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综合能源领域独立和并网可再生能源系统多目标优化设计的受控非支配排序遗传算法
Controlled Non-Dominated Sorting Genetic Algorithms for Multi-Objective Optimal Design of Standalone and Grid-Connected Renewable Energy Systems in Integrated Energy Sectors
Hamza El Hafdaoui · Ahmed Khallaayoun · Salah Al-Majeed · IEEE Access · 2025年1月
非支配排序遗传算法因其在优化可再生能源系统中的鲁棒性和灵活性而受认可,通过处理多目标和生成多样Pareto最优解超越传统方法。然而随机初始种群和变异导致的低效率可影响处理时间和错误率。本研究引入受控非支配排序遗传算法,通过受控种群初始化和变异机制增强优化。与传统非支配排序遗传算法相比,受控版本显示卓越性能,在高能源需求下实现2.4%错误降低、117%更低任务违规率和157%更快处理时间。摩洛哥Ifrane旅游村具有显著季节能源需求的案例研究说明算法应用。结果显示考虑潜在电网出口机会的独立和并网系...
解读: 该多目标优化算法对阳光电源可再生能源系统设计有重要应用价值。阳光光储系统配置需要平衡多个目标如成本、可靠性和环保性。受控遗传算法的性能优势可应用于阳光iSolarCloud平台的系统优化工具。独立和并网双场景分析与阳光微电网和并网储能业务一致。净现值和平准化成本优化对阳光项目经济性评估至关重要。该研...
电动汽车动力系统技术综述:分类、广泛采用的拓扑及未来挑战
Critical Review on Powertrain Technologies for Electric Vehicles: Classification, Broadly Adopted Topologies, and Future Challenges
Sadeq Ali Qasem Mohammed · Samer Saleh Hakami · Mahmoud Kassas · Mohammad M. Almuhaini · IEEE Access · 2025年1月
电动汽车EV转型的核心在于驱动系统,用电机和电池替代传统内燃机ICE。然而电池限制、能量密度、充电速度、充电基础设施不足、成本和关键材料依赖等问题阻碍EV推广。本文全面综述EV动力系统技术,讨论高效充电系统和高输出功率所需的关键要素。通过采用先进功率电子器件如SiC和GaN、高效功率拓扑、固态电池和硅负极电池、热管理等技术可实现这些目标。文章探讨阻碍EV性能的关键技术挑战及解决方案,明确分类最新动力系统技术、广泛采用的变换器及未来趋势,包括下一代固态电池突破和充电站可及性改善,并提供可再生能源集...
解读: 该综述与阳光电源新能源汽车电驱控产品线高度契合。阳光重点发展SiC和GaN功率器件在车载充电机OBC和电驱系统中的应用,提升功率密度和效率。阳光车载OBC支持快充协议,与文中提到的高功率充电系统一致。该综述强调的热管理技术对阳光电驱产品的可靠性提升有重要参考价值。阳光还可结合光储充一体化方案,将可再...
高K介质包裹GaN环栅场效应管在IoT系统中的高频器件设计与分析
Design and Analysis of High-K Wrapped GaN GAA FET as High-Frequency Device in IOT Systems
Sneha Singh · Rudra Sankar Dhar · Amit Banerjee · Vinay Gupta · IEEE Access · 2025年1月
基于氮化镓GaN的栅堆叠GS环绕栅场效应管GAA FET因其卓越材料特性如高电子迁移率、宽禁带和优越热稳定性,成为下一代节能电子设备有前途候选。本研究聚焦GaN基GAA FET的直流和交流性能评估,结合高k介电间隔层和源漏欠覆盖工程。直流分析参数如亚阈值斜率、阈值电压、漏电流、泄漏电流和电流比。相比所提2nm技术节点IRDS2025,关态泄漏电流降低约95%、开关比提升约606%。此外,亚阈值摆幅优化约65mV/decade,表明卓越泄漏控制和开关性能。交流分析评估关键品质因数包括跨导、截止频率...
解读: 该GaN器件技术对阳光电源功率半导体研发具有重要参考价值。阳光在储能变流器和光伏逆变器中应用GaN器件追求更高开关频率和更低损耗。该研究的高k介质间隔层和欠覆盖设计可启发阳光GaN功率器件优化,降低寄生电容,提升开关速度103%。在高频应用中,该器件的低亚阈值摆幅(65mV/decade)和高开关比...
基于TCN-Transformer模型的多物理场变压器异常状态识别
Transformer Abnormal State Identification Based on TCN-Transformer Model in Multiphysics
Junjie Feng · Ruosong Shang · Ming Zhang · Guojun Jiang 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
变压器是电力系统关键组件,其运行稳定性对确保电网安全可靠性起决定性作用。为应对实际运行中负荷和环境因素影响准确评估变压器健康的挑战,本文分析变压器的电气、热和振动特性。采用k-means++算法根据变压器负荷电流、环境温度和运行电压三个关键参数分类运行条件。提出基于时序卷积网络-Transformer(TCN-Transformer)的融合模型识别变压器异常运行状态。以500kV变压器为例进行实验。结果表明,所提TCN-Transformer模型在预测精度方面显著优于对比算法。模型有效捕获数据内...
解读: 该多物理场诊断技术对阳光电源储能变压器和箱变监测具有应用价值。阳光大型光伏电站和储能站配备大量箱式变压器,需要实时健康监测和异常预警。该研究的TCN-Transformer模型集成电气、热和振动多维数据,可应用于阳光箱变智能监控系统,实现异常状态早期识别。在储能电站中,变压器异常可能导致系统停机和经...
评估电动汽车无线充电技术:感应式、电容式及混合式系统的效率与实际应用
Evaluating Wireless Power Transfer Technologies for Electric Vehicles: Efficiency and Practical Implementation of Inductive, Capacitive, and Hybrid Systems
Thamvarit Singhavilai · Jarurote Tippayachai · Kamon Jirasereeamornkul · Chainarin Ekkaravarodome 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
本研究评估了用于电动汽车的无线电力传输(WPT)技术,重点分析感应式(IPT)、电容式(CPT)和混合式(HPT)系统。通过遵循WPT标准并结合文献开展实验,测量系统效率、波形平滑度、热损耗及电磁场暴露水平。结果表明,IPT在较低频率下具有更高效率、更平稳的波形和更低的电磁辐射,且电路设计简洁,实用性更强。同时考察了地面间隙与错位对性能的影响,并探讨了三类系统的安全性问题及应对策略。
解读: 该研究对阳光电源新能源汽车业务线具有重要参考价值。IPT无线充电技术的高效率、低EMI特性可应用于充电桩产品升级,开发静态/动态无线充电解决方案。研究中的地面间隙与错位容差分析,可指导车载OBC与地面充电板的耦合机构设计,提升用户体验。混合式HPT系统的拓扑结构与阳光电源在SiC/GaN功率器件及三...
使用改进Harris鹰优化协调设计电力系统稳定器和虚拟惯量控制以改善电力系统稳定性
Coordinated Design of Power System Stabilizer and Virtual Inertia Control Using Modified Harris Hawk Optimization for Improving Power System Stability
Mohamad Almas Prakasa · Imam Robandi · Alberto Borghetti · Muhammad Ruswandi Djalal 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
当前时代电力系统稳定性因可再生能源整合趋势面临典型问题,该趋势使电力系统控制器间协调对维持广泛运行行为下的稳定性至关重要。本文提出电力系统稳定器和虚拟惯量控制协调设计改善整合可再生能源的电力系统稳定性。所提方法使用改进的Harris鹰优化与记忆保存策略,通过各种仿真找到电力系统稳定器-虚拟惯量控制全局参数的平衡点确保可扩展性。电力系统稳定器专注于从柴油机、火电和水轮机等传统发电机侧提升稳定性,改进虚拟惯量控制设计提出通过虚拟惯量仿真从可再生能源侧提升稳定性,整合风力发电机、太阳能光伏和储能系统。...
解读: 该虚拟惯量控制技术是阳光电源构网型储能系统的核心能力。阳光ST系列储能变流器支持GFM构网模式,该研究的PSS-VIC协调设计可进一步提升系统稳定性。阳光可将该优化算法集成到EMS能量管理系统,实现储能系统虚拟惯量的智能调节,增强电网惯量支撑能力,改善频率稳定性41%-71%,支持高比例新能源并网,...
电动汽车充电系统中宽禁带器件维也纳整流器的可靠性测试
Reliability Test on Vienna Rectifier for Wide Bandgap Devices in EV Charging Systems
Bharaneedharan Balasundaram · P. Suresh · Parvathy Rajendran · It Ee Lee 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
本研究考察维也纳整流器配置中几种电子元件的可靠性,这是功率转换系统的关键拓扑。由于当今电力电子对效率、功率密度和运行可靠性要求更高,元件选择越来越重要。研究包括极端可靠性测试如温度循环、电气过载和高频长时间运行。GaN MOSFET在多方面优于Si和SiC MOSFET,如降低导通和开关损耗、更好热管理和随时间更一致的性能。虽然GaN MOSFET总体和特别在高频高温下性能更好,SiC MOSFET相比传统Si器件显示一些改进。电容、二极管、MOSFET和电感在不同应力条件下测试可靠性。二极管和...
解读: 该宽禁带器件可靠性研究对阳光电源充电桩产品具有核心价值。阳光在电动汽车充电领域布局快充桩和充电站,GaN和SiC器件是关键技术。该维也纳整流器可靠性测试结果验证了阳光SiC/GaN器件应用策略的正确性。阳光可优化充电模块设计,采用GaN器件提升高频性能和功率密度,降低热应力和提升系统可靠性,支持80...
电池动力全电推进短途通勤飞机的可行性研究
Feasibility of Battery-Powered All-Electric Propulsion for Short-Haul Commuter Aircraft
Markus Aasen Anker · Christian Hartmann · Jonas Kristiansen Nøland · IEEE Access · 2025年1月
本文开发详细等效电路模型评估全电推进系统尺寸,应用于挪威9座和19座短途通勤飞机。从1500个200海里以下航线获取任务剖面数据,回归分析显示巡航功率约为起飞爬升功率的43%。研究表明现有技术性能下,总重量超过最大起飞重量,主要由电池和热管理系统驱动。最短航线几乎满足重量要求但受功率输出约束而非储能约束,引入电池尺寸新标准。短途功率约束确保剩余储能,减少飞机改航备用需求;长途则改航储能需求主导。结论:短期内实现挪威短途网络全电动力飞行的唯一可行手段是减少座位容量或总载荷。
解读: 该航空电池技术研究对阳光电源高能量密度储能系统有借鉴意义。虽然阳光主营地面储能,但航空级电池的高功率密度和热管理技术可应用于阳光快速响应储能系统。该研究的功率-能量解耦设计理念可优化阳光调频调峰储能产品,针对不同应用场景优化电池和功率变换器配比,提升系统性价比和适应性。...
基于边缘计算的光伏阵列故障诊断系统:深度学习轻量化部署
Optimization of a Novel FOPIDN-(1+PIDN) Controller for Renewable Integrated Multi-Area Load Frequency Control System With Non-Linearities
Shreekanta Kumar Ojha · Maddela Chinna Obaiah · IEEE Access · 2025年1月
光伏阵列故障诊断依赖云平台处理存在延迟和通信成本问题,边缘计算提供本地化诊断能力。本文提出基于边缘计算的故障诊断系统,通过轻量化深度学习模型实现组件级故障的实时检测和定位。
解读: 该边缘智能诊断技术可集成到阳光电源智能光伏逆变器。通过在逆变器端部署轻量化AI模型,实现光伏阵列的实时故障检测,降低云端通信依赖,提升故障响应速度,为分布式光伏电站提供智能运维能力。...
PWM驱动感应电机的多物理场耦合高级表征框架
A Coupled Multiphysics Framework for Advanced Characterization of PWM-Driven Induction Motors
Omolbanin Taqavi · Pengzhao Song · Alexandre J. Bourgault · Ze Li 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
高性能电机设计需要电磁、机械和热多物理域的复杂集成。本文提出逆变器驱动牵引感应电机的半解析多物理场评估框架。集成电磁模型评估转子定子电流、牵引特性和气隙磁通密度;振声模型预测电磁力引起的噪声振动;三维节点网络热模型捕获瞬态温度分布。这些高效模型无缝集成统一框架,支持精确高效分析和优化工具集成。在封闭感应电机原型上验证,经有限元分析和实验测试确认,为电机多物理场性能评估提供新方法,适用于各类应用和机型。
解读: 该多物理场仿真技术是阳光电源电机驱动产品开发的关键工具。阳光在新能源汽车电机控制器领域需要类似的电磁-热-振动耦合分析能力。该框架可集成到阳光电机驱动系统设计流程,优化PWM调制策略,降低电磁噪声和振动。结合阳光SiC器件应用经验,该技术可提升电机系统效率至96%以上,延长电机寿命,增强NVH性能。...
基于数字孪生的储能系统电池热管理优化与寿命预测
Reliability Issues and Degradation Mechanisms of p-GaN Gated E-Mode AlGaN/GaN Power HEMTs: A Critical Review
J. Ajayan · Asisa Kumar Panigrahy · Sachidananda Sen · Maneesh Kumar 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
储能系统电池热管理对性能和寿命至关重要,传统控制策略缺乏预见性。本文提出基于数字孪生的热管理优化方法,通过实时热仿真和寿命预测模型优化冷却策略,延长电池循环寿命。
解读: 该数字孪生热管理技术可应用于阳光电源ST系列储能系统。通过虚实融合的热管理优化,提升电池一致性和循环寿命,降低热管理能耗,实现储能系统的精细化温度控制,为大规模储能电站提供智能热管理方案。...
铜夹片特性对Dr.MOS封装热性能的影响
Effect of Clip Characteristics on Thermal Performance of Dr.MOS Packages
Hao-Lin Yen · Fang-I Lai · IEEE Access · 2025年1月
研究探讨了铜夹片设计对驱动MOSFET封装热性能的影响,以优化微电子元件的散热效率。实验检验了四个关键变量:夹片厚度、材料、附着材料和镀层材料。结果表明夹片厚度从0.15mm增至0.2mm可使热阻降低2.1%(从3.3667°C/W降至3.2958°C/W)。使用高导热率的C1100铜(391 W/m-K)进一步降低热阻改善整体散热。采用SAC305等高导电粘合剂改善了夹片与晶圆间的热界面,石墨烯涂层增强了热稳定性和耐腐蚀性。在12V和19V高压条件下,较厚铜夹片和更好附着材料的封装显著降低表面...
解读: 该Dr.MOS热管理研究对阳光电源功率器件封装优化具有直接指导价值。研究中铜夹片厚度和材料选择对热阻的影响与阳光SiC/GaN功率模块的散热设计高度相关。SAC305焊接工艺和石墨烯涂层技术可应用于阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率模块封装改进,在高电压工况下显著降温的结果为阳光150...
智能建筑舒适度与能耗的技术分析:调度、智能传感器和物联网三级自动化
Technical Analysis of Comfort and Energy Consumption in Smart Buildings With Three Levels of Automation: Scheduling, Smart Sensors, and IoT
Rahmat Aazami · Mohammad Moradi · Mohammadamin Shirkhani · Ambe Harrison 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
能源消耗和效率以及居住者福祉是各行业特别是工业和住宅领域的关键全球挑战。多层次建筑自动化在应对这些挑战中发挥关键作用。本研究评估三种不同自动化层次——基于调度、基于传感器和物联网IoT控制,允许清晰对比各系统在管理能耗和增强居住者舒适度方面的有效性。该方法通过识别最优平衡能效与热舒适要求的控制层次简化决策过程,特别是在住宅环境。第四次工业革命标志的IoT集成到建筑控制系统进一步增强这些能力。建筑自动化和控制系统可分为标准和先进系统。传统控制方法无法满足智能建筑日益复杂的需求。然而在智能建筑设计中...
解读: 该智能建筑自动化技术对阳光电源户用和工商业光储系统的能量管理有借鉴意义。阳光户用光储解决方案可集成建筑能源管理功能,优化HVAC等负荷用电。IoT控制技术与阳光iSolarCloud平台理念一致。三级自动化对比分析方法可应用于阳光评估不同智能化方案的性价比。能效与舒适度平衡优化对阳光开发用户友好的能...
三维集成电路热管理技术最新进展综述
Recent Developments in Thermal Management of 3D ICs: A Review
Fen Guo · Zhao-Jun Suo · Xin Xi · Yu Bi 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
三维集成电路3D IC已成为集成电路重要方向,带来更高集成度、更高功率密度和更短导线长度。然而热管理挑战成为3D集成发展的关键限制之一,迫切需要解决方案。为应对这一挑战,研究人员深入调查3D IC关键结构内的传热技术。本文旨在综述热管理技术文献,特别强调三个关键领域的进展:热界面材料TIM、硅通孔TSV和散热器设计。TIM、TSV和散热器结构的持续研究创新为解决3D IC热管理问题提供了多样化方法和技术解决方案。期望该综述文章能帮助学术界和工业界研究人员了解3D IC传热最新技术,提供更好的研究...
解读: 该3D IC热管理技术对阳光电源功率模块封装具有重要参考价值。阳光SiC和GaN功率器件采用高集成度封装,面临严峻的热管理挑战。该研究的热界面材料和散热器优化方法可应用于阳光储能变流器和光伏逆变器的功率模块设计。通过优化TIM材料选择和散热结构设计,降低器件结温,提升功率密度和可靠性。结合阳光三电平...
分布式光纤传感技术在地下储气井实时监测中的大规模实验验证
Large-Scale Experimental Validation of Real-Time Monitoring in Underground Gas Storage Wells Using Distributed Fiber Optic Sensing
Linqing Luo · Diana Abdulhameed · Gang Tao · Tianchen Xu 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
地下储气库UGS对平衡天然气供需至关重要,但面临井变形和气体泄漏等多重风险。现有井检测方法常需暂停运营,导致检测频率低且延迟问题发现。本研究探索分布式光纤传感DFOS技术,集成分布式温度DTS和应变DSS传感,实现不干扰井运行的完整性监测。由于在运行井引入风险不切实际,进行了实验室模拟井筒测试,包括温度变化、气体泄漏检测和加速循环压力测试。设计新型井下光纤电缆用单根光纤测量温度和应变。结果显示DFOS系统可识别注气和采气运营的热事件、旧井套管泄漏,以及新建井套管后水泥泄漏,最低检测泄漏率1.5升...
解读: 该光纤传感技术对阳光电源压缩空气储能和氢能系统具有重要应用价值。阳光在新型储能领域布局压缩空气储能和绿氢项目,需要可靠的气体泄漏监测技术。该DFOS系统的分布式温度和应变监测能力可应用于阳光储能系统的管道和容器监测,实现实时泄漏检测和结构健康评估。结合阳光储能变流器的边缘计算能力,该技术可集成到智慧...
低轨边缘基础设施的资源分配:分类、综述和研究挑战
Resource Allocation on Low-Earth Orbit Edge Infrastructure: Taxonomy, Survey, and Research Challenges
Fábio Diniz Rossi · Paulo Silas Severo de Souza · Marcelo Caggiani Luizelli · IEEE Access · 2025年1月
低轨边缘计算将空间技术与边缘计算相结合,增强连接性并降低延迟,解决地面基础设施的关键局限。通过利用低轨卫星,该范式实现全球低延迟数据处理,应用于遥感、地球观测和全球通信。然而也带来资源分配、热管理和空间碎片缓解方面的挑战。本文提供低轨边缘环境资源分配策略的全面分类和深入综述,识别关键挑战和未来研究方向。
解读: 该低轨边缘计算技术对阳光电源全球化业务布局具有前瞻价值。阳光在全球部署大量光伏储能项目,偏远地区的通信和数据处理是挑战。该卫星边缘计算方案可优化阳光全球电站的远程监控和数据传输,结合iSolarCloud云平台实现全球电站统一运维管理,降低通信成本,提升运维响应速度,支撑阳光国际化战略。...