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AgBiI4中理论缺陷工程以提升光伏性能
Theoretical defect engineering in AgBiI4 for enhanced photovoltaic performance
Quanhe Yan · Haoze Li · Zhongyi Luo · Haoyu Cao · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.127
本文通过第一性原理计算研究了AgBiI4中的缺陷性质，并提出缺陷工程策略以提升其光伏性能。结果表明，通过调控合成条件可有效抑制深能级缺陷的形成，增强载流子寿命与迁移率。掺杂研究表明，适量Cu替代Ag或Sb替代Bi可优化载流子浓度并降低缺陷态密度。此外，碘空位的容忍性较高，有利于器件制备过程中的稳定性。本工作为AgBiI4基太阳能电池的材料设计与性能优化提供了理论指导。
解读: 该AgBiI4缺陷工程研究为阳光电源光伏产品提供了材料层面的理论指导。研究中通过Cu/Sb掺杂优化载流子浓度、抑制深能级缺陷的策略，可应用于SG系列光伏逆变器的上游组件材料选型与供应链质量管控。碘空位容忍性高的发现对提升组件长期稳定性具有参考价值，有助于优化iSolarCloud平台的衰减预测模型。...
铁电极化与缺陷工程在半导体异质结构中的相互作用及其光伏突触功能
Interplay of ferroelectric polarization and defect engineering in semiconductor heterostructures for photovoltaic synaptic functionality
Jiake Zhi · Jiarong Zhao · Dingwen Cao · Shasha Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
本研究探讨了半导体异质结构中铁电极化与缺陷工程之间的协同作用，以实现光伏型突触功能。通过调控铁电材料的自发极化与界面缺陷态分布，显著增强了光生载流子的分离效率与记忆特性，模拟了生物突触的基本行为，如短/长时程可塑性与脉冲时序依赖可塑性。该工作为构建兼具能量转换与信息处理能力的自供能神经形态器件提供了新思路。
解读: 该铁电光伏突触技术为阳光电源智能化产品提供前瞻性启发。铁电极化调控载流子分离的机制可借鉴于SG系列逆变器的MPPT算法优化，通过界面工程提升光伏组件的光电转换效率。更重要的是，其自供能神经形态特性为iSolarCloud云平台的边缘智能诊断提供新思路：可在ST储能系统中集成具备自学习能力的故障预测模...
用于高电流垂直供电电压调节器的薄型电感器设计
Low-Profile Inductor Design for High-Current Vertical Power Delivery Voltage Regulators
Ruibo Cao · Jian Song · Xiangan You · Fengze Hou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
在高电流应用中，垂直供电（VPD）架构需要高度紧凑的电感器以维持电源完整性。然而，非均匀磁通分布下磁阻与电感器三维几何结构之间的非线性关系十分复杂，导致优化电感密度和电流密度面临挑战。本文提出了一种新的设计方法，旨在解决上述难题。
解读: 该研究聚焦于高电流密度下的电感器设计与磁性元件优化，对阳光电源的功率电子硬件研发具有参考价值。虽然垂直供电（VPD）主要应用于数据中心或高性能计算领域，但其核心的磁性元件小型化、非线性磁阻建模及高电流密度下的热与电磁优化方法，可迁移至阳光电源的组串式逆变器功率模块及PowerStack储能变流器（P...
基于可调网格的永磁同步电机驱动系统热网络建模方法
Adjustable Mesh-Based Thermal Network Modeling Approach for PMSM Drive System
Donghui Cao · Yan Zhu · Yuteng Yan · Christopher H. T. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种用于永磁同步电机逆变器板快速且精确热预测的新型可调网格热网络建模（TNM）方法。核心在于利用具有可扩展特性的可调网格，开发精细化的区域分辨率TNM。文章首先提出了具有规则尺寸和同步热导的十字形网格单元，实现了热分布的高效建模。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的功率模块设计具有重要参考价值。随着功率密度不断提升，逆变器内部热管理成为提升可靠性的关键。该可调网格热网络建模方法相比传统的有限元仿真（FEM），能在保证精度的前提下大幅缩短设计周期，有助于研发团队在产品...
基于级联扩张状态观测器的永磁同步电机速度控制器设计：考虑可变控制增益与不确定扰动
Cascaded Extended State Observer-Based Speed Controller Design of PMSM Considering Variable Control Gain and Uncertain Disturbance
Shuaipeng Tang · Tingna Shi · Yanfei Cao · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对永磁同步电机控制系统中控制增益失配及扰动抑制问题，本文提出了一种具有强抗扰能力和增益自适应功能的变增益线性自抗扰控制器（VG-LADRC）。该控制器采用级联扩张状态观测器（ESO），通过ESO1与ESO2的联合估计，有效提升了系统的动态响应性能与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器、储能系统中的冷却泵/风扇控制、以及电动汽车充电桩的功率模块控制）具有重要参考价值。在风电变流器中，PMSM的精确转速控制直接影响发电效率；在储能系统及充电桩的辅助系统中，该算法能显著提升电机运行的鲁棒性，应对负载波动和环境扰动。建议研发团队评估VG-L...
结合触发式扩展扰动观测器的负载转矩与转动惯量在线估计
Online Estimation of Load Torque and Moment of Inertia Incorporating Extended Disturbance Observer With Trigger
Shuaipeng Tang · Yanfei Cao · Tingna Shi · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于扰动估计思想的扩展扰动观测器（EDOB），用于实现速度、负载转矩和转动惯量的同步估计。通过深入分析观测器中三个估计误差的内部关联，将负载转矩与转动惯量这两个耦合参数的辨识简化为两个观测方程，有效提高了参数估计的精度与实时性。
解读: 该技术在阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及风电变流器领域具有重要应用价值。储能PCS在参与电网调频调峰时，电机或负载侧的转动惯量及负载转矩的实时辨识对于提升控制系统的动态响应和稳定性至关重要。通过引入该触发式EDOB算法，可优化PCS的控制策略，增强系统在复杂工况下...
基于无感混合储能拓扑的无刷直流电机制动转矩控制策略
Braking Torque Control Strategy for Brushless DC Motor With a Noninductive Hybrid Energy Storage Topology
Yanfei Cao · Tingna Shi · Yan Yan · Xinmin Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种由电池、超级电容及两个MOSFET组成的简单混合储能系统（ESS），无需额外的电感或其他功率器件。文章基于无刷直流电机的运行特性，探讨了该储能系统在电机恒速、加速及制动模式下的能量传输机制。
解读: 该研究提出的无感混合储能拓扑结构精简，旨在通过超级电容与电池的协同优化能量传输。对于阳光电源而言，该技术思路可为PowerStack及PowerTitan等储能系统中的直流侧能量管理提供参考，特别是在应对高频功率波动和瞬时制动能量回收场景时，通过简化拓扑降低成本和损耗。建议研发团队关注该拓扑在小型化...
基于解耦双自由度控制结构的电驱动速度控制器设计
Speed Controller Design for Electric Drives Based on Decoupling Two-Degree-of-Freedom Control Structure
Shiyu Lin · Yanfei Cao · Zhiqiang Wang · Yan Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
在电机伺服系统的速度控制中，双自由度（2DOF）控制因能同时优化参考跟踪性能和抗扰性能而备受关注。然而，现有的2DOF控制结构存在参考跟踪性能与抗扰性能调节耦合的缺陷。本文提出了一种解耦的2DOF控制结构，通过解耦设计实现了跟踪与抗扰性能的独立调节，提升了伺服系统的动态响应与鲁棒性。
解读: 该研究提出的解耦双自由度控制策略在电机伺服控制领域具有通用性。对于阳光电源而言，该算法可优化电动汽车充电桩内部功率模块的电机驱动控制，或提升风电变流器中发电机侧的转速控制精度。通过实现跟踪性能与抗扰性能的解耦，能够显著改善系统在复杂工况下的动态响应，提升充电桩及变流器产品的控制稳定性。建议研发团队评...
基于变结构扩展滑模观测器的永磁同步电机负载转矩与转动惯量同步辨识
Simultaneous Identification of Load Torque and Moment of Inertia of PMSM Based on Variable Structure Extended Sliding Mode Observer
Shuaipeng Tang · Tingna Shi · Yanfei Cao · Zhichen Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文设计了一种变结构滑模观测器（VS-SMO）用于负载转矩观测。通过引入解耦项，该方法消除了待估计参数与估计速度误差导数之间的耦合关系，并有效抑制了负载转矩估计中的抖振信号。该研究实现了对永磁同步电机负载转矩和转动惯量的同步高精度辨识。
解读: 该技术在电机控制领域具有重要应用价值，与阳光电源的业务高度契合。首先，在风电变流器产品线中，精确的转矩和惯量辨识能优化风机转矩控制，提升低风速下的捕获效率及电网适应性。其次，在储能系统（如PowerTitan）的辅助动力系统或未来涉及电机驱动的集成方案中，该算法能提升系统动态响应速度。建议研发团队关...
一种用于平面中频变压器的新型混合磁芯结构
A Novel Hybrid Magnetic Core Structure for Planar Medium-Frequency Transformer
Binhong Cao · Jie Deng · Guangyu Yan · Zhicheng Guo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种新型平面混合磁芯结构，旨在解决中高频变压器中纳米晶（NC）叠层磁芯的涡流损耗问题。通过引入铁氧体磁芯引导垂直于NC磁芯的磁通分量，有效降低了涡流损耗，提升了变压器在高频工作下的效率与热性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的高频隔离DC-DC变换器（如DAB拓扑）具有重要意义。随着产品向高功率密度和小型化演进，变压器在高频下的损耗成为效率提升的瓶颈。该混合磁芯结构能显著优化变压器热设计，降低温升，从而提升PCS的功率密度和可靠性。...
一种利用超薄纳米晶叠片集成感应电能与电容数据传输的系统
An Integrated Inductive Power and Capacitive Data Transfer System Using Ultrathin Nanocrystalline Laminated Sheets
Guangyu Yan · Binhong Cao · Jie Deng · Zhicheng Guo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种利用0.9毫米厚纳米晶（NC）叠片将感应电能传输（IPT）与电容数据传输相结合的新型系统。NC叠片在增强感应耦合和提供磁屏蔽的同时，还利用高电导率特性通过寄生电容实现数据传输，有效提升了系统集成度。
解读: 该技术主要涉及磁性材料在功率传输与信号通信集成方面的应用。对于阳光电源而言，该技术在当前主流的光伏逆变器或储能PCS产品中应用有限，但在未来高功率密度、高集成度的无线充电桩或特定工业场景的非接触式电力传输研发中具有参考价值。其核心价值在于利用纳米晶材料的电磁特性实现“电力+数据”的复用，有助于减小模...
部分功率处理架构的系统拓扑综合与功率密度可视化
Systematic Topology Synthesis and Power Density Visualization of Partial Power Processing Architecture
Ye Tian · Yan Li · Bowu Cao · Fangyi Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文研究了基于部分功率处理（PPP）的DC-DC变换器架构。PPP技术通过仅处理部分功率，显著提升了光伏及储能系统的功率密度与转换效率。文章提出了一种系统化的拓扑综合方法，并引入功率密度可视化手段，为优化电力电子变换器设计提供了理论框架。
解读: PPP架构是提升阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统效率的关键技术路径。通过仅处理部分功率，可有效降低变换器磁性元件体积与开关损耗，直接助力产品实现更高功率密度，降低度电成本（LCOE）。建议研发团队将该拓扑综合方法应用于下一代高压储能PCS及光伏优化器设计中，以...
一种集成模型计算与禁忌搜索的高速无刷直流电机自优化换相校正策略
A Self-Optimization Commutation Correction Strategy Integrating Model Calculation and Tabu Search for High-Speed BLDCM
Yanfei Cao · Gan Wang · Jiawei Li · Dong Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对高速无刷直流电机（BLDCM）在准电流源逆变器（QCSI）驱动下定子电流与反电动势相位同步困难的问题，本文提出了一种自优化换相校正策略。该策略综合考虑了绕组阻抗特性及滤波电路影响，结合模型计算与禁忌搜索算法，实现了换相时刻的精确校准，有效提升了高速运行下的电机驱动性能与效率。
解读: 该文献聚焦于高速电机驱动的换相控制算法，虽主要针对BLDCM，但其核心的“模型计算+智能搜索”优化思想对阳光电源的电机驱动类产品具有参考价值。在阳光电源的风电变流器及储能系统中的辅助电机控制领域，该策略可用于提升高速工况下的控制精度与效率。建议研发团队关注其禁忌搜索算法在复杂工况下的实时计算开销，评...
一种用于多相交错高升压变换器系列的通用零电压转换
ZVT）设计，具有最小电压应力和宽工作范围
Xinying Li · Yan Zhang · Jinjun Liu · Yuan Gao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
多相交错升压二极管-电容（MIBD）变换器结合了多相交错输入与电压倍增单元（VMC），是实现高电压增益与高效率的优选方案。本文提出了一种通用的零电压转换（ZVT）电路设计方法，适用于多种VMC结构及单元数量的MIBD变换器系列，旨在降低开关损耗并优化宽范围运行下的效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（尤其是针对光伏组件高压化趋势的升压电路）及储能系统（如PowerStack中的DC-DC环节）具有重要参考价值。通过引入通用ZVT设计，可有效降低高功率密度变换器中的开关损耗，提升整机效率。建议研发团队在下一代高增益DC-DC变换器设计中评估该拓扑的适用性，特别是在需...
实现精确功率平衡的多双有源桥变换器模型预测控制
Model-Predictive Control With Parameter Identification for Multi-Dual-Active-Bridge Converters Achieving Accurate Power Balancing
Xuming Li · Zheng Dong · Yan Cao · Jiawang Qin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
双有源桥（DAB）变换器是电力转换系统的关键接口。为满足高功率、高电压或大电流需求，多模块串并联DAB系统成为主流方案。本文提出一种带参数辨识的模型预测控制（MPC）策略，旨在解决复杂多DAB系统中的功率平衡控制难题，提升系统动态响应与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高价值。目前大功率储能变流器（PCS）常采用多模块并联架构，模块间的功率均衡直接影响系统效率与寿命。本文提出的MPC结合参数辨识方法，能有效解决多模块并联时的环流与不均流问题，提升PCS在复杂工况下的动态性能。建议研...
集成电压、电流、温度和湿度应力的高级功率循环测试
Advanced Power Cycling Test Integrated With Voltage, Current, Temperature, and Humidity Stress
Yanhao Wang · Erping Deng · Lixin Wu · Haiyang Cao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种集成高压、大电流、高温和高湿应力的高级功率循环测试（PCT）方法，旨在使加速老化测试更贴近电力电子器件的实际工况。该方法结合了高压高温高湿反偏测试与标准直流功率循环测试，实现了对功率器件老化过程的精确测量。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。功率模块（IGBT/SiC）是上述产品的核心，其在复杂环境下的可靠性直接决定了系统寿命。该测试方法通过引入湿度与多物理场应力，能更真实地模拟户外光伏电站及储能系统在严苛环境下的失效机理。建议研发部...
基于GaN的LLC变换器在高峰值电流应用中的数字同步整流与铜箔平面变压器研究
GaN-Based LLC Converters With Digital Synchronous Rectifier and Copper Foil Planar Transformer in High-Output Current Applications
Cungang Hu · Chaohui Cui · Haoran Li · Xi Tang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对GaN器件在390V电压下高达105kV/μs的dv/dt带来的同步整流（SR）驱动挑战，本文提出了一种基于电荷守恒的数字SR算法，通过计算电流流过时间推导SR导通时间，有效解决了高频下的驱动难题，并结合铜箔平面变压器提升了变换器在高输出电流应用中的性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，GaN器件在高效DC-DC变换级中的应用已成为趋势。文中提出的基于电荷守恒的数字SR算法，能够有效解决高dv/dt带来的EMI及驱动误触发问题，提升系统转换效率。建议研发团队在下一代高频化、小型化户用逆变器...
一种用于评估潜在SF6替代气体热开断能力的排序算法
A Ranking Algorithm for the Thermal Interruption Ability of Potential SF6 Alternative Gases
Jiu Dun Yan · Kaiyuan Zhang · Rui Cao · Yi Wu · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月
提出了一种排序算法，用于辅助筛选高压气吹断路器中不同气体的热开断能力。该算法直接基于气体材料特性，无需复杂电弧仿真。尽管未显式考虑产品设计影响，其排序结果与五种气体的实验室热开断数据及三种SF6替代气体的商用规模试验结果具有良好一致性。深入分析表明，在500K至15,000K温度范围内，气体密度与定压比热容的乘积及其电导率是决定电弧近零电流区弧柱尺寸主导作用的关键因素，进而影响冷却性能。
解读: 该SF6替代气体热开断能力评估算法对阳光电源中高压开关设备选型具有重要参考价值。在PowerTitan大型储能系统和1500V光伏系统中，中压断路器是关键保护设备，SF6气体因温室效应面临替代压力。该算法基于气体材料特性快速筛选环保替代气体，可指导阳光电源在ST系列储能变流器、集中式SG逆变器的配套...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...
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...