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一种用于降低电气化铁路容量的前驱动独立功率因数部分补偿方法
A Front-Driven Independent Power Factor Partial Compensation for Decreasing Capacity in Electrified Railway
Thomas Xinzhang Wu · Zhiwei Li · Minchen Wang · Shenwang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种电气化铁路部分补偿（PC）模式下的功率调节器，旨在通过独立功率因数部分补偿模式（IPFPCM）有效降低补偿电流容量。该方法在处理无功功率和负序电流方面表现出色，并针对电压不平衡率（VUR）的保守限制进行了优化，为电力电子变换器的容量优化提供了新的控制策略。
解读: 该研究提出的部分补偿（PC）技术与独立功率因数控制策略，对于阳光电源的电能质量治理产品（如SVG、APF）以及大功率工业电网接入方案具有参考价值。虽然该文聚焦于电气化铁路，但其核心的容量优化算法和负序电流抑制策略，可迁移至阳光电源的电网侧储能（PowerTitan系列）或大型光伏并网系统中，以提升在...
采用数字刻蚀技术实现单片集成的E/D模式三栅AlGaN/GaN MIS-HEMT稳定高温工作
Stable high-temperature operation of E/D-mode tri-gate AlGaN/GaN MIS-HEMTs with digital recess technique for monolithic integration
Weisheng Wang · United Kingdom · Zhangjiang Laboratory · Ang Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文报道了一种基于数字刻蚀技术的E/D模式三栅AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT），实现了稳定的高温工作性能。该器件通过精确控制栅下势垒层的数字刻蚀深度，有效调节阈值电压，兼容单片集成工艺。实验结果表明，在250°C高温环境下，器件仍保持良好的开关特性与电流稳定性，漏电流抑制显著，栅极可靠性优异。该技术为高温、高密度GaN基集成电路的单片集成提供了可行方案。
解读: 该E/D模式GaN MIS-HEMT高温稳定技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。数字刻蚀技术实现的阈值电压精确调控和单片集成能力，可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的GaN功率模块设计，通过E/D模式混合集成提升驱动电路集成度，减少外围器件。250°C高温稳定运行特性满足PowerT...
三电平ANPC逆变器的数字孪生建模与多参数监测方案
Digital Twin Modeling and Multiparameter Monitoring Schemes of Three-Level ANPC Inverters
Wensheng Song · Zhiwei Zhang · Sihui Zhang · Chenwei Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文针对电力电子系统关键部件的可靠性问题，提出了一种基于数字孪生技术的非侵入式状态监测方案。通过构建三电平ANPC逆变器的数字孪生模型，实现了对系统内部关键参数的实时监测与评估，为提升电力电子变换器的运行可靠性提供了创新性解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。三电平ANPC拓扑广泛应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中。通过引入数字孪生技术，公司可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的故障预测与健康管理（PHM）功能，实现对IGBT模块结温、老化程度的实时非...
面向中频应用的核心材料特性表征与分析
Application-Oriented Characterization and Analysis of Core Materials Under Medium-Frequency Condition
Ming Yang · Qingxin Yang · Yongjian Li · Zhiwei Lin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文针对中频应用场景，深入研究了锰锌铁氧体和铁基纳米晶合金等典型磁芯材料。中频运行导致的高损耗和散热困难会改变材料的电磁特性。文章通过应用导向的表征方法，分析了温度与频率对材料性能的影响，为电力电子磁性元件的设计与优化提供了理论支撑。
解读: 磁性元件是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）及风电变流器中的核心损耗源。随着功率密度提升，中频化趋势明显，该研究关于磁芯材料在高温下的电磁特性分析，直接指导了公司磁性元件的选型与热设计。建议研发团队利用该研究成果优化PCS磁性元件的损耗模型，结合多物...
一种具有抗偏移能力和恒流输出的LC平方补偿感应电能传输系统
An LC Squared-Compensated Inductive Power Transfer System With Misalignment Tolerance and Constant-Current Output
Yiming Zhang · Hongmin Tang · Zhiwei Shen · Yizhan Zhuang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
感应电能传输技术具有便捷性和场景适应性，但实际应用中线圈偏移会导致互感下降和输出波动。为解决该问题，本文提出了一种LC平方补偿拓扑，通过优化补偿网络结构，实现了在负载偏移情况下的恒流输出特性，有效提升了系统的传输稳定性和抗干扰能力。
解读: 该研究提出的LC平方补偿拓扑主要针对无线电能传输（WPT）中的偏移容忍度问题。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器和储能系统，但该技术在电动汽车充电桩（EV Charger）领域具有潜在的预研价值。随着无线充电技术在乘用车及商用车领域的逐步渗透，提升充电效率和抗偏移能力是未来的关键技术壁垒。建...
永磁同步电机的新型代价函数鲁棒预测电流控制
Robust Predictive Current Control of Permanent-Magnet Synchronous Motors With Newly Designed Cost Function
Xicai Liu · Libing Zhou · Jin Wang · Xiaonan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文针对模型预测控制（MPC）中因参数失配和模型不确定性导致的稳态误差问题，提出了一种改进的有限控制集模型预测电流控制策略。通过设计新型代价函数，有效提升了系统的鲁棒性，改善了控制性能。
解读: 该研究提出的鲁棒预测电流控制策略对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器中的发电机侧控制、电动汽车充电桩内部的功率模块风扇控制或未来潜在的电机驱动应用）具有参考价值。虽然阳光电源核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS的并网控制，但MPC算法在提升功率变换器动态响应和抗扰动能力方面具有通用性。建议研发团...
基于多分支采样的低速无传感器控制采样延迟误差补偿
Sampling-Delay Error Compensation for Low-Speed Sensorless Control With Single-Current Sensor Based on Multiple-Branch Sampling
Huiyan Fan · Shuang Wang · Zhiwei Li · Linglin Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文针对零低速域高频注入无传感器控制，提出了一种基于多分支采样的采样延迟误差补偿方法。在现有的单电流传感器采样方案中，由于两次采样时刻不同，采样延迟误差不可避免，导致高频电流重构精度下降。该方法有效提升了低速下的控制精度。
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。在追求高功率密度和低成本的趋势下，单电流传感器方案被广泛采用，但低速下的无传感器控制精度一直是行业痛点。该补偿算法可提升逆变器在启动阶段及低速运行时的电流采样精度，优化电机驱动性能，从而提升光伏逆变器在特定工况下的动态响应能力和稳...
低碳建筑直流配电系统综述——第二部分：关键设备、协调控制与稳定性分析
Overview of DC Distribution System in Low-Carbon Building—Part II: Key Equipment, Coordinated Control, and Stability Analysis
Zhiwei Wu · Fei Gao · Zongwen Zhang · Shuai Shao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
建筑能耗占全球碳排放的34%。直流配电技术在集成分布式能源、灵活负载及提升传输效率方面具有显著优势，是建筑领域低碳转型的关键。本文综述了直流配电系统的关键设备、协调控制策略及稳定性分析方法，为未来建筑能源系统的设计与优化提供了理论支持。
解读: 该文章探讨的直流配电架构与阳光电源的“光储直柔”战略高度契合。对于PowerStack工商业储能系统及户用光储系统而言，直流母线架构能有效减少交直流变换环节，提升系统效率。建议研发团队关注文中提到的直流侧协调控制策略，将其集成至iSolarCloud平台，以优化建筑内光伏、储能与充电桩的协同运行。此...
一种基于三矢量的低复杂度表贴式永磁同步电机模型预测转矩控制
A Low-Complexity Three-Vector-Based Model Predictive Torque Control for SPMSM
Xianglin Li · Zhiwei Xue · Lixia Zhang · Wei Hua · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
传统模型预测转矩控制（MPTC）在一个控制周期内仅应用一个电压矢量，导致转矩脉动较大。为改善稳态性能，虽有双矢量控制方案，但其最优矢量对的选择过程复杂且计算负担重。本文提出了一种低复杂度的三矢量MPTC策略，旨在提升稳态性能的同时降低计算开销。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩（电机驱动部分）及风电变流器业务高度相关。通过引入低复杂度的三矢量模型预测控制，可以在不显著增加DSP计算负担的前提下，有效降低转矩脉动，提升电机运行的平稳性和效率。建议研发团队在风电变流器及未来高性能电机驱动产品中引入该算法，以优化动态响应性能...
低碳建筑中直流配电系统概述——第一部分：配置、架构与应用
Overview of DC Distribution System in Low-Carbon Building–Part I: Configuration, Architectures and Applications
Zhiwei Wu · Fei Gao · Zongwen Zhang · Shuai Shao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
建筑行业贡献了全球约32%的能源消耗和34%的二氧化碳排放。为应对气候危机，本文探讨了在建筑中集成光伏发电、电热储能及直流配电系统的技术路径，旨在通过优化能源架构实现建筑节能减排。
解读: 该文章探讨的直流配电架构与阳光电源的‘光储直柔’战略高度契合。对于阳光电源的户用及工商业储能产品线（如PowerStack、PowerTitan），该研究提供了从交流耦合向直流耦合架构转型的理论支撑，有助于优化系统效率。建议研发团队关注建筑直流微网中的双向DC-DC变换器拓扑，以提升iSolarCl...
四桥臂逆变器驱动永磁同步电机的无诊断自容错方案
Diagnosis-Free Self-Tolerant Scheme for Four-Leg Inverter Fed PMSM Drives With Open-Circuit Faults
Minrui Gu · Zheng Wang · Zhiwei Li · Yinzhen Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对三相四桥臂（TPFL）逆变器驱动系统，本文提出了一种无需故障诊断的自容错控制方案。该方案利用第四桥臂提供的冗余电流路径，有效避免了传统诊断方法中可能出现的误诊断及转矩波动问题，显著提升了电机驱动系统在开路故障下的可靠性与运行稳定性。
解读: 该研究关注逆变器拓扑的冗余设计与故障容错控制，对阳光电源的逆变器产品线具有参考价值。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式、集中式光伏逆变器）多采用三相三线制拓扑，但该方案中关于“无诊断自容错”的控制逻辑，可为高可靠性要求的工业驱动或特殊场景下的储能变流器（PCS）设计提供思路。特别是在极端工况下，通...
基于并联型异步合闸混合变压器的励磁涌流抑制策略
Magnetizing Inrush Current Elimination Strategy Based on a Parallel Type Asynchronous Closing Hybrid Transformer
Zhiwei Chen · Haonan Li · Xiaofei Dong · Yunxiang He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
电力变压器并网时，受剩磁和电压暂态影响会产生巨大的励磁涌流（MIC），威胁设备安全并导致差动保护误动。本文提出一种新型并联型异步合闸混合变压器策略，通过特定控制手段有效抑制励磁涌流，提升变压器并网的安全性与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在大型电站并网过程中，变压器励磁涌流是导致保护误动作和设备冲击的关键因素。通过引入该异步合闸抑制策略，可优化阳光电源中压/高压并网方案的控制逻辑，提升大型电站并网的平滑度，降低对变压器及开关器件的应力冲击...
基于电压预选的永磁同步电机低复杂度多矢量模型预测转矩控制
Low-Complexity Multivector-Based Model Predictive Torque Control for PMSM With Voltage Preselection
Xianglin Li · Zhiwei Xue · Xueyu Yan · Lixia Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
在双矢量模型预测转矩控制（MPTC）中，一个控制周期内应用两个电压矢量。由于电压矢量组合数量庞大，确定最优矢量对的过程往往十分复杂。本文提出了一种减少候选有源电压矢量数量的新方法，通过预选有源电压矢量来降低计算复杂度。
解读: 该研究提出的低复杂度模型预测控制（MPC）算法对于阳光电源的电机驱动类产品（如风电变流器及部分储能系统中的电机控制单元）具有重要价值。通过电压预选策略，该算法在保持高性能转矩响应的同时，显著降低了对控制芯片算力的要求，有助于提升阳光电源风电变流器在复杂电网环境下的动态响应速度和控制精度。建议研发团队...
一种无需磁开关的反向开关晶闸管(RSD)触发电路
A Trigger Circuit for the Reversely Switched Dynistor Without a Magnetic Switch
Aoming Ge · Zhiwei Kang · Ning Wang · Wenbo Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
反向开关晶闸管（RSD）是一种具备极高电流上升率和峰值电流承受能力的固态半导体开关。作为一种两端器件，RSD需通过反向预充电电流触发。本文提出了一种无需磁开关的RSD触发电路，旨在解决传统触发方案中磁开关体积大、响应慢的问题，提升了高功率脉冲应用中开关控制的紧凑性与可靠性。
解读: RSD属于高功率脉冲半导体器件，主要应用于超高功率密度或特种脉冲电源领域，与阳光电源目前主流的光伏逆变器（IGBT/SiC基）和储能PCS（PowerTitan/PowerStack）技术路线存在一定差异。该研究提出的无磁开关触发技术在提升功率密度方面具有参考价值，可关注其在未来超大功率特种电源或特...
一种无需故障诊断的四桥臂逆变器供电永磁同步电机驱动开路故障容错方案
Diagnosis-Free Self-Tolerant Scheme for Four-Leg Inverter Fed PMSM Drives With Open-Circuit Faults
Minrui Gu · Zheng Wang · Zhiwei Li · Yinzhen Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
摘要：三相四桥臂（TPFL）逆变器供电的电机驱动系统有一个额外的桥臂，可在故障条件下提供冗余电流路径。因此，TPFL逆变器供电的电机驱动系统在高可靠性应用中受到了广泛关注。为了最大程度减少诊断带来的不利影响，即误诊和转矩扰动，针对发生开路故障的TPFL供电永磁同步电机（PMSM）驱动系统，提出了一种免诊断自容错方案。研究发现，在故障情况下，TPFL逆变器供电的PMSM驱动系统中d/q轴电流控制器与零序电流控制器之间的冲突会导致转矩脉动。为解决该问题，在零序电流控制路径中设计了一个特征频率陷波器，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项三相四桥臂逆变器容错技术对我们在高可靠性应用场景中具有重要战略价值。该技术通过增加冗余桥臂实现了无需故障诊断的自容错运行，这与我们在光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统中对高可靠性的追求高度契合。 技术创新点在于解决了传统容错方案中故障诊断延迟、误诊断和控制重构...
一种具有光热、储热和电化学性能的新型集成碳化木电极用于太阳能驱动的热化学电池
A novel integrated carbon-wood electrode with photothermal, heat storage, and electrochemical properties for solar-driven thermochemical cells
Jun Zhang · Xiaotian Li · Jili Zheng · Yanan Zou 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.326
摘要 热化学电池为太阳能利用提供了一种可持续且环保的解决方案，但其性能常受到太阳辐射波动的限制。传统方法是将储热系统整合到热化学电池中，然而这些方法受限于较低的传热速率以及传统电极较小的电化学活性表面积。本研究创新性地提出一种碳化木电极设计，集成了增强的光热转换、储热和电化学性能，可实现太阳能驱动热化学电池中的连续发电。与传统的石墨电极相比，碳化木结构使光热转换效率提高了67%，电化学活性表面积增加了28%，单位体积（每立方厘米）的放热时间延长至16.67分钟。采用此类电极的热化学电池在太阳辐射...
解读: 该碳木一体化电极的光热-储热-电化学集成技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其光热转换效率提升67%、电化学活性面积增加28%的设计理念,可应用于ST系列PCS的热管理优化和PowerTitan储能系统的温控策略改进。特别是其应对间歇性光照的稳定输出能力,与SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术形成协...
水力发电系统中的一次调频性能：宽范围运行下的精确量化与整体提升
Primary frequency regulation performance in hydropower systems: Precise quantification and holistic enhancement under wide-range operation
Xueding Lu · Chaoshun Li · Hao Chang · He Wang 等8人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.389
摘要 随着大量水电机组转向宽范围运行（WRO，即水头变化超过额定水头的7%，功率调节范围超过额定功率的50%），导致其在电网一次调频（PFR）考核中不达标的风险显著增加。为实现PFR性能的精确量化与整体提升，本文首先构建了一个具备模块化子系统切换功能的灵活水轮机调节系统（HTRS）仿真平台，以支持多种工况模拟与对比研究。其次，引入Prony辨识方法确定复杂非线性HTRS的稳定运行范围，相较于传统方法可节省90%以上的计算时间，且精度更高。在此基础上，分析了运行工况及主要非线性因素对系统稳定性的影...
解读: 该水电一次调频优化技术对阳光电源储能调频系统具有重要借鉴价值。研究中的Prony辨识法可应用于ST系列PCS的宽工况稳定域快速评估,节省90%计算时间;提出的调节上升时间、稳定时间及综合电量等性能指标体系,可直接移植到PowerTitan储能系统的调频性能量化评估中;针对低负荷工况的参数优化策略,对...
基于加速应力测试预测实际运行中TOPCon光伏组件的潜在诱导衰减
Prediction of potential induced degradation for TOPCon PV modules working in field based on accelerated stress testing
Zhiwei Li · Kai Yu · Le Wang · Jian Huang 等10人 · Solar Energy · 2025年4月 · Vol.290
摘要 潜在诱导衰减（PID）是光伏（PV）组件在高系统电压、高湿度和高温环境下运行时面临的一个严重问题，可能导致显著的性能损失。本研究建立了一种基于双面玻璃结构的隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）电池组件来预测实际应用中PID衰减行为的方法。采用阿伦尼乌斯方程（Arrhenius equations），结合光照强度为800 W/m²的稳态试验箱中获得的PID数据，对光伏组件功率衰减速率进行拟合。此外，评估了不同温度条件下的加速因子（AF），即加速测试中的功率衰减速率与实地衰减速率之比。该方法被应...
解读: 该TOPCon组件PID预测方法对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要价值。研究揭示不同气候区PID衰减规律(华南30年衰减1.57%,中东1.13%),可指导1500V高压系统设计优化。建议将Arrhenius加速因子模型集成至iSolarCloud预测性维护算法,针对高...