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航空三级起动/发电机在低速区域无需高频信号注入的转子位置估计
Rotor Position Estimation for Aviation Three-Stage Starter/Generators in the Low-Speed Region Without High-Frequency Signal Injection
Tao Meng · Weiguo Liu · Ningfei Jiao · Xu Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
针对航空三级起动/发电机（ATSG）主电机在低速区磁凸极性多变导致无传感器起动困难的问题，本文提出了一种基于主励磁机（ME）谐波电流的转子位置估计新方法，实现了无需高频信号注入的低速区位置检测。
解读: 该研究聚焦于航空电机的高精度无传感器控制，虽然应用场景为航空领域，但其核心技术——基于谐波分析的转子位置估计，对阳光电源的电机驱动及变流器控制具有参考价值。特别是在风电变流器或未来高性能电机驱动产品中，若需在低速区实现无传感器起动以降低硬件成本和提升系统可靠性，该算法的谐波提取思路可作为技术储备。建...
数字平均电流模式控制三相六开关Boost PFC整流器中PI型电流控制器的性能分析与改进
Performance Analysis and Improvement of PI-Type Current Controller in Digital Average Current Mode Controlled Three-Phase Six-Switch Boost PFC Rectifier
Xinghai Geng · Jianping Xu · Lei Wang · Zhengge Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文分析了数字平均电流模式（ACM）控制的三相六开关（3ph-6s）Boost PFC整流器中PI型电流控制器的性能。研究考虑了死区时间、时间延迟以及采样输入电压/电流直流偏移的影响，建立了电流控制模型以分析其对系统性能的影响，并提出了相应的改进策略。
解读: 该研究针对三相PFC整流器的数字控制优化，对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。在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack等储能系统中，前端整流/逆变环节的电流环控制精度直接影响并网电能质量（THD）及系统的动态响应。文中对死区效应、采样延迟及直流偏置的...
用于中压SiC MOSFET的低耦合电容恒压栅极驱动电源
Gate Driver Power Supply With Low-Capacitance-Coupling and Constant Output Voltage for Medium-Voltage SiC MOSFETs
Zhixing Yan · Gao Liu · Shaokang Luan · Yuan Gao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
随着宽禁带器件的发展，10-15 kV电压等级的碳化硅（SiC）器件在中压系统展现出巨大潜力。为确保其可靠运行，栅极驱动电源需满足高压隔离、低耦合电容、抗电压波动干扰等严苛要求。本文提出了一种新型驱动电源拓扑，旨在提升中压SiC MOSFET在高速开关过程中的驱动稳定性与抗干扰能力。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，SiC器件的应用日益广泛。该文提出的低耦合电容驱动电源方案，能有效抑制高频开关带来的共模噪声干扰，提升功率模块的电磁兼容性（EMC）与可靠性。建议研发团队关注该拓...
基于高频电压注入的绕线转子同步起动/发电机旋转整流器静止状态故障诊断
High-Frequency Voltage Injection-Based Fault Detection of a Rotating Rectifier for a Wound-Rotor Synchronous Starter/Generator in the Stationary State
Chenghao Sun · Weiguo Liu · Xu Han · Xiaoke Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
针对绕线转子同步起动/发电机（WRSSG）在静止状态下缺乏转子位置传感器的问题，本文提出了一种基于高频电压注入的旋转整流器故障诊断方法。通过在定子侧施加旋转高频电压，实现对整流器故障的有效监测，确保发动机顺利起动。
解读: 该技术主要针对航空或特殊工业领域的旋转电机起动系统，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及风电变流器产品线在拓扑结构上存在差异。然而，其提出的“无传感器高频注入故障诊断”思路，对于提升阳光电源风电变流器在复杂工况下的电机控制可靠性，以及在储能系统PCS进行电机驱动类负载（如黑启动场景）时的故障预判...
基于自适应观测器非线性控制方案的交错式多电平升压变换器接口高功率直流微电网大信号稳定性研究
Large-Signal Stabilization of Interleaved Multilevel Boost Converter Interfaced High-Power DC Microgrid Using an Adaptive Observer-Based Nonlinear Control Scheme
Wentao Jiang · Zhishuang Wang · Xiangke Li · Rui Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
交错式多电平升压变换器（IMBC）凭借低电流纹波和高电压增益优势，成为连接低压能源与直流微电网母线的理想拓扑。针对直流微电网中恒功率负载（CPL）带来的系统失稳风险，本文提出了一种基于自适应观测器的非线性控制方案，有效提升了IMBC接口直流微电网的大信号稳定性。
解读: 该研究针对高功率直流微电网中的IMBC拓扑及恒功率负载稳定性问题，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光储一体化直流耦合方案具有重要参考价值。随着直流微电网应用增多，CPL带来的负阻抗特性易引发系统振荡，该文提出的非线性控制与自适应观测器方案，可优化PCS在弱电网或...
通过引入介质材料抑制微波器件中的多极效应
Suppressing the Multipactor in Microwave Devices by Introducing the Dielectric Material
Yonggui Zhai · Rui Wang · Hongguang Wang · Meng Cao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
本研究提出了一种通过集成介电材料来抑制航天器用高功率微波器件中二次电子倍增效应的方法。利用CST微波工作室对电磁场进行数值分析，同时通过自主开发的三维粒子模拟（PIC）代码准确预测二次电子倍增阈值。系统研究了介电材料的几何参数和材料特性对二次电子倍增的影响。仿真结果表明，当介电材料的宽度与平行板或矩形波导的宽度相匹配时，增加介电材料的厚度和相对介电常数会增强射频（RF）电场的幅度，同时二次电子倍增阈值降低。相反，当介电材料的宽度小于波导宽度时，射频电场幅度降低，导致二次电子倍增阈值升高。值得注意...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文虽聚焦于航天领域微波器件的多载子倍增效应抑制，但其核心技术原理对我司高功率电力电子设备具有重要借鉴价值。多载子倍增现象本质上是高频高压环境下的电子雪崩效应，这与光伏逆变器、储能变流器等产品在大功率开关过程中面临的局部放电和绝缘击穿挑战存在物理机制上的相似性。 该研究...
一种适用于多种运行工况的模块化多电平换流器集成电池储能系统电磁暂态仿真模型
An Electromagnetic Transient Simulation Model of MMC-BESS for Various Operating Conditions
Shunliang Wang · Minghao Huang · Hao Tu · Rui Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年8月
现有模块化多电平换流器集成电池储能系统（MMC-BESS）的电磁暂态（EMT）仿真模型常存在计算效率低和故障行为模拟不准确的问题。为此，本文提出一种高效的EMT仿真模型。该模型改进了详细等效模型（DEM），考虑了同一桥臂中两个开关同时关断的复杂工况；通过引入辅助PSCAD开关并利用其内置插值算法模拟换流器闭锁状态，结合补充判据公式模拟电池断开过程，并提出加速计算方法以进一步提升仿真效率。在PSCAD/EMTDC环境下，针对HVDC系统进行了稳态、暂态及故障工况的仿真验证，结果表明所提模型具有较高...
解读: 该MMC-BESS电磁暂态仿真模型对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的研发具有重要价值。模型通过改进DEM算法和辅助开关插值技术，可精确模拟换流器闭锁、电池断开等复杂故障工况，直接支撑阳光电源多电平储能变流器的拓扑优化设计。高效仿真能力可加速产品在HVDC储能应用场景下的...
基于复数节点导纳模型的多变流器系统简化稳定性分析方法
A Simplified Stability Analysis Method for Multi-Converter System Based on Complex-Valued Node Admittance Model
Peng Wang · Junpeng Ma · Shunliang Wang · Weitao Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年3月
节点导纳模型（NAM）行列式零点已被用于分析高渗透率变流器电力系统的稳定性，但传统NAM依赖各变流器动态相位且忽略频率耦合效应。本文提出统一的αβ坐标系下复数NAM，可集成不同变流器与无源元件，构建复杂系统的s域模型，并从物理角度揭示αβ复数NAM、dq域NAM与序域NAM的内在联系。该模型仅依赖节点电压初相位，准确反映频率耦合特性。考虑频率耦合后，验证了αβ复数NAM行列式零点与状态空间模型特征值的一致性。最后通过含多种变流器的三机系统验证了所提建模方法与稳定性判据的有效性，并揭示了构网型变流...
解读: 该复数节点导纳建模方法对阳光电源多变流器并联系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，多台ST系列储能变流器并联运行时，传统分析方法难以准确评估系统稳定性。该方法通过统一αβ坐标系建模，可精确分析构网型GFM与跟网型GFL变流器混合组网的频率耦合特性，为阳光电源优化构网型变流器布点...
面向静态与动态安全约束的微电网虚拟惯量调度
Virtual Inertia Scheduling (VIS) for Microgrids With Static and Dynamic Security Constraints
Buxin She · Fangxing Li · Jinning Wang · Hantao Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
微电网中逆变型分布式能源（DERs）渗透率高，其低惯量特性与快速动态响应对传统解耦的静态经济运行与动态控制设计构成挑战。本文提出微电网虚拟惯量调度（VIS），兼顾经济性与安全性。通过引入设备级控制与电网级运行的统一框架，将虚拟惯量/阻尼成本、暂态性能及稳定性约束纳入经济运行模型，并以DER控制参数为决策变量。结合数据驱动的动态近似与线性化方法，构建高效计算流程，并集成时域仿真以校正与验证。在改进的IEEE 123节点孤岛微电网中验证了VIS的有效性，结果表明其可有效应对高比例DER接入下的低惯量...
解读: 该虚拟惯量调度技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的将虚拟惯量/阻尼成本纳入经济调度模型的思路，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制策略优化，通过动态调整VSG控制参数（虚拟惯量J和阻尼D）实现经济性与暂态稳定性的协调。特别是数据驱动的动态约束...
新型屏蔽式主动磁悬浮轴承的自感知建模与控制
Self-Sensing Modeling and Control of a Novel Canned Active Magnetic Bearing
Rui Zhang · Ning Wang · Wei Hao · Liwei Song · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月
磁轴承在飞轮储能等能量转换领域的应用越来越广泛。为了拓展磁轴承的应用领域，使其能在腐蚀性液体等恶劣环境中工作，本文提出了一种新型屏蔽式主动磁轴承（CAMB）。分别在转子外表面和定子内表面焊接一层非磁性且耐腐蚀的金属屏蔽套。为了降低成本、减小体积并提高环境适应性，对转子位移估计策略进行了研究。本文提出了一种考虑气隙边缘效应、磁饱和和涡流的自传感模型，分析了边缘效应对自传感精度的影响机制，提出了一种考虑磁饱和的双绕组协同估计策略。最后，搭建了屏蔽式主动磁轴承的自传感实验平台，验证了所提出的自传感模型...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的罐式主动磁悬浮轴承（CAMB）技术具有重要的战略价值。磁悬浮轴承在飞轮储能系统中的应用正逐步成为高性能储能技术的关键支撑，而该技术通过在转子和定子表面焊接非磁性耐腐蚀金属罐体，显著提升了系统在恶劣环境下的适应性，这与我司储能产品面临的多样化应用场景高度契合...
大型海上风电场的交直流混合汇集与高压直流输电拓扑
Hybrid AC/DC Collection and HVDC Transmission Topology for Large-scale Offshore Wind Farms
Wang Xiang1Rui Tu1Mingyu Han2Jinyu Wen1 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年7月 · Vol.45
传统海上风电并网系统采用33kV或66kV交流电缆汇集电能，结合高压直流输电技术将电力送至陆上电网，但在风电场容量增大时存在集电系统和海上平台成本高的问题。本文提出一种适用于大规模海上风电并网的交直流混合汇集与高压直流输电方案，邻近换流站的风电机组采用交流汇集，其余采用直流汇集，两者共同接入具备三端口交-直-直混合枢纽的海上换流平台。详细介绍了系统结构、运行原理、控制策略及参数设计，并与传统交流汇集方案进行了经济性对比分析。研究表明，该方案可降低海上换流站的运行容量与功率损耗，提升整体经济性。最...
解读: 该交直流混合汇集技术对阳光电源的海上风电和储能产品线具有重要应用价值。其中三端口交-直-直混合枢纽的设计理念可用于优化ST系列储能变流器的多端口拓扑结构,提升大规模储能电站的系统效率。同时,该技术的直流汇集方案对PowerTitan储能系统的DC耦合架构具有借鉴意义,有助于降低系统成本并提高功率密度...
基于电流限制的构网型变流器暂态稳定性增强策略
Enhanced Transient Stability Strategy for Grid-forming Converter Based on Current Limiting
Zhenglong SunZhifeng HeNaiyuan LiuRui ZhangBo WangGuowei Cai · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年7月 · Vol.45
随着构网型（GFM）变流器在电力系统中渗透率的持续提高，系统故障期间的过流与暂态失稳问题日益突出。本文提出一种改进的动态dq轴电流限幅策略（ED-CLiS），全面提升限流前后各阶段的暂态稳定性。首先设计动态dq轴电流限幅策略（D-CLiS），通过调节d、q轴电流参考值重塑P-δ'曲线，控制功率角避免失控。针对反向减速区过大导致功角剧烈振荡、引发反复限流甚至退出控制后失稳的问题，提出参考功率控制结构（RPCS），通过调节功率参考值抑制反向加速度区域。最后通过仿真验证了所提策略的有效性。
解读: 该动态dq轴电流限幅策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制具有重要应用价值。文章提出的ED-CLiS策略通过重塑P-δ'曲线和参考功率控制，可直接应用于阳光电源GFM控制算法优化，解决电网故障时储能变流器过流保护与暂态稳定的矛盾。特别是RPCS结构抑制功角振荡...
基于改进长短期记忆网络与数据驱动预测控制的电动汽车能量管理
Energy management of electric vehicles based on improved long short term memory network and data-enabled predictive control
Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384
摘要 作为混合储能系统（HESS）电动汽车中一种流行的能量管理策略（EMS），模型预测控制（MPC）易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆（LSTM）网络进行轨迹预测，从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层，针对HESS提出了一种数据驱动预测控制（DeePC）方法，以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配，并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同，DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...
解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...
具有氦注入边缘终端的3.0 kV β-Ga2O3基垂直p-n异质结二极管
3.0 kV β-Ga2O3-Based Vertical p-n Heterojunction Diodes With Helium-Implanted Edge Termination
Jiajun Han · Na Sun · Xinyi Pei · Rui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
我们展示了垂直结构的NiO/β -Ga₂O₃ p - n异质结二极管（HJDs），其击穿电压（VBR）高达3000 V，比导通电阻（Ron,sp）低至3.12 mΩ·cm²，由此得到的巴利加品质因数（FOM）为2.88 GW/cm²。具体而言，引入了一种通过注入轻质量氦原子形成的高效低损伤边缘终端（ET），以抑制HJDs p - n结处的高电场，从而将器件的VBR从1330 V提高到3000 V。对反向泄漏机制进行了拟合和分析，揭示了氦注入器件中不同的击穿机制。仿真结果证实，氦注入边缘终端能够有...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于β-Ga2O3材料的3 kV垂直p-n异质结二极管技术具有重要的战略意义。该器件实现了3000V击穿电压和3.12 mΩ·cm²的超低导通电阻，其2.88 GW/cm²的Baliga品质因数远超传统硅基器件，这对我们在光伏逆变器和储能系统中追求的高效率、高功率密度目...
圆柱形锂离子电池串联电弧的演化规律及诱发失效研究
Study on the evolution laws and induced failure of series arcs in cylindrical lithium-ion batteries
Wenqiang Xu · Kai Zhou · Yalun Li · Bin Gao 等10人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.377
摘要 随着储能与动力电池系统电压等级的提升，电池系统的电气安全问题受到广泛关注。电池系统中因连接松动等电气故障引发的串联电弧问题日益严重。然而，目前针对电池系统中串联电弧的研究仍处于初级阶段。因此，为探究电池相关的电弧灾害问题，本研究搭建了模拟串联电弧故障的实验平台。以正极接线端电弧为重点研究对象，探讨了不同条件下电池相关电弧的演化规律，并分析了其对电池造成的危害效应。结果表明，当系统电压为200 V、电路电流为2C时，不同荷电状态（SOC）的电池均可产生稳定的电弧。同时，电弧可熔穿电池外壳形成...
解读: 该研究揭示的200V系统串联电弧演化规律对阳光电源储能系统安全设计具有重要参考价值。针对ST系列PCS及PowerTitan储能系统,建议在电池簇连接处集成电弧检测算法,通过监测电流波动特征实现早期预警。研究中电弧导致的电池壳体熔穿、电解液泄漏等失效模式,可指导iSolarCloud平台开发基于温升...
基于多功能MoOx/TiON层的高存储、低变异性、低功耗读写后读取超晶格HfO2/ZrO2铁电场效应晶体管存储器件
High-Storage, Low-Variability, and Low-Power Read-After-Write Superlattice HfO2/ZrO2 FeFET Memory Device by Using a Multifunctional MoOx/TiON Layer
Zheng-Kai Chen · Miau-Hua Hsiung · Zi-Rong Huang · Sheng-Min Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
在本研究中，我们提出了一种与现有商用半导体器件完全兼容的多功能栅极氧化物铁电晶体管技术。与单电极不同，该电极采用了 TiN/Mo（30 纳米）/TiN 阻挡层（BL - TiN）（2.5 纳米）结构，其绝缘体由埃级层叠的 HfO₂/ZrO₂ 结构组成，每层厚度为 6.5 埃。基于界面态密度（$D_{\text {it}}$）和 X 射线光电子能谱（XPS）结果，MoOx/TiOxNy 层的引入极大地抑制了金属 - 铁电体 - 绝缘体 - 半导体（MFIS）铁电场效应晶体管（FeFET）的电荷俘获...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于HfO2/ZrO2超晶格结构的铁电场效应晶体管（FeFET）存储技术虽然属于半导体存储领域，但其核心性能突破对我司光伏逆变器和储能系统的智能控制芯片具有重要的潜在应用价值。 该技术通过引入MoOx/TiOxNy多功能层实现的三大技术突破与我司产品需求高度契合：首先...
一种用于锂离子电池退化轨迹预测的合成数据生成方法及进化型Transformer模型
A synthetic data generation method and evolutionary transformer model for degradation trajectory prediction in lithium-ion batteries
Haiyan Jin · Rui Ru · Lei Cai · Jinhao Meng 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 在锂离子电池使用的早期阶段识别其长期退化行为，对于电池管理系统（BMS）在实际应用中有效维护电池至关重要。然而，由于电池在生产和运行条件方面存在差异，该过程面临较大挑战。近年来，已有研究经验证明，数据驱动方法在处理退化预测问题上具有良好的应用前景。然而，合适数据的缺乏仍是影响预测最终性能的主要障碍。此外，预测结果还受到预测器设置的影响，包括神经网络结构及其超参数的设定。实现该过程自动化的挑战至今仍未得到解决。在本研究中，我们提出了一种新颖的退化轨迹预测框架。首先，通过条件生成对抗网络（CG...
解读: 该锂电池退化预测技术对阳光电源储能系统具有重要价值。通过CGAN合成数据和Transformer模型可显著提升ST系列PCS及PowerTitan储能系统中BMS的预测精度,解决早期退化识别难题。自动化超参数优化框架可集成至iSolarCloud平台,实现储能电站电池全生命周期健康管理和预测性维护,...
盐穴压缩空气储能系统中动态湿环境对其性能的影响：一种热-湿-流体动力学模拟研究
Effect of the dynamic humid environment in salt caverns on their performance of compressed air energy storage: A modeling study of thermo-moisture-fluid dynamics
Zhen Zeng · Hongling Ma · Chunhe Yang · Youqiang Liao 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 盐穴压缩空气储能（CAES）系统的性能受洞穴内空气状态的影响。学者们长期以来关注CAES运行过程中空气温度的波动，然而很少有人注意到同时发生的湿度变化。本研究提出了一种热-湿-流体动力学模型（TMFD模型），用于模拟CAES盐穴中的动态湿环境，以评估其对空气状态及系统储能性能的影响。该模型不仅考虑了热与湿的耦合作用以及空气的注入和抽出过程，还包含了水相变过程，如凝结、蒸发、吸湿和潮解。模型应用于容积为140,000 m³的Huntorf电站NK1号盐穴。模拟结果与实测温度数据吻合良好，并揭...
解读: 该盐穴压缩空气储能湿热耦合模型对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究揭示的温湿度耦合效应及相变潜热对系统效率的影响,可应用于PowerTitan等大型储能系统的热管理优化。ST系列PCS可借鉴其动态环境建模方法,改进BMS算法中的温度预测模型。研究发现的水汽累积导致容量衰减问题,为iSolarCl...
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