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具有超薄势垒结构的6英寸高压GaN基增强型HEMT：界面质量及其可靠性
6-in. high-voltage GaN-based E-mode HEMTs with ultrathin barrier structures: Interface quality and its reliability
Nan Sun · Ronghua Wang · Runxin Microelectronics Corporation · Wuxi China Resources Huajing Microelectronics Corporation 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了基于6英寸硅衬底的高压增强型GaN高电子迁移率晶体管（E-HEMT），采用超薄势垒层结构。通过优化界面控制与材料生长工艺，显著提升了异质结界面质量，有效降低了界面态密度并改善了二维电子气特性。器件表现出优异的击穿电压与导通电阻平衡特性，并在高温反向偏压应力下展现出良好的长期可靠性，界面退化机制被系统分析。该研究为高性能、高可靠GaN功率器件的规模化制造提供了技术支撑。
解读: 该研究的超薄势垒GaN E-HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。6英寸晶圆规模化制造工艺可降低GaN器件成本,有利于在SG系列逆变器和ST系列储能变流器中推广应用。优化的界面质量和可靠性特性可提升产品在高温、高压工况下的稳定性,特别适合PowerTitan等大功率储能系统。器件优异...
无通信的SS感应式电动汽车充电系统校正控制以实现功率可调性、错位容忍性和双向性
Communication-Free Rectification Control of SS Inductive EV Charging System for Power Regulatability, Misalignment Tolerance, and Bidirectionality
Yao Wang · Zhen Sun · Kaiyuan Wang · Yun Yang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
本文提出一种无需通信的串联-串联（SS）感应式电力传输（IPT）系统，用于电动汽车（EV）充电，具备三大优势：优异的功率调节能力以适应电池充电特性、高错位容忍度以确保偏移条件下的稳定充电，以及双向能量传输能力。通过车载有源整流器调控交流输出电流与电压间的相角差Δθ：当0≤Δθ<90°时，系统工作于电网到车辆（G2V）模式，实现恒流与恒压充电；当90°<Δθ≤180°时，进入车辆到电网（V2G）放电模式。所有功能均由车载侧实现，无需电网侧变换器及双端通信。实验验证了3kW样机在180mm距离下G2...
解读: 该无通信SS感应充电技术对阳光电源车载充电及储能产品具有重要应用价值。核心创新点在于通过单侧相角控制实现G2V/V2G双向功率调节，与阳光电源车载OBC充电机的双向架构高度契合，可简化通信协议降低系统成本。其恒流恒压无缝切换能力可直接应用于动力电池充电管理，96.9%的高效率指标达到行业领先水平。错...
一种计算高效且稳定的直流/交流逆变器学习型控制器
A Computationally Efficient and Stable Learning-Based Controller for DC/AC Inverter
Wendong Feng · Ruigang Wang · Tianhao Qie · Ran Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种基于机器学习的直流/交流逆变器控制策略，具有高计算效率且对模型参数变化不敏感。该方法支持快速离线神经网络训练，并适用于数字信号处理器的低在线计算开销实现。采用递归平衡网络（REN）确保系统具备优良的暂态与稳态性能，并证明了闭环系统的渐近稳定性。通过与现有控制方法的实验对比，验证了所提方法的有效性。
解读: 该学习型控制器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。REN网络的渐近稳定性保证和低计算开销特性，可直接部署于现有DSP平台，提升控制器响应速度和鲁棒性。对PowerTitan大型储能系统，该方法可优化并网暂态性能，增强参数摄动下的稳定性。相比传统PI控制，机器学习控制...
基于变电容电压阈值的电网电压不平衡下MMC功率损耗平衡控制
Variable Capacitor Voltage Threshold Value Based Power Loss-Balancing Control for MMCs Under Grid Voltage Imbalance
Jifeng Zhao · Wenfeng Liu · Yixiao Wang · Chaoyue Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2023年7月
模块化多电平换流器（MMC）因高模块化和低谐波畸变在高压大功率场合具有广泛应用前景。电网电压不平衡会导致MMC相间电流不平衡，进而引起三相功率损耗分布不均，影响系统寿命。本文提出一种变电容电压阈值控制（VCVTV）策略，通过在电网电压不平衡条件下调节各相电容电压阈值，改变各相功率器件的开关损耗，实现三相间功率损耗的有效平衡。所提方法可显著改善MMC三相臂的损耗分布，提升系统运行寿命。通过PSCAD仿真及实验平台验证了该控制策略的有效性。
解读: 该MMC功率损耗平衡控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。电网不平衡工况下，传统MMC拓扑三相损耗分布不均会导致功率器件热应力差异，影响系统寿命。所提VCVTV策略通过动态调节各相电容电压阈值实现损耗均衡，可直接应用于阳光电源多电平储能变流器的控制算...
SiC功率MOSFET中单粒子烧毁的热动力学
Thermal Dynamic of Single-Event Burnout in SiC Power MOSFETs
Yiping Xiao · Chaoming Liu · Leshan Qiu · Mingzheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月
单粒子烧毁（SEB）在碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）应用于航空航天环境时对其构成了重大威胁，通过离子诱发的热失控效应导致器件永久性功能失效以及系统层面的风险。然而，目前对于详细的热响应过程和触发机制仍缺乏充分的了解。在本研究中，采用了一种新颖的限流方法来研究SiC MOSFET的SEB损伤演化过程和机制。实验结果表明，SEB事件可分为三个不同阶段：首先是p - n结处的初始损伤，随后损伤转移至源极金属/SiC拐角处，在此处晶格共晶引发p - n结退化加剧，最后当n ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC功率MOSFET单粒子烧毁（SEB）的研究具有重要的技术参考价值。尽管该研究聚焦于航空航天环境下的辐射效应，但其揭示的热失控机理对我们在地面应用中提升SiC器件可靠性同样具有启发意义。 当前，阳光电源在光伏逆变器和储能变流器中已大规模应用SiC功率器件，以实...
弱电网条件下近区构网型变流器的稳定性判据
Stability Criterion for Near-Area Grid-Forming Converters Under the Weak Grid Condition
Peng Wang · Junpeng Ma · Rui Zhang · Shunliang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文引入了一种简化的稳定性判据，以系统地研究构网型风力发电机（GFM - WTG）之间，尤其是同一风电场内的相互作用机制。为了阐明在相同条件和控制器参数下运行的多个GFM - WTG之间的相互作用机制，本文提出了共模和差模电流、电压及阻抗的概念，这极大地简化了稳定性判据。由于忽略了基于GFM的永磁同步发电机机侧变流器的内部动态特性，因此可将GFM - WTG简化为基于GFM的电压源逆变器（GFM - VSI），且不失一般性。该稳定性判据揭示了共模和差模电流的特性，从而能够识别导致系统不稳定的主要...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的构网型变流器稳定性判据具有重要的工程应用价值。随着公司在光伏、储能及风电领域的深度布局，构网型（Grid-Forming）技术已成为弱电网环境下保障系统稳定运行的核心解决方案。 该研究的核心贡献在于通过共模-差模分解方法，将多台构网型设备间复杂的交互机理简化...
基于分布式观测器的弹性优化控制在虚假数据注入攻击下的DESSs中的应用
Distributed Observer-Based Resilient Optimization Control for DESSs Under False Data Injection Attacks
Yajie Jiang · Yici Wang · Eddy Y. S. Foo · Yun Yang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
在设计分布式储能系统（DESSs）的协同控制策略时，传统凸优化算法往往会导致次优解和过流问题。为应对这些挑战并实现多个分布式储能系统的功率损耗最小化，本文提出了一种自动约束凸优化算法（ACCOA）。该算法通过在评估过程中引入惩罚函数改进了传统方法，确保在算法迭代过程中自动满足不等式约束条件。所提出的ACCOA仅促进相邻分布式储能系统之间的通信，具有可扩展性和鲁棒性优势。然而，在优化过程中，分布式电流分配容易受到虚假数据注入（FDI）攻击。为减轻这一脆弱性，本文开发了一种分布式扩展观测器（DESO...
解读: 该弹性优化控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。针对分布式储能系统面临的虚假数据注入攻击威胁，基于分布式观测器的鲁棒状态估计方法可直接应用于ST储能系统的通信安全防护，增强iSolarCloud云平台的数据可信度。该技术结合一致性算法的抗攻击机制，可...
结合电弹簧的储能系统分布式电压控制在网络安全攻击下的研究
Distributed Voltage Control of Energy Storage Systems Combined With Electric Springs in the Presence of Cyber-Attacks
Yajie Jiang · Xiangrong Zhang · Yici Wang · Yunjie Gu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
鉴于可再生能源注入的不可预测性，本文利用退役电池与三相电弹簧（ES）相结合的方式，从负载侧稳定母线电压。通过基于电压反馈的无功功率调节策略实现关键负载的电压稳定，该策略有效利用了退役电池提供的有限输出电流。此外，引入了一种一致性算法以促进多个电弹簧之间的信息共享，从而确保电压达成一致并恢复稳定。然而，一致性控制器面临虚假数据注入（FDI）攻击的风险，这可能导致变流器出现电压波动。为解决这一问题，本文提出了一种分布式高阶微分器（DHOD），其具有响应速度快、估计精度高的特点，可用于检测和消除攻击信...
解读: 该分布式电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的多代理协同无功调节策略可直接应用于储能系统的电压支撑功能，增强ST储能变流器在配电网中的电压调节能力。特别是其抗网络攻击的弹性控制机制，可提升iSolarCloud云平台的通信安全防护等级，...
用于电动汽车/混合动力汽车应用的功率器件封装技术：研究现状
Packaging Technologies for Power Devices Utilized in EV/HEV Applications: the State-of-the-Art
Yun-Hui Mei · Yongqi Pei · Lu Wang · Puqi Ning 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月
电动和混合动力电动汽车（EVs/HEVs）依赖功率模块实现高效的能量转换。市场对更紧凑的功率模块的需求日益增长，以实现更高的功率密度。近年来，功率芯片取得了显著进展，其特点是尺寸小巧、电流大、集成度高，并且越来越多地采用碳化硅（SiC）器件等宽禁带（WBG）半导体，这为开发更紧凑、功率更强的模块带来了令人振奋的可能性。然而，评估现有封装技术是否能跟上芯片技术的快速发展至关重要。本研究介绍了用于电动汽车/混合动力汽车应用的先进功率模块及其封装技术。我们回顾了功率芯片的发展趋势，分析了这些趋势给封装...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文所述的功率器件封装技术与我司核心产品线具有高度战略相关性。虽然论文聚焦于电动汽车领域，但其探讨的高功率密度封装技术直接适用于光伏逆变器和储能变流器的功率模块设计。 当前我司面临的核心技术挑战与论文所述完全契合：在逆变器和储能系统中，如何在有限空间内实现更高功率输出，...
基于隐私保护的多分布式储能系统运行的分布式状态分解凸优化
Privacy-Preserving-Based Distributed State-Decomposition Convex Optimization for Multi-DESS Operations
Yajie Jiang · Noven Lee · Yici Wang · Xiangrong Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
分布式凸优化策略广泛用于分布式储能系统（DESSs）之间的电压调节和电流分配。同时，基于一致性的二次控制方法被普遍采用，但在显式交换信息时存在泄露初始状态信息的风险。为解决这一问题，本文提出了一种用于直流网络电流分配的分布式状态分解凸优化（DSDCO）方法，以确保保护 DESSs 的初始状态。在 DSDCO 中，实施了一种状态分解策略，即将每个 DESS 的状态变量分解为两个具有随机初始值的子状态变量。其中一个子变量用于外部一致性控制，以保护节点的真实初始状态，而另一个子变量则管理内部动态以实现...
解读: 该隐私保护分布式优化技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能集群具有重要应用价值。在多储能单元协同运行场景中，该方法可应用于：1）ST2236/2500储能变流器的并联运行，通过状态分解凸优化实现电压调节与电流均衡，避免传统集中式控制中的敏感参数暴露；2）PowerTitan储能...
基于快速零维集成精确三维优化模型的电动汽车动力舱热管理
Thermal management of electric vehicle power cabin based on fast zero-dimensional integrating accurate three-dimensional optimization model
Peimiao Li · Shibo Wang · Hui Wang · Yun Feng 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 动力舱散热方案的设计受限于复杂的结构配置和较慢的迭代速度。鉴于数值实验所需的巨大时间和计算资源，本文提出了一种快速零维集成精确三维优化模型，用于计算电动汽车动力舱的散热性能并优化其热管理系统。在现有热等效电路模型的基础上，快速零维模型建立了各设备之间的热容与热阻网络，并通过参考精确的初始三维仿真结果对快速零维模型的输出进行修正。随后，利用零维模型搜索最优散热结构配置，并通过实验数据进行验证。结果表明，快速零维集成精确三维优化模型的优化结果得到了三维模型的良好验证。采用所提模型优化电机控制器...
解读: 该零维-三维混合热管理优化模型对阳光电源电动汽车业务具有重要价值。在OBC车载充电机、电机驱动器等功率密集产品中,可将散热方案迭代时间从576小时压缩至72小时,显著加速SiC/GaN功率器件的散热结构设计。该方法可应用于充电桩功率模块热仿真,通过快速优化翅片数量和尺寸,将芯片温度从551K降至35...
一种端到端集成学习方法以提升风电功率预测
An End-to-End Ensemble Learning Approach for Enhancing Wind Power Forecasting
Yun Wang · Houhua Xu · Yaohui Huang · Fan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
精确的风电功率预测对电网稳定性和可靠高效的电力供应至关重要。针对现有集成模型多阶段建模易导致误差累积、训练低效及基学习器数量有限造成预测多样性不足的问题，本文提出MG-DS模型。该模型基于Dempster-Shafer证据理论，将基模型学习与集成学习统一于端到端框架中，包含全MLP非线性特征提取、GRU与交叉注意力基预测生成，以及基于DS理论的自集成模块，并引入“放大镜”机制增强预测多样性。此外，提出DS自集成（DSSE）插件以融合RNN与非RNN基预测器。在五个风电数据集上的实验验证了MG-D...
解读: 该端到端集成学习预测方法对阳光电源储能与风电产品线具有重要应用价值。MG-DS模型的高精度功率预测可直接应用于ST系列储能变流器的调度优化和PowerTitan储能系统的容量规划。其'放大镜'机制和DS自集成技术可提升iSolarCloud平台对风电场功率预测的准确性,有助于优化储能调度策略。该技术...
增强太阳能无人机光伏系统能量供应的方法
Methods to Enhance the Energy Supply of Photovoltaic System for Solar-Powered Unmanned Aerial Vehicle
Yun Zhang · Haisen Wang · Shenghan Gao · Zhen Huang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
本文提出一种循环移位（CS）重构方案和两阶段最大功率点跟踪（TS-MPPT）方法，以提升太阳能无人机（SPUAV）光伏系统在部分遮阴条件下的能量供给能力。CS重构方案通过纵向移动光伏组件分散阴影，并推导最优移动距离，不仅提高了遮阴下的输出功率，还通过将全局最大功率点（GMPP）与右功率点（RPP）对齐简化了MPPT过程。TS-MPPT方法利用P-V曲线导数确定MPP位置，并通过求解线性方程交点实现快速跟踪，显著缩短响应时间并消除漂移现象。仿真与实验验证表明，相较于总交叉连接（TCT）结构，CS方...
解读: 该文提出的TS-MPPT算法对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其基于P-V曲线导数判定MPP位置并通过线性方程交点快速跟踪的方法，可显著优化现有MPPT算法性能：启动时间缩短60.6%、跟踪时间减少39.1%，且消除漂移现象，这对提升逆变器在复杂遮阴场景下的发电效率至关重要。循环移位重构...
MFFDM-WLS：一种基于多粒度特征的时序分层风速时间序列一致性预测方法
MFFDM-WLS: A multi-granularity feature-based coherent forecasting method for temporal hierarchical wind speed time series
Yun Wang · Xiaocong Duana · Fan Zhang · Guang Wua 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400
摘要 风能因其清洁和可持续的特性，已成为全球能源系统的重要组成部分。然而，风速的间歇性和波动性给风电出力带来了显著的不确定性，对电网并网造成了挑战。此外，与单一粒度预测相比，多粒度风速预测能够提供更丰富的信息，更有利于风电场的运行与规划。因此，为进一步提高风速预测的准确性与可靠性，并获得满足分层一致性的多粒度预测结果，本文提出了一种针对时序分层风速时间序列的基于多粒度特征的一致性预测方法MFFDM-WLS。首先，提出一种基于多粒度特征融合的深度模型（MFFDM），用于生成基础预测值。MFFDM采...
解读: 该多粒度风速预测技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。通过时间层级一致性预测,可优化iSolarCloud平台的预测性维护算法,提升风储协同控制精度。多粒度特征融合方法可应用于GFM/GFL控制策略的自适应切换决策,增强电网友好型并网能力。概率预测结果可为E...
4H-SiC MOSFET电子辐照耦合短路特性的研究
A Study on Short Circuit Characteristics of 4H-SiC MOSFET Coupled With Electron Irradiation
Yan Chen · Yun Bai · Antao Wang · Leshan Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
本文研究了4H-碳化硅（SiC）MOSFET的电子辐照耦合短路（SC）特性。提出了电子辐照耦合的短路影响机制，并进一步研究了少数载流子寿命对辐照后器件短路特性的影响。采用2 MeV电子对4H-SiC MOSFET和4H-SiC晶圆进行辐照。分析了4H-SiC MOSFET静态参数的变化，并通过极限短路（LSC）测试方法研究了电子辐照耦合下4H-SiC MOSFET的短路特性。结果表明，辐照后，4H-SiC MOSFET的短路峰值电流增加了9.6%，临界短路失效时间（<inline-formula...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC MOSFET电子辐照耦合短路特性的研究具有重要的工程应用价值。SiC MOSFET作为我司光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，其可靠性直接影响系统的安全运行和全生命周期成本。 该研究揭示了电子辐照对SiC器件短路承受能力的退化机制：辐照后器件短路峰...