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钒氧化还原液流电池中物质传输与寄生析氢反应相互作用的数值研究
Numerical insights into the interplay between mass transport and parasitic hydrogen evolution in vanadium redox flow batteries
Haoyao Rao · Fan Yang · Lyuming Pan · Meisheng Han 等13人 · Applied Energy · 预计 2026年5月 · Vol.410
本文通过多物理场耦合数值模拟，探究钒液流电池中离子传输、电化学反应与析氢副反应的动态耦合机制，揭示浓度极化、电极结构及操作参数对库仑效率和电池衰减的影响。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan和ST系列储能变流器（PCS）在液流电池场景下的协同控制具有参考价值。虽阳光电源主攻锂电储能，但其PCS宽电压/电流适应性、多级保护策略及iSolarCloud平台的电化学模型集成能力，可延伸支持钒电池系统。建议加强PCS与液流电池BMS的通信协议兼容性开发，并在...
电池储能系统级联H桥多电平变换器的混合SVPWM策略
Hybrid SVPWM Strategy of Cascade H-Bridge Multilevel Converter for Battery Energy Storage System
Xu Fan · Rende Zhao · Jinkui He · Haoyu Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
级联H桥（CHB）变换器因其模块化结构和高输出电压能力，在电池储能系统中具有显著优势。尽管空间矢量脉宽调制（SVPWM）能有效提高直流母线电压利用率，但由于随着电压电平增加计算量剧增，其在CHB中的应用受限。本文提出了一种混合SVPWM策略，旨在降低计算复杂度并优化变换器性能。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑的SVPWM优化，对阳光电源的储能业务具有重要参考价值。目前阳光电源的PowerTitan等大容量储能系统多采用多电平技术以提升效率和电能质量。该混合SVPWM策略能有效降低高电平数下的计算负担，有助于提升PCS产品的控制响应速度和直流侧电压利用率，从而降低系统损耗。...
用于内埋式永磁同步电机电流谐波抑制的复系数自抗扰控制器
Complex Coefficient Active Disturbance Rejection Controller for Current Harmonics Suppression of IPMSM Drives
Fan Yang · Feng Jiang · Zhijie Xu · Lingfeng Qiu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对传统自抗扰控制器（ADRC）在处理内埋式永磁同步电机（IPMSM）低次谐波扰动时性能下降的问题，本文提出了一种复系数自抗扰控制器（CCF-ADRC）。该方法通过引入复系数滤波器，有效增强了ADRC对特定频率谐波扰动的抑制能力，提升了电机驱动系统的动态性能与稳态精度。
解读: 该技术主要应用于高性能电机驱动控制，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。在风电变流器中，电机侧控制的谐波抑制直接影响发电机运行效率与寿命；在充电桩领域，该算法可优化功率模块的控制精度。建议研发团队关注该复系数控制策略在变流器电流环中的应用，以提升系统在弱电网或复杂负载工况下的谐波...
用于具有任意气隙的PCB和铜箔磁性元件的二维解析铜损模型
2-D Analytical Copper Loss Model for PCB and Copper Foil Magnetics With Arbitrary Air Gaps
Zheyuan Yu · Xu Yang · Yuhang Xu · Qingyuan Gao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
铜损建模与优化是磁性元件设计的基础。本文通过求解二维扩散方程和拉普拉斯方程，提出了一种适用于具有任意气隙的PCB电感和变压器的二维解析铜损模型。该模型将铜损电阻解耦为趋肤效应电阻、邻近效应电阻和边缘效应电阻，有效解决了气隙磁场不均匀导致的损耗计算难题。
解读: 该研究对于阳光电源的高功率密度产品设计具有重要价值。在组串式逆变器和PowerStack储能变流器中，磁性元件（电感/变压器）的体积和效率是核心竞争力。通过该解析模型，研发团队可在设计阶段快速评估PCB绕组及气隙边缘效应带来的损耗，从而优化磁芯结构与绕组布局，提升整机效率并降低温升。这对于实现高频化...
一种改进的磁芯损耗测量电流采样电阻表征方法
Improved Current Shunt Characterization Method for Core Loss Measurement
Anfeng Huang · Xu Wang · Hanyu Zhang · Chulsoon Hwang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
随着现代电力变换器开关频率和功率密度的提升，磁芯损耗对效率和热优化至关重要。传统双绕组测量法易受电流采样电阻相位误差影响。本文提出了一种改进的表征方法，旨在消除相位偏移带来的测量误差，从而更精确地评估磁性元件损耗。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统）中磁性元件的设计与优化。高频化是当前电力电子技术的发展趋势，精确的磁芯损耗测量对于提升逆变器及PCS的整机效率、优化散热设计至关重要。建议研发团队将此改进方法引入磁性元件的测试标准流程中，以提升高功率密度产品的热...
基于能量回馈缓冲电路的串联SiC MOSFET电压均衡控制
Voltage Balancing Control of Series-Connected SiC MOSFETs by Using Energy Recovery Snubber Circuits
Fan Zhang · Xu Yang · Wenjie Chen · Laili Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
为实现更高阻断电压，功率开关常采用串联方式。然而，由于电压分配不均，SiC器件因其超快开关速度，串联应用面临更大挑战。本文提出了一种新型能量回馈缓冲电路拓扑，通过有效的电压均衡控制策略，解决了串联SiC MOSFET在高速开关过程中的电压应力不平衡问题。
解读: 该技术对阳光电源的高压组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏系统向1500V甚至更高电压等级演进，利用SiC器件串联技术可有效提升系统功率密度并降低损耗。该能量回馈缓冲电路能解决高压下SiC器件动态均压难题，有助于优化高压功率模块设计。建议研发团队关注该拓...
具有单极性SPWM的零漏电流单相准单级无变压器光伏逆变器
Zero Leakage Current Single-Phase Quasi-Single-Stage Transformerless PV Inverter With Unipolar SPWM
Fan Peng · Guohua Zhou · Nengmou Xu · Siya Gao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种改进的单相准单级无变压器光伏逆变器拓扑及单极性调制策略。该方案通过四开关结构实现了零漏电流特性，在满足分布式光伏系统对安全性、升压能力、体积及成本的严苛要求的同时，有效提升了转换效率并降低了共模电流。
解读: 该技术直接契合阳光电源户用及组串式逆变器产品线。无变压器拓扑是提升户用光伏系统功率密度和降低成本的关键，而零漏电流技术对于提升系统安全性及符合安规标准至关重要。该文提出的准单级结构能有效简化电路，减少功率器件数量，有助于进一步优化阳光电源SG系列组串式逆变器的体积与效率。建议研发团队评估该拓扑在提升...
基于叠层功率模块的容量可扩展级联多电平储能系统
A Capacity-Expandable Cascaded Multilevel Energy Storage System Based on Laminated Power Modules
Jianwen Zhang · Xilian Huang · Jianqiao Zhou · Xinming Fan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对大规模风光发电的随机性与波动性，本文提出了一种基于叠层功率模块的级联多电平储能系统。该方案旨在解决当前大容量储能变流器（PCS）在低压并联或中压串联扩展中的技术瓶颈，通过模块化叠层设计提升功率密度与系统可扩展性，为电网侧大规模储能应用提供高效的功率转换解决方案。
解读: 该技术与阳光电源PowerTitan及PowerStack系列储能系统高度契合。级联多电平拓扑能有效降低输出谐波，减少滤波器体积，提升系统整体效率。叠层功率模块设计有助于优化PCS内部杂散电感，提升功率密度，这对于阳光电源追求高集成度、模块化的大型储能产品至关重要。建议研发团队关注该拓扑在提升中高压...
一种基于温度梯度的IGBT模块潜在缺陷识别方法
A Temperature Gradient-Based Potential Defects Identification Method for IGBT Module
Bing Gao · Fan Yang · Minyou Chen · Li Ran 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种基于温度梯度的设备状态评估方法，并以IGBT模块为例进行了研究。研究表明，IGBT模块热阻的增加和功率损耗的增大，会导致温度梯度发生变化，从而可用于识别潜在的性能退化与缺陷。
解读: IGBT是阳光电源光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器的核心功率器件。该方法通过监测温度梯度实现IGBT潜在缺陷的早期识别，对于提升PowerTitan、PowerStack等储能系统及组串式逆变器在严苛环境下的运行可靠性具有重要意义。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台...
模块化多电平矩阵变换器分支故障下的分支电流优化控制
Optimized Branch Current Control of Modular Multilevel Matrix Converters Under Branch Fault Conditions
Boran Fan · Kui Wang · Zedong Zheng · Lie Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
模块化多电平矩阵变换器（M3C）在高压大功率应用中极具潜力，具备易扩展、波形质量高及高可用性等优点。本文旨在进一步提升M3C在发生分支故障时的可用性，通过建立通用的非线性多变量优化模型，对故障条件下的分支电流进行优化控制，以保障系统在部分分支失效后的稳定运行。
解读: M3C作为一种先进的多电平拓扑，其高压大功率特性与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的技术演进方向具有潜在关联。虽然当前阳光电源主流产品多采用组串式或常规多电平拓扑，但该研究提出的‘故障容错控制策略’对于提升大型电站及储能系统的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注...
基于晶闸管与IGBT半桥子模块串联的新型混合直流断路器
Novel Hybrid DC Circuit Breaker Based on Series Connection of Thyristors and IGBT Half-Bridge Submodules
Fan Zhang · Yu Ren · Zenan Shi · Xu Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
混合直流断路器（HCB）是直流电网的关键设备，但因需大量全控型功率器件以承受高浪涌电压电流，成本高昂。本文提出一种结合晶闸管与IGBT半桥子模块的新型HCB拓扑，利用晶闸管低成本、高通流能力的优势，有效降低了系统成本，并解决了晶闸管关断困难的问题。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，直流侧故障保护成为核心挑战。该拓扑通过晶闸管与IGBT的混合串联，在保证快速切断故障电流的同时显著降低了功率器件成本，有助于提升阳光电源大型储能变流...
一种基于单门极驱动器的串联SiC MOSFET固态断路器
A Single Gate Driver Based Solid-State Circuit Breaker Using Series Connected SiC MOSFETs
Yu Ren · Xu Yang · Fan Zhang · Fred Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种基于串联碳化硅（SiC）MOSFET的固态断路器（SSCB）拓扑结构。该方案仅需单个隔离门极驱动器，有效降低了直流配电系统中保护装置的成本与复杂性，并保持了半导体器件超短动作时间的优势。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流配电应用具有重要价值。在兆瓦级储能系统中，直流侧保护是提升系统安全性的关键，串联SiC方案能有效解决高压直流分断难题，同时通过简化驱动电路降低成本。建议研发团队关注该拓扑在直流汇流排保护中的应用，以提升系统响应速度和可靠...
一种用于SiC-MOSFET串联的新型有源电压钳位电路拓扑
A Novel Active Voltage Clamping Circuit Topology for Series-Connection of SiC-MOSFETs
Fan Zhang · Yu Ren · Xu Yang · Wenjie Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
SiC-MOSFET串联是实现高压、高速开关功率器件的有效途径。针对串联应用中电压不均衡问题，本文提出了一种新型有源电压钳位电路拓扑，能够有效钳位串联SiC-MOSFET的最大漏源电压。
解读: 该技术对阳光电源的高压光伏逆变器（如1500V及以上组串式逆变器）和大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要意义。随着光伏系统电压等级不断提升，SiC器件的应用已成为提升功率密度和效率的关键。通过该有源电压钳位技术，可以解决高压场景下SiC器件串联的均压难题，从而在不依赖超高压单管的情况下...
RDCX三端口MHz变压器PCB绕组排列优化
Optimization of PCB Winding Arrangement in Three-Port MHz Transformer of RDCX
Yuhao Xu · Xinke Wu · Gao Fan · Jinxu Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
三端口变压器因其集成潜力在电动汽车和储能领域备受关注。低剖面平面变压器有助于提升开关频率至兆赫兹（MHz）级别，从而实现高功率密度。本文针对用于调节型直流变压器（RDCX）的三端口MHz变压器，研究了PCB绕组的优化排列方式，旨在提升变换器效率与功率密度。
解读: 该研究聚焦于高频化、高功率密度的磁性元件设计，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着储能PCS向更高功率密度和更小体积演进，MHz级开关频率及平面变压器技术是实现产品轻量化和低成本的关键。建议研发团队关注PCB绕组在高频下的...
采用数字刻蚀技术实现单片集成的E/D模式三栅AlGaN/GaN MIS-HEMT稳定高温工作
Stable high-temperature operation of E/D-mode tri-gate AlGaN/GaN MIS-HEMTs with digital recess technique for monolithic integration
Weisheng Wang · United Kingdom · Zhangjiang Laboratory · Ang Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文报道了一种基于数字刻蚀技术的E/D模式三栅AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT），实现了稳定的高温工作性能。该器件通过精确控制栅下势垒层的数字刻蚀深度，有效调节阈值电压，兼容单片集成工艺。实验结果表明，在250°C高温环境下，器件仍保持良好的开关特性与电流稳定性，漏电流抑制显著，栅极可靠性优异。该技术为高温、高密度GaN基集成电路的单片集成提供了可行方案。
解读: 该E/D模式GaN MIS-HEMT高温稳定技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。数字刻蚀技术实现的阈值电压精确调控和单片集成能力，可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的GaN功率模块设计，通过E/D模式混合集成提升驱动电路集成度，减少外围器件。250°C高温稳定运行特性满足PowerT...
用于高功率IGBT开关性能提升与过压保护的先进有源门极驱动
Advanced Active Gate Drive for Switching Performance Improvement and Overvoltage Protection of High-Power IGBTs
Fan Zhang · Xu Yang · Yu Ren · Lei Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种新型有源门极驱动（AGD）技术，旨在提升高功率IGBT的开关性能并实现过压保护。相较于传统的固定电压源和固定门极电阻驱动方式，该AGD引入了互补电流源，可为门极提供额外的驱动电流，从而有效优化开关过程中的电压电流波形，降低损耗并抑制过电压。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的工程价值。在集中式光伏逆变器和PowerTitan系列大型储能PCS中，高功率IGBT模块的开关损耗与过电压抑制是提升效率与可靠性的关键。通过引入有源门极驱动技术，可以更精细地控制IGBT的开关轨迹，在保证器件安全工作区（SOA）的前提下，进一步提升系统功率密度...
一种用于抗偏移容限和电池充电应用的带可变电感集成感应电能传输系统设计
An Integrated Inductive Power Transfer System Design With a Variable Inductor for Misalignment Tolerance and Battery Charging Applications
Zhuhaobo Zhang · Fan Zhu · Dehong Xu · Philip T. Krein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
感应电能传输（IPT）技术因其安全、灵活和便捷的特性，在电动汽车充电领域具有重要应用价值。本文提出了一种采用可变电感控制的集成IPT系统设计，旨在实现恒流（CC）和恒压（CV）电池充电曲线，并具备良好的抗偏移容限能力。
解读: 该研究关注无线充电（IPT）技术中的抗偏移与充电控制，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主，但随着市场对便捷性要求的提升，无线充电技术可作为未来充电桩产品线的前瞻性技术储备。文中提到的可变电感控制策略可优化充电效率，提升用户体验。建议研发团队关注该技...
一种用于光伏-储能系统接口的非隔离对称双极性输出四端口变换器
A Nonisolated Symmetric Bipolar Output Four-Port Converter Interfacing PV-Battery System
Qingxin Tian · Guohua Zhou · Minrui Leng · Guodong Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
双极性直流微电网能有效提升系统可靠性与效率。针对传统方案中因多变换器级联导致的体积大、成本高问题，本文提出了一种新型四端口变换器，旨在将光伏组件与电池集成至双极性直流微电网中，简化了电路架构并提升了功率密度。
解读: 该研究提出的四端口变换器拓扑对于阳光电源的户用及工商业光储一体化解决方案具有重要参考价值。通过减少变换器级数，该技术能显著降低系统成本并提升功率密度，契合PowerStack及户用储能系统向高集成度、小型化发展的趋势。在双极性直流微电网应用场景下，该拓扑可优化光伏与储能的能量调度，提升系统整体转换效...
一种新型五电平双有源桥变换器的电容电压平衡控制
Capacitor Voltage Balancing Control for a Novel 5-Level Dual Active Bridge Converter
Fan Zhang · Yu Ren · Xu Yang · Wenjie Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种新型五电平（5L）双有源桥（DAB）变换器拓扑。通过在原边堆叠两个中点钳位（NPC）变换器，该拓扑可将传统两电平变换器的输入直流母线电压提高至四倍，有效提升了直流固态变压器的成本效益与功率密度，并重点研究了电容电压平衡控制策略。
解读: 该五电平DAB拓扑通过提升直流母线电压等级，显著提升了功率密度，这对阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及高压直流变换应用具有重要参考价值。多电平技术能有效降低开关器件的电压应力，有助于在更高电压等级的储能PCS中应用更具性价比的器件。建议研发团队关注该拓扑在提升储能系统效率及降低系统成本...
一种适用于串联SiC MOSFET的栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法
A Gate Drive Circuit and Dynamic Voltage Balancing Control Method Suitable for Series-Connected SiC mosfets
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Yunfei Xu · Fan Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
相比硅基IGBT，碳化硅(SiC) MOSFET在开关速度和热性能上具有显著优势。然而，SiC MOSFET极快的开关速度加剧了由参数不一致引起的动态电压不平衡问题。本文提出了一种新型栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法，有效解决了串联SiC MOSFET应用中的电压应力分配难题。
解读: 该技术对阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及大功率组串式逆变器具有重要价值。随着光伏与储能系统向更高直流母线电压（如1500V甚至更高）演进，单管SiC器件耐压受限，串联技术是提升功率密度和效率的关键。该研究提出的动态电压均衡控制方法，可直接应用于阳光电源的高压功率模块设计，提升系...
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