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用于高压功率模块在高速dv/dt方波电压下抑制局部放电的自适应场强涂层
Self-Adaptive Field-Grading Coating for Partial Discharge Mitigation of High Voltage Power Module Under High dv/dt Square Wave Voltage
Meng Chen · Yalin Wang · Yi Ding · Lu Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
高压功率模块封装绝缘中的局部放电（PD）严重威胁其可靠性。电场集中是导致PD的主要原因。本文提出了一种自适应场强涂层技术，旨在缓解高dv/dt方波电压下的电场集中问题，并解决了以往研究中制造工艺复杂及缺乏实验验证的难题。
解读: 该技术对阳光电源的高压功率模块设计具有极高价值。随着公司PowerTitan等大型储能系统及高压组串式逆变器向更高电压等级和更快的开关频率（SiC器件应用）演进，封装绝缘的局部放电问题日益突出。该自适应涂层技术能有效优化模块内部电场分布，提升高压功率器件的长期运行可靠性。建议研发团队关注该材料的工艺...
高dV/dt方波电压和高温下功率模块封装绝缘的老化与寿命研究
Aging and Lifetime of Power Module Packaging Insulation Due to Partial Discharge Under High dV/dt Square Wave Voltage and High Temperature
Yi Ding · Yalin Wang · Meng Chen · Lu Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
宽禁带半导体应用对功率模块在高温及高dV/dt方波电压下的封装可靠性提出了挑战。封装材料中的局部放电（PD）是导致绝缘老化与失效的主要原因。本文研究了温度及方波参数对局部放电及绝缘寿命的影响，为高功率密度电力电子设备的可靠性设计提供了理论依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心竞争力。随着SiC等宽禁带半导体在PowerTitan储能系统及组串式逆变器中的广泛应用，高dV/dt带来的绝缘失效风险显著增加。本文揭示的局部放电机制对优化封装设计、提升产品在极端工况下的长寿命运行至关重要。建议研发团队将此研究成果应用于模块选型及封装可靠性评估标准中，...
直流与PWM波下高压功率模块空间电荷积聚及其对局部放电的影响：测试与建模
Space-Charge Accumulation and Its Impact on High-Voltage Power Module Partial Discharge Under DC and PWM Waves: Testing and Modeling
Yalin Wang · Yi Ding · Zhao Yuan · Hongwu Peng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
紧凑型高压SiC功率模块的封装绝缘设计面临严峻挑战。该模块在开关过程中承受高压直流与PWM激励，高dV/dt干扰了局部放电（PD）的检测。本文研究了空间电荷积聚对绝缘性能的影响，并提出了相应的测试与建模方法，旨在提升高压功率模块的绝缘可靠性。
解读: 随着阳光电源在PowerTitan液冷储能系统及组串式光伏逆变器中大规模应用高压SiC器件，模块封装的绝缘可靠性成为核心竞争力。高dV/dt带来的局部放电问题直接影响产品在极端环境下的寿命。本文提出的空间电荷积聚建模方法，可指导研发团队优化高压功率模块的封装工艺与绝缘材料选型，特别是在高压直流侧（如...
基于轨迹投影的多电平变换器交流电流纹波分析
AC Current Ripple Analysis for Multilevel Converters Based on Trajectory Projection
Zhou He · Hongfa Ding · Dong Jiang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种基于两电平调制单元（2L-MU）纹波轨迹投影的多电平变换器交流电流纹波分析方法。该方法避开了复杂的电路模型分析，能够有效计算交流电流纹波的峰峰值和均方根值，对调制策略优化、滤波器设计及电感损耗评估具有重要意义。
解读: 该研究提出的纹波分析方法对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）具有极高的工程价值。在多电平拓扑（如三电平、五电平）广泛应用的背景下，该方法能显著简化滤波器参数设计与电感损耗评估流程，有助于提升逆变器效率并降低系统成本。建议研发团队将其应用于iSolar...
一种基于逆变器端电压振荡特性的电网电感检测方法
A Grid Inductance Detection Method Based on the Oscillation Characteristic of Inverter Terminal Voltage
Shuangming Duan · Bo Xia · Gangui Yan · Nan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
在光伏并网系统中，电网电感的变化直接影响逆变器的性能。本文提出了一种基于逆变器端电压振荡特性的电网电感检测方法，旨在实现不同电网工况下逆变器的自适应控制，提升系统在弱电网环境下的稳定性和运行效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器产品线具有重要价值。随着全球光伏电站向弱电网区域扩展，电网阻抗波动常导致逆变器控制失稳。通过集成该检测方法，阳光电源的逆变器可实时感知电网强度，动态优化电流环参数，显著提升系统在弱电网下的并网稳定性与电能质量。建议将此算法植入iSolarCloud智能运维平...
宽输出电压范围的三相LLCL双向谐振变换器
Three-Phase LLCL Bidirectional Resonant Converter With Wide Output Voltage Range
Qinglin Zhao · Tianrui Wang · Yi Zheng · Hao Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种具有宽电压范围的三相LLCL双向谐振DC-DC变换器。通过结合交错并联技术，该变换器能有效降低输入输出端的电流纹波，并显著减小滤波电容体积。同时，该拓扑具备三条功率传输路径及自均流能力，在提升功率密度和效率方面表现优异。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光储一体化系统具有重要参考价值。LLCL谐振拓扑在宽电压范围下的高效变换能力，能够优化储能变流器（PCS）在电池电压波动时的效率表现。交错并联技术有助于减小滤波器件体积，从而提升整机功率密度，符合阳光电源追求高集成度、...
基于单传感器逆算法的电解电容核心温度与功率损耗非侵入式估计
Noninvasive Estimation for Core Temperature and Power Loss in Electrolytic Capacitors Using a Single-Sensor Inverse Algorithm
Jinxiao Wei · Peng Chen · Yi Zhang · Peng Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种非侵入式电解电容核心温度与功率损耗的同步估计方法。该方法仅需单个传感器，无需测量等效串联电阻（ESR）和电容值。通过反向数值算法（逆向有限元计算），实现了对电容内部状态的精确重构，为电力电子设备的寿命预测提供了新途径。
解读: 电解电容是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中的关键薄弱环节，其热失效直接影响整机可靠性。该研究提出的单传感器逆算法，能够以低成本实现对电容内部温度的实时监测，无需复杂的传感器布置。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过对逆变器和P...
两级式升压逆变器的观测器模式建模与非线性模态分析
Observer-Pattern Modeling and Nonlinear Modal Analysis of Two-Stage Boost Inverter
Hao Zhang · Weijie Li · Honghui Ding · Chuanzhi Yi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文研究了两级式升压逆变器的建模与非线性模态分析。提出了一种观测器模式建模方法，旨在消除负载级基波分量和源级“隐藏”二次谐波的时变影响。基于该模型，应用非线性模态分析方法获得了闭式解析解，为系统动态特性研究提供了理论支持。
解读: 该研究针对两级式升压逆变器（Two-stage Boost Inverter）的建模与非线性分析，直接关联阳光电源的核心产品线——光伏组串式及集中式逆变器。在光伏系统中，两级式架构（DC-DC升压+DC-AC逆变）是主流技术路线。该文提出的观测器模式建模方法能有效抑制二次谐波对控制环路的影响，有助于...
一种用于直流配电网MMC的最近电平PWM方法
A Nearest Level PWM Method for the MMC in DC Distribution Grids
Yi Wang · Can Hu · Ruoyu Ding · Lie Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
针对中压直流配电网中的模块化多电平变换器（MMC），传统的最近电平调制（NLM）在模块数量较少时会导致严重的电流畸变。本文提出了一种结合NLM和PWM的混合调制方法，通过仅使每个桥臂的一个模块工作在PWM模式下，有效改善了输出波形质量。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。随着储能系统向中高压直流侧并网趋势发展，MMC拓扑的应用日益广泛。该混合调制方法通过优化PWM策略，在模块数量受限的情况下提升了电流质量，有助于降低滤波成本并提高系统效率。建议研发团队关注该技术在大型储能电...
1200V沟槽型SiC MOSFET重复雪崩应力下的失效机理研究
Investigation of Failure Mechanisms of 1200 V Rated Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Avalanche Stress
Xiaochuan Deng · Wei Huang · Xu Li · Xuan Li 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文通过实验研究了非对称沟槽（AT）和双沟槽（DT）结构碳化硅（SiC）MOSFET的重复雪崩耐受能力。研究揭示了不同结构的失效机理：AT-MOSFET主要表现为热诱导疲劳或场氧化层击穿，而DT-MOSFET则表现为电场诱导的栅氧化层退化或击穿。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS实现高功率密度和高效率的核心器件。1200V SiC器件在复杂工况下的雪崩耐受能力直接决定了系统的可靠性。本文揭示的AT与DT结构失效机理，对阳光电源在器件选型、驱动电路保护设计及功率模块封装优化具有重要指导意义。建议研发...
不平衡负载下三电平Boost变换器ZVS优化调制方法
Optimized Modulation Method for Three-Level Boost Converter With ZVS Under Unbalanced-Load Operation
Zhou He · Hongfa Ding · Ziqi Zhang · Zibo Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
三电平（TLB）Boost变换器是双极性直流微电网的关键接口。在正负直流母线功率不平衡时，传统调制方法难以实现全开关管零电压开关（ZVS），且存在峰值电流过高及电感饱和风险。本文提出了一种优化调制（OM）方法，有效解决了上述问题，提升了变换效率与可靠性。
解读: 该研究针对三电平Boost拓扑在不平衡负载下的控制优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。在双极性直流母线应用场景中，该调制策略能有效降低开关损耗并抑制电感饱和风险，有助于提升PCS产品的功率密度和转换效率。建议研发团队在储...
固态电池的全面综述
A comprehensive review of solid-state batteries
Aniruddha Joshi · Dillip Kumar Mishr · Rajendra Singh · Jiangfeng Zhang 等5人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386
摘要 在20世纪的时代背景下，储能技术对于可再生能源的普及具有同等重要的意义。尽管锂离子电池技术已被研究多年，但一项重大突破——固态电池的发明——直到最近才出现。固态电池提供了更高的安全性、更高的能量密度以及更长的循环寿命。本文综述了固态电池技术当前的发展进展与现状，重点阐述了关键材料、电池结构和性能特征。我们分析了多种固态电解质材料、电极材料以及界面工程策略，以增强离子传输并抑制枝晶的形成。此外，还分析了电池退化的关键问题及其通过各种机制对生命周期造成的影响。随后，探讨了固态电池的充电特性。最...
解读: 固态电池技术对阳光电源储能系统具有战略价值。其高能量密度和安全性可显著提升PowerTitan等ESS产品竞争力,减少电芯热管理需求,优化ST系列PCS集成设计。固态电解质的抗枝晶特性可延长储能系统循环寿命,降低度电成本。建议在iSolarCloud平台集成固态电池健康状态监测算法,并评估其在充电桩...
共享储能系统下风电场群最优调度的去中心化与隐私保护解决方案
Decentralized and Private Solution for the Optimal Dispatch of Integrated Wind Farms With Shared Energy Storage Systems
Chenggang Mu · Tao Ding · Yi Yuan · Biyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
随着全球对可再生能源整合的日益重视，可变风力发电的整合面临着更多挑战。储能系统（ESS）有望提供解决方案，但为单个风电场（WF）实施储能系统被认为成本极高。本文提出了一种风电场与共享储能系统（SESS）的集成模型，该模型通过机会约束处理风电场功率的不确定性，并合理缓解功率偏差与波动。此外，共享储能系统由物理储能组件和虚拟储能组件构成，其中实际储能组件可自动避免同时充放电，而虚拟储能组件可为风电场集群提供资源对冲，以减少实际储能组件的损耗。本文提出了一种基于分布式同态加密的方法，以确保在功率分配过...
解读: 该去中心化共享储能调度技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的基于ADMM的分布式优化算法可直接应用于多风电场共享储能场景，解决当前集中式调度中的数据隐私和通信负担问题。该方法可集成到iSolarCloud云平台的智能调度模块，实现多业主储能资产...
高dv/dt方波电压与高温下局部放电导致的功率模块封装绝缘老化与寿命研究
Aging and Lifetime of Power Module Packaging Insulation Due to Partial Discharge Under High dV/dt Square Wave Voltage and High Temperature
Yi Ding · Yalin Wang · Meng Chen · Lu Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
宽带隙半导体的应用给功率模块在高dV/dt方波电压和高温条件下的封装可靠性带来了挑战。灌封材料中发生的局部放电（PD）是导致封装绝缘老化和失效的主要原因之一。然而，有限的研究聚焦于温度和方波参数对封装绝缘老化原理的影响，确切的机制在很大程度上仍不清楚。为解决这一问题，本文聚焦于功率模块封装绝缘在高dV/dt方波和高温耦合应力下因局部放电导致的老化过程。采用专门设计的下混局部放电检测系统在老化过程中提取局部放电信号。实验结果表明，局部放电的幅值在老化过程中呈波动增长趋势，且在击穿前局部放电活动最为...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于宽禁带半导体功率模块封装绝缘老化的研究具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统中大规模采用SiC、GaN等宽禁带器件以提升功率密度和转换效率，高dV/dt应力下的局部放电问题已成为制约产品可靠性的关键瓶颈。 该研究揭示的局部放电演化规律对阳光电源的产品设...
基于交叉耦合多旋转环路的柔性谐波控制方法在电网阻抗变化且含谐波畸变下的GFM逆变器中的应用
Cross-Coupled Multiple Rotational Loop-Based Flexible Harmonic Control for GFM Inverters under Complex and Distorted Grid
Haoqing Cai · Min Chen · Yan Zhang · Yi Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
非理想电网具有时变阻抗与谐波畸变特性，严重影响构网型（GFM）逆变器的运行稳定性与电能质量。传统多旋转坐标系谐波电流抑制方法在弱电网下可能导致谐波失稳并显著降低输出电压质量。为此，本文提出一种适用于电网阻抗变化且含谐波畸变场景的交叉耦合多旋转环路柔性谐波控制策略。该方法在谐波电流环中引入电流误差交叉耦合控制，并采用实时自适应调节的PI控制器，有效提升谐波电流环路的相位裕度，优化谐波电压抑制性能，同时最小化对输出电压质量的影响。实验结果验证了所提方法在不同电网强度下的鲁棒性与有效性。
解读: 该交叉耦合多旋转环路谐波控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的GFM构网控制具有重要应用价值。当前弱电网场景下，传统谐波抑制方法易导致失稳，该方法通过电流误差交叉耦合与自适应PI调节，可显著提升相位裕度，优化谐波电压抑制性能。可直接应用于ST系列储能变流器的构网型控...
CuW触头在C4F7N/CO2气体混合物中烧蚀性能的实验研究
Experimental study on the ablation performance of CuW contacts in a C4F7N/CO2 gas mixture (2024)
Xueying Gao · Xin Lin · Yi Ding · Xinyu Tao 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月
铜钨合金（CuW）是高压断路器中最常用的触头材料，其抗烧蚀性能直接影响断路器寿命与电网安全。本文研究了四种不同钨含量（70、75、80、85 wt%）的CuW触头在SF6及9%C4F7N/91%CO2混合气体中的烧蚀特性，进行23 kA开断电流下的20次电弧烧蚀实验。通过分析烧蚀率、接触电阻及表面宏观形貌与截面微观结构的变化，比较不同气体环境下W含量对CuW触头抗烧蚀性能的影响。结果表明，在C4F7N/CO2混合气体中，随W含量增加，触头烧蚀率、表面裂纹和接触电阻均上升，抗烧蚀能力下降；CuW7...
解读: 该CuW触头烧蚀特性研究对阳光电源储能系统的高压开关设备选型具有重要参考价值。PowerTitan大型储能系统中1500V高压直流断路器和交流接触器需承受频繁开断操作，研究表明CuW70触头在环保气体C4F7N/CO2中具有最优烧蚀性能和接触电阻稳定性，可替代SF6方案应用于ST系列储能变流器的输入...
应对可再生能源电力系统中的鸭子曲线：一种基于iTransformer的多任务学习净负荷预测模型
Tackling the duck curve in renewable power system: A multi-task learning model with iTransformer for net-load forecasting
Jixue Pei · Nian Liu · Jiaqi Shi · Yi Ding · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.326
摘要 可再生能源的高比例渗透导致区域负荷模式发生显著变化，形成对电力系统运行方式产生深远影响的鸭子曲线现象。为实现对鸭子曲线场景的准确预测，本文提出一种结合iTransformer与多任务学习的日前净负荷预测方法，该方法综合考虑了光伏发电、风力发电和有功负荷等多种独立资源分量。首先，通过组合特征选择方法识别各单项预测任务的主导特征；随后，采用iTransformer作为主干网络构建具有强大学习时间依赖能力的预测模型；此外，将iTransformer与多任务学习相结合，以提取外部因素、各单项功率与...
解读: 该鸭子曲线净负荷预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过iTransformer多任务学习模型精准预测光伏、风电及负荷波动,可优化ST系列PCS的充放电策略,提升PowerTitan储能系统在高比例新能源场景下的调度效率。该方法识别的周期性和波动性特征可集成至iSolarCloud平台,实现...
SnO₂-Ti₃C₂复合电子传输层用于高效且易制备的平面钙钛矿太阳能电池
SnO2-Ti3C2 Blends as Electron Transport Layer for Efficient and Easily Fabricated Planar Perovskite Solar Cells
Yaling Wang · Yi Ding · Liying Yang · Shougen Yin 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月
本研究通过将二维Ti₃C₂-MXene引入SnO₂并结合紫外臭氧处理，构建了SnO₂-Ti₃C₂杂化电子传输层（ETL）。系统探究了Ti₃C₂与紫外臭氧处理对ETL电荷传输、界面特性、钙钛矿形貌及器件性能的协同作用。结果表明，Ti₃C₂的引入不改变SnO₂的形貌与透光性，显著改善钙钛矿薄膜的结晶质量，获得更致密、粗糙度更低、晶粒更大且贯穿性更好的薄膜。紫外臭氧诱导Ti₃C₂表面氧化，提升ETL电荷传输能力，增强界面电子提取与转移，有效抑制载流子复合。基于该ETL的钙钛矿太阳能电池具有更高的电荷复...
解读: 该SnO₂-Ti₃C₂复合电子传输层技术对阳光电源光伏产品线具有重要参考价值。研究中19.52%的钙钛矿电池效率提升及79.38%的高填充因子，为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供了新型电池特性数据支撑。复合材料改善的电荷传输特性与载流子复合抑制机制，可启发功率器件中SiC/GaN材料的界面优化设...
一种应对极端事件的多区域电力市场风险分担双层框架
A Risk-Sharing Bi-Level Framework for Multi-Area Electricity Markets Against Extreme Events
Jianing Lin · Minglei Bao · Yanqiu Hou · Yi Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
针对极端天气事件频发带来的电力价格风险管理问题，本文提出一种创新的多区域电力市场风险分担双层框架。该框架通过跨区互济电力的时间优化配置，在风险相关价格信号引导下实现高风险区域的功率平衡缓解。上层进行基于各区域报价的最优互济电力市场出清，下层则基于预期节点边际电价等价格风险指标制定风险感知竞价策略。结合负载中断值与Ford-Fulkerson方法提出新型场景约简技术，并在解析目标级联框架下分布式求解双层模型以保护区域数据隐私。算例表明，该机制可有效降低多区域市场的价格风险。
解读: 该多区域电力市场风险分担框架对阳光电源储能系统和能源管理平台具有重要应用价值。其双层优化机制可直接应用于PowerTitan大型储能系统的跨区域调度策略，通过风险感知竞价实现储能资源在多市场间的优化配置。基于预期节点边际电价的风险指标可集成到iSolarCloud平台，为ST系列储能变流器提供极端天...
考虑多样化通信速率需求的基站虚拟电厂机会约束优化
Chance-Constrained Optimization for VPPs With Base Stations Considering Diverse Communication Rate Requirements
Chao Guo · Chengjin Ye · Yi Ding · Jing Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文针对5G基站高能耗问题，提出将宏/微基站与分布式可再生能源聚合为虚拟电厂（VPP），构建考虑通信速率约束与新能源出力不确定性的机会约束优化调度模型，结合泰勒展开算法求解，提升绿电消纳率5.4%、经济收益18.72%。
解读: 该研究高度契合阳光电源在光储一体化VPP及智能调度领域的战略布局。其机会约束优化与动态储能建模方法可直接赋能PowerTitan和ST系列PCS在通信基站微网场景的智能协同调度；模型预测控制（MPC）框架可集成至iSolarCloud平台，支撑基站侧‘光伏+储能+PCS’联合参与电力市场。建议将通信...
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