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一种抑制电压振荡的双有源桥变换器调制策略
Modulation Strategy for Dual-Active-Bridge Converter With Mitigated Voltage Oscillation
Yueyin Wang · Zhan Shen · Wu Chen · Zewei Hao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年5月
双有源桥（DAB）变换器因其电气隔离和高效率在直流系统中应用广泛。然而，变压器端口常存在高频电压振荡（HFVOs），威胁变压器绝缘性能。本文分析了HFVOs的产生机理，并提出了一种新型调制策略以有效抑制该振荡，提升系统运行可靠性。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储系统的核心拓扑。变压器高频电压振荡直接影响磁性元件的绝缘寿命及电磁兼容性（EMC）。该研究提出的调制策略能够有效降低应力，对于提升阳光电源储能变流器（PCS）在复杂工况下的长期可靠性具有重要工程价值。建议...
基于自激短路电流的IGBT状态监测驱动电路
IGBT Condition Monitoring Drive Circuit Based on Self-Excited Short-Circuit Current
Xianjin Huang · Guangang Gao · Jiahan Hao · Li Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种基于自激短路电流的IGBT状态监测驱动电路。通过检测IGBT老化过程中键合线损伤导致的阻抗变化，进而识别短路电流特征，实现对IGBT模块老化状态的有效监测，为功率器件的健康管理提供技术支撑。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。该技术通过驱动电路实现器件在线健康监测，无需额外传感器，极大地提升了系统可靠性。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器及储能PCS功率模块的失效...
基于镜像系数解析表达式的无线电能传输系统磁耦合机构电感解析模型
Analytical Model of Inductance for the Magnetic Couplers Based on the Analytical Expressions of the Mirror Coefficients in WPT Systems
Tianyi Zhang · Guo Wei · Xin Zhi · Lingjun Hao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
针对无线充电系统，本文提出了一种利用联合解析计算（JAC）方法建立磁耦合机构自感和互感的新型解析模型。该方法扩展了镜像模型的构建方式，并解决了双侧有限铁氧体磁芯源线圈的镜像系数求解难题，显著提升了无线电能传输系统设计的计算效率与精度。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（WPT）的核心磁耦合技术，虽然目前阳光电源的充电桩产品以有线快充为主，但无线充电是未来电动汽车补能的重要技术演进方向。该解析模型能显著提升磁路设计效率，缩短研发周期。建议研发团队关注该技术在未来高功率密度无线充电桩中的应用潜力，特别是针对双侧磁芯优化设计，以提升能量传输效率...
一种用于无线电能传输系统中多边形磁耦合器的互感简化综合解析模型
A Simplified and Comprehensive Analytical Model of Mutual Inductance for the Polygonal Magnetic Couplers in WPT Systems
Tianyi Zhang · Lingjun Hao · Guo Wei · Xin Gao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种等效耦合面积（ECA）方法和几何感知校正因子（GACF），用于推导具有有限磁芯的多边形磁耦合器（MC）的互感解析模型。ECA方法将多边形MC的互感模型转化为等效圆形求解区域，结合基于空芯线圈互感比推导出的GACF，实现了对互感的快速精确计算。
解读: 该研究提出的多边形磁耦合器互感解析模型，能够显著提升无线电能传输（WPT）系统磁路设计的计算效率与精度。对于阳光电源的电动汽车充电桩产品线，尤其是未来探索大功率无线充电技术时，该模型可用于优化耦合机构的几何参数设计，缩短研发周期。此外，该解析方法在有限元仿真（FEA）辅助设计中具有参考价值，有助于降...
电容式电能传输中实现恒压输出、零相位角及最小耦合电压的电路设计方法
A Circuit Design Method for Constant Voltage Output With Zero Phase Angle and Minimum Coupler Voltages in Capacitive Power Transfer
Xuan Wei · Xiangwei Shen · Jiashu Song · Zirui Yao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文针对高功率、大空气间隙的电容式电能传输（CPT）应用，推导了实现负载无关恒压输出、零相位角（ZPA）及最小化耦合器电压应力的设计条件。研究旨在通过优化自由度，提升CPT系统的传输效率与可靠性。
解读: 该研究探讨的电容式电能传输（CPT）技术作为一种非接触式能量传输手段，在阳光电源的电动汽车充电桩业务中具有潜在的前瞻性应用价值。虽然目前主流充电桩以传导式为主，但CPT技术在未来无线充电领域可作为技术储备。此外，该文中关于最小化电压应力和恒压输出的电路设计方法，对于提升电力电子变换器的功率密度和可靠...
中压中频变压器绕组内电压振荡的起源分析与抑制方法
Origin Analysis and Mitigation Method of Voltage Oscillation Occurred Inside the Winding of Medium-Voltage Medium-Frequency Transformer
Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Xiao Yu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
中压中频变压器是高功率直流变换器的核心部件。宽禁带半导体的高速开关特性会在变压器内部诱发电压振荡，增加主绝缘局部放电风险，甚至导致永久性击穿。本文旨在分析此类振荡的产生机理，并提出相应的抑制策略，以提升电力电子变换器的可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统中的隔离型DC-DC变换环节。随着SiC等宽禁带器件在PCS中的广泛应用，高频开关带来的电压振荡与绝缘应力问题日益突出。本文提出的振荡抑制方法对于优化高压储能变流器的变压器设计、提升系统长期运行的绝缘可靠性具有重要指导意...
非对称及双沟槽SiC MOSFET的短路能力预测与失效模式研究
Short-Circuit Capability Prediction and Failure Mode of Asymmetric and Double Trench SiC MOSFETs
Xiaochuan Deng · Xu Li · Xuan Li · Hao Zhu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文针对1200V级非对称及双沟槽结构SiC MOSFET，在单脉冲短路应力下研究了其短路能力预测方法及失效模式。通过建立短路预测模型，评估了器件在不同直流母线电压下的短路耐受时间和临界能量，为功率器件的可靠性设计提供了快速评估手段。
解读: SiC器件是阳光电源提升组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩功率密度的核心技术。该研究提出的短路能力预测模型，能够有效指导研发团队在设计阶段优化驱动保护电路，提升系统在复杂工况下的鲁棒性。针对双沟槽及非对称结构SiC MOSFET的失效机理分析，有助于阳光电源在选用高压SiC模...
SiC功率MOSFET可靠性机制综述：平面栅与沟槽栅结构的比较
Review on the Reliability Mechanisms of SiC Power MOSFETs: A Comparison Between Planar-Gate and Trench-Gate Structures
Jiaxing Wei · Zhaoxiang Wei · Hao Fu · Junhou Cao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文旨在梳理SiC功率MOSFET的最新研究现状，重点对比分析了平面栅（PG）与沟槽栅（TG）结构在可靠性机制上的差异。文章系统总结了不同栅极结构在长期运行下的失效模式与机理，为高性能电力电子系统的器件选型与可靠性设计提供了理论依据。
解读: SiC器件是阳光电源提升逆变器及储能PCS功率密度与效率的核心技术。随着PowerTitan系列储能系统及新一代组串式逆变器向更高电压等级和更高功率密度演进，SiC MOSFET的应用已成必然。本文对比的PG与TG结构可靠性分析，对阳光电源研发团队在器件选型、栅极驱动设计及长期运行寿命评估方面具有极...
一种具有二次电压增益和高增益比的开关LC双向DC-DC变换器，用于薄膜电容混合储能系统
A Switched-LC Bidirectional DC–DC Converter With Quadratic Voltage Gain and High Gain Ratio for Film Capacitor Hybrid Energy Storage System
Chao Zhang · Hao Chen · Jialong Gu · Xiaoyong Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种用于薄膜电容混合储能系统的高增益双向DC-DC变换器。该拓扑结合了开关准Z源单元和开关LC单元，显著拓宽了薄膜电容的工作电压范围（20-150V），并有效提升了电动汽车制动能量的回收利用效率。
解读: 该拓扑结构通过开关LC网络实现了高电压增益，对阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan系列）具有重要参考价值。在储能变流器（PCS）设计中，该技术有助于优化直流侧电压匹配，提升系统在宽电压范围下的转换效率，特别是在电池组电压波动较大或需要与薄膜电容混合储能配合的场景下，能有效...
一种用于大规模光伏有功注入的多能量转换通道融合并网逆变器，旨在防止因MPP光伏电压不足导致的功率损耗
A Multiple Energy Conversion Channels Fusion Grid-Connected Inverter for Large-Scale PV Active Power Injection Preventing Power Loss Caused by Insufficient MPP PV Voltage
Ying Pang · Hao Yang · Yanju Ji · Xinhao Zhang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对大规模光伏发电中，现有电感式逆变器损耗高及电容式逆变器运行范围受限的问题，本文提出了一种多能量转换通道融合的并网逆变器。该拓扑通过优化能量转换路径，有效解决了光伏电压在最大功率点（MPP）不足时导致的功率损耗问题，提升了光伏系统的并网效率与运行灵活性。
解读: 该研究提出的多通道融合拓扑对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）具有重要的技术参考价值。在光伏组件老化或弱光环境下，MPP电压波动常导致逆变器效率下降，该技术通过优化电路拓扑，能有效拓宽逆变器在低压侧的MPPT工作范围，减少功率损耗。建议研发团队评估该拓扑在下一代高功率密度组串式逆变器中的应用潜力，...
基于与有限元分析兼容的双极性有机场效应晶体管的柔性反相器
Flexible Inverter Based on Ambipolar OFETs Compatible With Finite Element Analysis
Xuemeng Hu · Jialin Meng · Hao Zhu · Tianyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
随着柔性电子领域对可穿戴集成电路需求的增长，兼具 n 型和 p 型性能的双极型有机场效应晶体管（OFET）正受到越来越多的关注。本文在柔性白云母衬底上制备了由两个相同双极型晶体管组成的柔性反相器。双极型晶体管的整个制备过程温度保持在 300°C 以下，确保了与后段制程（BEOL）的兼容性。该双极型晶体管呈现出典型的 V 形转移曲线，具有明显的空穴和电子传输分支，以及一个完整的双极区。利用 ABAQUS 软件分析了双极型晶体管的应力分布。同时，由这些晶体管组成的双极型反相器可根据输入电压（$V_{...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于双极性有机场效应晶体管（OFETs）的柔性逆变器技术呈现出差异化的应用前景，但与公司核心业务存在明显的技术路径差异。 该技术的核心价值在于柔性和低温制造工艺（<300°C），使其适用于可穿戴设备和柔性电子领域。对于阳光电源而言，这一技术路线可能在分布式能源监测、智...
从有源电阻到无损与虚拟电阻：综述、见解及其在能源电网中的广泛应用
From Active Resistor to Lossless and Virtual Resistors: A Review, Insights, and Broader Applications to Energy Grids
Jinli Zhu · Yuan Li · Fang Z. Peng · Brad Lehman 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
电力系统，包括多电/全电船舶与飞机及电网，主要由发电、输配电和储能子系统构成，呈现显著的电感与电容特性。为提高效率，实际电路尽量减少物理电阻，但由此引发谐振、不稳定与长时暂态等问题。自1980年代起，电力电子变换器/逆变器被提出作为有源、无损及虚拟电阻，用于抑制上述动态问题。本文系统回顾从有源电阻到虚拟电阻的发展历程，深入分析其理论关联与物理本质，探讨实现约束，并展望其在现代能源电网中的扩展应用与革新潜力。
解读: 该虚拟电阻技术对阳光电源储能与逆变器产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可通过ST系列变流器实现虚拟电阻控制，有效抑制LC滤波器谐振和直流母线振荡，提升系统稳定性。对于构网型GFM控制策略，虚拟电阻可优化暂态响应，减少功率振荡。在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中，该技术能...
基于期望实现深度学习的风电功率与爬坡率确定性及概率预测
Deterministic and Probabilistic Forecasting of Wind Power Generation and Ramp Rate With Expectation-Implemented Deep Learning
Min-Seung Ko · Hao Zhu · Kyeon Hur · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文提出一种小时级日前风电功率与爬坡率协同预测框架，采用定制化损失函数的期望实现深度学习模型，并结合特征工程与误差学习机制，实现确定性与概率双模态输出，显著提升对风电固有波动性的刻画能力。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器及iSolarCloud智能运维平台具有直接应用价值：其高精度爬坡率预测可优化ST系列PCS和PowerTitan储能系统的充放电调度策略，支撑风光储联合调峰调频；概率预测结果可嵌入iSolarCloud平台，增强风电场功率预测模块的可靠性评估能力。建议将该算法集成至阳光电...
考虑互联电感的高变比双有源桥变换器模型预测控制
Model Predictive Control of High-Turn-Ratio Dual Active Bridge Converter
Yiren Zhu · Xinyang Hao · Tao Yang · Zhenyu Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
在多电飞机(MEA)直流配电系统中,双有源桥(DAB)变换器用于管理不同直流母线间或储能设备(如电池)的功率传输。但因低压(LV)H桥电流变化率较高和电流幅值大,LV板与变压器间互联电感不可忽略,其在变压器次级侧引入明显电压降,可能导致功率控制不准确。为解决该问题,开发DAB变换器综合数学模型用于移动离散控制集模型预测控制(MDCS-MPC)方法以最小化稳态误差。该模型明确包含互联电感影响并进一步研究传输功率与LV侧电压降间关系。1000W DAB样机实验验证了模型和MDCS-MPC方法有效性,...
解读: 该考虑互联电感的DAB模型预测控制技术对阳光电源高变比变换器设计有重要参考价值。互联电感建模方法可应用于ST储能变流器的大功率DAB模块,提高功率控制精度。MDCS-MPC算法对阳光电源航空和特种电源领域的高可靠性要求有借鉴意义。该技术对PowerTitan储能系统的宽电压范围DC-DC变换和动态响...
基于期望实现的深度学习的风电功率与爬坡率确定性及概率预测
Deterministic and Probabilistic Forecasting of Wind Power Generation and Ramp Rate With Expectation-Implemented Deep Learning
Min-Seung Ko · Hao Zhu · Kyeon Hur · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
准确的日前风电功率确定性与概率预测对电力系统可靠高效运行至关重要，尤其在以可再生能源为主导的系统中。同时，风电固有的波动性要求对爬坡率进行日前预测以保障能量平衡。为此，本文提出一种小时级日前预测框架，可同时预测风电出力与爬坡率。该框架采用基于定制损失函数的期望实现深度学习模型，结合特征构造与前馈误差学习策略，在多任务间保持平衡并提升性能。框架进一步融合异构模型输出，生成发电量与爬坡率的概率预测。基于真实数据的实验验证了各模块的有效性，结果表明所提方法能有效识别风电内在波动特性，充分挖掘其应用潜力...
解读: 该风电功率与爬坡率预测技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。可直接应用于PowerTitan大型储能系统的调度优化,通过深度学习模型预测风电波动特性,提前部署储能容量与功率配置。对ST系列储能变流器的GFM控制策略也有重要参考意义,可基于预测结果优化VSG参数设置,提升系统稳定性。此外,该技术可...
基于μ综合理论与遗传算法的并网逆变器鲁棒控制方法以应对弱电网下的多重不确定性
Robust Control Method Based on μ-Synthesis Theory and Genetic Algorithm for Grid-Connected Inverter to Cope With Multiple Uncertainties Under Weak Grid
Hao Liu · Tianzhi Fang · Yu Zhang · Zhiheng Lin 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
在可再生能源分布式发电系统中，并网逆变器是发电单元与电网之间的关键接口，其稳定运行至关重要。然而，弱电网下的不确定电网阻抗和控制延迟等多重不确定性常影响系统稳定性。本文采用μ综合理论设计鲁棒控制器，通过智能构造加权函数，兼顾系统的鲁棒性、动态性能与电能质量。为避免控制器阶数过高，提出采用遗传算法优化设计三阶控制器。实验结果验证了所提方法的有效性，相较传统方法具有更优的鲁棒性能。
解读: 该μ综合鲁棒控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。针对偏远地区、海岛微网等弱电网环境，该方法可有效应对电网阻抗波动和控制延迟等多重不确定性，提升PowerTitan大型储能系统的并网稳定性。遗传算法优化的三阶控制器设计思路可降低DSP计算负荷，适合...
基于广义动态因子模型与生成对抗网络的风电场景生成
Wind Power Scenario Generation based on the Generalized Dynamic Factor Model and Generative Adversarial Network
Young-ho Cho · Hao Zhu · Junghyeop Im · Duehee Lee 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
为开展资源充足性研究，我们利用时空特征（空间和时间相关性、波形、边际和爬坡率分布、功率谱密度以及统计特征）合成了分布式风电场的多个长期风电情景。在情景中生成空间相关性需要为相邻风电场设计公共因子，为远距离风电场设计对立因子。广义动态因子模型（GDFM）可以通过互谱密度分析提取公共因子，但它无法精确复制波形模式。生成对抗网络（GAN）可以通过假样本判别器验证样本，从而合成能体现时间相关性的合理样本。为结合GDFM和GAN的优势，我们使用GAN提供一个滤波器，从观测数据中提取包含时间信息的动态因子，...
解读: 该风电场景生成技术对阳光电源储能与并网产品具有重要应用价值。通过广义动态因子模型与GAN网络的结合，可以准确预测风电功率波动特征，这对ST系列储能变流器的调度策略优化和PowerTitan系统的容量配置具有重要指导意义。该方法可集成到iSolarCloud平台，提升风储联合运行的经济性。同时，其时空...
涡激振动压电能量收集的随机分析在来流风湍流中的应用
Stochastic analysis for vortex-induced vibration piezoelectric energy harvesting in incoming wind turbulence
Jingyan Wang · Hongjun Xiang · Hao Jing · Yijiang Zhu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 利用涡激振动压电能量收集器（VPEHs）从环境中捕获风能以驱动传感器，是一种具有前景的技术。以往大多数学者仅考虑均匀风场，即采用风湍流的平均值，而忽略了实际风环境中脉动分量的影响。这可能导致无法准确预测VPEHs在真实环境下的工作性能。为解决这一问题，本文基于概率密度演化方法（PDEM）建立了一种针对VPEHs的随机分析方法。将升力系数和阻力系数视为随机变量，随后通过数值分析与风洞实验，研究了不同来流风湍流条件下VPEHs的随机响应特性。结果表明，所提出的随机分析方法计算得到的置信区间和概...
解读: 该涡激振动压电能量采集技术对阳光电源风电变流器及分布式传感系统具有应用价值。研究中的随机风场建模方法可借鉴用于优化SG风电变流器的MPPT算法,提升湍流工况下的功率追踪精度。压电能量采集技术可为风电场分布式传感器供电,配合iSolarCloud平台实现免维护监测。基于概率密度演化法的可靠性设计思路,...
CMLLM：一种用于风电功率预测的新型跨模态大语言模型
CMLLM: A novel cross-modal large language model for wind power forecasting
Guopeng Zhu · Weiqing Ji · Zhitai Xing · Ling Xiang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年4月 · Vol.330
准确的短期风电功率预测对于保障电网稳定性以及优化风电场-储能系统的运行至关重要。然而，风能固有的随机性和高度波动性给风电功率预测带来了显著挑战。为了利用大语言模型强大的推理能力与高层知识，以精确提取非平稳风电数据中的特征，本文提出了一种用于风电功率预测的跨模态大语言模型（CMLLM）。该模型采用数据跨模态方法并结合预训练的大语言模型，能够高效兼容多种大语言模型，并适应具有不同特性的数据。在CMLLM中，通过引入跨模态迁移学习方法对数据进行综合处理，将数据转换为文本模态，从而避免了对大语言模型进行...
解读: 该跨模态大语言模型风电预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。可集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的智能调度模块,通过精准短期风电功率预测优化风储协同运行策略,提升电网稳定性。该模型的跨模态迁移学习方法和先验知识提示机制,可启发iSolarCloud平台的预测性维护算法升级,增强...
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...
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