找到 18 条结果 · 储能系统技术
适用于具有显著电压平台区的LiFePO₄锂离子电池的鲁棒荷电状态估计
Robust state-of-charge estimation for LiFePO₄ Lithium-ion batteries with pronounced voltage plateau regions
Kaixuan Zhang · Cheng Chena · Lixin Era · Weixiang Shenb 等5人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
准确的荷电状态（SOC）估计对于电动汽车和储能系统的安全高效运行至关重要。针对磷酸铁锂（LiFePO₄或LFP）电池在电压平台区可观测性降低和对噪声敏感的问题，本研究提出了一种具有双误差协同机制的自适应鲁棒扩展卡尔曼滤波器（AREKF），用于SOC估计。首先，基于辨识得到的开路电压（OCV）和估计的SOC构建收敛条件，控制SOC校正的激活与关闭；进一步地，通过将不可测量的SOC误差条件转化为基于状态预测与反馈误差的可测电压条件，扩展了存在SOC误差时的校正窗口。其次，通过比较计算得到的电压残差协...
解读: 该LFP电池SOC估算技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。针对磷酸铁锂电池平台区可观测性弱的难题,所提自适应鲁棒EKF算法可直接集成至BMS与PCS协同控制架构中,提升储能系统在宽温度范围(-20~60℃)及高噪声工况下的SOC估算精度(±2%),优化充放电策...
基于分布鲁棒机会约束的钢铁工业微电网在配电市场中含储能的能量管理
Distributionally robust chance-constrained energy management of steel industrial microgrid with energy storage in distribution market
Linbo Fu · Houhe Chen · Rufeng Zhang · Tao Jiang 等6人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.400
摘要 高耗能钢铁工业微电网（SIMG）中分布式光伏出力的不确定性可能影响SIMG的能量管理策略，甚至增加其在配电市场中的运行风险。针对SIMG中分布式光伏出力的不确定性，本文提出了一种基于分布鲁棒机会约束（DRCC）的配电市场环境下SIMG能量管理方法，以优化钢铁工业生产过程。首先，根据SIMG中能量流与信息流的形式，提出了参与配电市场出清的交易模式；在SIMG能量管理中引入了钢铁生产过程的时间序列模型，并进一步构建了配电市场环境下的双层能量优化管理模型。随后，采用DRCC方法处理分布式光伏出力...
解读: 该分布鲁棒机会约束优化方法对阳光电源钢铁工业微网解决方案具有重要价值。针对高载能工业场景,可结合ST系列储能变流器与PowerTitan系统,通过CVaR风险控制策略优化光储协同调度。建议在iSolarCloud平台集成该分布鲁棒算法,处理工商业光伏出力不确定性,提升SG系列逆变器在电力市场环境下的...
一种用于电池组多物理场的高保真在线监测算法
A high-fidelity online monitoring algorithm for multiple physical fields in battery pack
Yi Xiea · Wensai Maa · Disheng Jiang · Wei Lib 等8人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.398
准确估计电池的荷电状态（SOC）、温度分布状态（SOTD）和功率状态（SOP）对于保障现代储能系统（尤其是在电动汽车中）的安全性、效率和寿命至关重要。这些状态之间的交叉耦合动力学特性要求采用先进的建模与估计算法以提升系统性能与可靠性。在本研究中，选取电池组作为研究对象，构建了一种电-热耦合模型。其中，电气模型基于一阶等效电路模型，并扩展以考虑串并联结构关系，从而为热模型提供电气参数；热模型则建立了电池组内部产热与传热过程的详细框架，并将温度反馈至电气模型以校正其参数。随后，针对该模型设计了一种在...
解读: 该电池包多物理场在线监测算法对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。电热耦合模型可集成至iSolarCloud平台,实现SOC、温度场和SOP的精准联合估算(SOC误差≤1.52%,温度误差<1.32°C),显著提升储能系统BMS管理精度。三维温度场重建技术可优化液冷...
室温下电注入的GaN基光子晶体表面发射激光器
Room-temperature electrically injected GaN-based photonic-crystal surface-emitting lasers
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...
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...
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...
基于无机中空微球的能量存储相变复合材料及其全光谱吸收太阳能光热转换用于防/除冰
Inorganic hollow microsphere based energy storage phase change composite materials with all-spectrum absorbing solar photothermal conversion for anti-/deicing
Yong Long1 · Jiyan Li · Yanju Jing · Jiaqing Zhang 等7人 · Solar Energy · 2025年7月 · Vol.295
摘要 高效太阳能光热转换与储能材料的开发对于解决太阳能间歇性和随机性问题至关重要。本文以二氧化钛和聚多巴胺为原料，采用高温碳热还原法制备了Magnéli相Ti<sub>n</sub>O<sub>2n-1</sub>（Ti<sub>4</sub>O<sub>7</sub>）介孔中空微球作为光热材料，并通过真空浸渍法将不同碳链长度的脂肪胺类相变材料——十四胺（TDA）、十六胺（HDA）和十八胺（ODA）引入Ti<sub>4</sub>O<sub>7</sub>中，合成了兼具光热转换与能量存储功能的T...
解读: 该相变储热材料技术对阳光电源储能系统具有重要启发价值。Ti4O7/PCMs复合材料实现90.3%光热转换效率和超疏水特性,可应用于PowerTitan储能柜的热管理优化,解决极寒环境下电池预热难题。其电热转换性能与ST系列PCS的功率调节特性结合,可开发智能除冰系统。中空微球结构的纳米限域效应对Ga...
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...
一种机制-数据驱动的电池三维温度分布自适应在线估计算法
A Mechanism-Data Driven Self-Adaptive Online Estimation Algorithm for 3-D Temperature Distribution of Battery
Yi Xie · Wensai Ma · Wei Li · Rui Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
锂电池性能受温度影响显著。本文提出了一种自适应三维热建模方法，通过两步电阻传递算法（RTA）实现模型自适应。该方法结合物理机制与数据驱动，能够实现电池内部三维温度场的在线精确估计，为电池热管理提供技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack储能系统具有极高应用价值。目前储能系统面临高倍率充放电带来的热失控风险，传统BMS仅能监测表面温度，无法获取内部三维热场。引入该机制-数据驱动算法，可显著提升BMS对电芯内部温度的感知精度，优化液冷系统控制策略，从而提升系统循环寿命与安全性...
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...
一种基于稀疏传感器系统的大型电池组全工况电热特性在线感知方法
A Holistic Electrothermal Profiles Online Sensing Method With Sparse Sensor System in Large-Format Battery Pack
Wei Li · Yi Xie · Rui Yang · Yining Fan 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
随着锂离子电池技术的蓬勃发展，大规模电池组的管理面临着一项重大挑战：虽然全面的时变电热特性曲线至关重要，但稀疏的传感器系统仅能提供有限的传感信息。在新兴的电池管理系统中，传感器系统的信息缺失问题通常被忽视。本文提出了一种电池传感器系统架构的优化方法，可实现对大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感。首先，通过拓展信息熵的应用，提出了一种适用于任意电池传感器系统的架构优化方法。基于这种优化后的传感器拓扑结构，本文随后重点研究了一种用于捕捉大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感方法。通过这种方法，利用...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于稀疏传感器系统的大型电池包全局电热场在线感知技术具有重要的工程应用价值。当前储能系统向大规模、高能量密度方向发展，我们的液冷储能产品和集装箱级储能解决方案中，电池包规模动辄数百至数千个电芯，传统BMS面临传感器成本与监测精度的矛盾：全面部署温度和电压传感器会显...
抽水蓄能水电的解析调度策略：一种针对不连续多周期优化问题的条件动态规划方法
Analytical dispatch strategies for pumped storage hydro: A conditional dynamic programming approach to discontinuous multi-period optimization problems
Jian Liu · Jianwen Zhang · Zaiwu Gong · Donald C. Wunsch 等5人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 随着风能和太阳能等可再生能源在电力系统中的渗透率不断提高，电网的安全稳定运行面临重大挑战。储能系统，特别是抽水蓄能水电（PSH），在平衡电力供需方面发挥着关键作用。传统的PSH经济调度问题解析研究通常假设发电和抽水速率的下限为零，以简化分析并求解多周期优化问题的解析解。然而，PSH固有的机械设计约束要求存在非零的最小流量以保证高效运行。本文分析了两种场景：仅拥有PSH的商户，以及同时拥有PSH和风电场的商户。在仅含PSH的场景中，四个解析确定的荷电状态（SOC）参考点将SOC范围划分为五个...
解读: 该条件动态规划调度策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究揭示的非零最小流量约束对调度策略的影响,可直接应用于优化我司储能系统的充放电控制算法。通过SOC分区参考点的解析解方法,能够提升iSolarCloud平台的多时段经济调度能力,特别是在光储联合优化场景中...
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...
一种自适应功率角补偿算法以提升虚拟同步发电机的暂态稳定性
An Adaptive Power Angle Compensation Algorithm for Enhancing Transient Stability of Virtual Synchronous Generator
Zhiyuan Meng · Xiangyang Xing · Xiangjun Li · Wenlong Ding 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年8月
虚拟同步发电机（VSG）通过模拟同步机特性为电网提供频率和电压支撑，提升新能源系统的稳定性。然而，在电网故障期间，VSG同样面临失步等问题。本文通过分析功率-功角曲线中运行点的动态行为，提出一种自适应功率角补偿（APAC）算法，有效解决VSG的两类暂态稳定问题。该控制策略在故障期间从有功功率控制切换至功率同步控制，并实施功角补偿，无需依赖平衡点存在或复杂的参数设计与线路阻抗信息，显著增强系统鲁棒性与暂态稳定性。仿真与实验结果验证了所提方法的有效性。
解读: 该自适应功率角补偿算法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源构网型GFM控制中的VSG技术在电网故障时存在失步风险，该算法通过功率-功角曲线动态分析实现有功功率控制与功率同步控制的自适应切换，无需复杂参数整定和线路阻抗信息，可直接集成到ST储能变...
基于硬件在环验证的锂离子电池组荷电状态与能量状态估计算法
Lithium-Ion Battery Pack State of Charge and State of Energy Estimation Algorithms Using a Hardware-in-the-Loop Validation
Yongzhi Zhang · Rui Xiong · Hongwen He · Weixiang Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种自适应H无穷滤波方法，用于估计锂离子电池组的荷电状态（SOC）和能量状态（SOE）。该方法利用协方差匹配技术自适应更新系统和观测噪声协方差，并结合递归最小二乘法实时辨识电池模型参数，并通过硬件在环（HIL）实验验证了其有效性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的储能业务核心竞争力。精确的SOC/SOE估计是PowerTitan和PowerStack等大型储能系统安全运行与高效调度的基石。自适应滤波算法能有效应对电池老化及复杂工况下的参数漂移，提升BMS的估算精度，从而优化电池组的一致性管理，延长系统寿命。建议将该算法集成至iSol...
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...
串联SiC MOSFET在高频快速开关下的非均匀电压均衡方法
Non-Uniform Voltage Balancing Methods for Series-Connected SiC MOSFETs in High-Frequency Fast Switching
Yixin Shi · Dingmeng Guo · Xiaoning Zhang · Yaogong Wang 等6人 · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18
针对传统无源均衡方法在串联碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC-MOSFET）电路中难以实现均匀电压均衡的问题，提出一种基于负载侧的非均匀电阻-电容-二极管（NRCD）均衡方法。该方法考虑驱动电路寄生参数的影响，通过计算各SiC-MOSFET的均衡电容值，实现电路电压均衡的最优匹配，有效提升高频快速开关条件下的电压均衡性能。
解读: 该非均匀电压均衡技术对阳光电源高压大功率产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列1500V光伏逆变器中，串联SiC MOSFET是实现高电压等级的关键方案，但传统均压方法难以应对高频快速开关工况。该研究提出的NRCD方法通过优化各器件均衡电容值，可有效改善PowerTitan等大型储能系...
一种用于评估潜在SF6替代气体热开断能力的排序算法
A Ranking Algorithm for the Thermal Interruption Ability of Potential SF6 Alternative Gases
Jiu Dun Yan · Kaiyuan Zhang · Rui Cao · Yi Wu · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月
提出了一种排序算法，用于辅助筛选高压气吹断路器中不同气体的热开断能力。该算法直接基于气体材料特性，无需复杂电弧仿真。尽管未显式考虑产品设计影响，其排序结果与五种气体的实验室热开断数据及三种SF6替代气体的商用规模试验结果具有良好一致性。深入分析表明，在500K至15,000K温度范围内，气体密度与定压比热容的乘积及其电导率是决定电弧近零电流区弧柱尺寸主导作用的关键因素，进而影响冷却性能。
解读: 该SF6替代气体热开断能力评估算法对阳光电源中高压开关设备选型具有重要参考价值。在PowerTitan大型储能系统和1500V光伏系统中，中压断路器是关键保护设备，SF6气体因温室效应面临替代压力。该算法基于气体材料特性快速筛选环保替代气体，可指导阳光电源在ST系列储能变流器、集中式SG逆变器的配套...