Steffen Wieser · Lucas Naveau · Werner Kraft · Ruth Arregi Beristain 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 由于对可持续公共交通的需求不断增长，目前处于研发和运营阶段的电池电动轨道车辆数量日益增加。然而，乘客舱供暖所需的能量仍由车载电池提供，这在低温环境条件下尤其会导致车辆续航里程受限。热储能系统为降低电池供电的供暖能耗提供了创新的解决方案。因此，本文研究了电池电动轨道车辆中此类热储能系统的设计需求。基于Python开发了一个车辆热力学模型，并对电池电动车辆运行过程中的热能需求进行了仿真分析。环境、轨道、车辆以及HVAC（供暖、通风、空调）控制参数的场景与边界条件均依据现行轨道车辆相关规范与标准...

解读: 该研究对阳光电源储能及电动交通解决方案具有重要参考价值。轨道车辆热管理储能系统需求52-255kWh与我司PowerTitan储能系统容量匹配,可通过ST系列PCS实现高效能量调度。研究显示热储能可提升续航5.6%,验证了储能系统在电动交通领域的应用潜力。建议结合我司充电桩产品,开发轨道交通储能-充...

Hossam H.H.Mousa · Karar Mahmoud · Matti Lehtonena · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 当今，由于性能指标的恶化，集成可再生能源（RESs）带来了重大挑战，尤其是在寒冷气候条件下的不平衡微电网中。除了网络不平衡外，低辐照度、弱风速和低温等恶劣环境条件要求采用氢储能系统（HSSs）来解决可再生能源发电与负荷需求之间的季节性不匹配问题。本文提出了一种两阶段、多时间尺度的规划框架，该框架集成了可再生能源、插电式电动汽车（PEVs）、电池储能系统（BESSs）、季节性氢储能系统（HSSs）以及一种动态需求响应（DDR）机制。在短期运行层面，BESS在慢充/慢放与快充/快放两种模式下进...

解读: 该多时间尺度协调规划技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究提出的BESS快慢充放电模式可优化我司储能系统的功率调度策略,结合氢储能应对季节性波动,为PowerTitan配置长周期储能方案提供依据。动态需求响应与智能变流器的有功无功协调控制,可增强SG系列逆变...

Yuki Rhee · Fuyu Jiao · Keelan O’Neill · Saif Z.S.Al Ghafri 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 随着可再生能源技术在电力系统中的渗透率不断提高，以实现净零二氧化碳排放目标，其间歇性问题成为关键挑战之一；而提供充足的能源存储能力是应对该挑战的解决方案之一。本研究针对西澳大利亚西南互联电力系统（Southwest Interconnected System）电网，分析了2042年的未来电力需求与可再生能源发电的预测情景。所考虑的所需能源存储包括电池储能系统与在枯竭气藏中进行的地下氢储能的组合。西南互联电力系统是一个极具代表性的案例研究对象，因其是一个相对规模较大且孤立的电网，具备丰富的可...

解读: 该研究验证了电池储能系统(BESS)与氢储能协同的必要性,为阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能方案提供应用场景。研究表明BESS优先响应短期波动,氢储能应对季节性需求(约6%年需求量)。阳光电源可结合GFM控制技术优化BESS快速响应能力,通过iSolarCloud平台实现光伏-储能-...

Jingxuan Zhang · Xinyue Chang · Yixun Xue · Jia Suab 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 南极科考站严重依赖柴油发电机，运行成本高昂且环境可持续性差。为解决这一问题，本文研究了一种经济调度策略，通过引入电–氢–热混合储能系统，提升能源供应可靠性并降低对柴油的依赖。首先，构建了一种温度依赖型储能模型，以适应南极极端低温环境条件。基于该模型，设计了多时间尺度混合储能系统：短期采用锂电池应对小时级功率波动，中期采用钒氧化还原液流电池平抑日级波动，长期利用氢储能缓解季节性能量不平衡；同时设计了混合热储能系统，包含短期热储能用于缓冲快速变化的热负荷，以及长期热储能以维持稳定的供热输出。在...

解读: 该多时间尺度混合储能调度技术对阳光电源极端环境微网解决方案具有重要价值。文中温度自适应储能模型可指导ST系列PCS在极寒环境的热管理优化;短中长期储能协同策略(电池-液流电池-氢储能)与PowerTitan系统架构高度契合,可提升多时间尺度能量平衡能力;零敏感聚类算法对极夜场景的处理,可增强iSol...

Jigu Seoa · Junepyo Chab · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 本研究调查了电池电动汽车在真实使用条件下的能耗特性，特别关注在不同环境温度和驾驶工况下热管理系统的行为表现。在为期18个月的时间内，对同一辆电动汽车进行了113次道路测试，覆盖了从−10 °C到39 °C的环境温度范围以及多种道路和交通状况。本研究的一个重要贡献在于分析了热管理子系统（如热泵、电加热器和电池冷却器）的运行如何在不同环境条件和驾驶条件下影响整车的总能耗。结果表明，即使在关闭座舱空调系统的情况下，环境温度仍显著影响车辆的能耗。当座舱气候控制系统启用时，用于座舱采暖或制冷的压缩机...

解读: 该研究揭示电动汽车在不同温度下的能耗特性,对阳光电源充电桩及储能系统具有重要参考价值。研究表明-10°C时能耗比30°C高50%,热泵和电阻加热显著影响整车能耗。这为我们的充电站解决方案提供优化方向:可结合环境温度动态调整充电功率,在极端温度下预留热管理能耗裕量;ST系列PCS可针对电池冷却需求优化...

X.J.Xu · C.Y.Zha · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 开发了一种级联式热能储存系统，将钙基热化学储能（TCES）与相变储热（LHS）备用单元相结合，旨在用于中高温应用，并在类布雷顿循环卡诺电池运行条件下提升系统性能。本文研制并实验测试了一种采用Ca(OH)2/CaO的高压固定床TCES反应器，以评估其在不同蒸汽温度和压力条件下的热性能、动力学行为以及循环稳定性。此外，建立了一个全面的一维瞬态数值模型，用于模拟级联式TCES与LHS单元的耦合传热行为，并评估包括往返效率、能量密度和㶲利用率在内的热力学指标。结果表明，在反应器尺度下，当分解温度设...

解读: 该钙基热化学储能(TCES)与相变储能(LHS)级联系统研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。系统在2MPa压力下实现52.7%往返效率和342.8kWh/m³能量密度,为中高温储能场景提供新思路。可与阳光电源光热储能解决方案结合,优化卡诺电池系统的热管理策略。...

Shiwei Zhang · Xingyu Zheng · Daitian Chena · Yao Huang 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 电动汽车的快速发展对锂离子电池的热管理系统提出了更高要求，以应对高倍率充放电带来的挑战。本研究开发了一种创新的电池热管理系统（BTMS），该系统集成了具有复合吸液芯结构的超薄均热板（UTVC），以增强散热能力并提高温度均匀性。本工作的独特贡献在于设计、制造和应用一种结合铜网与烧结铜粉的复合吸液芯结构，从而实现优异的毛细性能。本文系统研究了UTVC的热性能、复合吸液芯的毛细上升行为，以及BTMS在不同工况下的冷却效率。实验结果表明，在3C放电倍率下，集成UTVC的BTMS可使电池表面最高温度...

解读: 该超薄均温板电池热管理技术对阳光电源储能系统及充电桩产品具有重要应用价值。PowerTitan储能系统在大倍率充放电工况下,采用复合毛细结构均温板可降低电芯表面温度21.9%,显著提升温度均匀性,有效抑制热点形成,延长电池寿命。该技术可优化ST系列PCS的电池热管理方案,提升3C以上倍率工况的安全性...

Zhou Chena · Xiaohua Wuab · Jianwei Maoa · Lei Gaoc 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 多个燃料电池系统与电池系统集成已成为长途重载卡车领先的动力系统配置。然而，多源架构固有的复杂性为有效的能量管理带来了重大挑战。当前针对此类混合系统的能量管理策略通常依赖于单目标优化，这限制了其在燃料效率和系统耐久性之间有效平衡的能力，特别是在动态运行条件下。本研究提出了一种双层能量管理策略，旨在优化多个燃料电池系统与电池系统之间的功率分配，从而在燃油经济性和系统寿命之间实现更优的权衡。所提出的策略包含两个层次：底层在两个并联的燃料电池子系统之间执行最优功率分配，上层则采用Q学习算法调节聚合...

解读: 该双层能源管理策略对阳光电源储能及充电桩产品具有重要借鉴价值。其多目标优化思路可应用于ST系列PCS的多电源协调控制,平衡电池寿命与系统效率。Q-learning自适应算法可集成至iSolarCloud平台,实现储能系统的预测性维护和动态功率分配。对于重卡充电站产品,该分层架构可优化充电桩与储能系统...

Zequan Lina · Qiangyan Haoa · Yu Peib · Bin Zhaoa 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 太阳能电动汽车正逐渐成为绿色城市通勤最重要的方式之一。本文研究了面向实现零碳排放目标的城市太阳能电动汽车在能量管理与能量预测方面所面临的关键挑战。提出了一种系统性的能量管理与预测方法，该方法融合了光伏发电功率预测、车辆能耗预测以及车网互动（vehicle-to-grid）技术。基于该方法，分析了太阳能电动汽车在北京和昆明两地的年度运行性能。文中比较了三种情景：（1）无光伏系统；（2）配备光伏系统但无车网互动技术；（3）同时配备光伏系统和车网互动技术。结果表明，在北京地区，相较于无车网互动技...

解读: 该零碳光伏电动车方案与阳光电源多条产品线高度契合。车载光伏发电可采用我司高效MPPT逆变技术提升转换效率,V2G双向充放电技术可整合ST系列储能变流器的双向功率控制算法,实现削峰填谷。研究中的功率预测与能量管理策略可融入iSolarCloud平台,优化充电站智能调度。特别是V2G场景下48.8%余电...

Simone Girell · Dario Alfan · Ettore Morosin · Marco Astolf · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 基于CO2的卡诺电池系统作为一种大规模、长时储能的有前景解决方案，兼具高往返效率和不受地质条件限制的优势，同时还可实现热能与冷能的共同储存。本文探讨了基于CO2的卡诺电池系统的最优设计准则，重点研究在充放电阶段共用换热器（即高温储热、低温储冷及回热器）且采用显热型固体介质作为高温储热介质的系统构型。系统的设计与性能在MATLAB环境中建模分析，针对广泛的运行工况，结合电厂部件性能的实际假设，对往返效率、能量密度以及系统占地面积进行了系统性研究。通过对数百个模拟案例进行优化分析的结果表明，在...

解读: CO2卡诺电池技术为长时储能提供新思路,其55-60%往返效率与阳光电源PowerTitan液冷储能系统形成互补。该技术的热冷双向储能特性可启发ST系列PCS在冷热电三联供场景的拓展应用。其150-250bar压力优化设计理念可借鉴于储能系统热管理优化,提升能量密度至11kWh/m³的目标与阳光电源...

Elena Rozzi · Alberto Grimaldi · Francesco D.Minuto · Andrea Lanzini · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 利用可再生能源生产氢气在推动能源系统向低碳化转型过程中可能发挥重要作用。本研究探讨了应用于工业级电能制氢系统的多种优化策略，包括混合整数线性规划（MILP）、一种结合粒子群优化（PSO）与MILP的混合框架（PSO-MILP），以及将PSO与基于规则的能量管理策略（EMS）相结合的方法。该分析评估了氢气生产的平准化成本（LCOH）、碳排放水平，以及若干关键因素的影响，如电池老化、电解槽效率、实时电价和氢负荷管理。结果表明，基于MILP的模型实现了中等水平的LCOH值（10.1–10.7 €...

解读: 该研究对阳光电源氢储能系统集成具有重要参考价值。混合PSO-MILP优化框架可应用于ST系列储能变流器与电解槽的协同调度,实现制氢成本降低9-14%同时减排27-45%。研究中的电池退化建模和分段仿射线性化方法可优化PowerTitan储能系统在工商业光伏制氢场景的能量管理策略,缩短计算时间至27小...

Faraedoon Ahmeda · Aoife M.Foleya · Sean Mc Loone · Robert J.Best 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 爱尔兰单一电力市场（Integrated Single Electricity Market, ISEM）是覆盖爱尔兰共和国和北爱尔兰的电力批发市场，其设定了到2030年实现80%可再生能源的雄心勃勃的目标。风能预计将在这一转型过程中发挥核心作用，但其固有的波动性和不确定性带来了重大挑战。本研究基于PLEXOS平台开发了一种新型电力市场模型，该模型纳入了现有的交流输电基础设施以及规划中通往大不列颠和法国的互联线路。模型使用2022年的实际数据进行了验证，并进一步扩展以评估2030年的多种情...

解读: 该研究针对80%可再生能源渗透率下的电网灵活性需求,与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统高度契合。研究强调的需求响应、储能系统与互联互通协同优化,可指导我司储能PCS的GFM/GFL控制策略升级,特别是在高比例非同步电源场景下的虚拟同步机技术应用。风电消纳、成本优化及电网稳定性分析...

Dibyendu Roya · Hadi Taghavifar · Kumar Vijayalakshmi Shivaprasad · Yaodong Wanga 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 本研究探讨了为偏远海岛社区设计的先进混合可再生能源系统配置。这些配置集成了多种技术，包括风力涡轮机、光伏板、燃料电池、柴油发电机、蓄电池、逆变器、电解槽和氢气储存罐，从而实现能源生产、存储与管理的协同化方法。系统产生的多余电能被用于电池充电和绿色氢气生产，增强了系统的灵活性与韧性。对各类系统配置进行了详细的经济技术与环境评估。此外，采用基于理想解相似度排序法（Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution）...

解读: 该混合可再生能源系统研究对阳光电源离网型储能解决方案具有重要参考价值。研究中的多能源协同配置(光伏+风电+储能+氢能)与我司PowerTitan储能系统、ST系列PCS及光伏逆变器产品线高度契合。TOPSIS多准则决策方法可应用于iSolarCloud平台的智能能量管理优化,特别是在海岛等离网场景中...

Khadim Ullah Jana · Ghjuvan Antone Faggianelli · Jean-Laurent Duchaud · Anne Migan-Dubois 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 本文提出了一种实用、非侵入式的两步放电方法，用于估计在实际运行条件下工作的VRLA-Gel蓄电池组的剩余可用容量，该方法无需拆解电池或依赖历史电池管理系统（BMS）数据。所提出的方法首先通过短脉冲放电快速识别出性能良好和性能欠佳的电池，依据是电压下降幅度和放电轨迹。这一初步筛选使测试时间减少了近50%。随后进行分阶段放电阶段，通过将容量趋势映射到参考散点图上，进一步将剩余的性能欠佳电池细分为“一般”和“弱”两类。在第一步中，基于具有未知使用历史的单体VRLA-Gel电池，根据其动态特性建立...

解读: 该VRLA-Gel电池现场评估技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要应用价值。该方法通过两步放电测试实现90%以上分类准确率,无需历史BMS数据即可评估电池剩余容量,特别适用于改造项目。可集成至iSolarCloud平台实现预测性运维,优化电池全生命周期管理,延缓更换周期降...

Lijun Shiab1 · Yanming Liub1 · Chaoyan Sunc · Yingjun Guoc 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

太阳能光伏发电系统在解决偏远寒冷地区农村能源问题方面具有重要作用。本研究提出了一种创新的离网型光伏能源供应系统，该系统区分了电能与热能之间的能量品位差异。夜间供暖需求主要由热能储存系统满足，而生活用电则通过每栋建筑配置的紧凑型3.12 kWh电池进行灵活管理，以最小化投资成本。引入变功率技术，实现热能输出与太阳能发电的精确匹配。研究结果表明，在严寒季节，该系统在不依赖电网的情况下可实现90.5%的光伏发电消纳率，全天维持平均室内温度15.2°C，并达到100%的太阳能占比。太阳能储热墙最多可储存...

解读: 该光伏-热储能耦合系统为阳光电源户用离网解决方案提供创新思路。系统通过能量品位分级利用,夜间采暖需求由热储能满足,仅配置3.12kWh小容量电池应对生活用电,光伏消纳率达90.5%,显著降低储能成本。可结合阳光ST系列PCS与SG户用逆变器,通过变功率热交换技术优化MPPT控制策略,在严寒地区实现1...

Yaoyao He · Yifan Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 随着能源结构的演变和共享经济的兴起，共享储能有望成为应对风能和太阳能波动、管理能源需求并提升系统灵活性的标准手段。本文提出一种面向多微电网系统的共享储能配置双层优化方法，聚焦于冷热电联供（CCHP）系统的经济效率。该方法考虑退役电池的残余价值，以促进未来电池回收利用并提高能源利用效率。上层模型解决储能容量配置问题，下层模型优化系统运行策略。通过引入Karush–Kuhn–Tucker（KKT）条件，将下层模型的约束条件嵌入上层模型，并采用大M法（Big-M method）实现线性化处理。通...

解读: 该共享储能优化配置研究对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。论文提出的退役电池残值评估模型可指导我司储能系统全生命周期管理策略,特别是12年退役节点规划与梯次利用。双层优化方法可集成至iSolarCloud平台,实现多微网场景下的容量配置与运行优化。研究显示共享模式...

Evaggelia Nivolianit · Yannis L.Karnava · George Chatziaslanoglo · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 近海航运的脱碳需要采取多方面的综合策略，其中先进的电池技术和可再生能源（RES）为实现零排放海上运输提供了可行路径。尽管电池驱动的储能系统已在多个行业得到广泛应用，但由于频繁的短时靠港停泊以及对高效岸基充电基础设施的需求，其在近海航运中的集成应用仍面临挑战。本研究旨在识别适用于混合动力船舶的最合适电池技术，以平衡环境与经济因素。通过分析七种不同的电气化配置方案，这些方案整合了光伏能源以及包括铅酸、锂离子和镍铁在内的多种电池技术，本研究评估了在不同放电深度（DOD）和调度策略下的系统性能。针...

解读: 该混合动力船舶储能研究对阳光电源海事电气化解决方案具有重要参考价值。研究中的光伏-储能混合配置与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统技术路线高度契合,可应用于港口岸电充电站开发。文中对比的多种优化算法(GA/GOA/GWO等)可借鉴用于优化我司储能系统能量管理策略和充放电控制算法。研究强...

Changyi Xiea · Yuanyuan Wangb · Xiaokun Gub · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

储能对于提高间歇性可再生能源的利用至关重要。在现有技术中，金属氢化物基氢储能具有高安全性、紧凑性和适用于长周期应用的优势。然而，其应用受到显著热管理挑战的限制，包括吸氢过程中的放热以及脱氢所需的热量输入。本研究提出了一种集成了多种储能形式的综合能源系统，将金属氢化物氢储能与热能和电能储能相结合，以增强多能协同能力。其中一项关键创新是引入相变材料（PCM）储热装置，用于回收氢气吸收过程及燃料电池运行过程中产生的热量，并将其再利用于氢气脱附和供热。本文构建了一个两阶段协同优化框架：第一阶段确定可再生...

解读: 该多能协同储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要启示。研究中的氢储能-热储能-电储能混合架构,可与我司PowerTitan储能系统形成互补:通过集成相变材料(PCM)热管理模块,可优化电池热控制并降低HVAC能耗;两阶段协同优化框架可融入iSolarCloud平台,实现光伏-储能-氢能的智能调度...

Yonggang Lia · Yaotong Sua · Yuanjin Zhang · Weinong Wub 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 为了促进可再生能源的广泛应用，综合能源系统（IES）的研究已成为关键。然而，多能系统的协调运行以及电池的耐久性约束，尤其是在混合储能系统（HESS）中的问题，仍然是重大挑战，制约了系统的经济效率与运行可靠性。本研究提出了一种短期能量调度模型，通过优化混合储能系统的退化成本来应对上述挑战。首先，建立了集成混合储能系统的能量管理系统框架。随后，基于各设备的运行特性，分别构建了化学电池、电解槽以及质子交换膜燃料电池（PEMFC）的退化成本模型。此外，为弥补现有方法在储能系统不同动态响应能力方面处...

解读: 该多时间尺度调度技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的化学电池与氢储能分层调度策略,可直接应用于我司混合储能解决方案优化:ST系列PCS负责快时间尺度响应,氢储能系统承担慢时间尺度调度。退化成本模型可集成至iSolarCloud平台,实现预测性维护和全生...

Meghavin Bhatasan · Amy Marie Marconne · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 由于功率密度不断提高以及功率分布日益动态化，热管理在电力电子模块中正发挥着越来越关键的作用，尤其是在汽车应用领域。相变材料（PCM）已成为这些模块中有效热管理的一种有前景的解决方案。然而，目前对于使用PCM时这些模块的热行为理解仍存在不足，特别是在考虑实际器件几何结构和功率分布方面。本文评估了包含基于相变材料的热能存储（TES）的新模块架构相对于传统架构的热性能。我们基于驾驶循环提取出真实的瞬态热负荷条件进行分析，并采用三个性能指标进行全面的性能比较：平均时间最大温升、最大温升速率以及瞬态...

解读: 该相变材料热管理技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要价值。针对OBC充电机、电机驱动器等功率模块,PCM热缓冲可有效应对瞬态热冲击,抑制温度峰值达33%。双面冷却+铜基复合PCM架构可优化SiC/GaN器件散热设计,提升功率密度。该技术还可回收废热用于电池预热,降低能耗。建议在ST系列PCS和充...