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一种基于增强型真空断路器的无源振荡直流断路方案
A Passive Oscillation DC Breaking Scheme Based on Enhanced Vacuum Interrupter
Yu Xiao · Yi Wu · Yifei Wu · Mingzhe Rong 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
由于直流系统缺乏自然电流过零点，直流断路一直是关键难题。现有方案多依赖电力电子器件或预充电路，导致成本高昂且控制复杂。本文提出了一种基于真空断路器的无源振荡直流负载电流断路方案，通过无源电路产生振荡电流实现强制过零，有效简化了直流断路控制策略。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。目前大容量储能系统直流侧保护多依赖高成本的电力电子断路器或熔断器，该无源振荡方案利用真空断路器实现强制过零，有望显著降低直流侧保护成本，提升系统可靠性。建议研发团队评估该方案在大型储能电...
一种具有高电压增益的阻抗网络升压变换器
An Impedance Network Boost Converter With a High-Voltage Gain
Guidong Zhang · Herbert Ho-Ching Iu · Bo Zhang · Zhong Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种新型阻抗网络直流-直流升压变换器。与传统升压变换器相比，该拓扑在较低占空比（小于33%）下即可实现更高的电压增益，且减少了二极管使用数量，有效避免了电感饱和引起的系统不稳定问题，解决了传统变换器在高增益下需大占空比工作的局限。
解读: 该拓扑在光伏逆变器（尤其是组串式逆变器）和储能系统（PCS）的DC-DC升压环节具有应用潜力。阳光电源的组串式逆变器和PowerStack/PowerTitan储能系统常需处理宽电压范围输入，该拓扑通过低占空比实现高增益，有助于降低开关管的电压应力，提升整体转换效率并减小磁性元器件体积。建议研发团队...
考虑阈值电压不稳定性SiC MOSFET动态分析开关损耗模型
Dynamic Analytical Switching Loss Model of SiC MOSFET Considering Threshold Voltage Instability
Yumeng Cai · Peng Sun · Yuankui Zhang · Cong Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
准确的开关损耗建模对SiC MOSFET及功率变换器至关重要。本文针对长期运行中栅氧化层退化对开关性能的影响，提出了一种考虑阈值电压（VTH）不稳定性导致的“动态”时间相关分析模型，填补了传统静态模型在长期可靠性评估方面的空白。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该研究提出的动态损耗模型能更精准地预测SiC MOSFET在全生命周期内的性能漂移，有助于优化逆变器及PCS的寿命预测算法。建议研发团队将其引入iSolar...
基于可迁移知识共享网络的锂离子电池SOH与RUL同步预测
Simultaneous Prediction of SOH and RUL for Lithium-Ion Batteries Using Transferable Knowledge Sharing Network
Kai Zhong · Zhihao Liu · Jiaqiang Tian · Chao Fan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
锂离子电池的健康状态（SOH）和剩余使用寿命（RUL）预测对电力系统的安全运行至关重要。针对现有方法在泛化能力、预测精度及多任务协同方面的不足，本文提出了一种可迁移知识共享网络，实现了SOH与RUL的同步预测，有效提升了复杂工况下的预测性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高价值。通过引入可迁移知识共享网络，BMS系统能够更精准地评估电池衰减状态，提升电池全生命周期的安全性与运维效率。建议将该算法集成至iSolarCloud智能运维平台，通过大数据分析实现电池簇的精细化管理，...
基于扩展状态建模卡尔曼滤波的永磁直线同步电机鲁棒预测电流控制
Robust Predictive Current Control of PMLSM With Extended State Modeling Based Kalman Filter: For Time-Varying Disturbance Rejection
Rui Yang · Mingyi Wang · Liyi Li · Gaolin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种针对永磁直线同步电机（PMLSM）的鲁棒无差拍预测电流控制（PCC）策略。通过构建扩展状态模型（ESM）并结合卡尔曼滤波（KF），实现了对电机状态和时变扰动的同步估计，有效提升了系统的抗扰动性能和动态响应精度。
解读: 该研究提出的基于扩展状态观测器（ESO/ESM）的鲁棒预测控制算法，在处理系统参数摄动和外部扰动方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该控制逻辑可迁移至光伏逆变器及储能变流器（PCS）的电流环控制中，特别是在弱电网环境下，通过引入类似的扰动观测器，能有效提升逆变器在电网电压畸变或参数波动时的电流跟踪精...
阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响
Impact of the Threshold Dispersity Evolution on the Current Sharing of Parallel SiC MOSFETs
Lei Tang · Huaping Jiang · Ruijin Liao · Yihan Huang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
SiC MOSFET并联是实现大容量功率变换的有效方案，但芯片参数离散度会导致电流不平衡。本文重点研究了动态阈值电压漂移现象，分析了阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响，为提升大功率变换器的均流性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源大功率组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的核心可靠性。在这些产品中，SiC MOSFET的并联应用是提升功率密度和效率的关键。阈值电压的动态漂移会导致并联芯片间电流失衡，长期运行可能引发局部过热及器件失效。建议研发团队在模块选型及驱动电路设计中，引入阈...
碳化硅MOSFET动态阈值电压漂移的恢复性能研究
Recovery Performance of the Dynamic Threshold Voltage Drift of Silicon Carbide MOSFETs
Xiaohan Zhong · Chao Xu · Huaping Jiang · Ruijin Liao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅(SiC) MOSFET的阈值电压不稳定性备受关注，但针对其恢复性能的研究尚显不足。本文通过实验与仿真手段，深入探讨了SiC MOSFET阈值电压恢复的性能表现及其物理机制。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。阈值电压漂移直接影响开关损耗和驱动稳定性。本研究揭示的恢复机制有助于优化驱动电路设计及栅极驱动参数，从而提升阳光电源产品在复杂工况下的长期运行可靠性。建议研发...
SiC MOSFET开关运行中栅极氧化层退化研究
Investigation on Gate Oxide Degradation of SiC MOSFET in Switching Operation
Yumeng Cai · Peng Sun · Cong Chen · Yuankui Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了SiC MOSFET在开关运行过程中的栅极氧化层退化问题。通过搭建Buck变换器，重点分析了动态漏源电压（VDS）和负载电流（IL）对栅极氧化层可靠性的影响，旨在建立有效的SiC器件栅极可靠性评估方法，为高压功率器件的应用提供理论支撑。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与效率的核心器件。栅极氧化层可靠性直接关系到产品在复杂工况下的长期寿命。本文提出的动态应力评估方法对于阳光电源在器件选型、驱动电路优化以及功率模块的寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队将此研究成果应...
一种用于发光二极管结温测量的连续矩形波法
A Continuous Rectangular-Wave Method for Junction Temperature Measurement of Light-Emitting Diodes
Ze-Hui Liu · Jia-En Huang · Yu-Lin Gao · Zi-Quan Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
结温是评估发光二极管（LED）热特性的重要参数，但其精确测量仍存在争议。本文提出了一种连续矩形波法（CRWM）来测量LED结温。该方法通过在电压或电流模式下使用连续矩形波驱动LED，实现了对结温的有效监测。
解读: 虽然本文研究对象为LED，但其核心技术——基于连续矩形波的结温测量方法，在功率半导体器件（如IGBT、SiC MOSFET）的可靠性评估中具有重要的参考价值。阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器均涉及高功率密度下的热管理问题。该测量方法可借鉴用于功率模块的在线结温监测，提...
交流栅极应力下碳化硅功率MOSFET的偏置温度不稳定性
Bias Temperature Instability of Silicon Carbide Power MOSFET Under AC Gate Stresses
Xiaohan Zhong · Huaping Jiang · Guanqun Qiu · Lei Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着碳化硅（SiC）功率MOSFET应用日益广泛，其可靠性问题备受关注，尤其是栅极阈值电压的长期稳定性。本文通过实验室实验，研究了在不同占空比、开通及关断栅极电压条件下，交流栅极应力对阈值电压不稳定性的影响。
解读: SiC器件是阳光电源提升组串式逆变器和PowerTitan储能系统功率密度的核心。该研究揭示了交流栅极应力对SiC MOSFET阈值电压的影响，对优化逆变器及PCS的驱动电路设计、提升长期运行可靠性具有重要指导意义。建议研发团队在设计高频开关电路时，参考该研究的应力测试模型，针对性地优化驱动电压参数...
栅极开关引起的SiC MOSFET阈值电压漂移的物理机制解释
A Physical Explanation of Threshold Voltage Drift of SiC MOSFET Induced by Gate Switching
Huaping Jiang · Xiaowei Qi · Guanqun Qiu · Xiaohan Zhong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
碳化硅（SiC）MOSFET是下一代电力电子设备的核心。然而，阈值电压的不稳定性限制了其广泛应用。虽然已有关于静态和动态栅极应力下阈值电压漂移的报道，但其背后的物理机制仍需进一步揭示。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与转换效率的关键器件。阈值电压漂移直接影响器件的开关损耗、并联均流及长期可靠性。该研究揭示的动态栅极应力机制，对公司优化驱动电路设计、提升功率模块在复杂工况下的寿命预测能力具有重要指导意义。建议研发团...
基于扩展卡尔曼滤波与马尔可夫链的感应电机转速与磁链观测器
A Speed and Flux Observer of Induction Motor Based on Extended Kalman Filter and Markov Chain
Zhonggang Yin · Guoyin Li · Yanqing Zhang · Jing Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种基于多模型扩展卡尔曼滤波（EKF）与马尔可夫链的感应电机（IM）无传感器转速与磁链估计方法。通过建立多模型EKF架构，利用马尔可夫链实现模型间的平滑切换，有效提升了感应电机驱动系统的估计精度与动态性能。
解读: 该技术主要针对感应电机（IM）的无传感器控制，虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器，但其核心控制算法（如EKF、状态观测器）在风电变流器及储能系统电机驱动控制中具有借鉴意义。特别是对于风电变流器中发电机侧的控制优化，该算法提供的多模型切换思路可提升复杂工况下的鲁棒...
一种用于单向功率流模块化多电平变换器的非对称功率模块设计
An Asymmetrical Power Module Design for Modular Multilevel Converter With Unidirectional Power Flow
Hua Mao · Huaping Jiang · Li Ran · Jiayu Hu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
模块化多电平变换器（MMC）在电网级电力电子设备中应用广泛。由于桥臂电流中直流分量的存在，MMC子模块（SM）表现出不平衡的电流负载特性，导致部分半导体器件应力过大，影响整体可靠性。本文提出一种非对称功率模块设计，旨在平衡结温并提升SM的可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑中子模块电流不平衡导致的可靠性问题，提出了非对称功率模块设计方案。对于阳光电源而言，该技术对大型地面电站及高压直流输电（HVDC）场景下的集中式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。通过优化子模块内部的功率器件布局与选型，可以有效降低热应力，提升高压大功率变换器的使用寿命和运行...
平面型FS 3.3 kV/50 A IGBT芯片在钳位电感负载下两种关断失效的比较
Comparisons of Two Turn-off Failures Under Clamped Inductive Load in Planar FS 3.3 kV/50 A IGBT Chip
Jiayu Fan · Yaohua Wang · Feng He · Mingchao Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文研究了绝缘栅双极型晶体管（IGBT）在钳位电感负载下的关断失效问题，重点分析了动态闩锁效应和二次击穿两种失效机理。通过实验研究，揭示了这两种失效模式的典型特征及差异，为高压IGBT芯片的可靠性评估与设计提供了关键参考。
解读: 高压IGBT是阳光电源集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan）的核心功率器件。3.3kV等级器件常用于中高压变流器架构，其关断失效机理直接关系到系统的安全运行边界。本文对动态闩锁和二次击穿的深入研究，有助于阳光电源研发团队在设计阶段优化驱动电路参数、改善散热布局，并提升在极端工况下的可靠...
基于分裂C-V法在偏置温度不稳定性条件下SiC MOSFET栅氧化层退化位置表征
Characterization of Gate-Oxide Degradation Location for SiC MOSFETs Based on the Split C–V Method Under Bias Temperature Instability Conditions
Yumeng Cai · Cong Chen · Zhibin Zhao · Peng Sun 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
栅氧化层退化是SiC MOSFET面临的主要可靠性挑战之一。本文提出了一种基于分裂C-V（CGS和CGD）的方法，用于在偏置温度不稳定性（BTI）条件下精准定位栅氧化层的退化位置，这对提升功率器件的长期可靠性具有重要意义。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的长期可靠性直接决定了系统的全生命周期运维成本。该研究提出的分裂C-V表征方法，能够帮助研发团队在器件选型及失效分析阶段，精准定位栅氧化层退化机理，...
栅极电阻对改善硅/碳化硅混合开关动态过流应力的影响
Impact of Gate Resistance on Improving the Dynamic Overcurrent Stress of the Si/SiC Hybrid Switch
Xiaofeng Jiang · Huaping Jiang · Xiaohan Zhong · Hua Mao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
硅/碳化硅（Si/SiC）混合开关（HyS）结合了高电流Si IGBT与低电流SiC MOSFET的优势，在轻载和重载下均能实现更低的导通损耗。然而，为避免器件损坏，必须解决HyS在重载条件下所面临的动态过流应力问题。本文研究了栅极电阻对缓解该过流应力的影响。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，Si/SiC混合开关技术可在保持成本优势的同时，有效降低系统损耗。通过优化栅极驱动电路（如动态调整栅极电阻），可以显著改善功率模块在重载工况下的动态过流应力，从而提升逆变器和PCS的...
基于电聚合多巴胺的忆阻器利用阈值开关行为实现人工电流激活型脉冲神经元
Electropolymerized dopamine-based memristors using threshold switching behaviors for artificial current-activated spiking neurons
Bowen ZhongXiaokun QinZhexin LiYiqiang ZhengLingchen LiuZheng LouLili Wang · 半导体学报 · 2025年2月 · Vol.46
忆阻器具有类似突触的两端结构和电学特性，广泛用于人工突触的构建。然而，与无机材料相比，有机材料因忆阻性能较差而较少用于人工脉冲突触。本文首次报道了一种基于电聚合多巴胺忆阻层的有机忆阻器。该聚多巴胺忆阻器表现出优异的关键性能，包括0.3 V的低阈值电压、16 nm的薄层厚度以及约1 μF∙mm⁻²的高寄生电容。利用这些特性及其稳定的阈值开关行为，构建了一种无需电容元件且功耗低的人工脉冲神经元，可输出振荡电压，其脉冲频率随输入电流增加而升高，类似于生物神经元。实验结果表明，该器件在神经形态计算与系统...
解读: 该有机忆阻器的阈值开关特性与低功耗脉冲神经元技术，对阳光电源智能控制系统具有前瞻性启发价值。其0.3V低阈值电压和高寄生电容特性可借鉴应用于ST系列储能变流器的快速响应控制单元，实现更低功耗的状态检测与决策。神经形态计算的电流激活脉冲机制可启发iSolarCloud平台的边缘智能诊断算法优化，通过类...
基于湍流网格增强开式阴极质子交换膜燃料电池传热传质性能的实验研究
Experimental study on heat and mass transfer enhancement of open cathode proton exchange membrane fuel cells using turbulence grids
Jing Zhao · Xinxuan Cheng · Yongkang Ma · Zixun Zhong 等8人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.385
热管理对于开式阴极质子交换膜燃料电池（OCPEMFCs）的高效运行、安全性和耐久性至关重要。本研究创新性地采用一种基于湍流网格的新方法，以增强OCPEMFCs的传热与传质性能。通过开展一系列实验，测量并比较了温度、电压和电化学阻抗等参数，以验证湍流网格的有效性。在此基础上，系统研究了湍流网格的单元尺寸和安装距离等关键参数对OCPEMFCs运行特性的影响。实验结果表明，湍流网格显著提高了气流的湍流强度，从而增强了OCPEMFCs的传热效率和氧气传质速率。因此，电池的输出性能和热性能得到显著改善，甚...
解读: 该燃料电池热管理技术对阳光电源氢能业务具有重要参考价值。湍流栅格强化传热传质的方法可应用于我司燃料电池热管理系统设计,通过优化气流扰动降低欧姆阻抗87.8%的效果显著。该技术思路可借鉴至储能PCS的ST系列散热优化、充电桩功率模块热管理,以及SiC/GaN功率器件的冷却系统设计中。结合iSolarC...
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