Xu Liu · Shengrui Xu · Tao Zhang · Hongchang Tao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种基于多通道结构的氮化镓（GaN）P沟道FinFET器件，实现了高漏极电流密度。通过精确设计鳍状沟道的几何结构与掺杂分布，有效提升了空穴载流子的输运特性与栅控能力。实验结果表明，该器件在常温下表现出良好的开关特性与饱和电流输出，最大漏极电流密度显著优于同类P型GaN器件。该结构为高性能GaN基互补逻辑电路的发展提供了可行的技术路径。

解读: 该GaN基P沟道FinFET技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。多通道结构实现的高电流密度特性,可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率密度。作为互补逻辑电路的关键器件,该P型GaN器件有助于开发更高效的三电平拓扑结构,特别适用于车载OBC等对体积敏感的应用场景。其优异的开关特性...

Xuefeng Xu · Bingchen He · Zhenhuang Su · Kanrui Jiang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种在空气中实现双重建钝化的策略，用于制备高效宽带隙钙钛矿太阳能电池组件。通过界面与体相协同钝化，有效抑制了非辐射复合，提升了载流子寿命和器件开路电压。该方法无需惰性气氛加工，显著增强了工艺环境适应性。所制备的小组件在16.5 cm²有效面积上实现了超过20%的光电转换效率，且表现出良好的稳定性。此技术为大面积钙钛矿光伏模块的低成本、可扩展制造提供了可行路径。

解读: 该空气中双重钝化宽带隙钙钛矿技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要应用价值。宽带隙钙钛矿电池（1.68eV以上）可与晶硅电池构成叠层结构，理论效率突破单结极限，为逆变器输入提供更高电压和功率密度。空气环境加工工艺显著降低制造成本，契合阳光电源大规模量产需求。16.5cm²组件20%效率验证了工...

Chong Qian · Xu Gao · Zhong-Da Zhang · Zi-Yi Yin 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月

受人类大脑启发，人工神经元的开发对于实现脉冲神经网络至关重要，该网络通过离散的脉冲传输利用时空处理能力。在这项工作中，我们展示了一种具有类似反相施密特触发器功能的有机滞后反相器，其中 p 型和 n 型有机薄膜晶体管（OTFT）均采用与十六烷基三甲基氯化铵复合的脱氧核糖核酸（DNA - CTMA）这种生物材料作为栅极电介质。DNA - CTMA 介电层的极化特性赋予了反相器稳定的记忆窗口，该窗口被充分利用以构建一个电子漏电积分发放（LIF）神经元，该神经元能够对输入电流脉冲进行积分并产生输出电压脉...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于生物材料介电层的有机滞后逆变器研究虽然聚焦于神经形态计算，但其底层技术原理对我司在智能逆变器和储能系统控制领域具有前瞻性启示意义。 该研究展示的施密特触发器式滞后特性与我司光伏逆变器中的电压稳定控制、储能系统的充放电管理存在技术关联。其利用DNA-CTMA介电层实...

Zirong Xu · Zhiyuan Tang · Yongdong Chen · Youbo Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

本文研究了在主动式低压配电网（DNs）中为减小电压偏差而进行的分布式模块化储能（DMES）最优鲁棒配置（位置与数量）问题。在所提出的配置问题中，设计了一种新颖的集中-本地控制框架（CLCF）用于DMES的电压调节，并对该框架下的下垂系数设定方案进行了优化确定。此外，为了应对有功与无功功率注入之间的不确定性及其相关性，本文在一种新型的相关多面体不确定性集（CPUS）下构建了鲁棒优化模型来表述DMES配置问题，从而避免解的过度保守性。进一步地，为使所提出的非线性非凸配置问题在计算上具有可追踪性，将其...

解读: 该分布式模块化储能优化配置技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。论文提出的集中-本地控制框架与下垂系数优化调度,可直接应用于我司储能变流器的电压调节策略,提升低压配网场景下的电压质量。其鲁棒优化模型能有效应对功率不确定性,为iSolarCloud平台的智能运维算...

Shanshan Gao · Yixue Zhang · Jianxing Liu · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

双有源桥（DAB）变换器具有双向功率传输和易于实现软开关的优点。对于DAB变换器而言，死区时间是避免短路和实现零电压开关（ZVS）所必需的。随着变换器对高功率密度的需求不断增加，开关频率越来越高，死区时间所占的比例也越来越大。因此，包括电磁干扰加剧和功率传输模型偏差在内的死区时间效应不容忽视。本文详细分析了基于扩展移相控制的DAB变换器的死区时间效应。提出了一种考虑寄生电容和励磁电感的改进分析模型，用以解释谐振死区时间效应并完善以往的理论。为验证理论分析的正确性，搭建了一台额定输出功率为250W...

解读: 该改进谐振死区模型对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。DAB拓扑广泛应用于ST储能变流器的DC-DC级联、车载OBC充电机的隔离变换以及光储充一体化系统的双向功率接口。精确的死区建模可优化ZVS软开关设计，降低开关损耗5-8%，提升SiC/GaN器件应用效益。扩展移相控制策略可改进Pow...

Futian Qin · Feng Gao · Jingyang Fang · Tao Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

九桥臂模块化多电平变换器（9A-MMC）作为一种具有两组交流端口的新型高压大功率多电平拓扑，通过复用中间桥臂可有效减小系统体积、重量与成本。其稳态分析对电路参数设计、器件选型及性能评估至关重要，但现有模型过于简化，仅能实现定性分析。本文提出一种改进的稳态分析模型，采用更精确的调制参考信号并考虑桥臂电流中的环流分量。基于基尔霍夫定律建立基本电路方程，结合内部电气参量的循环耦合路径推导数学关系，并依据动态功率平衡构建求解调制信号与桥臂电流未知量的方程组，从而精确获取所有电气参数。仿真与实验结果验证了...

解读: 该九桥臂MMC稳态分析模型对阳光电源储能与充电桩产品具有重要应用价值。9A-MMC拓扑通过复用中间桥臂实现双端口AC输出，与阳光电源PowerTitan储能系统的双向变流需求高度契合，可优化PCS拓扑设计，降低系统体积与成本。改进模型考虑环流分量与动态功率平衡，可精确指导ST系列储能变流器的桥臂电流...

Hongyu Tang · Chenggang Xu · Xiaoyun Huang · Yuxuan Zhu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

优化横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）性能需要在硅极限约束下平衡击穿电压（BV）和比导通电阻（<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$\text {R}_{\text {on},\text {sp}}$ </tex-math></inline-formula>）。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于机器学习的LDMOS优化技术具有重要的战略价值。LDMOS（横向双扩散金属氧化物半导体）器件是光伏逆变器和储能变流器中功率转换电路的核心元件，其击穿电压与导通电阻的平衡直接影响系统的效率、可靠性和成本。 该技术的核心创新在于利用深度神经网络替代传统TCAD仿真，将...

Zhengyang Hu1Bingtuan Gao2Zhao Xu3Sufan Jiang4 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

针对大功率缺额故障下风电场需提供临时频率支撑的要求，现有研究对降额运行下风电场的支撑能力探讨不足。本文提出一种双层优化临时频率支撑（OTFS）策略，由单台风电机组控制器与风电场中央控制器协同实现。通过在机组侧设计新型动态功率控制方法，扩展风电机组稳定运行区域，并协同同步机二次调频释放更多动能，避免二次频率跌落；同时，在风电场层面采用模型预测控制策略，协调多台风机高效利用动能，最小化频率最低点。基于实时仿真平台的算例验证了该策略的有效性。

解读: 该研究提出的双层优化频率支撑策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。其中扩展运行区域和动态功率控制方法可应用于ST系列储能变流器的GFM控制优化,提升系统频率支撑能力。模型预测控制策略可集成到iSolarCloud平台,实现多机组协调控制。特别是针对大功率缺额场景的二次调频优化思路,可用于...

Xiangdong Xu · Zhongzhong Luo · Huabin Sun · Yong Xu 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.225

摘要 在以数据为中心的计算时代，数据量预计将呈指数级增长。传统计算机中存储单元与处理单元的物理分离导致在数据计算和存储过程中存在大量不必要的能量损耗和时间延迟。基于铁电材料的器件具有数据存储与计算一体化的优势。然而，由于传统铁电材料（如钙钛矿类材料）与互补金属氧化物半导体（CMOS）技术不兼容且可扩展性较差，限制了其在先进计算领域的研究进展。近年来，对基于铪（Hf）的铁电材料的研究与创新重新激发了该领域的兴趣。铪基铁电材料固有的CMOS兼容性、高矫顽场强（Ec）以及高能带间隙使其器件非常适合用于...

解读: 铪基铁电材料的CMOS兼容性、高能隙和多态存储特性,为阳光电源储能系统PCS控制器和iSolarCloud平台的边缘计算单元提供了创新方向。其负电容效应可优化SiC/GaN功率器件的栅极驱动电路,降低开关损耗;神经形态计算能力可增强ST系列储能变流器的实时负荷预测和VSG自适应控制算法;非易失性存储...

Wenqiang Xu · Kai Zhou · Yalun Li · Bin Gao 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 随着储能与动力电池系统电压等级的提升，电池系统的电气安全问题受到广泛关注。电池系统中因连接松动等电气故障引发的串联电弧问题日益严重。然而，目前针对电池系统中串联电弧的研究仍处于初级阶段。因此，为探究电池相关的电弧灾害问题，本研究搭建了模拟串联电弧故障的实验平台。以正极接线端电弧为重点研究对象，探讨了不同条件下电池相关电弧的演化规律，并分析了其对电池造成的危害效应。结果表明，当系统电压为200 V、电路电流为2C时，不同荷电状态（SOC）的电池均可产生稳定的电弧。同时，电弧可熔穿电池外壳形成...

解读: 该研究揭示的200V系统串联电弧演化规律对阳光电源储能系统安全设计具有重要参考价值。针对ST系列PCS及PowerTitan储能系统,建议在电池簇连接处集成电弧检测算法,通过监测电流波动特征实现早期预警。研究中电弧导致的电池壳体熔穿、电解液泄漏等失效模式,可指导iSolarCloud平台开发基于温升...

Yanjun Tian · Xiaoqi Xu · Yi Wang · Zhen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

摘要：在可再生能源高渗透率的情况下，虚拟同步发电机（VSG）控制策略已在用于支撑大电网惯量的构网型变流器中得到广泛研究与应用。传统VSG控制存在有功和无功功率回路之间的耦合问题，尤其是在低压阻性馈线条件下。这种功率耦合效应不仅会降低暂态过程中惯量支撑的有效性，还会影响系统稳定性。本文分析了有功和无功功率回路之间的耦合机制，并提出一种全状态反馈控制方法来解决传统VSG控制中的耦合问题。在所提出的控制方法中，设计了状态反馈矩阵以消除有功和无功功率控制回路之间的功率耦合，并充分保留有功和无功惯量响应能...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项全状态反馈功率解耦控制技术对我们的构网型逆变器产品线具有重要战略价值。随着新能源渗透率持续攀升，电网对逆变器提供惯量支撑的需求日益迫切，而传统虚拟同步发电机（VSG）控制在低压阻性线路场景下存在的有功-无功功率耦合问题，恰恰是制约我们光伏逆变器和储能系统性能提升的关键瓶...

Jing Nie · Jinchen Xu · Tongzheng Guo · Jiawei Wang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 本研究提出一种在太阳能烟囱中引入内置金属隔板的设计，以增强流体与固体之间的对流换热性能。基于曼萨纳雷斯（Manzanares）原型，通过数值模拟分析了太阳辐射强度、涡轮压降以及环境温度对流动场和热液性能的影响。采用响应面法建立输出功率预测模型。结果表明，在特定运行条件下，与原型相比，金属隔板显著提高了热效率，输出功率相对提升了9.28%，集热效率提升了21.61%，并在特定工况（SR = 1000 W/m²，ΔP = 140 Pa，环境温度 = 308 K）下实现了最大输出功率89.607...

解读: 该太阳能烟囱金属隔板强化传热技术对阳光电源光热-光伏混合系统具有启发价值。其响应面优化方法可应用于ST系列储能系统的热管理设计,通过金属隔板结构提升PCS功率模块散热效率。研究中的铝钢复合结构与蜂窝穿孔设计理念,可借鉴至PowerTitan集装箱式储能系统的被动散热优化,降低主动冷却能耗。建议结合i...

Chenxiang Gao · Siyuan Fei · Yizhuo Ma · Jin Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月

基于电压源换流器（VSC）的电力系统具有振荡传播范围广、宽频响应以及复杂的多模态耦合等特点。由于这类系统具有高阶特性且需要灵活的分析模型，对其稳定性进行分析面临着巨大挑战。为解决这些问题，本文提出了一种基于多域映射（MDM）的新型阻抗计算方法，该方法具有高效、灵活和精确的显著特点。建立了元件级的离散时间小信号模型（DT - SSM）以取代传统的连续时间小信号模型（CT - SSM）。进一步地，采用节点分析法（NAM）描述子系统，然后将其直接等效为端口等效小信号模型（PE - SSM）。利用叠加定...

解读: 该多域映射阻抗计算方法对阳光电源的VSC类产品具有重要的工程应用价值。首先可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的稳定性分析,特别是在大规模新能源并网场景下的振荡问题研究。其次,该方法能够精确刻画PowerTitan等大型储能系统中的多模态耦合特性,有助于提升系统的并网稳定性。方法的创新性体...

Yongxiang Xu · Haiyang Gao · Wentao Zhang · Shaobin Li 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年8月

在大功率电机驱动系统中，由脉宽调制（PWM）控制的并联逆变器驱动的双单元永磁同步电机（PMSM）系统会产生显著的共模电压（CMV）和传导电磁干扰（EMI），这将对系统产生不利影响。为了最大程度地减小这种不利影响，本文提出了一种基于不连续脉宽调制（DPWM）的调制策略，该策略可以完全消除双单元永磁同步电机相对于地的共模电压。该策略在每个载波周期内仅选择一个零矢量，并使并联逆变器的开关状态在任何时候都为三个“1”状态和三个“0”状态，从而显著抑制了传导电磁干扰。每个载波周期内的PWM波形是对称的，与...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于非连续PWM的共模电压消除技术具有显著的应用价值。该技术针对双单元永磁同步电机系统提出的调制策略，其核心思想与我们在光伏逆变器和储能变流器中面临的电磁兼容挑战高度契合。 在大功率光伏并网系统和储能系统中，并联逆变器架构已成为提升功率等级的主流方案。该论文提出的策略...

Wei Li · Zihan Gao · Shida Liu · Jing Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 能源存储因其在平衡能源供需、减少可再生能源不稳定性以及提高能源效率方面的潜力而受到越来越多的关注。相变材料（PCM）被用于增强储热罐的热性能。然而，传统的PCM应用面临传热效率低的问题。红细胞（RBC）形状的封装PCM可能克服这一缺陷。本文采用实验与数值模拟相结合的方法，对RBC形状封装PCM储热罐和球形封装PCM储热罐在蓄热与放热时间、有效放热量、温度分层、理查德森数（Richardson number）以及能量效率等方面进行了研究。结果表明，RBC形状封装PCM储热罐的平均完全熔化时间...

解读: 该红血球型相变材料封装技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究显示RBC型PCM相比球形封装熔化时间缩短44.73%,热传递效率显著提升,可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化。通过改进相变材料封装形态,能提升ST系列PCS温控性能,增强温度分层效果,提高能量利用率7.5%。该技术...

Lei Gao · Jing Lyu · Xin Zong · Xu Cai 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月

随着可再生能源的大规模接入，现代电力系统宽频振荡风险显著增加。然而，可再生能源单元的黑/灰箱特性限制了其稳定性的有效分析。尽管阻抗测量或矢量拟合方法理论上可揭示模型特性，但在实时在线评估中面临挑战。为此，本文提出一种数据驱动与知识驱动相结合的方法，实现可再生能源并网系统的实时振荡稳定性评估。首先，采用数据驱动方法构建基于人工神经网络的宽频阻抗辨识模型；其次，结合场站拓扑与运行工况，在线获取可再生能源电站的宽频阻抗；进而，基于阻抗数据提出适用于复杂系统的在线稳定性评估方法。最后，通过中国某实际系统...

解读: 该宽频振荡稳定性在线评估技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。文章提出的神经网络阻抗辨识方法可集成至iSolarCloud平台，实现ST储能变流器和光伏逆变器在不同工况下的实时阻抗特性监测，有效预警次同步/超同步振荡风险。该数据驱动与知识驱动融合的评估框架可...

Sheng Li · Chong Xu · Jiacheng Chao · Xuejun Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 在间接膨胀式光伏/热能（PV/T）热泵系统中，使用正十八烷相变浆体（n-PCS）作为蓄热、传热和放热介质，旨在同时提高太阳能转换效率和热泵循环性能。本文提出了一种太阳能n-PCS直接蒸发式PV/T热泵系统。在该系统中，n-PCS作为蓄热、传热和放热介质，将蒸发器与PV/T集热器连接起来。该PV/T热泵系统具有较高的发电能力，平均输出功率为189.85 W，同时保持了稳定的电力生产。在运行过程中，最大集热效率和发电效率分别达到86.82%和26.82%，平均效率分别为74.77%和15.53...

解读: 该光伏热泵相变储能技术对阳光电源ST系列储能变流器(PCS)具有重要启示。研究中n-PCS相变浆料实现储热-传热-释热一体化,与我司PowerTitan储能系统的能量管理理念高度契合。系统COP达4.67且混合COP最高14.86,证明光储热多能互补的高效性。可借鉴其相变储能机制优化ST系列PCS的...

Sunhua Huang · Zhao Xu · Linyun Xiong · Yang Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月

在可再生能源占比高且广泛使用电力电子设备的低惯量异构电力系统中，系统受到扰动时会面临严重的频率稳定性问题。基于虚拟同步发电机（VSG）控制的构网型（GFM）变流器具有电压源特性，可提供惯量和频率支撑。本文针对基于VSG的GFM变流器提出了一种基于预设时间观测器的滑模控制器（PTOBSMC），以在负载和跟网型（GFL）可再生能源大幅变化的异构电力系统中提供频率支撑。建立了由GFM变流器、GFL可再生能源和同步发电机组成的异构电力系统模型。提出了预设时间观测器，以准确估计GFL风力发电机输出功率和负...

解读: 该预定义时间观测器结合滑模控制技术对阳光电源构网型产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的GFM控制策略优化，提升频率支撑能力；同时适用于新一代SG系列光伏逆变器的虚拟惯量控制。该方法通过固定收敛时间观测器和鲁棒控制设计，可显著提升阳光产品在低惯量电...

Jinfang You · Jintong Gao · Renpeng Li · Ruzhu Wang 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 吸收式蓄热能够实现高的储能密度（ESD）和效率。然而，在低温环境下，其性能受到结冰风险以及储能密度降低的显著制约。为缓解这些挑战，本研究提出了一种空气源蒸气压缩热泵辅助吸收式蓄热的耦合系统。在低温环境下放热时，空气源蒸气压缩热泵消耗少量电能，提升吸收式蓄热系统的蒸发温度，从而避免结冰风险并确保高效运行。本文对所提出的系统进行了理论与实验分析，以获得更深入的认识。理论分析表明，在空气源蒸气压缩热泵的辅助下，吸收式蓄热系统在寒冷环境条件下仍可提供65°C的高温热量输出。通过优化放热过程中的耦合...

解读: 该空气源热泵辅助吸收式储热技术对阳光电源综合能源系统具有重要启示。其通过少量电能驱动热泵提升储热系统低温放热性能,实现COP>3.5和320kWh/m³能量密度,可与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统协同,构建电-热混合储能方案。特别适用于北方寒冷地区的工商业储能项目,通过iSol...

Yuan Gao · Entao Zhang · Yin Xie · Xuan Zhu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 作为聚光光伏光热（CPV/T）系统理论建模的核心，半导体中的载流子平衡（CB）与晶格热平衡（TE）通常仅在聚光光伏（CPV）的最大功率点（MPP）处进行耦合。本文表明，这种源自肖克利（Shockley）模型的单点耦合方法会引入显著误差，因其无法准确描述CPV/T系统的温度-电压（TV）特性。为克服这一局限，本文建立了全电压范围耦合模型（FRCM）。该模型揭示了CPV/T系统中显著的TV特性，这些特性源于聚光辐射引起的、电压依赖性的CB-TE耦合变化，并通过实验数据得到了验证。TV特性通过C...

解读: 该CPV/T全电压耦合模型对阳光电源光伏逆变器产品具有重要价值。研究揭示的温度-电压特性及最大㶲点与最大功率点的偏离,为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供理论依据。通过多物理场耦合建模,可改进1500V系统在高辐照度下的温度补偿策略,提升发电效率。该理论框架可应用于iSolarCloud平台的智能...