Yunfeng Qiua · Meixiang Zhang · Yahui Wanga · Xiao Guob 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.333

摘要 界面蒸发作为一种新兴的海水淡化技术，将其与光伏发电技术相结合，并利用光伏废热驱动界面蒸发，是解决离网岛屿地区水电短缺问题的有效措施。为了降低前期实验成本，有必要对不同耦合形式的太阳能利用系统进行准确计算。本文基于光电转换模型、传热模型、热电转换模型以及界面蒸发模型，建立了光电-热-界面蒸发耦合模型，用于计算太阳辐照度、环境温度和环境风速等气象参数对光伏-界面蒸发耦合系统及光伏-热电-界面蒸发耦合系统输出性能的影响，并通过实验研究验证了模型的可靠性。结果表明，该模型对光伏组件输出功率的平均模...

解读: 该光伏-热电-界面蒸发耦合系统为阳光电源海岛微网解决方案提供创新思路。研究中的光伏废热利用技术可应用于SG系列逆变器热管理优化,通过热电转换提升系统综合效率。模型中光伏表面发射率与输出电压对发电效率的影响规律,可指导ST储能系统在高温海洋环境下的热设计改进。该多物理场耦合建模方法对iSolarClo...

Yi-Sheng Laia · Chien-Chun Hsieh · Ting-Wei Liaoa · Chao-Yang Huang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

摘要 本研究提出了一种结合图像处理技术与深度学习模型的光伏组件自动化缺陷检测系统。该系统利用三种成像方法——红外成像、红绿蓝成像和电致发光成像，识别21种类型的缺陷。红外成像通过安装在无人机上的热成像仪获取，用于检测热点和开路等热异常现象；红绿蓝成像用于识别玻璃破裂、污渍污染和植被遮挡等表面缺陷；电致发光成像则在受控暗室环境中使用电荷耦合器件相机采集，可揭示微裂纹、电池片性能退化和主栅腐蚀等内部缺陷。通过交叉比对红外图像与红绿蓝图像的结果，可有效识别缺陷成因，而电致发光成像进一步确认内部问题，并...

解读: 该深度学习缺陷检测技术对阳光电源智能运维体系具有重要价值。可集成至iSolarCloud平台,通过无人机红外成像实现光伏电站巡检自动化,结合EL成像诊断组件内部微裂纹与电池衰减,为SG系列逆变器的MPPT优化提供精准数据支持。系统99%以上检测精度和0.1秒处理速度,可显著提升PowerTitan储...

Jacob C.Seile · Gregory Pavla · James D.Freihau · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

摘要 受控环境农业（Controlled Environment Agriculture, CEA）为食品行业提供了可持续发展的解决方案，但由于能耗较高，仍面临显著的经济与环境挑战。结合热能存储、电池储能、吸收式制冷和碳捕集等技术的热电联产（Combined Heat and Power, CHP）系统，能够提升CEA设施的运行效率与整体性能。在智能电网应用中，CHP作为可调度能源资源，还可增强电网的可靠性与韧性。然而，CHP在CEA中作为能源与二氧化碳双重供给源的作用尚未得到充分研究，尤其是在...

解读: 该CEA能源优化研究对阳光电源储能系统具有重要启示。研究证实热储能与电池储能协同可降低18.94%能源成本,这与我司PowerTitan储能系统的多能互补理念高度契合。ST系列PCS可通过GFM控制技术实现CHP系统与储能的协调调度,优化电热冷三联供场景。研究中的电力市场参与策略可为iSolarCl...

Zhefeng Zhang · Yueqi Wu · Xiandong Ma · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

摘要 近几十年来，风能作为一种广受欢迎的可再生能源，得到了广泛的发展和应用。有效的状态监测与故障诊断对于保障风力涡轮机的可靠运行至关重要。尽管传统的机器学习方法已在风力涡轮机状态监测中得到广泛应用，但在处理大规模、高维度且复杂的數據集时，这些方法常常面临诸如特征提取复杂、模型泛化能力有限以及计算成本高等挑战。量子计算的兴起为机器学习算法开辟了全新的范式。量子机器学习结合了量子计算与机器学习的优势，具备超越经典计算能力的潜力。本文首先回顾了当前基于机器学习的风力涡轮机状态监测技术的应用现状及其局限...

解读: 量子机器学习在风电状态监测中的应用为阳光电源智能运维体系提供前瞻性技术路径。该技术可集成至iSolarCloud平台,提升ST储能系统和SG逆变器的预测性维护能力。量子算法在高维数据特征提取和故障分类方面的优势,能有效解决大规模新能源场站设备健康管理中的计算瓶颈,为功率器件(SiC/GaN)热管理预...

Zhe Wang · Han Liu · Changhao Jiang · Sijun Liu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年4月 · Vol.330

摘要 浮式液化天然气平台为海上天然气的生产、储存和转运提供了灵活的解决方案，但其高能耗运行需要可靠的电力供应。本研究探讨了利用卡诺电池提升浮式液化天然气平台供电可靠性与能源利用效率的可行性，通过有效利用液化天然气固有的冷能实现这一目标。提出了一种双级放电策略，即首先将液化天然气的冷能进行储存，随后利用低温海洋废热对其进行再加热，从而实现第二阶段的放电过程。建立了浮式液化天然气-卡诺电池系统的热力学模型，并开展了全面的能量、㶲、经济性和环境影响分析，以评估关键参数对系统性能的影响。采用基于遗传算法...

解读: 该双级放电卡诺电池技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。研究中的冷能梯级利用与多阶段放电策略,可应用于我司储能系统的热管理优化,特别是在海上平台等极端环境下提升系统往返效率。论文提出的遗传算法多目标优化方法,可集成到iSolarCloud平台的智能调度算法中,实现储...

Yunxiao Chen · Jinfu Liu · Daren Yu · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.328

摘要 为缓解过度碳排放对环境造成的压力，以风能和太阳能为代表的可变可再生能源装机容量显著增加。然而，高容量可变可再生能源的强波动性可能直接导致系统对灵活性的高需求，若不采取有效措施，将危及电力系统的可靠性与经济性。预期高质量的能源应具有较低的灵活性需求。本文旨在通过风能与太阳能的组合实现这一目标：首先，分别提出关于可变可再生能源出力、灵活性需求以及综合性能的评价指标，并基于所提指标对风能和太阳能的特性进行统计分析；其次，提出一种基于遗传算法的广域风光能源配比分配方法，并以中国东部地区为研究区域，...

解读: 该风光互补优化研究对阳光电源多条产品线具有重要价值。论文提出的灵活性需求指标可指导ST系列储能系统容量配置,通过遗传算法优化风光配比可提升PowerTitan储能系统的调度策略。SG系列光伏逆变器可结合该方法实现区域级MPPT优化,降低出力波动。研究中的综合性能评估体系可融入iSolarCloud平...

Yin Xiong · Yimo Luo · Jinqing Peng · Qiangzhi Zhang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327

准确建立光伏（PV）电池的模型对于光伏系统的仿真、评估、控制和优化至关重要。在现有的光伏模型中，二极管电路模型和桑迪亚阵列性能模型（Sandia Array Performance Model）应用较为广泛。然而，这些模型具有非线性、多模态和多变量的特性，使得精确获取模型参数变得十分困难。为解决这一问题，本研究提出了一种基于种群分割的多变异差分进化算法（PSMDE），用于光伏模型的参数提取。该算法采用所提出的分割方法，将种群动态划分为三个子种群，每个子种群采用不同的变异策略进行更新，从而有效应对...

解读: 该光伏模型参数提取算法对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化具有重要应用价值。精准的光伏电池建模可提升逆变器在复杂工况下的最大功率点跟踪精度,特别是动态光照条件下的功率预测能力(误差3.74-5.91%)。该算法可集成至iSolarCloud平台,用于电站建模仿真与预测性维护,优化ST储能系统的充放...

Pascalin Tiam Kapen · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.327

混合可再生能源系统为传统能源提供了可持续且环境友好的替代方案。然而，高昂的能源成本以及可再生资源的间歇性等问题阻碍了这些系统的广泛应用。本研究的主要创新在于开发了一种结合灰狼优化器和鲸鱼优化器的混合元启发式算法。该新型算法被用于优化一个风能/光伏/电池混合系统的容量配置，该系统旨在满足喀麦隆班焦市福措·维克多理工大学学院行政办公室的能源需求，当地频繁的停电严重干扰了学术活动。为了实现系统性能的最优化，本文构建了一个数学框架，以最小化三个关键目标函数：平准化能源成本、净现值成本以及电力供应缺失概率...

解读: 该混合元启发式算法对阳光电源风光储系统优化具有重要价值。研究针对风电/光伏/储能混合系统的容量配置优化,可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的系统集成方案设计。算法在平准化度电成本、净现值成本和缺电概率三目标优化方面表现优异,为iSolarCloud平台的智能容量规划模块提供算法创新思...

Liting Wang · Renzhi Liu · Weihua Zeng · Lixiao Zhang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 理解区域理论风能潜力对于风电规划与建设至关重要。以往的研究面临诸多挑战，包括风速数据质量不一致、分布参数中的不确定性未被量化，以及估算理论风能潜力的方法存在缺陷。因此，本研究提出了一种分层贝叶斯-蒙特卡洛框架，以概率性和分层方式处理多年期、多来源的风速数据。该框架能够量化风速分布及其参数相关的不确定性，并通过整合历史数据降低预测误差。此外，本研究在传统理论风能潜力估算方法的基础上，进一步考虑了叶片扫掠高度范围内风速和空气密度变化以及最大可能功率系数的影响。结果表明，青藏高原地区的风速分布符...

解读: 该青藏高原风电潜力评估框架对阳光电源风电变流器布局具有重要参考价值。贝叶斯-蒙特卡洛模型可量化风速分布不确定性,为ST储能系统在高原风电场的容量配置提供精准数据支撑。研究揭示的风速-空气密度垂直变化特性,可优化风电场侧储能PCS的功率预测算法和充放电策略。青藏高原60%以上区域具中高风电潜力,结合i...

Veysel Demırcı · Furkan Erman Kanb · Mehmet Seyhan · Mustafa Sarıoğlu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 水平轴风力机（HAWTs）在为可持续生态系统提供能源方面具有突出优势。因此，提高风力机的功率系数（CP）对于能源的高效利用至关重要。本研究通过实验方法考察了前缘（LE）凸缘位置对三叶片小型HAWT转子性能的影响。为此，开展了静态和动态条件下的实验研究，以确定小型HAWT的性能，并采用表面油流可视化技术获取三维流场信息。选取NACA 4412翼型，基于叶素动量（BEM）理论，利用Schmitz方程设计了最优叶片几何结构。实验在开式试验段的吹风式风洞中进行，针对转子三种不同的转速（300、40...

解读: 该前缘结节优化技术对阳光电源风电变流器产品具有重要参考价值。研究表明通过叶片气动优化可提升39.1%-63.2%功率系数,这启发我们在风电变流器控制策略中应充分考虑风机叶片气动特性变化。建议将此类流场优化思路应用于SG系列风电变流器的MPPT算法改进,通过精细化功率曲线建模提升发电效率。同时,该研究...

Haocheng Wang · Haoyu Wanga · Jing Wangc · Ding Luod 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.342

有效的热管理对于高功率器件（如金属氧化物半导体场效应晶体管）至关重要，因为过高的温度会降低其性能和可靠性。现有研究通常将热源简化为恒定功率区域，忽略了周期性热循环的影响。此外，针对循环功率负载下的热量累积问题缺乏深入研究，而在比较不同针翅几何结构时又常常忽视体积一致性。本研究通过建立一个基于碳化硅的金属氧化物半导体场效应晶体管系统的三维瞬态模型，弥补了上述不足；该系统可在150 °C以内稳定运行，并引入正弦变化的功率负载以及材料特定的产热区域。本文数值评估了不同类型相变材料、针翅形状及体积比下的...

解读: 该研究针对SiC-MOSFET周期性热循环管理,对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能系统具有重要价值。研究提出的微胶囊相变材料结合膨胀石墨方案可降温15.7%并改善均温性36.9°C,可直接应用于功率模块散热优化。圆形翅片设计和12%体积配比策略为三电平拓扑中SiC器件热管理提供量化依...

Dhoni Nagaraj · Arshad Javed · Satish Kumar Dubey · Sanket Goel · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.342

摘要 热电制冷器（TECs）利用珀尔帖效应实现高效冷却，为热管理提供了一种紧凑且可靠的解决方案。本研究通过在COMSOL Multiphysics中进行数值建模，系统地研究了关键设计参数和运行参数对器件性能的影响。分析的关键输入参数包括热电臂高度、臂间间距、输入电流以及传热系数（h）。评估的性能指标包括制冷量（Qc）、功耗、性能系数（COP）和温差（ΔT），重点在于实现最大效率。采用先进的统计方法，包括实验设计（DOE）和方差分析（ANOVA），以量化这些参数的重要性并优化TEC的性能。结果表明...

解读: 该热电制冷器多物理场优化技术对阳光电源电动汽车驱动系统及储能热管理具有重要价值。研究中的电流-热耦合建模方法可直接应用于SiC功率器件散热设计,DOE/ANOVA统计优化思路可指导ST系列PCS和充电桩的热管理系统参数整定。特别是电流输入与传热系数对COP的协同影响分析,为PowerTitan储能系...

Huichao Zhu · Pan Zhao · Zhaochun Shi · Weihan Xu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年7月 · Vol.336

摘要 为应对全球对清洁能源和淡水日益增长的需求，特别是在岛屿和沿海地区，提出了一种创新性的电-热-淡水三联产系统，该系统集成了氨燃料质子陶瓷燃料电池（NH₃-PCFC）、燃气轮机（GT）和气隙膜蒸馏（AGMD）。基于热力学、电化学、经济学及环境科学理论，建立了全面的4E（能量、㶲、经济、环境）数学分析模型，推导出多种性能评价指标，并量化了各组件中的不可逆损失。评估了系统的可靠性、可行性与竞争力，并对不同子系统、组件及运行模式的性能进行了比较。针对七个关键参数，开展了局部敏感性分析、全局输入-输出...

解读: 该氨燃料三联供系统的4E优化方法对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其多目标遗传算法优化策略可应用于PowerTitan储能系统的能量管理,通过调节充放电电流密度、温度等参数实现能效与成本的帕累托最优。系统45.78%的火用效率和94.69%的综合能效为ST系列PCS的热管理优化提供参考。特别是其敏...

Zhihao Sun · Yanyan Li · Guanchen Liao · Xianglong Luo 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.334

质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种具有前景的清洁能源技术；然而，有效的热管理仍然是一个关键挑战，尤其是在高功率密度下，温度分布不均会严重影响电堆的性能和寿命。沸腾冷却利用冷却剂的相变过程，为提升PEMFC的热管理水平提供了潜在解决方案。尽管该技术前景广阔，但其在燃料电池电堆中的实际应用尚未得到充分探索。本研究旨在通过构建性能测试平台，系统评估在沸腾冷却条件下PEMFC的温度特性和输出性能，以弥补这一研究空白。采用壁面温差（Td）和温度均匀性指数（TUI）来评价温度均匀性，并重点分析冷却剂入口...

解读: 该PEMFC沸腾冷却技术对阳光电源氢能战略布局具有重要参考价值。研究中的相变冷却方案可借鉴至大功率PCS功率器件散热,特别是ST系列储能变流器中SiC模块的热管理优化。温度均匀性提升47-58%的成果,可应用于充电桩大功率模块设计,解决功率密度提升带来的局部过热问题。多参数协同优化方法论对iSola...

Piljun Parka · Hongseok Choib · Sangwook Leeb · Sunoh Jeong 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 当前汽车制动系统行业面临的一个挑战是开发能够克服摩擦热对电机性能影响的机电制动器。然而，以往研究电机冷却性能的工作大多在环境温度低于80°C的条件下进行，并假设线圈发热是均匀的，这些假设对于机电制动（EMB）系统并不成立。本研究通过实验考虑了极端环境温度条件以及线圈非均匀发热的情况，并基于实验结果通过仿真提出了一种可承受极端热条件的混合冷却系统。该混合冷却方法结合了散热片、隔热材料和相变材料，被证明最为有效，可使线圈最高温度降低23 K。此外，在最严苛的单相电机控制策略下，混合冷却仍能将最...

解读: 该电机极端热管理技术对阳光电源电动汽车驱动系统具有重要参考价值。研究中的相变材料+散热器+隔热层混合冷却方案,可应用于我司OBC车载充电机和电机驱动器的热管理优化,特别是在高温环境下的功率器件保护。非均匀发热建模方法可借鉴至SiC/GaN功率模块的热仿真,提升充电桩和储能PCS在极端工况下的可靠性。...