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采用Cl-SnO2的上相干界面层用于改善电荷动力学及高效反式钙钛矿光伏器件
Upper coherent interlayers using Cl-SnO2 for improved charge dynamics and efficient inverted perovskite photovoltaics
Xiangyang Liu · Xinsheng Liu · Haoqi Guan · Junhao Liang 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.126
本研究报道了一种基于氯掺杂二氧化锡(Cl-SnO2)的上相干界面层策略,用于高效反式钙钛矿太阳能电池。该界面层位于钙钛矿与空穴传输层之间,显著提升了界面能级匹配性,有效抑制了非辐射复合,增强了电荷提取与传输能力。结果表明,引入Cl-SnO2界面层后,器件实现了更高的开路电压和填充因子,光电转换效率显著提升至23.5%以上,且具有优异的湿度稳定性。该方法为优化反式器件中电荷动力学提供了新思路。
解读: 该Cl-SnO2上相干界面层技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配性优化具有重要参考价值。研究中23.5%以上的转换效率提升和优异的湿度稳定性,可直接应用于高效组件的MPPT算法优化,提升系统发电量。界面层改善的电荷提取与传输特性,为逆变器在弱光和高温环境下的效率曲线优化提供理论支撑。此外,该技...
通过过渡金属硫族化合物极化激元实现面向热光伏的近至远红外全向光谱调控
Near- to far-infrared omnidirectional spectral control of thermal emission via transition metal chalcogenide polaritonics for thermophotovoltaics
Qixiang Wang · Zhequn Huang · Heng Zhang · Yilin Feng 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文提出利用过渡金属硫族化合物中的极化激元效应,实现从近红外到远红外波段的全向热辐射光谱调控。该方法通过精确设计材料的介电响应与表面模式耦合,显著增强特定波长范围内的热发射效率,同时抑制非辐射损耗。实验结果表明,该结构在宽角度范围内具有优异的光谱选择性和发射稳定性,适用于高效热光伏系统中的能量转换与管理,为中长波红外热辐射调控提供了新途径。
解读: 该热光伏光谱调控技术对阳光电源光热发电及综合能源系统具有前瞻价值。过渡金属硫族化合物极化激元实现的近-远红外全向发射调控,可应用于工业余热回收与热光伏转换场景,与SG系列逆变器配合构建新型热电联供系统。其宽角度光谱选择性技术可启发光伏组件热管理优化:通过选择性热辐射涂层降低组件工作温度,提升SG逆变...
永磁同步电机鲁棒无传感器无差拍预测电流控制
Robust Deadbeat Predictive Current Sensorless Control for Permanent Magnet Synchronous Motor
Qiangren Xu · Shuhua Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种改进的无差拍预测电流无传感器控制鲁棒方案。通过对电流预测模型和位置估计参数进行灵敏度分析,设计了相应的鲁棒控制策略。采用一种抖动更小、响应速度更快的增强型超螺旋滑模观测器(Super-twisting sliding-mode observer)来观测反电动势,从而实现电机的高性能控制。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制领域。对于阳光电源而言,虽然核心业务聚焦于光伏和储能,但该算法在风电变流器(风机侧电机控制)及电动汽车充电桩(内部冷却系统电机或潜在的电机驱动业务)中具有参考价值。无传感器控制技术能有效降低硬件成本并提升系统可靠性,建议研发团队关注其在高性能电机驱动中的鲁棒性优化方案,以...
强对流天气下静动结合型电池储能系统的规划
Planning of Stationary-Mobile Integrated Battery Energy Storage Systems Under Severe Convective Weather
Qian Wang · Xueguang Zhang · Ying Xu · Zhongkai Yi 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
在强对流天气等极端事件下,电力系统的适应性与供电恢复能力至关重要。为此,本文提出一种具备空间灵活性的静动结合型电池储能系统(SMI-BESS)规划新方法,该系统可在静态与移动模式间灵活切换,以应对正常运行与极端天气。考虑强对流天气带来的极端风速、雷击和冰雹等多重威胁,构建了配电网综合脆弱性模型,并采用两类模糊集刻画可再生能源出力与网络故障的不确定性。建立了两阶段自适应分布鲁棒优化(2S-ADRO)模型,实现SMI-BESS的精细化规划。基于中国部分地区气象与电网数据的算例验证了所提方法的有效性。
解读: 该静动结合型储能系统规划技术对阳光电源PowerTitan储能系统和移动储能产品具有重要应用价值。研究提出的两阶段自适应分布鲁棒优化方法可直接应用于ST系列储能变流器的智能调度策略,通过iSolarCloud云平台集成强对流天气预警数据,实现储能系统在固定式与移动式(如充电桩车载储能)间的灵活切换。...
模块化多电平变换器的灵活最近电平调制
Flexible Nearest Level Modulation for Modular Multilevel Converter
Weiyao Wang · Ke Ma · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
模块化多电平变换器(MMC)在中高压应用中极具前景,最近电平调制(NLM)是其主流控制方式。然而,现有的电容电压平衡方法存在无效动作,导致功率器件不必要的开关损耗。本文提出了一种灵活的NLM策略,旨在优化开关动作,在保证电容电压平衡的同时提升变换器效率。
解读: MMC技术是高压大功率并网及储能系统的核心拓扑。阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型集中式光伏逆变器在追求更高功率密度和转换效率时,对调制策略的优化至关重要。该文提出的灵活NLM策略能有效降低开关频率和损耗,对提升阳光电源大型储能PCS的效率、降低散热成本及延长器件寿命具有重要的参考价值...
交通车辆机电制动执行器增强力估计
Enhanced Force Estimation for Electromechanical Brake Actuators in Transportation Vehicles
Zhuang Xu · Chris Gerada · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
在交通车辆中,机电制动系统安装力传感器存在成本高及实施困难的问题,因此迫切需要消除传感器。现有力估计器主要依赖偏移特性曲线或经验数据,导致其在复杂工况下鲁棒性不足。本文提出了一种增强型力估计方法,旨在提高估计精度并降低对物理传感器的依赖。
解读: 该文献探讨的无传感器力估计技术与阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统中的执行机构控制具有一定的技术同源性。虽然该文聚焦于制动系统,但其核心的“无传感器观测器”设计思想可借鉴于阳光电源的功率模块驱动控制或iSolarCloud智能运维中的故障诊断算法。通过优化控制算法减少对物理传感器的依赖,有助于降低系...
模块化多电平变换器电抗器的模型化设计
Model-Based Design for Reactors of the Modular Multilevel Converter
Yi Zhang · Yi Xu · Maryam Saeedifard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
针对复杂电力电子变换器设计中各子系统交互考虑不足的问题,本文提出了一种模块化多电平变换器(MMC)电抗器的模型化设计方法。该方法定量分析了电抗器尺寸与系统其他参数之间的相互作用,实现了对MMC电抗器的优化选型与设计。
解读: MMC技术是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及高压储能系统(如PowerTitan系列)实现高效率、高功率密度并网的关键技术。电抗器作为MMC的核心无源元件,其设计直接影响系统的损耗、体积及动态响应。本文提出的模型化设计方法,有助于优化阳光电源大功率储能变流器(PCS)的电抗器选型,在保证系统稳定性的...
用于永磁同步电机电流谐波抑制的自抗扰重复控制
Active Disturbance Rejection Repetitive Control for Current Harmonic Suppression of PMSM
Jiaqun Xu · Zhenqiang Wei · Shikai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
电流谐波会降低永磁同步电机(PMSM)的驱动性能。传统的自抗扰控制(ADRC)受限于扩张状态观测器(ESO)的观测与补偿能力,谐波抑制效果有限。本文提出了一种自抗扰重复控制策略,旨在显著降低低频电流谐波,提升电机驱动系统的控制精度与稳定性。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制,与阳光电源的核心业务(光伏逆变器、储能PCS)虽非直接对应,但其核心算法逻辑(ADRC与重复控制)在电力电子变换器的并网控制中具有极高的参考价值。在弱电网环境下,逆变器输出电流的谐波抑制是提升电能质量的关键,该文提出的ESO优化与谐波补偿策略,可应用于阳光电源组串式逆变器...
并网电压源变流器的高频自稳定控制
High-Frequency Self-Stabilizing Control for a Grid-Tied VSC
Haotian Yu · Jing Lyu · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
针对并网电压源变流器(VSC)在高频振荡(HFO)抑制中,传统电压前馈控制(VFC)在电网条件变化时性能下降及动态特性受损的问题,本文提出了一种高频自稳定控制策略,旨在提升变流器在复杂电网环境下的稳定性与动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。随着光伏渗透率提升,弱电网环境下的高频振荡问题已成为组串式逆变器及PowerTitan储能变流器(PCS)并网稳定性的关键挑战。传统的滤波方法往往以牺牲动态响应速度为代价,而该自稳定控制策略无需依赖特定滤波器,能显著增强产品在复杂电网下的鲁棒性。建议研发团队将其应...
图腾柱PFC中零电流检测的无硬件多变量协同功率定位方法
Hardware-Free Multivariable Collaborative Power Positioning Method for ZCD in Totem-Pole PFC
Keliang Chen · Xu Yang · Wenjie Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种多变量协同功率定位方法(MVCPPM),旨在解决准兆赫兹开关频率下,因多周期电流误差累积导致的零电流检测(ZCD)失效及系统不稳定性问题。该方法摒弃了传统的单变量定位或硬件辅助方案,通过实时识别构建动态功率定位模型,有效提升了高频图腾柱PFC的控制精度与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着功率密度提升,高频化是必然趋势,图腾柱PFC作为高效拓扑被广泛应用。该研究提出的无硬件多变量协同控制策略,能够有效降低高频开关下的电流检测误差,提升系统在准兆赫兹频率下的稳定性。建议研发团队在下一代高功率密度充电桩及小型化户用...
基于饱和嵌入式电感回归的内嵌式永磁同步电机无传感器全转矩启动
Sensorless Full-Torque Startup of IPMSMs via Saturation-Embedded Inductance Regression
Yuhan Chen · Zhuang Xu · Jing Li · Dunant Halim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
为实现内嵌式永磁同步电机(IPMSM)的全转矩无传感器启动,本文提出了一种从被动饱和补偿转向主动利用饱和诱导电感的方法。通过将磁饱和特性编码至脉动电压模型,并利用非线性观测器估计电感回归,该方法实现了高精度的转子位置估计,从而在零速及低速下实现全转矩输出。
解读: 该技术主要针对高性能永磁同步电机(IPMSM)的无传感器驱动控制,在阳光电源的产品线中,该算法可应用于风电变流器及电动汽车充电桩的电机驱动模块。通过优化零速启动性能,能够提升风电变流器在复杂工况下的启动可靠性,并增强充电桩配套电机系统的动态响应能力。建议研发团队关注该非线性观测器在低速区间的鲁棒性表...
基于直流惯性同步的混合跟网型控制策略
Hybrid Grid-Following Control Strategy With DC Inertia Synchronization
Ruixun Ma · Xueguang Zhang · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年5月
针对弱电网下跟网型(GFL)变换器存在的次同步振荡问题,本文提出了一种结合GFL与构网型(GFM)控制特征的混合控制策略。通过引入直流惯性同步机制,有效改善了传统锁相环(PLL)在弱电网环境下的不稳定性,提升了变换器的并网鲁棒性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)具有极高的应用价值。随着全球电网弱化趋势加剧,传统基于PLL的GFL控制在弱电网下易引发振荡,影响发电效率与设备安全。该混合控制策略通过引入直流惯性,能够显著提升阳光电源产品在复杂电网环境下的适应性,特别...
碳化硅功率电子模块的瞬态热特性研究
On the Transient Thermal Characteristics of Silicon Carbide Power Electronics Modules
Gary Mandrusiak · Xu She · Alistair Martin Waddell · Sayan Acharya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
功率半导体器件的瞬态性能直接影响其额定功率、可靠性及使用寿命。本文研究了液冷碳化硅(SiC)功率器件在不同非稳态电负载下的瞬态热性能。文章首先利用红外热成像技术观测了器件不对称的热时间常数,并深入探讨了其热特性。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块以提升功率密度和转换效率,该研究具有极高的应用价值。SiC器件的瞬态热特性直接决定了系统在极端工况下的过载能力与寿命预测。建议研发团队利用文中提到的红外热成像及瞬态热分析方法,优化逆变器与PC...
一种基于锁相环的全局同步脉宽调制载波同步方法
A Carrier Synchronization Method for Global Synchronous Pulsewidth Modulation Application Using Phase-Locked Loop
Tao Xu · Feng Gao · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
当多个分布式并联逆变器在缺乏开关序列协调控制的情况下接入电网时,高频谐波会在公共连接点(PCC)随机叠加。全局同步脉宽调制(GSPWM)方法通过智能优化算法,能有效衰减累积的开关纹波。本文提出了一种基于锁相环(PLL)的载波同步方法,以实现GSPWM的应用。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器和大型地面光伏电站解决方案具有重要价值。在大型光伏电站中,多台组串式逆变器并联运行时,开关频率谐波的叠加是电能质量控制的难点。通过引入GSPWM载波同步技术,可以显著降低PCC点的谐波含量,提升系统并网性能,减少对无源滤波器的依赖,从而降低系统成本并提高功率密度。建议研...
表贴式永磁同步电机无传感器控制的在线多参数辨识方法
Online Multiparameter Identification Method for Sensorless Control of SPMSM
Yangrui Wang · Yongxiang Xu · Jibin Zou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
基于模型的无传感器控制技术性能高度依赖于模型参数的准确性。参数误差会导致转子位置估计偏差,进而降低控制性能。本文提出了一种在线多参数辨识方法,能够实时估计电阻、电感及永磁体磁链误差,从而提升无传感器控制系统的鲁棒性与精度。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及相关电机驱动业务具有重要参考价值。在充电桩内部的冷却风扇控制或未来可能涉及的电机驱动应用中,无传感器控制能有效降低硬件成本并提高系统可靠性。通过在线参数辨识补偿模型误差,可显著提升电机在宽转速范围内的运行精度与动态响应。建议研发团队将此算法集成至iSolarClou...
基于热流频率特性的功率模块退化诊断
Degradation Diagnosis of Power Module Based on Frequency Characteristics in Heat Flow
Mengqi Xu · Ke Ma · Quan Zhong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
随着电力电子系统可靠性要求的提升,功率模块的退化诊断至关重要。由于其多层结构和复杂工况,功率模块存在多种退化机制。本文提出一种基于热流频率特性的诊断方法,旨在解决现有方法仅能识别单一退化参数的局限性,为功率模块的状态监测提供新思路。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线的可靠性提升。功率模块(如IGBT/SiC模块)是光伏逆变器、储能变流器(PCS)及风电变流器的核心组件,其热特性直接关联系统寿命。该方法通过热流频率特性进行退化诊断,可集成至iSolarCloud平台,实现对PowerTitan、PowerStack等储能系统及组...
用于动态无线电能传输的低输出波动大间距分段式发射轨道
Large-Spacing Segmented Transmitter Track for Dynamic Wireless Power Transfer With Low Output Fluctuation
Hai Xu · Jingyu Wang · Zhicong Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
在分段式动态无线电能传输(DWPT)系统中,实现发射端线圈的大间距布局同时降低输出功率波动是一项挑战。本文提出了一种新型大间距分段式发射轨道,采用交替布置的矩形双螺线管线圈(RDSP),有效优化了磁场分布,减少了传输过程中的功率波动,提升了动态充电的稳定性和效率。
解读: 该技术属于无线充电领域,与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前主流充电桩以有线快充为主,但动态无线充电(DWPT)代表了未来电动汽车补能的演进方向,特别是在公共交通和物流车队领域。建议研发团队关注该拓扑结构在降低功率波动方面的研究,这对于未来开发高效率、高对准容忍度的无线充电模块...
DC-DC变换器先进故障诊断方法:利用电信号的时间连续性
Advanced Fault Diagnosis Method for DC–DC Converters: Leveraging the Temporal Continuity of Electrical Signals
Li Wang · Zidong Wang · Chao Xu · Yiming Xu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月
本文聚焦可靠的直流 - 直流转换器运行对现代电力电子设备稳定性的关键作用。解决了直流 - 直流转换器故障诊断中的一个常见问题:倾向于依赖局部特征拟合,而忽略了电信号的时间连续性。从数据处理的角度提出了一种利用自适应小波变换的创新诊断方法。该技术可以动态调整尺度和平移参数,以适应电路条件变化导致的电信号连续变化。从模型改进的角度,设计了扩展卷积胶囊网络模型。该模型通过多尺度特征提取、全局 - 局部注意力机制的融合以及全局向量分析,有效诊断故障特征。结果表明,本文方法能有效提取电信号的时间连续性特征...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商,阳光电源的产品核心依赖于高可靠性的DC-DC变换器。该论文提出的基于时序连续性特征的故障诊断方法,对我们现有产品线具有重要应用价值。 从业务角度看,该技术直击当前诊断系统的痛点。传统方法侧重局部特征拟合,在光伏逆变器面对复杂光照变化、储能系统应对频繁充放电...
基于并联变换器单元的宽输出降压无桥PFC变换器用于BLDC电机
Parallel Converter Cell-Based Step-Down Bridgeless PFC Converters With Wide Output for BLDC Motor
Zhengge Chen · Jin Qi · Xu Chen · Jianping Xu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
摘要:无刷直流(BLDC)电机通常由电压源逆变器(VSI)驱动,为实现高功率因数(PF),该逆变器可由交 - 直流降压功率因数校正(PFC)转换器供电。然而,现有技术中的无桥降压 PFC 转换器由于存在输入电流死区,功率因数较差。因此,本文通过将降压和降压 - 升压转换器单元并联,提出了一种新型降压无桥 PFC 拓扑。由于采用了并联结构,降压 - 升压操作可消除输入电流死区,从而在较宽的输出电压范围内实现高功率因数。本文介绍了所提拓扑的工作模式,随后分析了输入电流和功率处理情况。还给出了电感器的...
解读: 该并联单元降压无桥PFC技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文中提出的宽输出范围、无桥拓扑消除整流损耗的方案,可应用于车载OBC充电机前级AC-DC整流环节,提升功率密度与效率。并联单元架构的低纹波特性契合电机驱动对直流母线质量的要求,可优化阳光电源电机控制器设计。此外,该无桥PFC拓扑...
基于电流饱和比的构网型变流器混合同步控制
Current Saturation Ratio-Based Hybrid Synchronization Control of Grid-Forming Converters
Tianyi Xu · Shan Jiang · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文针对构网型(GFM)变流器提出了一种基于电流饱和比的混合同步控制(HSC)策略。现有的HSC方案在处理物理电流限制及应对复杂电网扰动方面存在局限性。该研究通过引入电流饱和比,优化了功率同步环(PSL)与锁相环(PLL)的协同机制,提升了变流器在弱电网及故障条件下的同步稳定性与电流控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及组串式构网型逆变器具有重要价值。随着高比例可再生能源接入,电网强度降低,构网型控制已成为核心竞争力。本文提出的电流饱和比优化策略,能有效解决GFM在极端故障下的过流保护与同步稳定性矛盾,提升系统在弱电网下的黑启动及支撑能力。建议研发团队将其集成...
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