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氧等离子体与后退火辅助表面氧化实现高阈值电压E型p-GaN HEMTs
Oxygen plasma and post-annealing assisted surface oxidation for high- _V_ th E-mode _p_-GaN HEMTs
Mao Jia · Bin Hou · Ling Yang · Zhiqiang Xue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文提出了一种结合氧等离子体处理与后退火工艺的表面氧化方法，用于制备高阈值电压（_V_th）的增强型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（E-mode _p_-GaN HEMTs）。通过氧等离子体在p-GaN表面形成可控的氧化层，再经氮气氛围下高温退火优化界面质量，有效提升了栅介质与p-GaN间的界面特性，增强了Mg受主激活。该方法实现了稳定的增强型工作特性，阈值电压高达2.9 V，并显著降低了栅泄漏电流。研究为高性能E-mode HEMT器件的可控制备提供了可行方案。
解读: 该高阈值电压E型p-GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过氧等离子体和退火工艺提升的2.9V阈值电压，可显著改善GaN器件的开关特性和可靠性，特别适合应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计。降低的栅极漏电流有助于提升系统效率，对车载OBC等对功率密度要求...
基于零序电压范围扩展增强三电平逆变器七段RCMV-PWM中点电位平衡能力
Enhancing Neutral Point Potential Balance for Three-level Inverter
Xiang Wu · Songyang Cao · Jieguang Li · Ma Zhixun 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
现有三电平载波PWM方法中,载波波形变化和共模电压(CMV)降低要求固有地限制了注入零序电压(ZSV)范围,从而降低中点(NP)电位控制性能。研究基于ZSV扩展的七段降低CMV PWM(RCMV-PWM)的NP电位平衡能力增强方法。理论分析各种载波分布的ZSV范围,考虑CMV幅值限制在直流母线电压六分之一的约束下调整载波波形获得最大ZSV范围。详细给出导出最大范围内的最优ZSV计算方法,有效减少低调制指数和低功率因数下的NP电位波动。
解读: 该三电平NP电位平衡技术对阳光电源三电平储能变流器有重要优化价值。ZSV扩展方法可应用于ST储能系统和SG光伏逆变器的三电平拓扑,提高中点电位控制精度并降低共模干扰。该技术对PowerTitan大型储能系统的三电平模块设计有参考意义,可提升系统在低功率因数工况下的稳定性和效率。RCMV-PWM优化对...
基于TCN-LSTM神经网络与迁移学习的数字孪生支持型电池状态估计
Digital Twin-supported Battery State Estimation Based on TCN-LSTM Neural Networks and Transfer Learning
Kai ZhaoYing LiuYue ZhouWenlong MingJianzhong Wu · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
准确估计电池荷电状态（SOC）、健康状态（SOH）及剩余使用寿命（RUL）对储能技术发展至关重要。本文提出一种融合时间卷积网络（TCN）与长短期记忆网络（LSTM）的数字孪生（DT）支持型电池状态估计算法。构建四层层次化DT架构以克服传统电池管理系统在计算与存储上的局限，并引入基于迁移学习的在线TCN-LSTM模型，实现神经网络参数的动态更新与实时精度优化。实验结果表明，该方法在90个循环数据下SOC、SOH和RUL的平均均方根误差分别为1.1%、0.8%和0.9%，显著优于传统CNN等模型，展...
解读: 该数字孪生支持的电池状态估计技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。TCN-LSTM融合架构可直接集成至BMS系统，实现SOC/SOH/RUL的高精度实时估计（RMSE<1.1%），显著提升电池全生命周期管理能力。四层DT架构突破边缘侧计算瓶颈，可与iSol...
基于对抗性模仿强化学习的混合储能电动汽车能量管理
Imitation reinforcement learning energy management for electric vehicles with hybrid energy storage system
Weirong Liu · Pengfei Yao · Yue Wu · Lijun Duan 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
深度强化学习已成为电动汽车能量管理的一种有前景的方法。然而，深度强化学习依赖大量试错训练才能获得近似最优性能。为此，本文提出一种面向混合储能系统的电动汽车对抗性模仿强化学习能量管理策略，以最小化电池容量损耗成本。首先，利用动态规划在多种标准驾驶条件下生成专家知识，用于引导强化学习的探索过程，该专家知识表示为最优功率分配映射。其次，在早期模仿阶段，通过对抗网络使强化学习智能体的动作快速逼近最优功率分配映射。再次，根据对抗网络中判别器的输出设计动态模仿权重，促使智能体在在线驾驶条件下逐步过渡到自主探...
解读: 该对抗模仿强化学习策略对阳光电源混合储能系统具有重要应用价值。可应用于ST系列PCS的电池-超级电容混合储能优化,通过专家知识引导的强化学习加速训练42.6%,降低电池容量损耗成本5.1%-12.4%。技术可集成至iSolarCloud平台实现在线工况自适应功率分配,延长PowerTitan储能系统...
电力电子数字孪生技术综述：研究现状与未来趋势
An Overview of Digital Twin Technology for Power Electronics: State-of-the-Art and Future Trends
Chenhao Wu · Zhexin Cui · Qian Xia · Jiguang Yue 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
电力电子系统（PESs）在发电、输电及各类工业应用中起着关键作用。随着数字化转型的不断推进，数字孪生（DT）技术应运而生，成为推动电力电子系统信息化和智能化发展的变革性力量。本文全面概述了数字孪生技术在电力电子系统中的应用，着重介绍了实时同步、精确映射、无缝数据交互和高保真建模等核心特性。文章回顾了四种常见的数字孪生建模方法，并详细探讨了它们在电力电子系统应用中的优势与挑战。此外，本文还分析了数字孪生在设计、控制和维护这三个关键生命周期阶段所发挥的作用，阐述了数字孪生如何在每个阶段实现优化并推动...
解读: 数字孪生技术作为电力电子系统智能化转型的关键使能技术,与阳光电源核心业务高度契合。该技术通过实时同步、精确映射和高保真建模等特性,能够在光伏逆变器、储能变流器等产品全生命周期中发挥重要作用。 从产品设计角度,数字孪生可显著缩短研发周期。阳光电源可在虚拟环境中完成拓扑优化、热管理仿真和多工况测试,降...
基于可行运行区域的含软开断点配电网约束管理
Feasible Operation Region-Based Constraint Management of Distribution Networks With Soft Open Points
Xun Jiang · Yue Zhou · Jianzhong Wu · Wenlong Ming · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
软开关点（SOPs）是安装在配电网正常断点处的电力电子装置。凭借毫秒级的控制能力，SOPs 在应对可再生能源发电和用户行为（如电动汽车出行行为）带来的显著不确定性时，在配电网的约束管理方面具有广阔的应用前景。本文提出了一种基于可行运行区域（FOR）的新型 SOP 优化控制方法。FOR 表示配电网节点功率注入的允许范围，可用于替代传统基于最优潮流（OPF）模型中的潮流方程和网络约束。由于 FOR 边界与热/电压约束之间存在一一对应关系，基于 FOR 的约束管理方法能够适应各种测量条件。此外，FOR...
解读: 该SOP约束管理技术对阳光电源ST储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。SOP的毫秒级有功无功调节能力与储能变流器PCS的快速响应特性高度契合，可行运行区域建模方法可直接应用于储能系统的多约束协调控制，优化电压电流及容量边界管理。该技术可增强ST系列在配电网侧的柔性调节能力，提...
基于升压半桥与四重半主动整流器的模块化多端口电压平衡拓扑用于分布式光伏接入中压直流系统
Modular Multiport Voltage Balance Topology Based on Boost Half-Bridge and Quadruple Semiactive Rectifier for MVdc Integration of Distributed PVs
Chengsong Wei · Xiaoquan Zhu · Ke Jin · Yue Wu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
输入独立输出串联（IIOS）模块化多端口DC-DC变换器因单级功率转换和高效率，成为分布式光伏（PV）接入中压直流（MVdc）配电系统的理想方案。针对PV输入功率波动导致IIOS结构输出电压失衡的问题，提出一种基于电流源型升压半桥（CS-HB）与四重电压半主动整流器（QVSAR）的自电压平衡多端口变换器。该拓扑包含PV侧CS-HB单元、MVdc侧QVSAR单元及串联谐振功率平衡模块（SRPBM），后者实现子模块间电压均衡，具备控制简单、动态响应优良的特点。此外，拓扑输入电流纹波小，所有开关管可实...
解读: 该模块化多端口DC-DC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的中压直流应用具有重要参考价值。其IIOS架构的单级功率转换与高效率特性，可直接应用于PowerTitan大型储能系统的分布式光伏接入方案。拓扑中的串联谐振功率平衡模块（SRPBM）解决了功率波动下的电压均衡难题，可优...
通过瞬态热表征理解短路应力下GaN HEMT位错缺陷的作用
Understanding the Role of Dislocation Defects of GaN HEMT under Short-Circuit Stress Through Transient Thermal Characterization
Xi Jiang · Yue Wu · Song Yuan · Xiangdong Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
摘要：氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）器件在高母线电压条件下承受反复短路（SC）应力后容易迅速失效。衬底界面处的位错缺陷在引发器件退化和热击穿失效方面起着关键作用。然而，短路应力下位错缺陷的形成机制及其对氮化镓高电子迁移率晶体管短路能力的影响仍不明确。本文提出一种基于瞬态热阻表征的新方法，用于监测氮化镓高电子迁移率晶体管器件内部位错缺陷的演变。同时，建立了一个热模型来阐明位错缺陷对器件热特性的影响。通过分析短路应力前后氮化镓高电子迁移率晶体管的结构函数，将先前难以察觉的缺陷累积转化...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN HEMT器件短路应力下位错缺陷演化的研究具有重要的战略价值。GaN功率器件因其高开关频率、低导通损耗和高功率密度特性，正逐步成为我司光伏逆变器和储能变流器的核心功率开关选择，特别是在高压大功率应用场景中。 该研究揭示的位错缺陷累积机制直接关系到产品可靠性这...
Miller电路与RC网络集成用于GaN器件的负压栅极驱动
Integration of Miller Circuit with RC Network for Negative-Voltage Gate Drive of GaN Devices
Jianing Liang · Yue Wu · Huyong Ling · Xueqiang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
串扰问题是增加氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）损耗并降低开关速度的主要因素之一。在实际应用中，GaN栅极驱动器基于RC电路或密勒电路。然而，RC电路缺乏串扰吸收路径，难以抑制串扰电压。相反，尽管密勒电路有吸收路径，但低阻抗回路会导致开关速度降低。为继承这两种常用方法的优点并避免其缺点，本文提出了一种将无源密勒钳位电路与RC电路集成的方法。该集成通过带无源控制P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（PMOS）的RC延迟电路实现。带PMOS的RC延迟电路可调节密勒钳位电路的启动时间，因此，...
解读: 该GaN负压栅极驱动技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，GaN器件可实现更高开关频率和功率密度，但串扰导致的误开通风险制约其应用。该Miller-RC集成驱动方案通过抑制高dv/dt引起的栅源电压波动，可直接提升阳光电源GaN功率模块的可靠性。特别适用于车载O...
基于概率电压灵敏度分析与霍尔定理的主动配电网中移动式储能系统路由与调度
Routing and scheduling of mobile energy storage systems in active distribution network based on probabilistic voltage sensitivity analysis and Hall's theorem
Ting Wu · Heng Zhuang · Qisheng Huang · Shiwei Xi 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386
摘要 移动式储能系统（MESSs）具有显著的时间和空间灵活性，使其成为主动配电网（ADNs）中提供辅助服务的理想选择。然而，传统的MESS调度方法严重依赖精确的负荷与交通预测，而基于深度学习的方法则可能计算成本高昂且对动态系统工况的适应性不足。为应对这些挑战，本文提出一种两阶段调度框架，融合灵敏度分析、图论与动态优化技术，从而提升调度的适应性与计算效率。在第一阶段，目的地预生成模型利用概率电压灵敏度来应对负荷预测的不确定性，并识别出最有可能需要辅助支持的关键ADN节点。在第二阶段，基于霍尔定理的...
解读: 该移动储能调度框架对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan移动储能方案具有重要应用价值。基于概率电压灵敏度的两阶段优化算法可集成至iSolarCloud平台,实现移动储能车辆动态路径规划与充放电策略实时优化。Hall定理筛选机制可提升配电网关键节点识别精度,配合GFM控制技术增强电网支撑能力。...
量化基于统计相似网络的虚拟车对车能量共享所提供的电网灵活性
Quantifying grid flexibility provision of virtual vehicle-to-vehicle energy sharing using statistically similar networks
Wei Gan · Yue Zhou · Jianzhong Wu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390
摘要 电动汽车（EV）保有量的迅速增长给电力系统带来了显著的容量挑战，但通过有效的充电管理，电动汽车亦可作为灵活资源，凸显了相关创新解决方案的必要性。本文提出了一种虚拟车对车（V-V2V）框架，使电动汽车能够在公共充电站或家庭等场景下，只要连接至同一配电网，即可实现彼此之间的能量共享。该框架摆脱了传统车对车（V2V）模式中对物理邻近性和点对点匹配的要求，通过协调电动汽车充电与其他负荷需求及光伏发电，增强了电网灵活性并缓解了容量压力。为量化V-V2V框架所提供的灵活性，本文实施并改进了统计相似网络...
解读: 该虚拟车-车能量共享(V-V2V)技术对阳光电源充电桩及储能业务具有重要启示。论文提出的配电网级EV柔性调度框架,可与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统协同,将分散充电桩聚合为虚拟储能资源池。其统计相似网络建模方法可优化iSolarCloud平台的负荷预测算法,结合蒙特卡洛用户行为分析...