Sudipto Mondal · Shuvra Prokash Biswas · Md. Rabiul Islam · Rakibuzzaman Shah 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

在用于并网光伏系统的各类无变压器多电平逆变器（MLI）中，基于单相开关电容（SC）的多电平逆变器在近几十年受到了广泛关注，因为它们仅需一个电源，电容器具有固有的自电压平衡能力，且电磁干扰（EMI）较低。然而，这些变换器面临一些挑战，例如需使用多个开关电容才能实现仅五电平的输出电压、半导体元件数量众多以及总谐波失真（THD）较高。本文提出了一种适用于单相应用的更高效多电平无变压器逆变器（MLTI）设计，该设计采用单个开关电容、六个开关和一个二极管，可输出五电平电压。所提出的多电平无变压器逆变器具有...

解读: 该紧凑型开关电容多电平逆变器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。其电容自均衡特性可简化现有多电平拓扑的控制复杂度，改进的单载波PWM方案可直接集成到阳光电源现有DSP控制平台。共模漏电流抑制特性契合无变压器光伏并网的安全需求，可优化SG110CX等组串式逆变器设计。高电...

Xinyue Zhang · Jiacheng Sun · Zhongzheng Zhou · Zhen Kang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

随着光伏（PV）系统部署数量的不断增加，LCL 型并网逆变器因其卓越的谐波衰减能力而变得十分普遍。然而，传统的可靠性评估往往忽略了由控制回路不稳定或参数漂移引起的谐振电流的影响，而这种谐振电流会显著加速关键组件的老化。本文提出了一个全面的 LCL 型光伏逆变器可靠性评估框架，该框架能更好地反映实际运行条件。开发了一个电热模型，该模型考虑了与温度相关的功率损耗、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）热耦合以及电容器老化。采用蒙特卡罗模拟和威布尔分布来推导逆变器在年度任务剖面下的使用寿命。实验验证证实，谐振...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的可靠性设计具有重要价值。LCL滤波器谐振电流导致的IGBT热应力问题直接关联功率模块寿命，研究提出的电热耦合模型与雨流计数疲劳分析方法可应用于：1）SG系列逆变器功率模块热设计优化，通过主动阻尼控制抑制谐振电流，降低结温波动；2）ST储能变流器在频...

Gerardo Saggese · Monica De Riso · Ilaria Matacena · Pierluigi Guerriero 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年8月

在光伏（PV）领域，确保光伏组件的最佳性能和使用寿命对于实现投资回报最大化至关重要。光伏系统面临的关键挑战之一是局部过热现象（即热点）的出现，这可能导致不可逆转的损坏、效率降低，甚至引发火灾隐患。本文提出了一种通过双开关配置在子模块层面缓解热点问题的新方法。与传统的旁路二极管不同，该设计采用了动态旁路和断开电路，能够适应旁路事件，断开受影响的电池单元，并在旁路条件消除后重新连接。本文详细介绍了该电路的工作原理及其在各种遮挡场景下对子模块性能的影响。在单个电池单元出现故障的最不利情况下，进行了实验...

解读: 该动态旁路控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件级优化具有重要应用价值。当前SG逆变器采用多路MPPT技术应对遮蔽问题，该方案可在组件侧实现更精细化的子串级管理，与现有MPPT算法形成协同优化。再生反馈机制将旁路能量回收利用，契合阳光电源高效能量管理理念，可提升部分遮蔽场景下的系统发电量3-5%...

Rufeng Zhang · Yanjing Chen · Kefei Yan · Zhengmao Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

随着高比例可再生能源的接入，输电与配电系统独立运行难以实现优化调度并保障频率安全。为此，本文提出一种计及频率约束的两阶段鲁棒机组组合（TRO-FCUC）模型。考虑分布式能源（DERs）在惯性响应和一次频率响应中的调节能力，构建了基于热电机组、风电场与DERs协同作用的动态频率约束。基于不确定性集合，建立TRO-FCUC模型，并采用列与约束生成（C&CG）算法结合强对偶理论，将其转化为混合整数二阶锥规划（MISOCP）模型进行迭代求解。算例分析表明，输配系统协同运行可充分挖掘DERs的调频潜力，在...

解读: 该输配一体化频率安全约束技术对阳光电源ST系列储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。研究提出的DERs惯性响应与一次调频协同控制策略，可直接应用于PowerTitan储能系统的频率支撑功能优化，通过虚拟同步机VSG技术实现快速惯性响应。两阶段鲁棒优化方法为iSolarCloud平台的输配协...

Marco Nicoletto · Davide Panizzon · Alessandro Caria · Nicola Trivellin 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年7月

本研究通过分析裂纹在低电流和高电流条件下对硅异质结光伏（PV）组件的电学和热学行为的影响，探究了裂纹对硅异质结光伏组件的影响。研究针对遭受严重雹灾的光伏组件展开，此次雹灾产生的冰雹直径达16厘米，远超标准测试尺寸（IEC 61215）。研究采用电致发光（EL）和红外（IR）热成像技术，结合暗态和亮态电流 - 电压特性表征，对冰雹和人为造成的裂纹进行了检测。研究结果表明，这些裂纹属于潜在损伤，肉眼无法察觉，只能通过EL和IR检测发现。在开路电压附近，这些裂纹会导致局部温度升高；在短路条件下，则会使...

解读: 该硅异质结组件裂纹建模技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究揭示的裂纹导致电流传输效率下降和局部热点问题，可直接应用于逆变器MPPT算法优化，通过识别异常I-V曲线特征实现裂纹组件的早期诊断。裂纹引发的热-电耦合退化模型可集成到iSolarClou...

Victoria Lofstad-Lie · Aleksander Simonsen · Tønnes Frostad Nygaard · Erik Stensrud Marstein · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年7月

随着光伏电站装机容量持续呈近乎指数级增长，具有成本效益的运维策略变得愈发关键。航空红外热成像技术已实现对公用事业规模光伏电站的快速且可靠的故障检测。在本文中，我们探讨了提高巡检效率的两种关键方法：增加飞行高度和部署无人机群。更大的成像距离可扩大视野，但会降低故障检测能力和地理配准精度。在这项工作中，我们研究了自动故障检测与定位在巡检效率和数据质量之间的权衡。我们训练了YOLO11机器学习模型来检测热图像中的缺陷，并评估了其在不同成像距离和相机俯仰角下的性能。在约80米的距离内，故障检测仍能保持可...

解读: 该无人机红外检测数据质量分析技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究提出的数据质量评估框架可直接集成到阳光电源大型地面电站的智能诊断系统中，提升SG系列逆变器组串级故障识别准确率。通过标准化的红外图像质量控制，可优化PowerTitan储能系统的热管理监测流程，实现组件...

Brandon K. Byford · Laura E. Boucheron · Bruce H. King · Jennifer L. Braid · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年5月

对太阳能电站的运维而言，单个光伏（PV）组件的健康监测是一项艰巨的任务。可以通过发光检测、热成像以及电流 - 电压（$I - V$）曲线分析来检查组件，以识别损伤和功率损耗。$I - V$ 曲线能直接提供电气性能指标，可提供易于解读的数据来判断组件的健康状况。然而，为了获取这些曲线，必须将组件从阵列中断开，要么将其移至太阳模拟器，要么在原位进行表征，并对组件温度、入射太阳光谱和强度进行校正。组件的发光或热图像相对容易在原位获取。电致发光（EL）图像能突出显示组件中的物理缺陷，但无法提供易于解读的...

解读: 该EL图像智能诊断技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud云平台的预测性维护模块，通过无人机或固定相机采集电站组件EL图像，利用Image Transformer模型实时预测I-V曲线，无需现场IV测试即可评估组件健康状态。该技术可显著提升SG系列逆变器配套的智...

Dana B. Kern · Soňa Uličná · Dirk C. Jordan · Kent Terwilliger 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年4月

我们采用顺序应力法研究层压缺陷给双面光伏（PV）组件耐久性带来的障碍。我们在经过修改的IEC 63209 - 2顺序应力条件下，对采用玻璃/玻璃（G/G）和玻璃/透明背板（G/TB）结构、使用基于乙烯 - 醋酸乙烯酯或聚烯烃弹性体（POE）封装材料的微型组件进行测试。该应力顺序包括多次湿热试验（DH200）、全光谱光照试验（A3）、热循环试验（TC50）和湿度/冷冻试验（HF10）。我们将室内应力试验与室外暴露试验进行了对比。结果显示，与第一个应力循环相比，室外暴露一年后的降解相对趋势相似。在本...

解读: 该顺序应力测试方法对阳光电源SG系列光伏逆变器配套组件的质量管控具有重要价值。研究揭示的层压缺陷识别技术可直接应用于：1）SG系列逆变器的组件供应商认证体系，通过多应力测试筛选高可靠性双面组件；2）iSolarCloud智能运维平台的故障预测模型，基于层间粘接、气泡等缺陷演化规律，建立双面组件性能衰...

Vikash Kumar Saini · Ameena S. Al-Sumaiti · Rajesh Kumar · Srinivas Yelisetti 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

摘要：受建筑热环境、建筑内居住人数以及天气变化等因素影响，住宅和小型商业用户在应对光伏发电的可变性和极端负荷波动方面面临着日益严峻的挑战。智能电表后的共享储能系统提供了一种积极的解决方案，使这些用户在优化能源使用方面拥有更强的灵活性。本文在用户建筑热舒适度和光伏发电不确定性的场景下对云储能架构进行管理。利用ESP32微控制器和PZEM004 T电表组件开发了一个硬件模块，用于收集能耗数据。该硬件模块采用RS - 485通信接口协议。还制定了一种基于数据驱动的净需求误差预测策略，以最大程度降低包括...

解读: 该云储能协同管理技术对阳光电源ST系列储能系统与SG户用/工商业光伏逆变器的集成应用具有重要价值。研究中的等效热参数模型可融入iSolarCloud平台，实现建筑负荷柔性调控；季节性不确定性建模方法可优化PowerTitan储能系统的充放电策略，提升分布式光伏消纳率。建议将随机优化算法嵌入ST储能变...

彭浩 · 寿春晖 · 王静毅 · 纪培栋 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年4月 · Vol.45

为解决光伏光热一体化（PV/T）组件中热-电部分寿命不匹配导致的维护问题，搭建户外测试平台并结合Trnsys仿真模型，研究有/无保温层吹胀式PV/T组件的性能及地域适用性。结果表明：有保温层系统平均热效率和太阳能利用率达43.20%和60.16%，瞬时效率曲线截距与斜率分别为48.65%和11.68 W/(m²·K)；无保温层系统对应值为34.16%、51.99%、50.49%和19.73 W/(m²·K)。在质量流量0.013～0.060 kg/s范围内，水箱温度分层使系统效率变化不显著。有保...

解读: 该吹胀式PV/T集热系统技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究揭示的热-电部分寿命不匹配问题，与SG系列逆变器面临的光伏组件与电力电子器件寿命差异挑战高度相关。其模块化分离设计理念可启发逆变器功率模块与散热系统的解耦设计，提升维护便利性。研究中43.20%热效率和60.16%综合利用率...

Jing Zhu · Arthur Gonçalves Givisiez · Michael Z. Liu · William J. Nacmanson 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月

电动汽车的大规模接入将加剧中压（MV）和低压（LV）配电网的峰值负荷，影响设备安全与用户电压质量。实时调控电动汽车充电是替代昂贵扩容的有效方案，但多数研究依赖详细的网络模型与实时智能电表数据，实际应用受限。本文提出一种适用于不平衡、大规模MV-LV网络的分层规则化充电控制方法，仅利用设备关联关系及来自变压器与充电点的有限监测数据，即可在全网范围内合理设定电动汽车充电功率，有效应对高渗透率场景。基于澳大利亚真实网络（含3300余户）的仿真表明，在高电动汽车与光伏渗透下，该方法可像线性化交流最优潮流...

解读: 该分层规则化充电控制技术对阳光电源新能源汽车业务线具有重要应用价值。研究提出的基于有限监测数据的充电控制方法，可直接应用于阳光电源交直流充电桩产品，通过变压器与充电点的简化数据即可实现动态功率调节，无需昂贵的全网智能电表部署。该技术与阳光电源iSolarCloud云平台结合，可构建轻量级充电管理系统...

Marco Nicoletto · Davide Panizzon · Alessandro Caria · Nicola Trivellin 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月

大多数光伏（PV）组件的质保期为25 - 30年。然而，恶劣的气候事件，尤其是冰雹，可能会导致组件过早损坏。本文对意大利帕多瓦的一个住宅光伏系统进行了研究，该系统经历了一场严重的风暴，冰雹直径达16厘米，这比用于组件验证的标准测试用冰雹尺寸（根据IEC 61215 - 2 - 2021标准为7.5厘米）大两倍多。研究目的如下：1）证明开展超出当前标准要求的冰雹测试的相关性；2）证明即使玻璃未破碎或性能未下降，也存在潜在损伤；3）讨论相关风险。为了尽量减少环境因素的影响，在黑暗环境中进行了正向偏置...

解读: 该冰雹损伤机理研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究揭示的裂纹扩展与功率衰减关联机制，可优化逆变器MPPT算法对受损组件的识别能力，通过IV曲线异常特征实现早期故障预警。封装材料退化模式分析为iSolarCloud平台的智能诊断模块提供了极端气候事...

Chiara Barretta · Astrid E. Macher · Marc Köntges · Julian Ascencio-Vásquez 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年1月

根据柯本 - 盖格气候分类法，对具有相同材料清单但暴露于不同气候（Cfb温和气候和Af热带气候）的光伏组件进行了损伤分析。高温、相对湿度和高紫外线（UV）辐射共同作用，导致暴露于热带气候（TR）的组件严重退化，而暴露于温和气候的组件性能并未出现显著下降。相反，安装在热带气候地区的组件在暴露约8年后出现了明显的功率退化，这主要归因于与乙酸相关的退化模式。从选定的组件中提取了封装材料样品，并对其进行表征，以确定化学结构、热稳定性以及添加剂和稳定剂消耗情况的变化。定性添加剂分析结果表明，从暴露于热带气...

解读: 该封装材料老化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及PowerTitan储能系统的全生命周期管理具有重要价值。研究揭示的湿热环境下封装材料水解黄变与功率衰减的强相关性，可直接应用于iSolarCloud智能运维平台的预测性维护算法优化，通过气候分区建立差异化的组件衰减模型，提升MPPT算法在不同退化状态...

Ruishen Li · Jili Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 直接膨胀供液方式由于蒸发器过热度及制冷剂分配不均的问题，通常仅限于小规模的光伏-热系统。本研究提出、开发并应用了一种新型的大规模过量供给光伏-热泵系统，并集成了机械泵。该系统由四台压缩机组成的并联机组和一个包含84个模块的光伏-热阵列构成。研究在典型冬季条件下对所提系统的运行特性和供暖性能进行了对比分析。结果表明，该系统在多种工况下均能稳定运行，排气温度低于110°C，吸气过热度变化范围为0–3.3 K。在晴天（环境温度为1.1°C）条件下，系统将水从12.4°C加热至72.2°C时，平均...

解读: 该大规模光伏热泵系统对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统的耦合应用具有重要启示。研究中84组件阵列的MPPT优化技术可提升我司1500V系统在低温工况下的发电效率。系统COP达2.91且75%天数实现电力自给,验证了光伏-热泵-储能一体化方案的可行性。建议将该过冷循环控制策略集成到iSolar...

Kun Yang · Yufei Chaib · Na Dub · Jiaxuan Lib 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 随着全球能源短缺和环境污染问题日益加剧，迫切需要高效、清洁的能源系统来应对这些挑战。本研究旨在通过集成多种先进技术，开发一种高性能的冷热电三联供系统，以提高能源利用效率并减少环境影响。该系统集成了光谱分束太阳能光伏/热能混合系统、甲烷干重整制氢技术以及固体氧化物燃料电池-燃气轮机混合发电系统，从而实现优异的热力学性能。研究建立了系统各组件的热力学模型，采用Aspen Plus进行仿真，获取所有物质流和能量流的热力学参数，并结合常规㶲分析与先进㶲分析方法对系统进行全面评估。结果表明，该系统的...

解读: 该光伏光热耦合制氢-燃料电池冷热电联供系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究揭示的光伏组件54.17%火用损失和双效吸收式制冷系统65.71%火用损失,为我司PowerTitan储能系统的热管理优化及多物理场耦合控制提供理论依据。先进火用分析方法可应用于iSolarC...

Behrooz M.Ziapou · Sadegh Afzal · Hadi Ahmad · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 本研究提出了一种紧凑型混合太阳能系统，该系统将带翅片的光伏/热（PV/T）集热器与有机朗肯循环（ORC）相结合，实现热能与电能的同时生成。系统包含一个内部热回收回路，其中ORC冷凝器对返回的太阳能工作流体进行预热，从而增强子系统之间的热耦合。针对串联连接的集热器串列，分析其在集热器层级的热性能，并通过在ORC入口处合并各串列的质量流量，将其水力并联配置，以实现系统层级的集成。采用非共沸工作流体，并结合MOPSO–LINMAP多目标优化框架，对系统进行全面的热力学、经济性和环境性能评估。结果...

解读: 该PV/T-ORC混合系统对阳光电源光储一体化方案具有重要参考价值。系统通过冷凝器预热回路实现热电联产,与我司SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术可协同提升光电转换效率。串并联拓扑设计思路可借鉴至ST系列储能PCS的热管理系统,通过内部热回收降低冷却能耗。zeotropic工质的热力学优化方法对我司...

Tanimu Jatau · Tunde Bello-Ochende · Arnaud G.Malan · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

高效的热管理对于维持高倍聚光光伏系统的性能和使用寿命至关重要。由于直射辐照度高度集中，导致大量热量积聚，可能引起光伏电池退化、效率降低甚至造成损坏。为应对这一挑战，本研究提出了一种创新设计——带或不带扭带旋流发生器的射流冲击凹坑散热器，用于高倍聚光光伏系统的有效主动冷却。研究中采用的扭带旋流发生器的扭距比范围为2至14。研究针对聚光比为1000 sun、冷却水雷诺数在2500至6000之间变化、入口温度为25 °C的工况开展。研究结果表明，与带有扭带旋流发生器的射流冲击凹坑散热器相比，未安装扭带...

解读: 该高倍聚光光伏热管理技术对阳光电源SG系列逆变器和大型地面电站具有重要参考价值。研究表明射流冲击凹窝散热器在1000倍聚光下可将电池温度控制在40°C以下,效率达40%以上,为阳光电源开发高功率密度逆变器的散热方案提供创新思路。该主动液冷技术可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是在...

Tengyue Wang · Fengwu Bai · Pan Yao · Xin Yi Li 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

高效快速电热转换技术的发展是消纳光伏与风能等不稳定电源发电的重要途径。结合电磁感应加热原理与陶瓷颗粒耐高温的特性，提出一种高温电磁感应加热陶瓷颗粒装置（EIHCPD）。在石英管内部自由堆叠铁磁性小球，形成多孔通道结构，电磁感应加热线圈缠绕于石英管外壁。铁磁性小球在电磁感应作用下可实现快速升温，陶瓷颗粒流经多孔通道时与铁磁性小球进行热交换，从而实现高温加热。研究表明，相较于泡沫铁结构，堆叠式铁磁性颗粒的电磁感应加热具有更优的温度均匀性。在输入电功率为2049 W、陶瓷颗粒质量流量为5.0 g/s的...

解读: 该电磁感应加热陶瓷颗粒技术为阳光电源储能系统提供了新型热储能方案思路。其97.6%的高效电热转换效率和快速响应特性,可与ST系列PCS结合,将光伏/风电不稳定电力转化为高温热能存储。技术中的电磁感应加热原理与功率电子变换技术高度契合,可借鉴其多孔介质传热结构优化PowerTitan储能系统的热管理设...

M.Khoshvaght-Aliabadiab · Z.Chamanroy · A.Feizabadi · Y.T.Kanga · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 为了在高倍聚光光伏（HCPV）系统中将电池温度维持在安全范围内，必须采用高效且具有成本效益的冷却策略。这种策略不仅能够提升系统性能，还能防止热损伤并延长光伏电池的使用寿命。本研究设计并评估了多种具有不同腔体几何结构的新型水冷式散热器。研究聚焦于一个由25个三结电池组成的5×5阵列模块，在1000倍聚光比下工作，冷却剂质量通量范围为100至1100 kg/m²·s。结果表明，带有腔体增强结构的设计显著降低了电池的平均温度。在最低质量通量下，矩形腔体可使温度降低最多达8.7 K；而在最高质量通...

解读: 该HCPV热管理技术对阳光电源高功率密度产品具有重要借鉴价值。研究中的腔体强化散热设计可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的功率模块热管理,特别是SiC/GaN器件在高频开关下的温控优化。三角形腔体设计使冷却剂流量降低62.5%仍保持温度均匀性,这为储能PCS液冷系统提供了降本增效思...

Yi Heace · Jian Song · Su Guod1 · Jianxu Zhoue 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 为降低家庭的一次能源消耗和排放，本文评估了四种基于不同太阳能技术的住宅能源系统在技术、经济和环境方面的综合性能，并与依赖电网的传统系统进行对比。所考察的太阳能技术包括光伏（PV）面板、太阳能真空管集热器（ETCs）、光伏光热（PVT）集热器以及混合型光伏-真空管（PV-ETC）集热器。本研究的主要创新贡献在于将基于现实市场的成本模型整合进评估框架中，并通过全面的泛化性分析，探讨太阳能系统在多样化应用场景下的潜力。首先开展了广泛的市场调研，收集当前组件的零售价格和报价信息，并将最新的市场数据...

解读: 该研究对阳光电源户用光伏储能系统具有重要参考价值。研究证实光伏-储热混合系统可降低净现值43%,验证了我司SG系列户用逆变器与储能系统集成方案的经济性。针对不同热水负荷场景的优化策略,可指导iSolarCloud平台开发智能负荷匹配算法,结合MPPT优化技术实现光伏-热电联供系统的精细化控制。研究中...