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基于电化学阻抗谱的开放阴极质子交换膜燃料电池水管理故障诊断
Water Management Fault Diagnosis for Open-Cathode PEMFC Systems Based on Electrochemical Impedance Spectroscopy
Chuang Sheng · Qian Xiang · Weiming Chen · Wenxuan Zhang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
为延长质子交换膜燃料电池（PEMFC）寿命，本文提出了一种集成机器学习与等效电路模型（ECM）的故障诊断框架，专门用于诊断膜干燥和水淹两种常见运行故障。通过燃料电池快速阻抗测试平台验证，该方法能有效提升系统运行的可靠性与稳定性。
解读: 阳光电源已布局氢能业务（电解槽电源及系统集成）。虽然本文聚焦于开放阴极燃料电池（PEMFC），但其提出的基于电化学阻抗谱（EIS）的故障诊断逻辑，对阳光电源的电解水制氢电源系统具有重要参考价值。特别是在电解槽的健康状态监测、膜堆性能衰减预测及水热管理优化方面，该研究中的机器学习与ECM融合建模方法，...
用于三电平电压源逆变器PWM频率谐波抑制的矢量切换SVPWM策略
Vector Switching SVPWM Strategy With Spread Spectrum Modulation for PWM Frequency Harmonic Suppression in Three-Level Voltage Source Inverters
Huidong Huang · Wentao Zhang · Yongxiang Xu · Liang Zhuo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种针对三电平三相电压源逆变器的矢量切换SVPWM（VSSVPWM）策略，旨在抑制PWM频率附近的谐波。在此基础上，结合扩频调制技术，进一步提出了两种综合PWM谐波抑制策略，有效提升了逆变器的电磁兼容性和输出电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有重要参考价值。三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器和PCS的主流技术路线，通过引入矢量切换与扩频调制，可显著降低开关频率处的谐波峰值，从而减小输出滤波器（LCL/LC）的体积与成本，提升...
一种基于瞬时电流触发的源电流检测型有源电力滤波器改进快速限流策略
An Improved Fast Current-Limiting Strategy for Source-Current-Detected APF Based on Instantaneous Current Triggering
Zhilong Zhang · Hao Yi · Xin Jiang · Zhenxiong Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着电力电子设备普及，电网谐波污染加剧。源电流检测型有源电力滤波器（APF）因结构简单、补偿精度高而被广泛应用。该文提出了一种改进的快速限流策略，通过瞬时电流触发机制，解决了APF在复杂电网环境下的过流保护与谐波补偿性能之间的矛盾，提升了系统的可靠性与响应速度。
解读: 该研究关注电力电子设备的谐波治理与限流保护，与阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及并网逆变器产品线具有技术关联。虽然阳光电源核心业务为光伏与储能，但随着分布式能源接入比例提升，电网侧谐波治理需求增加。该限流策略可优化逆变器在弱电网或复杂负载下的电流控制逻辑，提升组串式逆变器在极端工况下的鲁...
一种基于电网电流检测的多并联有源电力滤波器
APF）新型分散式下垂控制方案
Zhilong Zhang · Hao Yi · Yuguo Li · Xin Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
随着可再生能源的发展，单台有源电力滤波器（APF）难以满足大功率谐波补偿需求。多台APF并联可提升容量，但通常依赖中央控制器或通信线路进行负载分配，存在通信延迟和单点故障风险。本文提出一种基于电网电流检测的新型分散式下垂控制方案，无需通信即可实现多并联APF间的谐波电流精确分配，增强了系统的可靠性与灵活性。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。在大型光伏电站或工商业微电网场景中，多台逆变器并联运行时，谐波治理和负载均衡是提升电能质量的关键。该分散式下垂控制方案无需通信线，能有效降低系统复杂度和故障率，提升并网稳定性。建议研发团队将其应用于PowerTitan等大...
一种考虑谐波剩余容量与基波负载工况的分布式非线性谐波功率分配方案
A Decentralized Nonlinear Harmonic Power Sharing Scheme Considering Harmonic Residual Capacity and Working Conditions of Fundamental Load
Xiao Zhang · Hao Yi · Ya Wen · Zhenxiong Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对孤岛微电网中的谐波功率分配问题，提出了一种分布式非线性控制方案。该方法在解决传统虚拟阻抗/导纳策略中谐波分配精度与电能质量之间权衡问题的同时，进一步优化了逆变器的容量利用率，提升了微电网在复杂负载工况下的运行可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的构网型（Grid-Forming）逆变器及微电网解决方案具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统及组串式逆变器应用于弱电网或离网场景时，谐波治理是提升电能质量的关键。该分布式控制策略有助于优化多机并联运行时的谐波分配，避免单机过载，从而提升系统整体的可靠性与容量利用率。...
一种具有双路径有源频率补偿方案的快速瞬态无电容LDO
A Fast-Transient Capacitorless LDO With Dual Paths Active-Frequency Compensation Scheme
Xin Ming · Jian-Jun Kuang · Xin-ce Gong · Zhiyi Lin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种面积高效且瞬态响应快的无电容低压差线性稳压器（LDO）。通过采用具有推挽充电能力的有源电容频率补偿策略，在不降低轻载下环路稳定性的前提下，有效减少了片上补偿电容面积，并显著提升了瞬态响应速度。
解读: 该技术属于电源管理芯片（PMIC）底层电路设计，对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中的传感器节点、户用逆变器及储能系统的控制板卡电源设计具有参考价值。随着光伏和储能系统对控制电路集成度、响应速度及可靠性要求的提升，该无电容LDO方案有助于减小控制板卡尺寸并降低成本，特别是在空间受限的户用...
基于开关状态函数的逆变器驱动表贴式永磁同步电机电感与磁链在线辨识
Online Identification of Inductance and Flux Linkage for Inverter-Fed SPMSMs Using Switching State Functions
Xiaoyan Huang · Yelong Yu · Zhaokai Li · Zhuo Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种利用开关状态函数而非平均模型，在线获取逆变器驱动表贴式永磁同步电机（SPMSM）定子电感和磁链的方法。通过分析不同电压矢量作用下的开关状态函数，提取电机电感与磁链信息，并基于直流母线电压实现参数辨识。
解读: 该技术主要针对电机驱动领域，虽与阳光电源核心的光伏逆变器和储能PCS（主要为并网逆变）存在差异，但其核心算法逻辑——基于开关状态函数进行参数在线辨识，对提升阳光电源产品中功率模块的控制精度具有参考价值。在阳光电源的电动汽车充电桩业务中，该辨识方法可用于优化电机驱动控制策略，提升系统效率。此外，在储能...
基于滑模观测器的储能系统双向交错变换器鲁棒开关故障诊断
Sliding Mode Observer-Based Robust Switch Fault Diagnosis of Bidirectional Interleaved Converters for Energy Storage System
Shengrong Zhuo · Yuqi Ma · Ruixin Zhang · Yigeng Huangfu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
针对储能系统DC-DC变换器，本文提出了一种基于滑模观测器的鲁棒开关开路故障诊断方法，并将其应用于双向交错Buck/Boost变换器中，有效提升了储能系统在关键任务应用中的运行可靠性。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的核心储能业务。阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统广泛采用双向DC-DC变换器架构，开关管的可靠性直接影响系统寿命与运维成本。该基于滑模观测器的故障诊断方法无需额外传感器，具备较强的鲁棒性，能够实现对功率器件开路故障的快速定位与预警。建议研发团队...
重复硬开关应力下GaN共源共栅器件退化机理研究
Investigation on the Degradation Mechanism for GaN Cascode Device Under Repetitive Hard-Switching Stress
Chi Zhang · Siyang Liu · Sheng Li · Yanfeng Ma 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文详细研究了共源共栅（Cascode）配置下耗尽型GaN器件在重复硬开关应力下的电参数退化。通过TCAD仿真与综合实验分析，揭示了两种不同的退化机制。研究证明，在较低漏源电压（Vds）硬开关条件下，热电子注入是导致器件性能退化的主要原因。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在提升阳光电源户用光伏逆变器及小型化充电桩的功率密度和效率方面具有巨大潜力。本文揭示的Cascode结构GaN器件在硬开关下的退化机理，对公司研发团队在功率模块选型、驱动电路设计及开关频率优化方面具有重要的指导意义。建议在产品设计中，针对高频硬开关工况，优化驱动电压及缓冲电路...
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...
基于相位补偿直流母线电压同步的构网型STATCOM低频振荡阻尼
Low-Frequency Oscillation Damping of Grid-Forming STATCOMs With Phase-Compensated DC-Link Voltage Synchronization
Xin Jiang · Hao Yi · Yuguo Li · Fang Zhuo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
直流母线电压同步（DCVS）技术可使构网型STATCOM在实现直流电压调节的同时与电网同步。然而，DCVS可能引发低频振荡（LFO）。本文通过建立构网型STATCOM的小信号模型，深入分析了LFO的产生机理，并提出了相位补偿控制策略以抑制振荡，提升系统并网稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等构网型储能系统。随着高比例可再生能源接入，电网强度降低，构网型技术（GFM）是核心竞争力。DCVS技术在提升系统惯量支撑和黑启动能力方面具有重要价值，但其带来的低频振荡风险是产品稳定性的关键挑战。本文提出的相位补偿策略可直接优化阳光...
重复短路应力下P-GaN HEMT电参数退化研究
Understanding Electrical Parameter Degradations of P-GaN HEMT Under Repetitive Short-Circuit Stresses
Sheng Li · Siyang Liu · Chi Zhang · Le Qian 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文研究了P-GaN栅HEMT在重复短路应力下的静态与动态电参数退化，并首次区分了其退化机理。研究表明，短路应力会对栅极区域和接入区域造成损伤，从而导致器件性能漂移。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及高频化充电桩产品中对功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。本文揭示的P-GaN HEMT在短路应力下的退化机理，对于优化阳光电源逆变器及充电桩的驱动电路保护策略、提升系统可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在后续高频功率模块设计中，重点关注短路保护响应速度与器件...
通过消除右半平面零点提升二极管-电容型高升压DC-DC变换器的动态性能
Dynamic Performance Improvement of Diode–capacitor-Based High Step-up DC–DC Converter Through Right-Half-Plane Zero Elimination
Yan Zhang · Jinjun Liu · Zhuo Dong · Hongliang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文针对光伏和燃料电池发电中常用的二极管-电容型高升压DC-DC变换器，分析了其因右半平面（RHP）零点导致的非线性及非最小相位特性。研究提出了一种消除RHP零点的方法，旨在改善变换器在高电压增益应用下的瞬态响应和控制稳定性。
解读: 该研究针对高升压DC-DC变换器的动态控制优化，对阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是针对高压组件的优化器或前级升压电路）具有重要参考价值。通过消除RHP零点，可以显著提升变换器的动态响应速度和系统稳定性，有助于减小输出电压纹波，提升光伏发电效率。建议研发团队在开发下一代高功率密度组串式逆变器时，引入...
一种具有自适应极点跟踪频率补偿技术的高效率快速瞬态响应低压差线性稳压器
A High-Efficiency and Fast-Transient Low-Dropout Regulator With Adaptive Pole Tracking Frequency Compensation Technique
Xin Ming · Hua Liang · Zhi-Wen Zhang · Yang-Li Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种用于陶瓷电容负载的低压差线性稳压器（LDO）的平滑极点跟踪技术。传统LDO的主极点位于输出端且随负载变化，导致全负载范围内的环路稳定性问题。本文提出的频率补偿方法通过误差放大器的自适应负载电阻控制，有效解决了这一问题，提升了LDO的效率与瞬态响应速度。
解读: LDO作为基础电源管理芯片，广泛应用于阳光电源的各类控制板卡中，为DSP、MCU及传感器等核心元器件提供低噪声、高稳定的供电。该技术通过自适应极点跟踪优化了LDO的瞬态响应和稳定性，有助于提升组串式逆变器、PowerTitan储能系统及iSolarCloud智能运维终端内部控制电路的可靠性。建议研发...
基于最小开关频率的二极管辅助Buck-Boost电压源逆变器最大升压控制
Maximum Boost Control of Diode-Assisted Buck–Boost Voltage-Source Inverter With Minimum Switching Frequency
Yan Zhang · Jinjun Liu · Zhuo Dong · Yaoqin Jia 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
二极管辅助Buck-Boost电压源逆变器通过在直流源与逆变桥之间引入开关电容型高升压DC-DC电路，实现了高电压增益。针对其独特的结构，本文开发了多种针对斩波中间直流母线电压的脉宽调制（PWM）策略，旨在最大化电压增益并提升系统效率。
解读: 该文献提出的高升压拓扑及优化PWM策略，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品线具有重要参考价值。随着光伏组件功率等级提升及对宽输入电压范围的需求增加，该类高效率、高增益的DC-DC变换技术有助于进一步优化逆变器功率密度，降低开关损耗。建议研发团队评估该拓扑在提升小型化逆变器转换效率方面的潜力，并结...
基于滑模观测器的储能系统双向交错变换器鲁棒开关故障诊断
Sliding Mode Observer-Based Robust Switch Fault Diagnosis of Bidirectional Interleaved Converters for Energy Storage System
Shengrong Zhuo · Yuqi Ma · Ruixin Zhang · Yigeng Huangfu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
与储能系统相连的直流 - 直流功率变换器的可靠运行对于许多关键任务应用至关重要，而可靠的故障诊断在此类应用中必不可少。本文提出了一种基于滑模观测器的鲁棒开关开路故障诊断方法，并将其应用于储能系统的双向交错式降压/升压变换器。该方法利用滑模观测器生成残差，然后将残差发送至评估模块以做出故障决策。由于滑模控制算法具有鲁棒性，所生成的残差将开关故障与不确定性和干扰解耦。因此，该方法对电路参数不确定性和负载干扰具有很强的抗干扰能力。此外，由于作为诊断变量的电感电流处于闭环控制系统内，无需额外的传感器。仿...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于滑模观测器的开关故障诊断技术具有显著的应用价值。该技术针对双向交错式Buck/Boost变换器的开路故障诊断问题，与我司储能变流器（PCS）的核心拓扑结构高度契合，可直接应用于大规模储能电站的功率变换单元。 该技术的核心优势在于三个方面：首先，滑模控制算法的...
一种基于神经网络的高效图像处理方法用于透明质子交换膜燃料电池中的水量化
An efficient neural-network-based image processing method for water quantification in a transparent proton exchange membrane fuel cell
Sai-Jie Cai · Mu-Chen Wang1 · Jun-Hong Chen · Zhuo Zhang 等6人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382
水管理和热管理对质子交换膜燃料电池的性能至关重要。本文设计了一种活性面积为25 cm²的透明单电池，用于在不同工况下表征水分布特性。在电池的设计与组装过程中，该方案克服了电池密封方面的技术挑战。通过神经网络对不同运行条件下录制的视频进行逐帧分析，实现了液态水的量化。为了进行对比分析，采用了阈值处理方法，并详细讨论了其优缺点。利用基于阈值处理结果生成的包含137帧的高质量训练集对神经网络进行训练。本研究探讨了温度、电压以及流场结构设计对水积累的影响。基于神经网络的语义分割方法在复杂工况下表现出优异...
解读: 该神经网络图像处理技术对阳光电源储能系统热管理具有重要借鉴价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统运行中的温度监测与水汽管理是关键挑战,文中基于语义分割的实时监测方法可应用于电池簇热失控预警。透明化设计理念启发iSolarCloud平台开发视觉诊断模块,通过热成像与AI识别实现储能柜内异常...