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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1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...
变短路比下GFM与GFL逆变器混合系统的功率振荡分析及双互阻尼控制
Power Oscillation Analysis and Dual Mutual Damping Control for Hybrid System with GFM and GFL Inverters Under Varying Short Circuit Ratio
Xiaoke Liu · Yandong Chen · Zili Wang · Cong Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
具备构网型(GFM)和跟网型(GFL)逆变器的混合并网系统中的有功功率振荡会威胁其安全运行。本文考虑了GFM和GFL逆变器之间的耦合,建立了该异构系统的小信号模型。基于该模型,定性和定量地揭示了在不同短路比(SCR)下控制参数对功率振荡的影响机制。特别地,与其他参数相比,GFM逆变器的阻尼起主导作用。因此,将包含角频率和有功功率互阻尼的双互阻尼控制(DMDC)集成到GFM逆变器中以增强系统阻尼。文中还给出了其稳定性分析和关键参数设计。最后,实验结果验证了DMDC的有效性,表明在强电网和弱电网条件...
解读: 该双互阻尼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。在弱电网场景下,阳光电源储能系统常采用GFM构网模式支撑电网,而光伏SG系列逆变器多为GFL跟网模式,两者混合并网时易产生低频功率振荡。该研究揭示的GFM-GFL动态交互机理可指导阳光电源优化混合系统控...
超声波电机的无线供电、驱动与数据传输
Wireless Power, Drive, and Data Transfer for Ultrasonic Motors
Zhiwei Xue · K.T. Chau · Wei Liu · Ying Fan 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
无线电机在安装灵活性和无电缆特性方面具有显著优势,但要实现无线运动,接收端不可避免地需要多个功率半导体和电子元件。此外,由于在实现无线无速度传感器通信方面存在技术障碍,电机速度信息难以获取。为解决这些问题,本文新提出了一种具有高度集成的无线电能、驱动和数据传输(WPD²T)功能的新型无线超声波电机(USM)系统。创新之处在于,所提出的WPD²T系统利用USM固有的电容特性,仅通过带有串联电感的高度集成磁耦合器(IMC)同时实现无线电能传输、无线驱动控制和无传感器速度信息通信,从而大大简化了系统结...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项无线超声波电机的集成化功率、驱动与数据传输技术(WPD²T)虽然主要面向生物医疗微型机器人等小型化应用场景,但其核心创新理念对我们在新能源领域的技术演进具有重要启示价值。 该技术的核心亮点在于利用超声波电机的固有电容特性,通过高度集成的磁耦合器实现无线功率传输、驱动控...
T型三电平逆变器相电流重构的相位延迟误差补偿方法
Phase Delay Error Compensation Method for Phase Current Reconstruction of T-type Three-Level Inverter
Yongpeng Shen · Haidong Guo · Keyi Guo · Pu Liu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
针对T型三电平逆变器中性点电流传感器相电流重构方法存在的不可观测区域及相位延迟误差问题,分析了基本电压矢量对应的三相电流斜率及相位延迟误差产生机理。基于伏秒平衡与合成零矢量原则,优化开关序列以获得充足采样窗口,消除中性点电流不可观测区域;通过引入第三次电流采样并结合动态电流双采样机制构建误差分量,在载波周期内实时补偿重构电流,实现相位延迟误差补偿。实验结果表明,该方法有效解决了不可观测区域与相位延迟误差问题,重构误差最低达2.85%,具有相位延迟小、重构精度高、无额外开关损耗等优点。
解读: 该相电流重构技术对阳光电源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。通过优化开关序列消除不可观测区域,结合动态双采样机制实现相位延迟补偿,可将重构误差降至2.85%,直接提升三电平拓扑产品的电流检测精度。该方法无需增加硬件传感器,仅用中性点电流即可重构三相电流,降低成本的同时提高系统可...
用于三相逆变器相电流重构的非对称空间矢量脉宽调制
Asymmetric Space Vector Pulse Width Modulation for the Phase Current Reconstruction in Three-Phase Inverters
Yongpeng Shen · Zhiwei Chen · Hongyuan Huang · Qiancheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
摘要:直流母线单电流传感器技术(SCST)因能降低成本和体积,在电机驱动系统中受到了广泛关注。然而,当直流母线单电流传感器技术与传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略结合使用时,扇区边界和低调制区域不可观测区域的电流重构会降低采样数据的准确性。本文针对三相两电平电压源逆变器提出了一种新型不对称空间矢量脉宽调制(ASVPWM)方法,该方法具有计算开销低、电流重构准确和采样频率恒定的特点。通过在不可观测区域随机移动逆变器的开关状态脉冲,应用该不对称空间矢量脉宽调制方法实现了完整的电流重构。此外,该方...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项非对称空间矢量脉宽调制(ASVPWM)技术在直流母线单电流传感器相电流重构方面的创新,对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有显著的降本增效价值。 该技术通过单电流传感器替代传统三相电流传感器方案,可直接降低硬件成本约15-20%,同时减小系统体积,这对我们追求高功率...
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1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1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...
基于直接进气设计的质子交换膜燃料电池集成推进系统的飞行验证
The flight verification of an integrated propulsion system powered by PEMFCs with direct airflow intake design
Kehan Zhoua1 · Gonghe Zhanga1 · Haifei Bai · Yiming Wang 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 推进与动力系统对无人机(UAV)的性能至关重要。随着以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为动力的电推进系统快速发展,无人机推进与动力系统的技术创新不断推进。本研究开发了一套1.5 kW、采用直接进气设计的PEMFC集成推进系统(北航氢-1),并在翼展为3.6 m的无人机上进行了飞行试验验证。该推进系统可直接利用螺旋桨后方的来流空气为PEMFC阴极提供反应气体和冷却作用,同时将PEMFC产生的电能用于驱动螺旋桨。推进系统中还集成了DC-DC模块和锂离子电池组,以稳定输出电压,并在起飞、过渡和降...
解读: 该PEMFC无人机推进系统的DC-DC模块与锂电池混合架构、动态分配能源管理策略,对阳光电源EV驱动系统及储能产品具有重要借鉴价值。其1.5kW燃料电池与锂电池协同工作模式,类似我司OBC充电机和储能PCS的功率调配逻辑。直接气流进气冷却设计可启发ST系列PCS的散热优化。动态响应策略可应用于Pow...