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无人机无线电能传输应用中的抗偏移能力增强与智能最小激活路径决策
Misalignment Tolerance Enhancement and Intelligent Minimal-Activation Pathway Decision for Unmanned Aerial Vehicles WPT Applications
Shuai Wu · Jingjie Yang · Chunwei Cai · Wenping Chai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种针对无人机无线充电的强化学习增强型系统，解决了自主着陆场景下抗偏移能力差及线圈匹配能效低的问题。通过可重构磁阵列产生二维旋转磁场以适应位置与角度偏差，并利用Q-learning框架实现最优线圈激活路径决策，显著提升了无线充电系统的灵活性与能量传输效率。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（WPT）的抗偏移控制与智能路径优化，虽目前阳光电源核心业务集中在光伏逆变器与储能系统，但该技术在电动汽车充电桩（EV Charger）的无线充电演进方向具有参考价值。特别是其利用强化学习实现动态磁场重构的思路，可为未来充电桩产品在复杂工况下的自适应调节提供算法借鉴。建议研发...
一种无弧机械-电子混合换向理论
An Arcless Theory of Mechanical–Electronic Hybrid Commutation
Xuewei Xiang · Jianyun Chai · Xudong Sun · Haifeng Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文针对直流电机机械换向器易产生电弧及无刷直流电机电子换向器成本高、控制复杂的问题，提出了一种新型机械-电子混合换向拓扑。通过建立考虑接触电阻的混合换向理论，实现了无弧换向，为提升电力电子系统的可靠性与效率提供了新思路。
解读: 该文章探讨的混合换向技术旨在解决机械开关过程中的电弧问题，提升系统可靠性。虽然阳光电源目前的核心产品（如光伏逆变器、储能PCS）主要采用全功率电子化方案，不涉及机械换向器，但该研究中关于“接触电阻”与“无弧切换”的建模方法，对于阳光电源在大型储能系统（如PowerTitan）中涉及的直流侧高压继电器...
面向无人机充电应用的紧凑型全方位无线电能传输系统
Compact and Free-Positioning Omnidirectional Wireless Power Transfer System for Unmanned Aerial Vehicle Charging Applications
Shuai Wu · Chunwei Cai · Xichen Liu · Wenping Chai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
针对无人机无线充电中接收端紧凑性与抗偏移能力的平衡问题，本文提出了一种新型磁耦合机构。该设计结合了复合区间平行与垂直磁通投射、正交二维磁通拾取及功率流求和输出技术，有效提升了无线电能传输系统的空间自由度与功率密度。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT），虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但随着电动交通与智慧能源的融合，无线充电技术可作为未来电动汽车充电桩或特种设备（如巡检无人机）自动补能的潜在技术储备。建议研发团队关注其磁耦合机构的紧凑化设计思路，这对于提升充电模块的功率密度及系...
一种用于无人机应用、具有失调容忍度与轻量化的可重构电容耦合无线充电系统
A Misalignment Tolerance and Lightweight Wireless Charging System via Reconfigurable Capacitive Coupling for Unmanned Aerial Vehicle Applications
Chunwei Cai · Xichen Liu · Shuai Wu · Xingwei Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种新型电容式电能传输系统，专为无人机（UAV）设计，具备接收端轻量化及高失调容忍度特性。文中设计并分析了一种可重构电容耦合器，其发射端采用四块矩形铜板，可根据无人机的着陆位置和方向进行重构，从而优化能量传输效率。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及地面/车载充电桩，但该研究中提出的“可重构耦合器”及“轻量化设计”思路，对未来拓展电动汽车无线充电（EV Wireless Charging）及特定工业场景下的自动化能源补给具有前瞻性参考价值。建议关注其...
考虑控制输入约束的模块化多电平变换器模型预测控制
Model Predictive Control of a Modular Multilevel Converter Considering Control Input Constraints
Xiaonan Gao · Wei Tian · Qifan Yang · Na Chai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对模块化多电平变换器（MMC）中模型预测控制（MPC）计算复杂度高的问题，现有调制方法虽能降低负担，但往往忽略了实际物理约束。本文提出一种考虑控制输入约束的MPC策略，旨在提升MMC在实际运行中的控制性能与稳定性。
解读: MMC技术是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）的核心拓扑演进方向。该研究提出的考虑物理约束的MPC算法，能够有效优化大功率变换器的动态响应，并在复杂电网环境下提升控制精度。对于阳光电源而言，该技术可应用于提升大型地面电站及电网侧储能系统的并网电能质量，特别是在...
低采样比下基于滑模观测器的无传感器永磁同步电机驱动误差分析与设计
Error Analysis and Design of Sliding-Mode-Observer-Based Sensorless PMSM Drives Under a Low Sampling Ratio
Haitao Yang · Aoyang Xu · Yongchang Zhang · Xiaofeng Chai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文研究了低采样比下传统滑模观测器（SMO）在永磁同步电机无传感器控制中的位置估计误差问题。作者将该误差分解为三个分量，并提出了一种改进设计方案，旨在提高系统在低采样频率下的观测精度与控制性能。
解读: 该研究针对电机驱动控制中的观测器精度问题，对阳光电源的电动汽车充电桩功率模块及风电变流器产品具有参考价值。在变流器控制系统中，通过优化滑模观测器算法，可以在降低采样频率的情况下维持高精度的电机转子位置估计，从而降低对高性能DSP/MCU算力的依赖，优化系统成本。建议研发团队关注该误差补偿机制，将其应...
电动汽车应用中SiC逆变器轴电压的分析与抑制
Analysis and Suppression of Shaft Voltage in SiC-Based Inverter for Electric Vehicle Applications
Yang Han · Haifeng Lu · Yongdong Li · Jianyun Chai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
SiC MOSFET的应用提升了电动汽车逆变器的开关频率并减轻了重量，但其高频开关特性会导致电机驱动系统中的轴电压升高，从而影响系统可靠性。本文深入研究了SiC器件高频开关对轴电压的影响机制，并提出了相应的抑制策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源电动汽车充电桩及电机驱动相关技术储备。SiC器件的高频化是提升逆变器功率密度和效率的关键，但带来的轴电压及EMI问题是系统可靠性的核心挑战。建议在阳光电源的EV驱动及车载电源产品研发中，引入该文的轴电压抑制模型，优化功率模块的封装设计与驱动电路布局，以提升产品在复杂工况下的长期...
基于关断电压与卷积神经网络的IGBT模块结温监测方法
A Junction Temperature Monitoring Method for IGBT Modules Based on Turn-Off Voltage With Convolutional Neural Networks
Huimin Wang · Zhiliang Xu · Xinglai Ge · Yongkang Liao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
结温监测（JTM）对IGBT模块的可靠性评估和健康管理至关重要。针对现有方法在负载电流依赖性方面存在精度不足的问题，本文提出了一种基于关断电压特征与卷积神经网络（CNN）的结温监测方法，有效提升了复杂工况下结温估计的准确性与鲁棒性。
解读: 结温监测是提升阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）可靠性的关键技术。IGBT作为功率变换的核心器件，其热应力直接影响设备寿命。该方法利用CNN处理关断电压波形，能够摆脱传统方法对负载电流的强依赖，实现更精准的实时热状态感知。建议在iSolarCloud智能运维平台中集成此...
一种用于自主水下航行器的双极与单极磁通道复用无线电能与数据同步传输系统
A Bipolar and Unipolar Magnetic Channel Multiplexed WPT System With Simultaneous Full-Duplex Communication for Autonomous Underwater Vehicles
Chunwei Cai · Jiapeng Li · Shuai Wu · Zheng Qin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种用于自主水下航行器（AUV）的单极与双极磁通道复用无线电能与数据同步传输系统。该系统利用双极线圈通过水平磁通传输电能，利用单极线圈通过垂直磁通传输数据。接收端结构紧凑，重量仅为741克，实现了高效的能量与信息同步传输。
解读: 该技术主要针对水下无线充电场景，属于无线电能传输（WPT）的前沿拓扑研究。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏、储能及地面/工商业充电桩，与水下应用场景差异较大，但其磁通道复用与电能/数据同步传输技术对于未来充电桩的智能化、无线化升级具有一定的参考价值。建议关注该拓扑在提升功率密度和集成度方面的设计...
基于区间滑模观测器的三相四桥臂逆变器不平衡负载下多开关开路故障诊断
Multiple Open-Switch Fault Diagnosis for Three-Phase Four-Leg Inverter Under Unbalanced Loads via Interval Sliding Mode Observer
Shuiqing Xu · Yunlong Zhang · Youqiang Hu · Yi Chai 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
三相四桥臂逆变器在处理不平衡负载方面具有显著优势。然而，相比传统三相三桥臂逆变器，其额外的桥臂和不平衡电流增加了开路故障模式的复杂性。本文提出了一种基于区间滑模观测器的故障诊断方法，旨在解决复杂工况下的故障检测与定位难题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着公司产品在微电网及复杂工业场景的应用增多，三相四桥臂拓扑常用于处理不平衡负载。该研究提出的区间滑模观测器方法，无需额外传感器即可实现高精度故障诊断，有助于提升iSolarCloud智能运维平台在故障预警和远程诊断方面的能力，降...
电磁脉冲诱导的GaN HEMT功率放大器失效分析
Electromagnetic Pulse Induced Failure Analysis of GaN HEMT Based Power Amplifier
Lei Wang · Changchun Chai · Tian-Long Zhao · Feng Wei 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文揭示了基于商用GaN HEMT的功率放大器（PA）模块在注入高功率电磁脉冲（EMP）后的性能退化及物理失效机制。通过系统性的阶梯脉冲注入实验，监测S参数等关键指标，确定了PA模块的退化与失效阈值。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。本文探讨的电磁脉冲（EMP）诱导失效机制，对提升公司功率模块在复杂电磁环境下的鲁棒性具有参考价值。建议研发团队关注宽禁带半导体在极端环境下的可靠性边界，优化驱动电路的抗干扰设计，以确保在iSolarCloud...
二维材料基场效应晶体管中的关键问题
Critical issues in 2D-material-based field-effect transistors
Qiming Shao · Mario Lanza · Yang Chai · Taishi Takenobu Taishi Takenobu · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
近十年来，基于超薄材料的电子器件已从实验室新奇研究发展为下一代芯片与传感器的有力竞争者。研究人员已在整片晶圆上生长二维材料、将其像乐高积木般堆叠，并引入功能层以拓展性能。本《应用物理快报》特刊收录的20篇论文系统呈现了该领域进展，展示了材料设计如何揭示新器件物理并推动大面积制造。这些工作凸显了重新审视界面、接触和功能集成的紧迫性：产业路线图预计十年内将进入亚1纳米技术节点，类脑计算亟需非易失性突触器件，而物联网则要求由环境能量驱动的长续航传感器。
解读: 二维材料FET技术对阳光电源功率半导体器件升级具有前瞻价值。虽然当前SiC/GaN器件已在ST储能变流器和SG逆变器中广泛应用，但该研究揭示的亚1纳米工艺和新型界面设计可为下一代功率器件提供技术储备：二维材料的超薄特性可实现更低导通电阻和开关损耗，其优异界面特性有助于提升高温高压工况下的可靠性。特别...
考虑多负载运行的电制氨系统优化调度
Optimal scheduling of power-to-ammonia systems considering multi-load operations
Shuting Yang · Liuyi Yang · Wei Zhang · Kexin Bi 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327
摘要 电制氨（PtA）系统在能源储存方面具有多项优势，有助于实现碳中和排放的转型。然而，可再生能源的波动性和间歇性常常导致电力供应与化工生产之间出现时空不匹配的问题。本研究提出了一种将响应面方法与混合整数非线性规划相结合的优化调度框架。响应面模型中提供了描述哈伯-博世工艺的显式公式，这些公式结构简洁、保真度高，有助于确保系统的最优性能。在优化过程中，根据可再生电力、电能及氢气的供给与利用情况对生产能力进行分配。该框架突破了传统单负载生产模型的限制，有效减少了弃电现象，并应对了可再生能源的间歇性问...
解读: 该Power-to-Ammonia优化调度技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究中的多负荷运行策略与混合整数非线性规划方法,可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的能量管理优化,有效解决新能源波动性问题,将弃电率降至0.4%。响应面建模方法可集成至iSolarCloud平台,实现...
一种在可变日照条件下对运行中光伏组件进行高质量Suns-EL成像的方法
A high-quality Suns-EL imaging method for operating photovoltaic modules under variable sunlight conditions
Zixuan Fengab1 · Nan Yeab1 · Bowen Zhao · Dongyuan Chai 等6人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288
摘要 有效且周期性地检测光伏（PV）组件对于保障其在最大容量下的安全运行至关重要。尽管基于发光的成像技术能够识别大多数光伏组件缺陷，但现有方法通常需要额外的电接触，或仅能在特定日照条件下工作。本文提出了一种无需接触的日光激发电致发光（Suns-EL）成像方法，可在可变日照条件下获取高质量的发光图像。我们设计了一种局部遮蔽系统，将电池片划分为受光照的激发区域和被遮蔽的成像区域，从而实现对正在运行的组件进行无干扰成像。此外，我们提出了两种对日照变化不敏感的策略，以获得具有高图像均匀性和清晰缺陷结构/...
解读: 该Suns-EL成像技术为阳光电源光伏运维体系提供重要价值。可集成至iSolarCloud智慧运维平台,实现SG系列逆变器配套组件的非接触式缺陷检测,无需停机即可识别隐裂、热斑等故障。变光照条件下的高质量成像能力契合户外电站巡检需求,结合MPPT优化算法可提前预警组件性能衰减,降低PowerTita...
基于奇异摄动理论与自适应动态规划的强化学习稳定现代交直流电网中并网电压源变换器直流侧动态特性
Reinforcement Learning to Stabilize Singularly Perturbed DC-Side Dynamics of Grid-Connected Voltage-Source Converters in Modern AC–DC Grids Using Singular Perturbation Theory and Adaptive Dynamic Programming
Masoud Davari · Jianguo Zhao · Chunyu Yang · Weinan Gao 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
电网现代化进程中交直流系统的稳定性和性能在很大程度上依赖于并网电压源换流器（GC - VSC）的整流模式。作为系统的核心，其影响十分显著。基于脉宽调制方法的级联控制的电流控制型GC - VSC在智能电网范式中应用广泛。本文探讨了在现代交直流电网中，此类GC - VSC控制结构所引发的动态特性如何被视为奇异摄动系统。为此，本文借助自适应（或近似）动态规划方法和奇异摄动理论（SPT），提出了一种基于强化学习（RL）的、针对具有不确定动态特性的电压控制问题的新型最优控制策略。首先，利用SPT将原最优控...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于强化学习和奇异摄动理论的并网变流器控制技术具有重要的战略价值。该技术直接针对当前级联控制结构中的多时间尺度动态问题，这与我司光伏逆变器和储能变流器面临的核心技术挑战高度契合。 在技术价值层面，该方法通过奇异摄动理论将复杂的全阶系统分解为快慢子系统，有效规避了数值刚...