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重离子辐照在4H-SiC肖特基势垒二极管中诱导的陷阱浓度深度分布
Depth profile of trap concentration induced by heavy ion irradiation in 4H-SiC Schottky barrier diode
Xueqiang Yu · Xiaodong Xu · Hao Jiang · Lei Wu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文研究了重离子辐照在4H-SiC肖特基势垒二极管中引入的缺陷陷阱浓度随深度的分布特性。通过变能量重离子辐照结合深能级瞬态谱技术，获得了不同深度处的陷阱浓度分布，并分析了主要缺陷能级（如Z1/Z2和HK中心）的形成机制与空间演化规律。结果表明，陷阱浓度分布与离子射程及电子/核能损密切相关，缺陷峰值区域位于近表面至几个微米深度范围内。该研究为理解SiC器件在高能粒子环境下的退化机理提供了实验依据。
解读: 该研究对阳光电源SiC功率器件的可靠性设计具有重要指导意义。研究揭示的重离子辐照导致的缺陷分布特性，直接关系到我司ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC器件的辐照耐受性。特别是在航天级和核电站配套的高可靠性产品中，需要充分考虑这种缺陷效应对器件性能的影响。基于该研究成果，我们可以优化SiC器...
多电压等级双极性直流配电系统的综合电压调节方法
Comprehensive Voltage Regulation for Multi-Voltage Bipolar DC Distribution Systems
Xiaodong Yang · Chengjia Zhang · Lijian Ding · Jie Yang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
光伏接入不对称及直流源荷的时变特性导致多电压等级双极性直流（MBDC）配电系统出现极间不平衡、越限和不稳定等多重电压问题。本文基于多电压层级双极潮流，提出一种综合电压调节方法以提升系统整体电压性能。首先构建适用于多子系统优化的双极直流潮流模型，结合双极配电系统与双极直流变压器（DCT）建模；进而分析不同电压层级下电压问题成因，确定电力电子设备的调控策略。针对传统方法仅能处理单一电压层级单一问题的局限，本文通过协调跨电压层级的异构资源，实现多层级协同调控，增强电能质量改善能力并避免设备过度使用。在...
解读: 该多电压等级双极性直流配电系统综合电压调节技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的双极直流潮流模型和多层级协同调控策略，可直接应用于阳光电源直流侧储能系统的电压管理优化，解决光伏接入不对称导致的极间不平衡问题。特别是跨电压层级异构资源协调控制方法...
一种具有A稳定性的通用无接口延迟实时仿真方法用于电力电子变换器
A General Interface-Free Delayed Real-Time Simulation Method with A-Stability for Power Electronic Converters
Mingwang Xu · Wei Gu · Xiaodong Yuan · Huachun Han 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月
电力电子变换器固有的复杂拓扑结构、众多非线性开关器件以及高频特性给实时仿真带来了巨大挑战。本文提出了一种具有 A 稳定性的通用无接口延迟实时仿真方法。引入半步显式解析解来修正接口处受控源的值，克服了传统解析解计算负担大的局限。此外，该方法实现了变换器的并行求解和导纳恒定，与现有技术相比，既具有 A 稳定性，又无接口时延。通过搭建物理原型，并在 OP4610 上进行多种场景的硬件在环（HIL）仿真，验证了所提方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无接口延迟实时仿真技术具有重要的战略价值。该方法通过半步显式解析解修正受控源数值，实现了功率电子变换器的并行求解和恒定导纳特性，同时具备A稳定性和零接口时延，这直接契合了我司在光伏逆变器、储能变流器等核心产品研发中对高精度实时仿真的迫切需求。 在产品开发层面，该技术可...
基于流形特征插值的静态测量到动态测量的保证转换
Guaranteed Conversion From Static Measurements Into Dynamic Ones Based on Manifold Feature Interpolation
Lihao Mai · Haoran Li · Yang Weng · Erik Blasch 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月
可再生能源渗透率上升及电动汽车等负荷波动导致电力系统稳定性问题，亟需动态测量技术。然而，高分辨率量测设备（如PMU）在配电网中数量有限，而低分辨率量测设备广泛存在。本文提出一种多分辨率数据插值方法，结合自编码器与曲率正则化实现最优插值设计，并引入物理信息神经网络（PINN）和随机物理信息神经网络（SPINN）以融合系统物理规律并处理不确定性。所提方法在输电与配电系统中均得到充分验证。
解读: 该多分辨率动态测量技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可融合SCADA低分辨率数据与有限PMU高分辨率数据，通过流形插值实现全站动态状态估计，提升ST系列储能变流器的并网稳定性监测能力。对于分布式光伏场站，该方法可将SG逆变器的秒级功率数据插值为毫秒级...
双侧零回流功率、最小环流电流及宽范围ZVS的优化与调制——基于宽电压增益五电平NPC-DAB谐振变换器
Optimization and Modulation for Dual-Side Zero Backflow Power, Minimum Tank Current, and Wide-Range ZVS in a Wide-Voltage Gain Five-Level NPC-DAB Resonant Converter
Song Hu · Lei Han · Chuan Sun · Xiaodong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
中点钳位（NPC）结构适用于高电压、高功率场合，但在传统调制策略下，其在宽电压增益和轻载时易出现高回流功率与低效率问题。本文提出一种优化的非对称移相调制策略，应用于五电平NPC双有源桥谐振变换器（5L-NPC-DABRC），可实现变压器双侧回流功率完全消除、全开关器件宽范围零电压开通（ZVS）及近似最小有效电流，显著降低开关与导通损耗。通过600 W实验样机验证了拓扑与调制策略的有效性，全功率范围内性能优异，相比现有调制方法在不同负载下均表现出更高效率。
解读: 该五电平NPC-DAB谐振变换器的优化调制技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。其双侧零回流功率与宽范围ZVS特性可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，解决宽电压增益场景（200-1000V电池侧与1500V直流母线）下的轻载低效问题，提升PowerTitan系统全工况效率。在新...
一种改进的无模型预测电流控制方法以抑制逆变器非线性和PMSM驱动系统的参数时变性
Improved Model-Free Predictive Current Control for Suppressing Inverter Nonlinearity and Parametric Time-Varying of PMSM Drive Systems
Xiaodong Sun · Zhihui Huang · Zebin Yang · Gang Lei 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月
为提高永磁同步电机（PMSM）驱动系统的控制性能，提出一种基于扩展状态观测器（ESO）、具备电压源逆变器（VSI）非线性补偿功能的改进型无模型预测电流控制方法。首先，介绍一种基于永磁同步电机驱动系统扩展状态观测器的改进型无模型预测电流控制（MFPCC）方法，该方法无需电机参数，且调参工作较少。然后，提出一种电压源逆变器非线性补偿方法，以减少三相桥式电压源逆变器中因加入死区时间而导致的电流畸变。通过在仿真中进行调整获得近似参数，再将其应用于实验中进一步微调。将基于扩展状态观测器的无模型控制与电压源...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于扩展状态观测器的改进无模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术针对永磁同步电机驱动系统提出的控制策略，与我司在储能变流器、光储一体化系统以及电动汽车充电设备中广泛应用的电机控制技术高度相关。 技术的核心价值在于两个方面：首先，无模型预测控制摆脱了对电机参数的...
通过阴极水管理将直接硼氢化物燃料电池的功率密度提升至>600 mW cm−2
Boosting the power density of direct borohydride fuel cells to >600 mW cm−2 by cathode water management
Wenxing Jiang · Fangfang Wan · Qiqi Wan · Endao Zhang 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 直接硼氢化物燃料电池（DBFC）因其高能量密度而受到广泛关注。然而，其功率密度仍不足以满足商业应用的需求。目前已有大量研究聚焦于阳极反应动力学，但对阴极水管理的关注较少，而阴极水管理对于直接液体燃料电池除了至关重要。本文开发了一种具有异质结双微孔层（HJD-MPL）结构的新型气体扩散层（GDL）。利用该HJD-MPL结构，在80 °C下实现了688 mW cm−2的峰值功率密度，超过了文献报道值（453 mW cm−2）。由于具有更高的孔隙率、渗透性以及更强的梯度毛细力，氧气传输阻力从商用...
解读: 该燃料电池阴极水管理技术对阳光电源储能及充电桩产品具有重要借鉴价值。其异质结双微孔层结构通过梯度毛细力优化传质过程,将氧传递阻抗降低67%,功率密度提升52%。该思路可应用于ST系列PCS的液冷散热优化和充电桩热管理系统,通过仿生梯度孔隙结构改善冷却液流动特性,降低热阻抗,提升SiC功率器件散热效率...
内在与外在学习框架用于多设备初期故障检测与分类
Intrinsic and Extrinsic Learning Framework for Multi-Equipment Incipient Fault Detection and Classification
Lixian Shi · Yang Weng · Qiushi Cui · Xiaodong Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月
早期故障（IFs）是电力设备故障的先兆。由于发生频率低，早期故障数据十分稀缺。早期故障数据的稀缺导致识别早期故障存在困难。传统方法缺乏学习早期故障数据丰富且有意义表征的能力，尤其是在早期故障数据有限的情况下。此外，一些将波形转换为图像的方法在捕捉时间关系和分析波形失真方面并无优势。为解决这些问题，本文开发了一个名为INTEL - IFD的智能框架。在数据处理过程中，提出了一种加权早期故障格拉姆矩阵表达方法，以获得增强了早期故障特征的加权格拉姆图像，用于进一步基于图像的智能识别。为应对故障数据有限...
解读: 该内在与外在学习框架对阳光电源的功率器件故障预测具有重要应用价值。可应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器中的SiC功率模块故障预警,以及PowerTitan大型储能系统的预测性维护。通过挖掘有限故障样本的深层特征并引入外部知识,可提升iSolarCloud平台对功率器件初期故障的诊断准确率。...
基于可重构变换器型软开断点辅助的含冷负荷投入配电网动态恢复
Reconfigurable Converter-Formed Soft Open Point-Assisted Dynamic Restoration for Distribution Systems With Cold-Load Pickup
Xiaodong Yang · Zihao Li · Lijian Ding · Zhengli Hu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
针对极端条件下提升供电韧性这一现代配电网建设的重要目标，本文提出一种由可重构变换器型多端口软开断点（R-SOP）辅助的含冷负荷投入（CLPU）动态恢复框架。传统SOP常采用对称容量结构，可能限制系统恢复能力。所提R-SOP在总容量不变下采用非对称设计，结合网络动态重构与柔性资源协调控制，构建多时段恢复模型，并在快时间尺度上引入频率约束以应对CLPU带来的暂态冲击，提升可再生能源利用率与恢复可靠性。基于改进IEEE测试系统及实际配电网的仿真验证了该框架的有效性。
解读: 该R-SOP动态恢复技术对阳光电源PowerTitan储能系统和配电网解决方案具有重要应用价值。可重构变换器的非对称容量设计理念可应用于ST系列储能变流器，通过动态调整各端口功率分配，提升系统在故障恢复场景下的灵活性。冷负荷投入的快时间尺度频率约束策略可融入构网型GFM控制算法，增强储能系统应对负荷...
面向能源市场导向条件下的集成光伏-储能低压直流系统动态多模式切换能量管理优化策略
A novel energy management optimization strategy for integrated photovoltaic-storage LVDC systems using dynamic multi-mode switching under energy market-oriented conditions
Wen Xueru · Wu Xiaodong · Zia Ullah · Li Ronga 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299
摘要 随着能源政策向市场导向转型，如何最大化可再生能源利用率并优化电力交易收益面临诸多挑战。集成光伏（PV）与储能的低压直流（LVDC）系统具有广阔的应用前景，然而传统控制策略往往缺乏适应动态运行条件的灵活性。本文提出一种基于动态多模式切换的能量管理优化策略，通过引入储能保护、电网保障获取及市场定位机制，增强了传统协调控制能力。通过对运行模式进行精细化分类，实现了并网、孤岛及混合模式之间的无缝切换，支持自适应调度与稳定运行。所提出的多模式切换策略基于动态协调能量管理理论，确保了最优能量管理，并在...
解读: 该动态多模式切换能量管理策略对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同控制具有重要参考价值。论文提出的并网/离网/混合模式无缝切换机制,可优化PowerTitan储能系统的SOC管理策略,将电池SOC波动控制在0-10%区间,有效延长电池寿命。其市场导向的能量优化调度算法可集成至iSol...