Zhidong Chen · Yinshui Xia · Ge Shi · Xiudeng Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

本文提出了一种独立于反相因子的压电能量收集连续最大功率点跟踪（MPPT）技术。该方法基于所提出的分数微分电压（FDV）法，通过在连续能量收集过程中采样工作压电换能器（PZT）的峰值电压和反相电压实现MPPT，无需断开PZT或预先测量接口电路的反相因子。接口电路采用自供电无整流同步电感开关（ReL-SSHI）结构。实验结果表明，该MPPT方法可使ReL-SSHI电路在不同PZT和电感条件下均保持最大功率输出，MPPT峰值效率达98%。

解读: 该独立于反相因子的连续MPPT技术对阳光电源具有重要借鉴价值。虽然研究聚焦压电能量收集，但其核心思想——通过采样峰值电压和反相电压实现无需断开负载的连续MPPT，可迁移至SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化中，特别是在快速变化工况下提升跟踪连续性。该方法的分数微分电压（FDV）技术可启发ST储能变流...

Mikhail Vasiliev · Victor Rosenberg · James Bullock · Mulvaney A. Paul · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288

本文报道了对安装在实地的大面积发光太阳能聚光器（LSC）基窗户长期监测其能量收集趋势的结果。描述了这些非常规、集成于窗户中的光伏器件的主要特征和与材料相关的方面，以及用于评估其性能的实验室技术。介绍了适用于评估随季节变化和设计差异影响的实地性能特征的新统计方法。利用长期观测数据集，识别出传统光伏器件与基于LSC的光伏器件之间的关键性能差异。实验结果表明，在恶劣天气条件下，配备三维结构光伏模块和荧光聚合物中间层的窗户通常比屋顶安装的硅基光伏组件具有更高的能量产出稳定性。本文提出了一种用于量化能量产...

解读: 该LSC光伏窗技术的长期性能监测方法对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化具有重要参考价值。研究揭示的非常规光伏在弱光和恶劣天气下的高稳定性特征,可指导我们优化MPPT算法以适应墙面安装、混合朝向等复杂场景。提出的能量收益稳定性量化参数可集成到iSolarCloud平台,用于预测性维护和多场景性能基...

Yunfeng Wanga · Haibao Mua · Shasha Heb · Shuai Wanga 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 输电线路上传感器的供电困难且维护不便。传统的供电方式采用电池，存在工作寿命短、更换成本高以及严重污染等问题，输电线路节点处的供电可持续性与可靠性面临严峻挑战。本研究基于摩擦纳米发电机原理及环境能量采集技术，设计并构建了一种低成本、轻量化的输电线路振动能量采集与自供能振动监测装置。在传感组件方面，通过结构与材料的优化设计，使传感用TENG的输出性能较原始结构提升了6.9倍；采用柔性兔毛显著提高了传感器的耐久性，实现了高灵敏度的振动检测（39 nA/Hz@位移：6 mm）。在能量采集方面，使用...

解读: 该摩擦纳米发电机技术为阳光电源智能运维体系提供创新思路。针对输电线路传感器供电难题,可应用于iSolarCloud平台的分布式光伏电站线路监测节点,替代传统电池供电方案。其微风振动能量采集特性与阳光电源储能系统ST系列的能量管理理念契合,可探索将TENG技术集成到充电桩站点环境监测模块,实现免维护自...

Xiaoguang Song · Zhiqiang Lan · Kunru Li · Shuo Qian 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

提出了一种具备自动储能与释能机制的高性能微型能量收集器，可实现低频随机振动能量的有效俘获并输出稳定的电能。该装置通过非线性力学结构增强宽带响应能力，结合内部能量调控模块，显著提升了在不规则、低频激励下的能量转换效率与输出稳定性。实验结果表明，在宽频带随机激励下，其稳态输出性能优异，适用于低功耗无线传感节点等自供能应用场景。

解读: 该微型能量收集器的自动储能与释能机制对阳光电源储能系统具有重要启发价值。其非线性宽带响应技术可应用于ST系列储能变流器的辅助供电模块，为低功耗监控传感器提供自供能方案，降低系统待机能耗。稳态输出调控策略可借鉴至PowerTitan储能系统的能量管理算法，优化不规则充放电工况下的功率平滑输出。该技术在...

Yongxing Zhang · Zhicong Huang · Jing Bian · Junwei Liu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 多自由度波浪能转换器（MDWEC）因其高效捕获波浪能的潜力而受到广泛关注。然而，现有的MDWEC设计很少考虑浮体与动力输出装置（PTO）之间的耦合运动，导致能量捕获效率下降。为弥补这一研究空白，本文探讨了应用于MDWEC能量捕获场景中的主动驱动机械结构的解耦机制。该解耦机制使PTO的工作轴能够与浮体的运动自由度（DOF）一一对应，从而克服由耦合运动引起的MDWEC能量捕获效率受限的问题。为验证该理念，本文根据实际海况提出了一种新型多自由度解耦波浪能转换器（MDD-WEC）。建立了多物理场数...

解读: 该多自由度解耦机制对阳光电源电驱动系统具有重要借鉴价值。论文提出的PTO与运动自由度一对一对齐的解耦思想,可应用于电动汽车多电机驱动系统优化,通过独立控制各电机PTO参数,提升能量转换效率。其多物理域建模方法与阳光电源SiC驱动器的三电平拓扑控制策略相契合,可优化电机驱动的扭矩解耦控制。实验验证的参...

Hao Wang · Tengfei Liu · Zutao Zhang · Dabing Luo 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 智能铁路的发展对先进的铁路物联网（IoRT）系统提出了迫切需求，其中主要挑战之一是为偏远的IoRT节点提供持续电力供应。一种可行方案是在强风区域将风能收集装置集成于风屏障中，从而同时实现防风与能量采集功能。本研究提出了一种名为“风之花”（Wind-Blossom, WB）的风能采集装置，将其应用于铁路屏障中，兼具防风、能量采集和风速自感知功能，旨在构建可长期运行的铁路状态监测IoRT系统。WB的设计采用阿基米德螺旋转子与风透镜结构，以实现高效的风能采集与风力削弱效果。该装置集成了电磁与摩擦...

解读: 该铁路风能采集与自感知技术对阳光电源新能源基础设施布局具有启发意义。其混合发电机制(电磁+摩擦纳米发电)可借鉴至光储充一体站的微能量采集系统,为偏远监测节点供电。风速自感知原理可应用于iSolarCloud平台的环境监测模块,提升风光互补电站的预测性维护能力。该多功能集成思路与阳光电源ST储能系统的...

Hongbo Zhu · Ting Liu · Yinglin Wang · Chunliang Wang 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

摘要：高效的光吸收对于近红外（NIR）硫化铅（PbS）胶体量子点太阳能电池（CQDSCs）至关重要，这是一种具有宽带太阳光吸收、高稳定性、溶液可加工性和高理论效率的新兴光伏技术。然而，由于PbS量子点（QDs）本征的高折射率以及在近红外区域吸收系数不足，实现PbS CQDSCs的高效光捕获仍然具有挑战性。本文提出了一种双重增强策略，采用具有亚波长蛾眼结构的三维（3D）ZnO，同时实现宽带减反射和近红外光捕获。光学模拟证明，该策略能够构建折射率梯度，显著降低宽波长范围内的菲涅尔反射，并在PbS量子...

解读: 该三维蛾眼结构光捕获技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有重要启示。PbS量子点太阳能电池通过亚波长结构实现宽带抗反射和近红外光陷阱的双重增强策略,可提升15%光捕获能力,近红外波段增益达60%。这一技术路径可应用于优化光伏组件端的MPPT算法,特别是弱光和近红外光谱条件下的发电效率提升。对...

Takaya Sugiura · Yuta Watanabe · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年4月

本研究探索了在能量收集应用中保护互补金属氧化物半导体（CMOS）场效应晶体管（FET）和PN二极管免受体载流子污染的策略。能量收集过程会在体区产生过多载流子，这些载流子可能会从p（P型衬底）/n（N阱）结或无三阱结构的NMOSFET进入PMOS区。为解决这一问题，本研究考察了保护环结构通过复合周边载流子来保护CMOSFET和PN二极管的有效性。CMOSFET周围未钝化金属的形成可在载流子进入PMOSFET的N阱区或NMOSFET本身之前促进载流子的消除，从而改善两种场效应晶体管的关态特性。对于P...

解读: 该保护环设计技术对阳光电源功率器件集成方案具有重要参考价值。在SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的ASIC芯片设计中，优化的N/P型保护环结构可有效抑制CMOS器件的寄生闩锁效应，提升功率控制芯片在高压大电流环境下的可靠性。特别是在1500V高压系统中，该技术可降低相邻功率器件间的载流子干扰，减少漏...

Jinho Yang · Hyunjoong Lee · Jun Soo Cho · Kyoungwon Lim 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

摘要：提出了一种基于直流电阻（DCR）电流传感的高效集成光伏（PV）能量收集系统。该系统采用集成微控制器单元（MCU）精确控制高压栅极驱动器，后者根据感测到的瞬时电压和电流信息驱动功率场效应晶体管。通过DCR电流传感进行瞬时功率计算，并通过高压栅极驱动器控制实现外部功率场效应晶体管的低导通电阻，提高了功率转换效率。MCU协调高压栅极驱动器、采样保持电路和12位模数转换器之间的复杂时序控制，以感测电感电流，从而实现高跟踪效率。该光伏能量收集系统的集成电路采用0.13μm双极互补金属氧化物半导体 -...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于直流电阻（DCR）电流感测的光伏能量收集系统技术具有显著的应用价值。该系统实现了99.95%的最大功率点跟踪（MPPT）效率和98.74%的功率转换效率，这两项指标均达到业界领先水平，与我司组串式逆变器追求的高效率目标高度契合。 技术核心优势在于三个方面：首先，D...

Ram Datt · United Kingdom · Jinyan Guo · Renxing Lin 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本研究报道了在刚性和柔性基底上制备的宽禁带钙钛矿太阳能电池在室内光照条件下的光伏性能。通过优化钙钛矿薄膜质量与界面工程，器件在标准室内照明下展现出优异的光电转换效率与稳定性。该工作验证了此类电池在低光强环境下为物联网设备供电的潜力，且柔性器件表现出良好的机械耐久性，适用于可穿戴与曲面集成应用。

解读: 该宽禁带钙钛矿室内光伏技术对阳光电源智能运维和储能系统具有重要应用价值。可应用于iSolarCloud云平台的分布式传感器节点供电，利用其在低光强环境下的高效光电转换特性，为光伏电站的温度、辐照度、组件状态等监测设备提供自供电方案，降低运维成本。柔性基底特性适合集成于ST储能系统的曲面监测模块和Po...

Zhong Wang · Chao Tang · Yixin Wang · Liang Zhou 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 小型风能收集装置在驱动低功耗传感器、照明设备、机器人及其他电器方面具有广阔的应用前景。然而，传统的电磁发电机在小型化收集装置及低频条件下面临诸多挑战。介电弹性体发电机（DEGs）能够在小变形条件下实现能量收集，并具备微型化的潜力。受生物肌腱和肌肉中观察到的弹性能量存储与回收机制的启发，我们提出了一种提高DEG能量转换效率的方法。通过建立用于计算能量收集过程中能量流动的机电模型，我们系统地研究了DEG在不同工况下的能量收集原理以及弹性能量存储与回收在提升效率中的作用。在此理论基础上，我们设计...

解读: 该介电弹性体发电机的弹性储能与能量回收机制,为阳光电源储能系统提供创新启发。其小变形高效能量转换原理可应用于ST系列PCS的机械-电能耦合优化,特别是在低频振动能量捕获场景。弹性储能机制与PowerTitan储能系统的能量管理策略具有协同潜力,可探索用于分布式微能量采集单元,为iSolarCloud...

Arun Monda · Amish Kumar Gauta · Neeraj Khare · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 混合能量收集装置通过同时利用多种能源来发电，有望提升功率效率。然而，为了从混合器件中实现更高的效率，两个独立器件的输出功率需要具有可比性。本文研制了一种集摩擦纳米发电机（TENG）和热电发电机（TEG）于一体的单一混合器件，能够同时收集热能和机械能。该混合器件中的TEG部分在温差ΔT约为12.5 K时产生约35 μW/cm²的最大功率密度，而TENG部分单独工作时也产生了约32 μW/cm²的最大功率密度。由于热电与摩擦电组件的功率密度相近，使得该混合器件具有更高的整体效率。与以往报道的结...

解读: 该混合能量收集技术对阳光电源电动汽车驱动系统具有启发意义。TENG-TEG混合器件同时捕获机械振动和热能,功率密度达32-35 μW/cm²,混合输出提升37%。可应用于电动汽车OBC充电机和电机驱动系统的余热回收与振动能量捕获,优化辅助电源设计。结合阳光电源三电平拓扑和SiC功率器件技术,可提升驱...

Xiangdong Xiea · Lingjie Lia · Lin Huang · Junjie Wanga 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 尽管地震蕴含巨大的能量，但迄今为止，地震传感器的自供电技术以及地震能量的有效利用仍未得到很好解决。鉴于此，本文研制了一系列压电式地震能量收集器（PSEHs），并在不同类型地震波激励下开展了相应的能量收集性能实验与仿真研究。研究并讨论了若干关键设计参数对PSEH输出电压和输出功率的影响。研究结果表明，U型PSEH在从不同地震波中收集能量方面具有良好的能力与理想的鲁棒性。例如，在峰值地面加速度（PGA）为0.024g的El-Centro波激励下，U型PSEH产生的均方根（RMS）电压和RMS功...

解读: 该压电地震能量采集技术对阳光电源储能系统和智能运维具有重要参考价值。研究中U型压电采集器在0.024g加速度下可输出104V/11.1mW,为自供电传感器提供可能。这启发ST系列储能变流器和PowerTitan系统可集成类似微能量采集技术,实现地震高发区储能站的振动监测传感器自供电,降低辅助电源依赖...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文针对利用单个太阳能电池为多个自持续物联网（IoT）节点供电，开发无电池光伏能量收集前端提出了系统级考量。该系统架构第一级包含一个最大功率点跟踪转换器，第二级为单电感多输出（SIMO）转换器。超级电容器作为存储元件，取代了对环境有害的电池，满足了物联网节点在短时间活跃运行期间的瞬时高功率需求。开发了两种SIMO转换器拓扑以满足物联网节点的不同需求：拓扑一，即基于升降压的SIMO转换器；拓扑二，即基于降压的SIMO转换器。采用180纳米互补金属氧化物半导体（CMOS）技术将完整的无电池能量收集前...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无电池光伏能量采集技术呈现出与我司分布式光伏和储能系统业务的潜在协同价值。该方案采用MPPT+SIMO双级架构，通过单个光伏电池为多个物联网节点供电，用超级电容替代化学电池，这与我司在清洁能源领域的战略定位高度契合。 技术价值方面，该系统解决了分布式物联网设备供电的关...

Weixin Dou · Haoyu Wang · Jing Liu · Mengdi Han 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 微型发电机的开发对于推动可穿戴设备和便携式设备的发展至关重要。摩擦纳米发电机已作为一种有前景的解决方案出现，但其微型化和宽频带能量收集仍面临挑战。为应对这一挑战，本研究采用可控的机械屈曲工艺，开发出具有三维结构的多功能器件。我们设计并实现了将平面前驱体结构转化为目标三维结构，用于微型纳米发电机，且无需使用额外的连接部件。通过改变三维结构的拓扑构型和尺寸，拓展了器件的功能性和适应性。该紧凑型器件在传感和发电方面均表现出优异的循环稳定性和宽频带能量转换能力。聚偏氟乙烯（PVDF）在电荷生成方面...

解读: 该三维柔性纳米发电技术为阳光电源储能系统和智能运维提供创新思路。其宽频能量采集和微型化传感特性可应用于ST系列储能PCS的分布式传感网络,实现电池模组的自供电状态监测。三维结构的机械屈曲设计理念可启发PowerTitan储能系统的模块化拓扑优化。PVDF压电与PI电荷存储的协同机制,对提升储能变流器...

Rama Rathi1 · Soumadip Banerjee1 · Ishita Bhattachary · Avik Ghosh 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.294

摘要 染料敏化太阳能电池（DSSC）由于其经济成本低且制备简便，是目前最有前景的光伏技术之一。卟啉类化合物因其固有的光吸收特性，成为太阳能电池中重要的染料材料。在本研究中，我们对一种已有实验报道的染料——镍四苯基卟啉氰基丙烯酸（NiTPP-CAA）进行了结构修饰，旨在通过在四苯基卟啉核心与氰基丙烯酸锚定受体之间引入呋喃和噻吩间隔基来增强其光吸收能力及整体光电转换效率。采用密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT）研究了这些杂环间隔基的不同拓扑结构，重点分析了不同间隔基组合对光伏参数...

解读: 该镍卟啉染料敏化太阳能电池研究对阳光电源SG系列光伏逆变器系统具有前瞻价值。通过呋喃-噻吩混合间隔基优化,染料HOMO-LUMO能隙降低、光捕获效率(LHE)和开路电压(Voc)提升,为提高光伏组件转换效率提供材料创新思路。该技术可与阳光电源1500V高压系统及MPPT优化算法协同,增强弱光响应能力...

Tong Tian · Xuan Yang · Ji Li · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 由于对计算能力需求的不断增长，数据中心（DCs）的功耗已显著上升。然而，这些数据中心产生的大量低品位电子废热在能耗型冷却系统的辅助下直接排放到环境中，导致能源浪费成倍增加。因此，亟需开发创新的冷却技术以及低品位废热回收技术应用于数据中心。本研究提出了一种具有双梯度毛细芯接力结构的环路热管电池（LHPB）。根据梯度毛细芯接力策略，蒸发器入口处的热量泄漏得以缓解，从而使内部蒸汽更快速地传递热量，并冲击安装在冷凝器入口处的微型发电机。此外，设计了两种高效的微型发电机。实验结果表明，在12 V风扇...

解读: 该热管电池冷却技术对阳光电源储能系统具有重要价值。ST系列PCS和PowerTitan在大功率运行时产生大量低品位废热,传统散热方案能耗高。文中双梯度芯热管技术可将热阻降至0.20°C/W，PUE达1.0015，同时通过微型发电机回收废热产生280mW电能。该技术可应用于储能集装箱热管理优化，降低H...

Kandi Veera Venkata Ramana · Hemanta Kumar Sahu · IEEE Access · 2025年1月

本文全面分析可重构智能表面辅助智能电网通信网络与射频能量收集的性能。考虑广域网中家用电器在活动和休眠状态间动态切换，采用马尔科夫链耦合Saleh-Valenzuela信道建模。详细评估关键系统参数包括活动电器数量、流量强度、功率分配比、RIS反射器和距离。研究表明所提系统显著增强通信性能，相比无RIS或RF能量收集的传统智能电网广域网，平均误比特率改善达7dB信噪比提升。推导RIS双跳和RIS作为发射机的闭式平均误比特率表达式，蒙特卡罗仿真验证分析结果。研究凸显RIS和能量收集技术改善未来智能电...

解读: 该RIS通信技术对阳光电源智能电网解决方案具有前瞻价值。阳光工商业光伏和储能系统需要可靠的通信链路连接云平台和本地设备，该智能表面技术可优化电站无线通信覆盖和质量。结合阳光iSolarCloud平台的边缘计算能力，可降低通信功耗，提升海量设备接入能力，支持电站智能运维和虚拟电厂应用，降低通信成本。...

Min Gao · Lifang Yi · Jinyeong Moon · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

基于电流互感器（CT）的磁能收集技术利用交流电流产生的磁场获取能量，在能量水平与可预测性方面优于其他环境能量收集方法，适用于为嵌入式系统、传感器节点、物联网（IoT）和信息物理系统（CPS）等低功耗设备供电。研究表明，当磁芯适度饱和时能量收集效率最高，但完全饱和后电能传输即终止。本文提出一种新颖的去饱和策略，采用四只双向开关构成交叉结构，动态反转磁芯电压方向，避免深度饱和，实现周期内无间隙能量收集。通过仿真与实验验证，所提方法使采集能量提升逾六倍，并展现出能量收集量随初级电流呈二次增长的独特特性...

解读: 该磁能收集技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，可利用母线电流或功率回路的交流磁场实现辅助供电，为传感器节点、通信模块及iSolarCloud云平台的边缘采集设备提供自供能方案，降低辅助电源设计复杂度。所提交叉开关去饱和策略与阳光电源在SiC双向开关...

Hongyuan Zhao · Kangqi Fan · Shizhong Zhao · Shuxin Wu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

能量收集背包（EHB）已被公认为可穿戴电子设备的一种可持续电源，但其刚性且沉重的框架与加速结构限制了其在日常生活中的应用。因此，本文提出了一种基于弹弓式柔性加速器（FA）的柔性轻量化EHB设计策略。所提出的FA通过快速释放积累的弹性势能，实现对能量收集装置驱动所需的速度放大。随后，建立并测试了一款质量为1.9 kg、集成FA的电磁式能量收集背包（FA-EEHB），并将其应用于可穿戴电子设备供电。在3.0 Hz超低频振动激励下，携带2.0 kg负载的FA-EEHB可产生215.1 mW的输出功率，...

解读: 该柔性能量收集技术对阳光电源便携式储能和电动汽车充电产品具有启发意义。弹弓式柔性加速器通过弹性势能快速释放实现低频振动高效发电,可应用于移动储能系统的辅助供电和车载能量回收。其轻量化设计理念(1.9kg系统输出215mW)可优化阳光电源便携式储能产品结构,降低系统重量。超低频振动能量捕获技术可集成到...