Tong Xu1Meixin Feng2Xiujian Sun2Rui Xi2Xinchao Li2Shuming Zhang2Qian Sun2Xiaoqi Yu3Kanglin Xiong3Hui Yang4Xianfei Zhang5Zhuangpeng Guo5Peng Chen5 · 半导体学报 · 2025年9月 · Vol.46

光子晶体表面发射激光器（PCSELs）利用二维光子晶体的布拉格衍射实现高功率、低发散角的单模输出，近年来受到广泛关注[1-3]。2023年，京都大学报道了基于GaAs的945 nm PCSEL，在连续波（CW）工作模式下单模输出功率超过50 W，光束发散角窄至0.05°，亮度达到1 GW·cm⁻²·sr⁻¹，可与传统大体积激光器相媲美[4]。

解读: 该GaN基光子晶体表面发射激光器技术对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。虽然研究聚焦光电子领域，但其电注入结构设计、热管理方案及GaN材料的高温稳定性特性，可为ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中的GaN功率模块散热优化提供借鉴。特别是其室温连续工作能力验证了GaN器件在高功率密度应用中...

Yunsong Xu · Ang Li · Fan Li · Guohao Yu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月

双向开关在电力应用中得到了广泛应用，特别是在交 - 交矩阵变换器和固态断路器中。本研究展示了一种基于氮化镓（GaN）的单片集成双向开关，其特点是采用了双栅高电子迁移率晶体管（HEMT），并且驱动器也集成在同一芯片上。所提出的双向 GaN 开关的实验结果（包括静态和瞬态特性）表明，该开关在高达 250 °C 的温度下具有稳定性。在 10 V 电压下，其工作频率已提高到 1 MHz。据我们所知，首次报道了该开关在 1 kHz 频率下作为 ±311 V 交流功率斩波器可在高达 250 °C 的高温下运...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN基单片集成双向开关技术具有重要的战略价值。该技术实现了增强型GaN双向开关与驱动电路的单片集成，并展现出250°C高温稳定运行能力，这对我们在光伏逆变器、储能变流器及矩阵变换器等核心产品的性能提升具有显著意义。 技术价值方面，该双向开关在1 MHz高频运行和±3...

Yu Qi · Wenjie Xu · Yanhui Lou · Lai Feng · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.127

物联网设备的快速发展对适用于室内光照条件下为低功耗电子设备供电的可持续能源技术提出了迫切需求。在此背景下，室内光伏（IPV）技术成为实现物联网系统持续供能的重要解决方案。为提升室内光能转换效率，IPV吸光材料需具备1.7–1.9 eV的适宜带隙以匹配室内光源光谱，并具有高缺陷容忍性以抑制非辐射复合。全无机钙钛矿（AIPs），尤其是CsPbI3和CsPbI2Br，因其优异的光电性能和稳定性，成为理想的IPV材料。近年来，基于AIPs的IPV器件在室内光照下光电转换效率已突破40%，显著优于传统硅基...

解读: 全无机钙钛矿室内光伏技术对阳光电源物联网供能方案具有重要应用价值。该技术在室内弱光条件下效率突破40%，可应用于：1）ST储能系统的分布式传感器节点自供电，替代传统电池降低运维成本；2）iSolarCloud云平台的无线监测终端，实现免维护持续供能；3）充电桩的辅助电源系统，为通信模块、显示屏等低功...

Cheng-Yu Tang · Zhen-Yu Xu · Yun-Hsuan Lu · Shu-Hao Liao · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

针对不平衡电网电压下三相四线中点钳位(NPC)并网逆变器提出动态相电流补偿和直流母线电压抑制策略。电网故障时故障相电压偏离正常值,逆变器应输出无功电流实现无功补偿能力。然而不平衡三相有功/无功功率在直流母线电压上产生非理想谐波和振荡可能损坏直流母线电容。本文开发动态相电流补偿(DPCC)策略,动态调整正常相电流幅值和相位角,有效抑制直流母线电压谐波和振荡。DPCC无需额外电路和元件可通过DSP实现。5kVA样机仿真和实验验证DPCC性能,最大直流母线电压纹波抑制率达83.17%。

解读: 该动态电流补偿技术对阳光电源并网逆变器在不平衡电网下的运行有重要改进价值。DPCC策略可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的故障穿越控制,提高不平衡电网条件下的无功支撑能力并保护直流侧电容。83.17%纹波抑制率对PowerTitan大型储能系统的电网适应性提升显著。该技术对阳光电源并网产品线的低...

Hui Zhang · Qiming Jia · Xu Han · Hongde Yu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年10月

在智能反射面（IRS）辅助的无线信息与能量同步传输（SWIPT）系统中，联合设计基站发射波束成形和 IRS 对于提高系统性能至关重要。针对该波束成形设计问题，建立了受 IRS 非线性能量损耗影响的实际相位相关幅度模型，进而构建了一个多参数联合优化问题，以最大化设备的总速率。此外，提出了一种 PER - SAC 算法来解决该问题，该算法基于软行动者 - 评判者（SAC）原理，并采用优先经验回放（PER）来提高训练效率。结果表明，在该场景下，PER - SAC 算法比其他算法具有更好的稳定性和收敛效...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于智能反射面（IRS）辅助的无线信息与能量同传（SWIPT）技术研究，为我们在分布式光伏监控、储能系统通信和智慧能源管理领域提供了创新性的技术路径参考。 该论文提出的PER-SAC深度强化学习算法，通过联合优化基站发射波束成形和IRS相位设计，有效解决了无线能量传输...

Feng Zhou · Tianyang Zhou · Can Zou · Rong Yu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年11月

非雪崩型 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管（HEMT）对于动态过电压（ ${V}_{\text {over.}}\text {)}$ ）和瞬态浪涌能量（ ${E}_{\text {sur.}}\text {)}$ ）冲击的鲁棒性对于器件应用至关重要，尤其对于高功率开关应用而言。在本研究中，通过精心构建从漏极到源极的能量耗散通道，所提出的器件成功具备了承受动态过电压并安全耗散浪涌能量的能力，实现了 1.85 kV 的最大动态过电压（ ${V}_{\text {over.}}$ ）和 11.7 ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-GaN栅极HEMT器件的鲁棒性突破具有重要战略意义。该技术在非雪崩模式下实现了1.85kV的动态过压承受能力和11.7 J/cm²的浪涌能量耐受度，这一性能指标直接契合我们光伏逆变器和储能变流器在实际工况中面临的关键痛点。 在光伏逆变器应用中，电网扰动、雷击浪涌和...

Yu Zhang · Chenxi Xu · Yuan Zhou · Jiangjiang Wang · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.344

摘要 可再生能源出力的随机性以及多种负荷需求的不确定性显著增加了综合能源系统优化调度的复杂性，使得传统优化方法难以满足实际运行需求。为应对这一挑战，本文提出了一种基于源荷多尺度预测的风光储氢系统优化运行方法。通过相关性和周期性分析构建多尺度预测模型，并引入TimeGAN进行数据增强以提升预测精度。随后，利用日前预测数据制定更具前瞻性的日前运行计划，并结合更新后的预测结果进行小时级日内调整，以减少设备的功率偏差。典型日的仿真结果表明，与传统方法相比，所提策略可使系统运行成本降低16.22%，且三个...

解读: 该多尺度源荷预测优化技术对阳光电源风光储氢一体化解决方案具有重要价值。通过TimeGAN数据增强提升预测精度,可显著优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统的日前-日内分层调度策略,降低功率偏差16.22%。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,可将新能源消纳率提升至95%以上,增...

Aihua Tang · Zikang Wu · Yuchen Xu · Kailong Liu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年12月

实现对电池异常的全面、准确检测对于电池管理系统至关重要。然而，电气结构的复杂性和有限的计算资源往往给直接的车载诊断带来巨大挑战。本文提出了一种部署在云平台上的多功能电池异常诊断方法，满足异常检测、定位和分类的需求。首先，该方法从放电电压中提取四个异常特征以指示电池异常。利用这些特征，通过风险筛查过程将车辆分为高、中、低风险类别。其次，在离线阶段利用这些分类和先前的异常标签来训练异常分类器。然后，通过专门开发的电压累积差分均值模型进一步细分故障类型，细化预警信息。最后，利用25辆真实车辆的数据对所...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于云平台的锂电池异常检测技术具有重要的应用价值和借鉴意义。该技术通过提取放电电压的四个异常特征，实现了对电池异常的检测、定位和分类，在25辆实车数据验证中达到98%以上的检测准确率，展现出较高的技术成熟度。 对于阳光电源的储能系统产品线而言，该技术方案提供了三...

Jinyi Xu · Zhanwei Shen · Xuan Tang · Yu Huang 等7人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年12月 · Vol.73

本文实验揭示了低温沉积Al2O3栅介质SiC沟槽MOSFET中晶面取向依赖的载流子输运各向异性：(1̄100)侧壁沟道迁移率达31.6 cm²/V·s，比(11̄20)面高41%，击穿场强高4%；(1̄100)面更有效抑制Al/O扩散，提升SiC/介质界面质量。

解读: 该研究对阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统所用SiC功率模块的可靠性与效率提升具直接价值。优化(1̄100)晶面沟槽结构可降低导通损耗、提升高温高频工况下器件鲁棒性。建议在下一代SiC功率模块封装设计中协同晶向布局与界面钝化工艺，并在iSolarCloud平台中集成基...

Pengcheng Zhang · Tianhao Zhang · Xinjie Yu · Zhaoyang Yuan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月 · Vol.41

本文提出一种集成无线充电与电池均衡功能的紧凑型LCC拓扑，复用接收端补偿电感作为多绕组变压器原边，无需额外磁性元件或开关网络即可实现高精度电芯间能量重分配，电压偏差<0.02V，效率81.5%@19W，抗线圈偏移且耦合鲁棒性强。

解读: 该技术可赋能阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统中的无线化、模块化电池簇管理，尤其适用于移动储能车、AGV换电柜等动态场景。其嵌入式均衡架构可降低BMS硬件复杂度，减少对独立均衡芯片/开关矩阵依赖，利于与iSolarCloud平台协同实现无线状态监测。建议在下一代户用光储一体机及便携...

Zhenyan Deng · Renxin Yang · Yu Zhang · Chen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年6月

直流母线电压同步型虚拟同步机（GFM）控制因其对直流母线电压的有效控制，在风力发电机组（WTG）中得到了越来越广泛的应用。然而，由于电容惯性较小，同步环的带宽相对较高。当网侧变流器（GSC）采用电压 - 电流级联控制环时，这些控制环之间的耦合会带来不稳定风险。采用单一交流电压环因其简单性和稳定性被认为是一种有前景的替代方案。然而，由于缺乏固有的限流机制，处理暂态过电流具有挑战性。此外，故障期间斩波器会钳位直流母线电压动态，这会导致失步，并可能造成暂态功角不稳定。为解决上述问题，本文提出了一种适用...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项直流母线电压同步型构网控制技术对我们在风电变流器及多能互补系统领域具有重要参考价值。尽管研究聚焦于风电机组，但其核心技术与我们的光伏逆变器、储能变流器在拓扑结构和控制原理上高度相似，特别是在构网型（GFM）控制策略的应用方面。 该技术的核心价值在于解决了构网型控制在电...

Qian Yu · Meng Zhang · Ling Yang · Zou Xu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

本文提出了一种创新的层状氮化镓（GaN）缓冲层结构。该结构上层为低浓度碳（C）掺杂层，下层为铝镓氮/氮化镓（AlGaN/GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）中常用的铁（Fe）掺杂氮化镓缓冲层。在抑制铁掺杂拖尾效应的同时，氮化镓高电子迁移率晶体管的击穿电压从128 V提高到了174 V。由于铁掺杂拖尾效应得到抑制，晶体管的迁移率和跨导（ $\text {g}_{m}\text {)}$ ）也得到显著改善。 ${5}\times {10}^{{16}}$ /cm³的碳掺杂浓度不会明显加剧氮化镓高电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于分层C/Fe掺杂GaN缓冲层的HEMT技术突破具有重要的战略价值。该技术通过创新的双层掺杂结构，将器件击穿电压从128V提升至174V，同时显著改善了跨导和载流子迁移率，这对我们在高功率密度逆变器和储能变流器领域的产品升级具有直接意义。 在光伏逆变器应用中，更高的...

Zhenning Pan · Yukun Deng · Tao Yu · Yufeng Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41

本文提出场景泛化的多阶段动态规划（S-MSDP）方法，通过学习映射场景上下文到价值函数的通用模型，实现配电网在线调度的零样本适应能力，无需重训练即可应对分布外不确定性，提升调度最优性、泛化性与可扩展性。

解读: 该研究对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及PowerTitan/ST系列储能PCS的实时协同调度具有重要价值。其通用价值函数框架可嵌入iSolarCloud的AI调度引擎，提升光储系统在负荷/新能源出力突变等未知场景下的自适应决策能力；建议在PowerTitan集群调度中集成S-MSDP算...

Jinxin Ouyang · Jianfeng Yu · Shoudong Xu · Shuqi Bi · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

大规模风电场中风电机组运行状态差异给电力系统频率控制带来严峻挑战。双馈感应发电机（DFIG）可通过调节转子动能参与频率响应，其协调控制依赖于对功率支撑能力（PSC）的准确评估。现有评估方法多关注风速或转速等单一变量影响，忽略了转子转速、桨距角与转子电流间的耦合约束，导致PSC难以精确评估与充分利用。本文分析了机械功率动态变化下DFIG的功率特性，建立了计及多状态变量耦合约束的PSC模型，提出了相应的评估方法，并设计了基于不同运行状态的DFIG出力分配与风电场频率协调控制策略。算例验证了所提方法的...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统的频率调节能力优化具有重要参考价值。文中提出的多状态变量耦合约束模型可用于完善储能系统的功率支撑能力评估,有助于提升PowerTitan等大型储能系统在电网频率调节中的表现。研究成果可直接应用于储能变流器的GFM控制算法优化,特别是在考虑多机组协调控制...

Kun Yu · Chuxiang Wu · Xiangjun Zeng · Shijie Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年10月 · Vol.41

针对风电场集电线路单相接地故障电弧难熄灭问题，提出一种柔性电压源接地主动灭弧技术。通过构建复合序网模型，分析风机输出电流与线路阻抗对残余电流的影响；在风电场中性点并联可控电压源，调节正序等效电势幅值与相位，使故障相电压归零，从而消除接地电流并实现可靠灭弧。PSCAD仿真验证了其在多种工况下的有效性。

解读: 该技术聚焦风电场集电系统接地故障主动抑制，与阳光电源风电变流器及构网型风储协同控制系统高度相关。其核心——中性点可控电压源调节能力，可迁移至阳光电源ST系列PCS或PowerTitan储能系统在风电场侧的动态无功支撑与故障穿越增强功能中。建议在风电高渗透率区域推广该灭弧策略，结合iSolarClou...

Weitao Yao · Yu Wang · Yan Xu · Dunjian Xie · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月

联网微电网（NMG）系统由多个相互连接的独立微电网组成，旨在提高系统的弹性、可靠性和经济性。本文聚焦于遭受各种功率扰动的离网交流联网微电网，提出了一种具备无缝模式切换功能的分层控制方案，该方案将频率（f）/电压（V）控制与微电网（MG）及分布式电源（DG）之间的经济功率分配相结合。下层控制旨在实现快速的频率/电压响应，并通过跟踪上层信号实现分布式电源之间的本地自主经济运行。上层控制旨在进行频率/电压调节以及微电网之间的实时经济调度。在实际应用中，通过在上层三级协调中构建等效微电网成本函数，专门设...

解读: 该分布式经济控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究提出的无缝模式切换策略可直接应用于阳光电源构网型（GFM）与跟网型（GFL）控制技术的协同优化，提升多储能系统并联运行时的经济性和稳定性。分布式优化算法可集成至iSolarCloud云平台，实现多微电...

Jianan Shan · Yijun Xu · Wei Gu · Zongsheng Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年6月

动态状态估计（DSE）在电力系统的监测和运行中起着基础性作用。尽管以往的研究主要集中于传统同步发电，但随着可再生能源渗透率的不断提高，光伏（PV）系统的状态估计越来越受到关注。然而，现有研究主要针对静态估计，或者采用过于简化的动态模型，且对太阳辐照度采用确定性假设。显然，这种假设在实际中并不成立，必然会导致估计结果出现偏差。针对这些问题，本文首次对包含光伏阵列、升压转换器、逆变器和滤波器的详细两级光伏系统进行动态状态估计研究。此外，为避免太阳辐照度变化导致估计结果出现偏差，本文进一步提出将太阳辐...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对光伏系统动态状态估计（DSE）的研究具有重要的工程应用价值。论文首次针对包含光伏阵列、升压变换器、逆变器和滤波器的完整两级光伏系统建立了详细动态模型，这与我司主流光伏逆变器产品的实际拓扑结构高度契合，为实现更精准的系统监控和控制奠定了理论基础。 该技术的核心创新在...

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...

Yifan Deng · Wei Jiang · Junjun Xu · Ke Sun 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

地震、洪水或战争等极端事件可能导致配电网严重故障和大规模停电。主动孤岛技术可利用分布式资源、智能配电设备及先进控制方法实现多区域自愈。自愈设施包括继电器、开关、分布式电源及基于电力电子的柔性开断点（SOP），其效果不仅取决于设备位置与功能，还需协同考虑多阶段恢复过程的强耦合性。本文首次提出计及恢复时序的多区域多阶段（MAMS）自愈恢复区规划-运行协同方法，定义了灵活恢复区的多个自愈阶段，建立了时变拓扑与运行约束以表征阶段间耦合关系，并采用混合可控负荷部署策略弥补资源容量限制。算例验证了所提模型的...

解读: 该多区域多阶段自愈配电网技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SOP柔性开断设备具有重要应用价值。研究提出的时变拓扑与多阶段恢复策略可直接应用于ST系列储能变流器的孤岛运行控制，通过构网型GFM控制实现极端事件下的主动孤岛支撑。多区域协同恢复方法为iSolarCloud平台的智能调度算法提供理...

Sihao Fu · Luona Xu · Qianggang Wang · Yongjie Luo 等8人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73

本文针对基于IGCT的主动换相CSC-HVDC，提出适用于强/弱电网的直流故障动态模型，重点解决PCC滤波器缺失导致的弱网电压畸变及阀组耦合影响问题，模型经PSCAD与HIL验证。

解读: 该研究对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统在弱电网场景下的直流侧故障穿越能力具有重要参考价值。当前光储一体化项目常面临弱网接入挑战，文中提出的阀组耦合建模与PCC电压畸变量化方法，可支撑PCS软件升级以增强HVRT/LVRT协同响应；建议将相关故障特征识别算法嵌入iSolarClo...