任意电压比的调制策略。
解读: 该研究提出的双模式逆变器拓扑及调制策略，主要针对高性能电机驱动领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但其核心技术逻辑（如多模式切换、宽调速范围调制、功率器件高效利用）与阳光电源的电力电子变换技术高度同源。该拓扑中对逆变器模式切换的控制逻辑，可为阳光电源在风电变流器或未...
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...
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...
基于平均栅极驱动电流提取的SiC MOSFET在线栅极漏电流监测
Online Gate Leakage Current Monitoring for SiC MOSFET Based on Average Gate Drive Current Extraction
Wenyuan Ouyang · Tao Fan · Zhijie Qiu · Dan Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
监测碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的栅极泄漏电流至关重要，因为其栅极结构比硅基器件的更为脆弱。然而，现有的栅极泄漏电流监测方法仍无法同时实现高监测分辨率以及与灵活的栅极驱动结构兼容。本文提出了一种基于提取平均栅极驱动电流的碳化硅 MOSFET 在线栅极泄漏电流监测方法。与现有方法相比，该方法实现了亚微安级的监测分辨率。为进行验证，在高频升压转换器中实现了该监测电路。实验结果表明，在整个估计的栅极泄漏电流范围内，该方法的相对误差可接受，并且该方法不会干扰功率转换器的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于平均栅极驱动电流提取的SiC MOSFET栅极漏电流在线监测技术具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统中大规模应用SiC功率器件以提升系统效率和功率密度，器件的可靠性监测已成为产品差异化的关键要素。 该技术的核心价值在于解决了SiC MOSFET栅极结...
具有多波长响应的IGZO/HfOx异质结光电子忆阻器用于神经形态视觉系统
IGZO/HfOx Heterojunction Optoelectronic Memristor With Multiwavelength Response for Neuromorphic Visual System
Jiahui Zheng · Zhihao Tao · Zhuangzhuang Li · Xuanyu Shan 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
宽带隙金属氧化物半导体具备适用于神经形态视觉系统的特性，包括高光吸收效率和持续光电导性。然而，它们对低能量光子的响应能力有限，这阻碍了需要颜色辨别和多光谱信号处理的应用。为应对这一挑战，我们开发了一种具有多波长响应的缺氧铟镓锌氧化物（IGZO）/氧化铪（HfOx）异质结忆阻器。该器件在350 - 680纳米光照下展现出突触功能，如兴奋性突触后电流、双脉冲易化以及图像感知 - 记忆整合。利用光增强和电抑制特性，彩色图像识别在人工神经网络中的准确率达到了85.8%。IGZO的可见光响应归因于能够捕获...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项IGZO/HfOx异质结光电忆阻器技术虽然聚焦于神经形态视觉系统，但其底层创新对我司智能化产品线具有重要参考价值。 该技术的核心突破在于通过氧缺陷工程实现宽带隙氧化物半导体的全光谱响应（350-680nm），这为光伏系统的智能感知提供了新思路。在我司光伏逆变器和储能系...
p-GaN栅极HEMTs的同步光电驱动
SPED）方案演示
Haochen Zhang · Zheng Wu · Longge Deng · Tao Chen 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月
我们展示了一种适用于具有半透明栅电极的常关型 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管（HEMT）的同步光子 - 电子驱动（SPED）方案。通过一个与器件栅极端子同步驱动的紫外发光二极管，该 HEMT 的传导电流可以同时通过光子和电子方式实现导通/关断，充分利用了两种驱动方案的优势并克服了它们的缺点。在导通状态下，由于光电增强导电性，与仅采用电子驱动方案相比，在获得相同导通电流时，栅极过驱动电压可降低约 3 V，同时实现相同的导通电阻。在关断状态下，SPED 方案中的电子栅极可以迅速从栅极堆叠中移除...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项同步光电驱动（SPED）技术针对p-GaN栅极HEMT器件的创新方案具有重要的战略意义。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率半导体器件的性能直接决定了系统的效率、可靠性和功率密度。 该技术的核心价值在于通过紫外LED与电子栅极的协同驱动，实现了两个关键突破：首先...
考虑非恒定应力下键合线退化的大电流IGBT模块寿命预测
Lifetime Prediction of High-Current IGBT Modules Considering Bond Wire Degradation under Non-Constant Stress
Xiaofeng Jiang · Tao Fan · Zhijie Qiu · Dan Zheng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
随着电力电子系统向更高功率和密度演进，大电流IGBT模块可靠性日益受到关注。现有研究多关注恒定应力下键合线脱落前的退化，忽略了实际应用中常见的非恒定应力条件和多次退化跳变。本文提出一种针对大电流IGBT模块键合线退化的寿命预测方法，利用非恒定应力下的退化跳变趋势而无需大量先验失效数据。方法开发了新型退化估计模型DEM，使退化指标（参考温度下导通电阻RCE0）在非恒定应力下独立于结温和负载电流。改进直流功率循环测试以诱导和验证非恒定应力下的键合线退化，引入非恒定应力退化模型NCSDM捕获不同应力水...
解读: 该IGBT寿命预测研究对阳光电源功率模块可靠性管理有重要参考价值。非恒定应力下键合线退化建模与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在实际应用中面临的复杂工况高度吻合。RCE0退化指标与结温和电流解耦的DEM模型可直接应用于阳光PowerTitan储能系统的IGBT模块健康监测。NCSDM捕获的...
基于HPFC特征电压主动注入的线路三相自适应重合闸方案
A Three-Phase Adaptive Reclosing Scheme of the Line Based on Active Injection of the Characteristic Voltage by HPFC
Tao Zheng · Shuo Ding · Wenxuan Lv · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
基于级联H桥的混合式潮流控制器（HPFC）在功率潮流控制中具有灵活性和经济性，适用于电网优化、可再生能源输送及区域柔性互联。然而，当含HPFC的线路发生永久性故障时，传统三相重合闸可能引发二次短路电流增大，威胁系统安全。同时，HPFC的运行特性削弱了被动式故障定位方法的准确性。为此，本文提出一种基于HPFC主动注入特征电压的三相自适应重合闸方案，利用HPFC生成并注入特征电压，结合电流互感器测量与过渡电阻影响，采用分阶段注入策略构建故障性质判据，提升重合闸成功率与故障恢复能力。通过PSCAD/E...
解读: 该HPFC特征电压主动注入技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在新能源并网场景中，储能系统常配置柔性潮流控制功能，该方案提出的主动注入式故障识别方法可直接应用于储能变流器的保护策略优化，通过变流器主动注入特征电压信号实现永久性故障快速判别，避免传统重合...
集成储能系统的全电船大信号稳定性分析
Large-Signal Stability Analysis of All-Electric Ships With Integrated Energy Storage Systems
Litao Zheng · Yingbing Luo · Sidun Fang · Tao Niu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
配备高效直流（DC）船载微电网的全电动船舶（AESs）成为减少碳排放的重要手段。大规模储能系统（ESSs）可为船载微电网系统提供足够的运行灵活性，以缓解功率波动。然而，船载电池的供电能力在实际运行过程中会发生显著变化，可能导致船载微电网系统出现电压不稳定问题。本文针对船载微电网系统提出了一种考虑电池动态特性的大信号稳定性分析方法。首先，提出了一种新颖的全阶船载微电网系统模型，以全面捕捉系统的电动力学特性。然后，推导出考虑电池峰值电流约束的保守稳定性条件。基于这些条件，首次揭示了电池动态特性对系统...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对全电船舶直流微电网的大信号稳定性研究具有重要的技术迁移价值。论文提出的考虑电池动态特性的稳定性分析方法，与我司在大规模储能系统集成中面临的核心挑战高度契合。 该研究的关键创新在于建立了全阶微电网系统模型，并首次揭示了电池动态特性对系统吸引域的显著影响。这为我...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...