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储能系统技术 ★ 5.0

氧等离子体脉冲时间对原子层沉积ZrO2反铁电储能电容器的影响

Impact of oxygen plasma pulse time on atomic-layer-deposited ZrO2 antiferroelectric energy storage capacitors

Conglin Zhang · Binbin Luo · Chenyan Wang · Ze Shang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127

研究了氧等离子体脉冲时间对原子层沉积ZrO2反铁电薄膜及其电容器性能的影响。通过调节氧等离子体脉冲时长,优化了ZrO2薄膜的结晶特性、相纯度及界面质量,显著提升了器件的反铁电性与能量存储密度。结果表明,适当的脉冲时间可有效抑制氧空位缺陷,增强薄膜均匀性,从而提高击穿场强和极化差值。该工作为高性能反铁电电容器的可控沉积提供了关键工艺依据。

解读: 该ZrO2反铁电薄膜电容技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过优化氧等离子体脉冲工艺提升的高能量密度、高击穿场强特性,可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的直流母线支撑电容、滤波电容模块,替代传统电解电容,实现更高功率密度和更长寿命。反铁电材料的快速充放电特性与低损耗优势,...

功率器件技术 IGBT 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

一种基于频域的IGBT模块结温在线估计方法

An Online Frequency-Domain Junction Temperature Estimation Method for IGBT Modules

Ze Wang · Wei Qiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月

本文提出了一种用于IGBT模块结温在线估计的频域热模型。该模型将IGBT模块的热行为表征为线性时不变(LTI)系统,通过对瞬态热阻抗的时间导数进行快速傅里叶变换(FFT),获取系统的频率响应,从而实现对结温的精确估计。

解读: 结温是影响IGBT寿命和可靠性的核心指标。该频域估计方法无需复杂的物理传感器,通过算法即可实现实时监测,对于阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)以及风电变流器具有极高应用价值。该技术可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现功率模块...

功率器件技术 IGBT 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

一种基于物理的改进型Cauer型IGBT模块热等效电路

A Physics-Based Improved Cauer-Type Thermal Equivalent Circuit for IGBT Modules

Ze Wang · Wei Qiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年10月

本文提出了一种基于IGBT模块物理结构的改进型Cauer型热等效电路(TEC)。传统方法将模块各层简化为均匀温度的集总参数,导致瞬态热行为分析精度不足。该研究通过物理建模优化了热阻抗网络,能更准确地预测IGBT模块的瞬态热响应。

解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线(组串式/集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统)的功率模块设计。IGBT作为电力电子变换器的核心器件,其热管理直接决定了系统的功率密度与可靠性。通过采用更精确的物理热模型,研发团队可在设计阶段更精准地评估IGBT在极端工况下的结温波动,从...

拓扑与电路 可靠性分析 多物理场耦合 有限元仿真 ★ 4.0

纳米晶高频变压器振动与噪声特性的仿真及实验验证

Simulation and Experimental Verification of Vibration and Noise Characteristics of Nanocrystalline High-Frequency Transformer

Pengning Zhang · Yajin Yang · Ze Liu · Ning Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月

高频变压器(HFT)是电力电子变压器的核心组件,但其运行时的振动与噪声问题显著。本文研究了HFT的振动噪声特性,推导了导致振动的电磁力模型,并结合电磁-机械多物理场耦合分析,对HFT的振动机制进行了深入研究与实验验证。

解读: 高频变压器是阳光电源组串式光伏逆变器及储能变流器(PCS,如PowerTitan系列)中DC-DC变换环节的关键磁性元件。随着功率密度提升,磁性元件的振动与噪声已成为影响产品可靠性及用户体验的重要因素。本文提出的电磁-机械多物理场耦合仿真方法,可直接应用于公司研发流程,优化变压器结构设计与封装工艺,...

拓扑与电路 多电平 功率模块 并网逆变器 ★ 4.0

模块化多电平变换器子模块的有功功率解耦

Active Power Decoupling for Submodules of a Modular Multilevel Converter

Zenghui Kong · Xin Huang · Ze Wang · Jian Xiong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月

模块化多电平变换器(MMC)在高压及中压领域应用广泛。由于子模块(SM)电容中存在基频和二倍频功率脉动,需大电容来平抑电压波动,导致系统体积和重量增加。本文探讨了针对MMC子模块的有功功率解耦方法,旨在优化电容选型,提升功率密度。

解读: MMC技术是阳光电源在大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS系统中的关键技术储备。该文献提出的有功功率解耦方案,能够有效降低子模块电容的电压纹波,从而减少薄膜电容的体积与重量,直接提升设备功率密度并降低成本。建议研发团队关注该解耦控制策略在PowerTitan等大型储能变流器中的应用潜力,通过优化硬...

功率器件技术 宽禁带半导体 功率模块 SiC器件 ★ 5.0

面向多种宽禁带应用、具有超高dV/dt抗扰度的亚纳秒级电平转换器设计技术

Design Techniques of Sub-ns Level Shifters With Ultrahigh dV/dt Immunity for Various Wide-Bandgap Applications

Jianwen Cao · Ze-kun Zhou · Zhuo Wang · He Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月

在高频栅极驱动器中,宽禁带半导体器件会产生极高的dV/dt噪声。本文提出了一种具有超高dV/dt抗扰度的亚纳秒级延迟电平转换器设计技术,旨在解决不同电压域之间的信号转换难题,提升高频功率变换系统的可靠性与控制精度。

解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。随着SiC和GaN器件在组串式光伏逆变器(如SG系列)及储能变流器(如PowerTitan系列)中的广泛应用,开关频率不断提升,高dV/dt带来的共模噪声干扰成为驱动电路设计的瓶颈。该亚纳秒级电平转换技术能显著提升驱动信号的抗干扰能力,降低开关损耗,有助于进一步缩...

电动汽车驱动 ★ 5.0

纳米晶高频变压器振动与噪声特性的仿真与实验验证

Simulation and Experimental Verification of Vibration and Noise Characteristics of Nanocrystalline High-Frequency Transformer

Pengning Zhang · Yajin Yang · Ze Liu · Ning Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

高频变压器(HFT)是电力电子变压器的核心部件,但高频变压器在正常运行过程中的振动和噪声问题较为严重。因此,本文对高频变压器的振动噪声特性进行了研究。首先,研究了高频变压器的振动机理,推导了引起高频变压器振动的电磁力模型,并建立了高频变压器的电磁 - 机械 - 声学多物理场耦合模型。然后,基于该模型研究分析了高频变压器在正弦波和方波激励下的振动和噪声特性。结果表明,当激励频率为 5 kHz 时,正弦波激励下的主要振动频率为 10 kHz。对于方波激励,主要频率为 10、20 和 30 kHz,声...

解读: 从阳光电源的业务角度来看,这项关于纳米晶高频变压器振动噪声特性的研究具有重要的工程应用价值。高频变压器是我司光伏逆变器、储能变流器及电力电子变压器等核心产品的关键部件,其振动噪声问题直接影响产品的市场竞争力和用户体验。 该研究建立的电磁-机械-声学多物理场耦合模型,为我司产品设计提供了重要的理论工...

光伏发电技术 储能系统 ★ 4.0

地磁扰动下电磁暂态视角中的级联故障导致电压崩溃

Voltage Collapse Owing to Cascading Failures Under Geomagnetic Disturbances in Electromagnetic Transient Perspective

Wen-Kai Xin · Chun-Ming Liu · Afshin Rezaei-Zare · Ze-Zhong Wang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

强太阳活动引发的严重地磁扰动(GMDs)会导致电网变压器产生大量无功功率损耗和谐波电流,后者易引发电容补偿装置继电保护误动作,造成系统无功不足与局部失衡,进而诱发级联故障甚至电压崩溃,导致大范围停电。本文分析了级联故障的机理与触发条件,提出了敏感设备作用下的电压崩溃演化过程,并基于四站八节点及IEEE 118-GMD系统的电磁暂态仿真验证了理论正确性。通过仿真结果总结了地磁暴期间级联故障的发生模式,识别了电压崩溃的触发条件与影响因素,为准确快速识别风险节点、及时采取防灾措施提供了指导。

解读: 该研究对阳光电源电网级储能系统(PowerTitan/ST系列)具有重要防护价值。地磁扰动引发的电压崩溃机理分析可指导储能变流器开发快速无功支撑策略:在GMD事件中,储能系统可通过构网型GFM控制快速注入无功功率,补偿变压器损耗,防止电压崩溃级联扩散。建议在iSolarCloud平台集成地磁扰动监测...

光伏发电技术 ★ 5.0

通过升华法中锂掺杂提升Sb2(S,Se)3薄膜太阳能电池的效率

Enhancing the efficiency of Sb2(S,Se)3 thin-film solar cells via Li doping in close-spaced sublimation

Zhi-Ping Huanga1 · Hui-Lib1 · Wei-Ze Wang · Hu Li 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

Sb2(S,Se)3是一种具有广阔前景的光伏材料,因其带隙可调、热稳定性高以及具备低成本制备潜力。然而,通过近距离升华法(CSS)制备的薄膜通常存在较多缺陷,从而降低器件效率。本研究引入锂(Li)掺杂以改善晶体质量、载流子浓度和电导率。通过熔盐处理将锂掺入升华源中,成功制备出均匀的Li-Sb2(S,Se)3薄膜。所制备的ITO/CdS/Li-Sb2(S,Se)3/PbS/碳基太阳能电池实现了6.18%的功率转换效率,显著优于未掺杂器件。本研究进一步系统分析了材料的光电性能,结果表明,锂掺杂能有效...

解读: 该Li掺杂Sb2(S,Se)3薄膜技术通过优化载流子浓度和能级匹配,将光伏转换效率提升至6.18%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的上游组件技术提供创新思路。其降低非辐射复合、改善载流子提取的机制,可启发我司MPPT算法优化和弱光响应改进。碱金属掺杂提升薄膜导电性的方法,对PowerTitan储能系统...