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储能系统技术 储能系统 SiC器件 可靠性分析 ★ 5.0

级联纳秒上升时间高压正极性方波电源拓扑设计与验证

Design and verification of a cascaded nanosecond rise time high-voltage positive-polarity square wave power supply topology

Hao Yan · Xuebao Li · Yan Pan · Rui Jin 等5人 · IET Power Electronics · 2025年1月 · Vol.18

本文提出一种级联型纳秒上升时间高压正极性方波电源拓扑,以满足碳化硅器件在高压方波条件下的绝缘评估需求。该拓扑可灵活调节频率、上升时间和占空比等参数,并在单个或多个开关故障情况下仍保持功能完整性。实验样机实现4 kV输出电压,重复频率0–5 kHz,占空比0–100%,上升时间80–300 ns,验证了所提拓扑的可行性与可靠性。

解读: 该纳秒级高压方波电源技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,SiC器件工作在高压高频环境下,其绝缘可靠性直接影响系统寿命。该拓扑提供的4kV/80-300ns上升时间方波测试能力,可用于阳光电源功率模块设计阶段的绝缘评估和加速老化试验。级联容错设计理...

拓扑与电路 LLC谐振 DC-DC变换器 ★ 4.0

次级侧带陷波滤波器的多元件谐振变换器

Multielement Resonant Converters With a Notch Filter on Secondary Side

Hongfei Wu · Xiang Jin · Haibing Hu · Yan Xing · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月

本文提出了一种改进型LLC谐振变换器,通过在次级侧引入陷波滤波器,实现了电压增益在有限开关频率范围内可降至零。该拓扑结构优化了升压应用场景下的性能,有效解决了传统LLC变换器在启动及短路保护方面的局限性。

解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能系统具有重要参考价值。在光伏升压电路(Boost)或储能系统的DC-DC级中,传统LLC在宽电压范围调节时效率受限,引入陷波滤波器可优化增益特性,提升系统在极端电压工况下的可靠性与效率。建议研发团队评估该拓扑在提升功率密度及简化短路保护逻辑方面的潜力,特别...

拓扑与电路 多电平 可靠性分析 故障诊断 ★ 4.0

基于最近电平调制的多电平变换器子模块电容在线估计方法

Online Capacitance Estimation of Submodule Capacitors for Modular Multilevel Converter With Nearest Level Modulation

Kun Wang · Lin Jin · Guangdi Li · Yan Deng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月

本文提出了一种针对模块化多电平变换器(MMC)的子模块电容在线估计方法。传统方法多利用固有二倍频环流或注入低频分量进行计算,而本文通过分析基波周期内子模块电容电压变化与电流的关系,实现电容值的精确估计,有助于提升变换器的运行可靠性与状态监测能力。

解读: 该技术对阳光电源的大型储能系统(如PowerTitan系列)及高压大功率光伏逆变器具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压直流输电或大型储能变流器,子模块电容的老化是影响系统可靠性的关键因素。通过在线估计电容值,阳光电源可优化iSolarCloud平台的智能运维策略,实现电容失效预警,降低运维成本。建...

拓扑与电路 双向DC-DC 储能系统 充电桩 ★ 2.0

信号延迟和功率浪涌对宇称-时间对称无线电能传输系统性能的影响

The Impact of Signal Delay and Power Surge on the Performance of Parity-Time Symmetric Wireless Power Transfer System

Jin Tao · Hao Yan · Chentao Zhang · Dong Guo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

宇称-时间对称无线电能传输(PTS-WPT)技术通过控制发射电压和电流的过零点,实现负载和互感无关的恒定输出。本文详细分析了信号延迟和功率浪涌对该系统功率特性的影响,为提升无线能量传输的稳定性和可靠性提供了理论依据。

解读: 该技术主要涉及无线电能传输领域,目前与阳光电源核心的光伏逆变器及储能系统(PowerTitan/PowerStack)的物理连接方式差异较大。但在电动汽车充电桩业务中,无线充电技术是未来潜在的差异化方向。建议关注该技术在降低充电系统损耗及提升抗干扰能力方面的研究,可作为公司在未来高功率无线充电桩技术...

控制与算法 DC-DC变换器 PWM控制 ★ 3.0

考虑参数摄动的ICPT系统加权函数H∞鲁棒控制

H∞ Robust Control for ICPT System With Selected Weighting Function Considering Parameter Perturbations

Yan Liang · Pan Sun · Xusheng Wu · Hang Zhou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月

针对感应电能传输(ICPT)系统在参数偏离标称值时动态性能下降的问题,本文提出了一种考虑参数摄动的H∞鲁棒控制方法。通过优化选择加权函数,该方法有效提升了系统在参数扰动下的整体动态性能。

解读: 该研究聚焦于感应电能传输(ICPT)的鲁棒控制,虽然目前阳光电源的主流业务集中在光伏逆变器和储能系统,但其在电动汽车充电桩领域有深厚布局。无线充电技术(ICPT)是充电桩未来的重要演进方向,该文中提出的H∞鲁棒控制策略可优化无线充电系统在耦合系数变化、负载波动等参数扰动下的稳定性。建议研发团队关注此...

拓扑与电路 DC-DC变换器 储能变流器PCS 功率模块 ★ 4.0

用于低频脉冲功率抑制的有源电流平滑器

Active Current Smoother for Low-Frequency Pulsed Power Suppression

Zuoqian Zhang · Xin Jin · Ruike Jiang · Yan Xing 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

本文提出了一种用于脉冲功率抑制的有源电流平滑器(ACS),旨在消除脉冲负载电流引起的直流母线大电流扰动。ACS连接在直流母线与负载输入电容之间,确保无论负载电流如何波动,直流母线均能提供平滑的直流电流。该装置通过补偿电压差实现功率平滑。

解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及工业电源应用具有重要参考价值。在储能变流器(PCS)应用中,面对高频脉冲负载或特定工业场景下的电流波动,引入有源电流平滑技术可有效降低直流母线电容的应力,延长电容寿命,并提升系统整体的电能质量。建议研发团队评估该拓扑在提升P...

拓扑与电路 PFC整流 三相逆变器 储能变流器PCS ★ 3.0

基于混合电容的脉冲功率负载准单级三相AC/DC变换器

Hybrid-Capacitor-Based Quasi-Single-Stage Three-Phase AC/DC Converter for Pulsed Power Load

Yubin Duan · Hongfei Wu · Jiajie Huang · Xin Jin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月

本文提出了一种用于脉冲功率负载的准单级三相AC/DC变换器,采用无源/有源混合电容(PAHC)技术。PAHC不仅能提供脉冲解耦功率,还能通过输出电压的互补特性稳定负载电压。该架构通过双输出设计,有效提升了脉冲负载下的系统性能与功率密度。

解读: 该技术主要针对高脉冲负载场景,虽然阳光电源目前的组串式逆变器和PowerTitan储能系统主要面向电网侧或工商业平稳负载,但该混合电容(PAHC)解耦技术在提升功率密度和应对瞬态冲击方面具有参考价值。对于未来的特种电源或高频脉冲储能应用(如工业微网中的瞬态补偿),该拓扑可优化PCS的直流母线设计,减...

功率器件技术 可靠性分析 功率模块 ★ 4.0

用于工业级ESD保护的高浪涌电流双向可控硅的设计与优化

Design and Optimization of High-Failure-Current Dual-Direction SCR for Industrial-Level ESD Protection

Yang Wang · Xiangliang Jin · Yan Peng · Jun Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月

在工业级总线中,瞬态电压抑制器(TVS)需承受浪涌电流以确保核心芯片的静电放电(ESD)可靠性。本文基于0.5μm CMOS工艺设计了四种双向可控硅(DDSCR)器件结构,并通过基础物理模型对TVS器件的ESD性能进行了预测与验证。

解读: 该研究聚焦于工业级高可靠性ESD保护器件设计,对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩等产品中,通信接口及控制板卡常面临严苛的工业电磁环境。通过优化DDSCR器件结构,可显著提升核心控制芯片在复杂电网环境下的抗浪涌能力与ESD可靠性,降低现场运维故...

拓扑与电路 DC-DC变换器 LLC谐振 储能变流器PCS ★ 5.0

一种具有电压调节功能的高效率MHz集成三相交错Boost-LLC变换器

A High-Efficiency MHz-Integrated Three-Phase Interleaved Boost–LLC Converter With Voltage Regulation

Jiajia Guan · Shuangxi Zhu · Xuchen Sun · Jin Wen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

针对三相交错LLC变换器同步整流困难及宽电压调节范围难以实现的问题,本文提出了一种基于桥臂复用技术的三相交错Boost与三相交错LLC集成拓扑。该拓扑通过特定的调制策略,有效提升了变换效率并降低了输出纹波,为高功率密度电力电子变换提供了新的解决方案。

解读: 该研究提出的MHz高频集成拓扑与阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerStack储能系统中的高功率密度设计趋势高度契合。通过桥臂复用技术,可显著减少器件数量,提升系统集成度,有助于进一步缩小逆变器和PCS的体积。建议研发团队关注该拓扑在高频化下的磁性元件设计及EMI抑制方案,将其应用于下一代超紧凑型...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

基于多晶金刚石的单面冷却SiC MOSFET功率器件增强型热电互连

Enhanced Thermal–Electrical Interconnect for Single-Sided Cooling SiC MOSFET Power Device Based on Polycrystalline Diamond

Tongyu Zhang · Laili Wang · Xin Zhang · Jin Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月

碳化硅(SiC)MOSFET因其优异性能备受关注,但传统引线键合互连方式散热受限,且芯片尺寸减小加剧了热扩散问题。本文提出一种基于多晶金刚石的增强型热电互连技术,旨在提升单面冷却SiC MOSFET的散热能力,从而突破电流运行限制。

解读: 该技术直接针对SiC功率模块的散热瓶颈,对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要意义。随着功率密度不断提升,SiC器件的散热能力决定了系统的可靠性与功率等级。引入多晶金刚石互连技术可显著降低结温,提升模块热循环寿命,建议研发团队关注该材料在高性能SiC功率...

拓扑与电路 DC-DC变换器 光伏逆变器 组串式逆变器 ★ 4.0

一种结合开关电容技术的新型三绕组耦合电感高升压DC-DC变换器

A New Three-Winding Coupled Inductor High Step-Up DC–DC Converter Integrating With Switched-Capacitor Technique

Tao Jin · Xu Yan · Haibin Li · Jiaqi Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月

本文提出了一种改进的准Z源高升压DC-DC变换器,适用于可再生能源应用。该拓扑通过耦合电感与开关电容技术的结合,实现了开关管的低电压应力、更宽的占空比控制范围、超高电压增益以及连续输入电流特性,有效提升了能量转换效率。

解读: 该高升压拓扑对阳光电源的组串式光伏逆变器(如SG系列)具有重要的参考价值。在光伏组件电压范围不断扩大的趋势下,该技术通过耦合电感实现超高增益,能够有效降低功率器件的电压应力,从而允许使用更低耐压等级的MOSFET或SiC器件,进一步提升整机效率并降低成本。建议研发团队评估该拓扑在提升组串式逆变器MP...

拓扑与电路 DC-DC变换器 光伏逆变器 储能变流器PCS ★ 4.0

一种基于三绕组耦合电感的低开关应力高增益DC-DC变换器

A Novel Three-Winding Coupled Inductor-Based High-Gain DC–DC Converter With Low Switch Stress and Continuous Input Current

Mingfa Yang · Yusen Weng · Haibin Li · Jiaqi Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月

本文提出了一种基于三绕组耦合电感(TWCL)和电压倍增单元的新型高增益DC-DC变换器。该拓扑避免了极端的占空比,实现了高电压增益。其输入电流连续且具备共地特性,非常适用于可再生能源应用。

解读: 该拓扑通过耦合电感技术有效提升了DC-DC级的电压增益,并降低了开关管应力,这对阳光电源的组串式光伏逆变器(如SG系列)及储能变流器(如ST系列PCS)具有重要参考价值。在光伏应用中,高增益特性有助于简化前级升压电路设计,提升系统整体效率并减小体积;在储能领域,该技术可优化电池侧与直流母线间的能量转...

控制与算法 PWM控制 空间矢量调制SVPWM 功率模块 ★ 3.0

一种用于双三相电机驱动系统全调制范围的新型零/减小共模电压调制方案

A Novel Zero/Reduced Common-Mode Voltage Modulation Scheme for a Dual Three-Phase Motor Drive System in Full Modulation Span

Yang Huang · Jared Walden · Ximu Zhang · Yu Yan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月

共模电压(CMV)是现代电机驱动系统中的关键问题。本文针对双三相电机驱动系统,提出了一种新型脉宽调制(PWM)方案,旨在全调制范围内实现零或减小的共模电压。通过扩展电机相数,该方案有效克服了传统三相结构在抑制CMV方面的物理限制。

解读: 该研究聚焦于多相电机驱动的共模电压抑制,虽然阳光电源核心业务为光伏与储能逆变器,但其底层功率变换技术(如PWM调制策略、多电平拓扑)与电机驱动具有高度同源性。该调制方案中关于降低共模电压的思路,可借鉴应用于阳光电源的高功率密度组串式逆变器或大型储能PCS,以优化电磁兼容性(EMC)设计,减少漏电流,...

光伏发电技术 储能系统 ★ 4.0

KTaO3/NiFe肖特基结中增强的反欧姆效应

Enhanced anti-Ohmic effect in NiFe/KTaO3 Schottky junction

Simei Ran · Yifei Wang · Chenhao Duan · Hong Yan 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127

肖特基结中的反欧姆效应是非平衡载流子扩散过程中的有趣现象,表现为在恒定扩散电流下电阻增大时电压反而降低。本文采用宽带隙KTaO3替代p-Si作为NiFe基肖特基结的衬底,显著增强了该效应。通过深入研究,排除了衬底电阻率的影响,最终将效应增强归因于KTaO3/NiFe结中理想因子的降低。结合各向异性横向光电压(ALPV)与各向异性磁阻的关系分析,理论预测的ALPV温度依赖性与实验结果一致。本研究为优化基于肖特基结的电子器件性能提供了思路和理论依据。

解读: 该肖特基结反欧姆效应研究对阳光电源功率器件设计具有重要参考价值。KTaO3宽带隙材料的理想因子优化机制,可启发SiC/GaN功率模块的肖特基二极管设计,降低导通损耗并改善温度特性。该效应的温度依赖性分析可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率器件热管理优化,提升高温环境下的转换效率。此外...

光伏发电技术 储能系统 机器学习 深度学习 ★ 5.0

一种用于长期光伏和风电功率预测的细粒度频率分解框架

A fine-grained frequency decomposition framework for long-term photovoltaic and wind power forecasting

Peng Suna · Tingxiao Dinga · Jin Sua · Yuhan Yanga 等8人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301

准确预测太阳能和风能对于实现高效的电网集成至关重要。然而,现有的机器学习和深度学习方法在处理复杂且变化多端的时间序列数据时面临若干挑战,例如通用性有限、泛化能力不足,以及难以平衡计算效率与预测精度之间的关系。为应对这些挑战,本研究提出了一种细粒度频率分解框架(FDF),并设计了一种基于小波变换与下采样策略(连续采样和间隔采样)的序列分解方案。该框架旨在深入挖掘时间序列中的复杂时序模式,并充分捕捉长距离依赖关系。具体而言,FDF首先利用小波变换将原始时间序列分解为多个不同频率的分量;随后,对每个分...

解读: 该细粒度频率分解框架对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及储能系统具有重要应用价值。通过小波变换与采样策略结合,可显著提升光伏功率预测精度(MAE降低7.65%),同时保持轻量化特性(0.29M参数)。该方法可集成至ST系列PCS的功率预测模块,优化PowerTitan储能系统的充放电策略制...

电动汽车驱动 SiC器件 构网型GFM 弱电网并网 ★ 5.0

多环路构网型变换器的串并联序阻抗模型

Series-parallel Sequence Impedance Models of Multi-loop Grid-forming Converters

Xiaokuan Jin1Jianhua Wang1Han Yan1Xijun Ni2Zhendong Ji3Baojian Ji3Ding Wan2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

随着构网型(GFM)变换器在含可再生能源的新电力系统中渗透率逐步提高,可能出现小信号稳定性问题。序阻抗模型相比dq域阻抗模型和状态空间模型能提供更直观的物理解释。现有研究主要集中于功率环与内环控制对稳定性的影响,但尚未明确揭示GFM变换器内电压环与电流环在电路中的物理意义。本文推导了多环路GFM变换器的串并联序阻抗模型,表明电压环等效为并联阻抗,电流环等效为串联阻抗,从而可通过序阻抗Bode图或串并联阻抗的物理含义分析其小信号稳定性。结果表明,单功率环GFM变换器因控制参数少、低频性能优,尤其适...

解读: 该串并联序阻抗建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的构网型控制优化具有重要价值。研究揭示电压环等效并联阻抗、电流环等效串联阻抗的物理本质,可直接指导PowerTitan大型储能系统在弱电网场景下的多环路控制参数整定。单功率环GFM方案因参数少、低频性能优的特点,特别适用于阳光电源...

储能系统技术 储能系统 多物理场耦合 ★ 5.0

使用随机对偶动态规划设计考虑多重耦合不确定性及年末留蓄的水-风-光能源系统长期运行策略

Using stochastic dual dynamic programming to design long-term operation policy of hydro-wind-solar energy systems considering multiple coupled uncertainties and end-of-year carryover storage

Xiaoyu Jin · Chuntian Cheng · Shubing Cai · Lingzhi Yan 等5人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393

摘要 具有水库调节能力的水电在平衡日益增长的波动性可再生能源(VRE)季节性变化方面正变得愈发重要。然而,VRE的季节性变化与随机性同来流的随机特性相互耦合,使得在当前调度周期内制定与发电决策相关的长期水电运行策略以及对未来年末留蓄水量的控制变得极具挑战性。为应对这些挑战,本文提出一种基于随机对偶动态规划(SDDP)的框架,用于设计长期水-风-光互补运行策略。来流和VRE出力的不确定性通过两种不同的方法进行刻画:马尔可夫链(Markov chain)和自回归滑动平均模型(AutoRegressi...

解读: 该随机动态规划框架对阳光电源水光储互补系统具有重要价值。ST系列储能变流器和PowerTitan系统可替代部分水电调节功能,通过多时间尺度优化策略平抑光伏出力波动。研究中的马尔可夫链预测方法可集成至iSolarCloud平台,实现风光水储联合调度的智能决策。特别是跨年库容管理思想,可应用于大规模储能...

光伏发电技术 储能系统 ★ 5.0

用于提升光伏性能的梯度结构Cs2AgBiBr6碳基双钙钛矿太阳能电池的设计与模拟

Design and simulation of gradient-structured Cs2AgBiBr6 carbon-based double perovskite solar cell for boosting photovoltaic performance

Weiqiang Yang · Wenjun Li · Qiulin Liu · Yan Jin · Solar Energy · 2025年4月 · Vol.290

摘要 Cs2AgBiBr6是最早被研究用于解决钙钛矿太阳能电池(PSCs)毒性和不稳定性问题的双钙钛矿材料之一。然而,空穴传输层(HTL)的不稳定性、载流子扩散长度有限、界面缺陷丰富以及空穴提取效率低下,导致器件性能不理想。本文提出一种新型无HTL的Cs2AgBiBr6碳基双钙钛矿太阳能电池(C-DPSC),以提升器件性能。通过Solar Cell and Capacitance Simulator(SCAPS)优化吸光层厚度、梯度结构(掺杂梯度、缺陷梯度和能带梯度)、平均掺杂浓度以及界面缺陷密...

解读: 该Cs2AgBiBr6无铅双钙钛矿电池技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有前瞻价值。研究中的梯度能带结构优化、缺陷容忍度提升(10^16 cm^-3)及内建电场增强机制,可为我司MPPT算法优化提供理论支撑。18.21%的转换效率突破及无HTL碳基结构设计,启发PowerTitan储能系统...

储能系统技术 储能系统 PWM控制 SiC器件 ★ 5.0

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...