Gulenay Alevay Kilic · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 氢燃料电池系统中的热管理对于系统的效率和耐久性至关重要，而中冷器的优化直接影响这些系统的性能。本研究采用三维计算流体动力学（CFD）方法，在多种翅片几何形状、布置方式和运行条件下，对用于氢燃料电池系统中的叉流式水冷中冷器的热液性能进行了全面研究。针对三角形和I形翅片结构，在垂直和水平布置方式下，分别在空气入口温度为353 K和373 K、空气流速从1至12 m/s（涵盖层流到过渡流态）的条件下开展了参数化分析。数值模型通过文献中已有的实验数据进行了验证，平均绝对百分比误差为10.4%。结果...

解读: 该CFD热仿真技术对阳光电源氢能及热管理系统具有重要价值。研究中I型翅片垂直布置在过渡流态下热传递性能提升35%的发现,可直接应用于ST系列储能变流器和充电桩产品的散热优化设计。特别是j/f比优化方法能指导功率器件(SiC/IGBT模块)冷却系统设计,在保证传热效率同时降低泵功耗。建议将该仿真方法集...

Morten Phan Klitko · Albert Lopez de Moraga · Julian Taubman · Stéven Pirou 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 固体氧化物电池（SOC）由于其无与伦比的效率，适用于大规模电解应用。目前燃料电极支撑型电池的性能瓶颈在于Ni-YSZ燃料电极，其在高电流密度下会发生严重的退化，从而限制了氢气的生产能力。为克服上述限制，本研究展示了将Ni-GDC（Ce0.9Gd0.1O1.95）燃料电极集成到共烧结薄电解质电池中的可行性。Ni-GDC在电解质支撑型电池中广泛应用，且未表现出类似的退化现象。本研究在制造工艺上的创新之处在于将共烧结温度降低至1250°C，以抑制GDC与氧化锆基电解质之间的有害互扩散。实验表明，...

解读: 该固体氧化物电解池技术对阳光电源氢能储能系统具有战略价值。研究中Ni-GDC电极在高电流密度下的长期稳定性改善,可为ST系列储能变流器的电解制氢应用提供技术参考。低温共烧结工艺(1250°C)降低界面扩散的思路,与阳光电源功率器件的热管理优化理念契合。虽然当前电化学性能下降50%,但500小时无Ni...

Joshua Mc Tigu · Jason Hirsch · Zhiwen Ma · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

摘要 抽水式热能储存（Pumped Thermal Energy Storage, PTES）是一种适用于长时储能（10−1000小时）的电力储存系统，因其能量容量的边际成本较低而具有优势。本文提出了一种采用颗粒物储热技术的PTES系统的技经模型。颗粒物成本低廉，并可在较宽温度范围内运行，相较于其他PTES设计方案，能够实现更高的效率并降低成本。我们展示了往返效率、单位功率输出、资本成本以及平准化储能成本（LCOS）如何依赖于压力比、换热器端温差、压降和最高运行温度等关键参数。我们将基于颗粒物的...

解读: 该泵热储能(PTES)技术为阳光电源长时储能方案提供重要参考。硅颗粒储热系统66%往返效率和0.115美元/kWh储能成本,显著优于锂电池,适合PowerTitan系列拓展至10-100小时长时储能场景。直接接触式流化床换热技术可启发ST系列PCS热管理优化。其低边际成本特性与阳光iSolarClo...

Mohammed Lemaalem · Selva Chandrasekaran Selvaraj · Ilias Papailias · Naveen K.Dandu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 锂-二氧化碳（Li-CO2）电池因其高的理论能量密度和固定CO2的能力而成为有前景的储能系统，其依赖于放电/充电循环过程中可逆生成Li2CO3/C。本文提出了一种多尺度建模框架，整合了密度泛函理论（DFT）、从头算分子动力学（AIMD）、经典分子动力学（MD）以及有限元分析（FEA），用于研究原子尺度和电池层级的性质。所研究的Li-CO2电池由锂金属负极、离子液体电解质以及负载Sb0.67Bi1.33Te3催化剂的碳布正极组成。采用Kubo-Greenwood公式，通过DFT和AIMD计算...

解读: 该多尺度建模方法对阳光电源储能系统开发具有重要借鉴价值。研究揭示Li-CO2电池容量随放电倍率呈指数衰减(0.1mA/cm²时81570mAh/g降至1mA/cm²时6200mAh/g),核心瓶颈在于Li2CO3沉积堵塞孔隙限制CO2传输。该建模框架结合DFT、分子动力学与有限元分析,可应用于ST系...

Nancy M. Haegel · Sarah R. Kurtz · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年9月

2024年，光伏发电（PV）约占全球新增发电装机容量的70%，延续了过去五年其占比持续增长的趋势。光伏发电装机量和发电量的年度增幅均保持在显著水平（分别约为32%和28%），而电网级电池储能再次实现了三位数的百分比增长（113%）。低碳能源（水电、核电、风电和太阳能）联合发电的占比超过了40%这一全新阈值。自2021年首次发表以来，这篇年度文章多方收集信息并进行系统呈现，旨在为《电气与电子工程师协会光伏期刊》（IEEE Journal of Photovoltaics）的读者提供参考。

解读: 该研究揭示光伏装机主导地位及高比例并网挑战，对阳光电源战略布局具有重要指导意义。针对电网集成难题，可优化SG系列逆变器的构网型GFM控制算法，提升弱电网适应性；针对储能配套需求，可强化PowerTitan系统与光伏的协同调度能力，通过ST系列储能变流器实现更精准的削峰填谷与频率支撑。研究强调的政策稳...

Ye Zhu · Shan Jiang · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

功率变换器中的电流限制器可在故障期间限制输出电流并保护电力半导体器件，但会削弱其对系统的短路电流贡献。本文提出一种基于桥臂电流的自适应限流方法，考虑了直流环流的影响，使模块化多电平变换器（MMC）输出电流的幅值限制随公共耦合点电压自适应调整，在电网平衡与不平衡条件下均能充分利用器件的电流额定值。该方法在电压跌落期间允许额外输出无功电流，提升MMC的短路容量。通过构网型并网MMC系统的低电压穿越实验结果验证了所提方法的有效性。

解读: 该自适应电流限制技术对阳光电源ST系列储能变流器和构网型GFM产品具有重要应用价值。研究提出的基于桥臂电流的自适应限流方法可直接应用于PowerTitan大型储能系统，在电网故障时既保护SiC功率模块又最大化短路电流贡献，提升系统低电压穿越能力。该方法考虑直流环流影响，充分利用器件电流额定值，可优化...

Jie Ji · Yinqi Xi · Yibai Wang · Jia Xiao 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 本研究针对苏北地区多能系统（MES）容量及灵活储能优化中的关键挑战，重点探讨了生物质能、风能与光伏发电源的集成问题。该研究对于提升绿色可再生能源的高效与可持续利用具有重要意义，是应对能源危机和环境问题的关键途径。本研究采用了一种生物质与灵活储能（BMFS）策略，涵盖风力涡轮机、光伏发电机、生物质供电单元以及储能系统的集成。通过运用集合经验模态分解-共生生物搜索-径向基函数（EMD-SSA-RBF）优化算法，在多种负荷条件下对系统性能进行了仿真模拟，旨在实现电网供需之间的平衡。该算法结合了E...

解读: 该多能源系统优化研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的EMD-SSA-RBF算法可启发iSolarCloud平台的预测性维护优化,提升储能系统在风光生物质混合场景下的调度精度。GBGT稳定供电策略可借鉴至VSG虚拟同步发电机控制技术,增强电网稳定性。研究...

Piotr Lis · Jaroslaw Milewski · PawełRy · Pavel Shuhay · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 本文讨论了储能对未来能源系统以及可再生能源利用的重要性，特别聚焦于压缩空气储能（CAES）技术。文章综述了当前在开发具有成本效益的储能系统方面的研究进展，尤其关注能源系统的规模问题。本文进行了一项文献综述，旨在利用现有组件开发一种适用于低容量压缩气体储能系统的基于流体流动的工作机械，以最大限度地降低系统成本。文章指出，储能与可再生能源协同利用的研究方向符合欧洲绿色协议（European Green Deal）和《巴黎协定》（Paris Agreement）的目标，这为申请科研资助以及建立工...

解读: 该压缩空气储能技术为阳光电源ST系列储能系统提供重要参考。小型CAES系统的低成本开发思路可应用于PowerTitan分布式储能场景,通过优化流体机械单元与PCS协同控制,提升系统能量密度和循环效率。其模块化设计理念可与iSolarCloud平台结合,实现多元储能技术的智能调度与预测性维护,拓展阳光...

Mingxue Li · Dongsheng Yu · Samson Shenglong Yu · Xinyu Mei 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

在双有源桥DAB DC/DC变换器中，系统参数变化会在电感电流中产生瞬态直流偏置，导致有效值增加、磁芯饱和和潜在不稳定运行。为缓解该问题，提出基于先进虚拟电阻补偿VRC的瞬态直流抑制方法。开发小信号解析模型以表征所提基于VRC的方法。然后将补偿环路集成到控制框架中以增强DAB瞬态性能，通过动态调节相移来模拟真实电阻补偿的瞬态行为。实验结果验证所提方法有效抑制电感电流中的瞬态直流偏置，而不引入额外功率损耗或损害功率传输能力。

解读: 该DAB瞬态直流偏置抑制研究对阳光电源隔离DC-DC变换器优化有重要参考价值。虚拟电阻补偿VRC方法不引入额外功率损耗同时有效抑制直流偏置的技术特点与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高效率要求一致。小信号解析模型和补偿环路集成的控制框架可应用于阳光PowerTitan储能系统的双向隔离D...

Rong Xu · Kaiyuan Wang · Zhongguo Zhao · Wenhu Li 等12人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 相变材料在热管理领域具有广泛应用，但由于光热转换效率低和易泄漏等问题，其在新能源转换与存储领域的应用受到限制。本研究通过溶液共混、定向冷冻、化学气相沉积处理和真空浸渍方法制备了一种垂直取向的聚乙烯醇/MXene/正二十八烷复合相变材料。MXene的引入拓宽了材料的光吸收光谱，增加了复合相变材料的表面粗糙度，有助于形成额外的热传导通路并提高负载能力。通过化学气相沉积法对材料进行甲基三乙氧基硅烷改性后，显著增强了聚乙烯醇/MXene气凝胶与正二十八烷之间的相互作用，进一步提升了材料的负载能力、...

解读: 该复合相变材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其97.1%的光热转换效率和236 J/g高焓值可优化PowerTitan储能柜的热管理系统,解决电池模组散热难题。垂直取向结构与MXene增强的0.42 W/(m·K)热导率,可应用于ST系列PCS功率器件散热设计,提升SiC/IGBT模块可靠...

Nguyen Thi Quynh Trang · Koharu Ok · Yusei Sugiyam · Takahiro Yoshi 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 屋顶光伏（PV）系统在其脱碳潜力方面常常因技术、经济和社会障碍而被低估。然而，光伏技术的快速进步表明，屋顶光伏可能发挥的作用远超普遍认知，特别是当其与作为电池使用的电动汽车（EV）相结合时（即“光伏+电动汽车”，PV + EV）。本文针对日本全部1741个市町村，开展了屋顶光伏与电动汽车（纯电动汽车BEV，配备40 kWh电池，其中约一半容量可用于灵活性调节）集成系统的经济技术分析。假设70%的屋顶面积安装效率为20%的光伏系统，我们估算出日本屋顶光伏总装机容量可达1155吉瓦（GW），年...

解读: 该研究验证了光储充一体化系统的巨大潜力,与阳光电源ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器及充电桩产品战略高度契合。研究显示PV+EV系统可满足85%电力需求并减排87%,凸显V2H/V2G双向充电技术的关键价值。阳光电源可基于此优化三电平拓扑和GFM控制策略,提升iSolarCloud平台对分布式光...

Nancy M. Haegel · Sarah R. Kurtz · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年9月

2023 年，光伏（PV）约占全球新增发电装机容量的 61%。非水电可再生能源（风能、太阳能、地热能和生物质能）的发电量再创新高，并且有史以来首次超过了全球水电发电量。光伏装机量和光伏发电量的逐年增长率分别保持在显著水平（分别约为 35%和 24%），而电网级电池储能的增长速度更快（约 120%）。所有低碳能源（水电、核能和可再生能源）的总发电量占比达到约 39%。自 2021 年首次发表以来，这篇年度文章将继续从多个来源收集信息，并系统地呈现这些信息，为《电气与电子工程师协会光伏期刊》的读者提...

解读: 该研究揭示太阳能占2023年全球新增装机61%的主导地位，为阳光电源战略布局提供关键数据支撑。针对不同区域技术部署趋势，可优化SG系列光伏逆变器的1500V系统配置与MPPT算法，提升区域适配性。太阳能快速渗透带来的电网稳定性挑战，直接驱动ST系列储能变流器与PowerTitan大型储能系统的市场需...

Rene A. Barrera-Cardenas · Salvatore D'Arco · Luigi Piegari · Pietro Tricoli · IET Power Electronics · 2025年3月 · Vol.18

本文提出一种面向全电船舶混合储能系统的两阶段帕累托优化设计方法。第一阶段在大规模离散配置空间中，识别满足运行约束且以两种储能单元容量为变量的所有最优构型组成的帕累托前沿；第二阶段基于定义的成本函数，在帕累托前沿上确定最终最优配置。该方法将满足运行约束的可行性分析与经济性优化解耦，便于考察不同成本函数对最优设计的影响。以全电拖船为例的案例分析表明了混合储能系统的适用条件及优化设计的有效路径。

解读: 该帕累托优化方法对阳光电源船舶储能系统设计具有重要应用价值。文中提出的两阶段优化框架可直接应用于PowerTitan储能系统在船舶电力领域的配置设计，通过解耦可行性分析与经济性优化，为电池-超级电容混合储能方案提供系统化设计工具。该方法特别适用于阳光电源ST系列储能变流器在船舶应用中的容量配置优化，...

Li Zeng · Xiaoqiong He · Shuang Yang · Ercong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

柔性牵引变电站（FTSS）中变流器的使用为优化柔性牵引供电系统（FTPSS）的功率分配铺平了道路。本文提出了适用于FTPSS的有功和无功功率优化控制方法。所提出的有功功率优化控制方法可在FTPSS中无需与列车进行任何通信的情况下，通过控制FTSS输出电压的相角差来协调各FTSS的输出有功功率，并降低牵引网中的有功功率损耗。所提出的无功功率优化控制策略考虑了FTSS的容量和输出电压限制，自适应地协调各FTSS的输出无功功率，确保了FTPSS的安全性。建立了基于MATLAB/Simulink的仿真模...

解读: 该柔性牵引供电系统的有功无功协同优化控制技术对阳光电源储能及充电桩产品线具有重要借鉴价值。文中电力电子变换器的功率协同控制策略可直接应用于ST系列储能变流器，通过有功无功解耦控制实现电网电压支撑与功率因数优化，提升PowerTitan储能系统的电能质量调节能力。牵引网电压稳定控制方法可迁移至充电桩产...

Mengze Wu · Xing Zhang · Kai Hu · Tao Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

级联H桥(CHB)变换器具有模块化和高容量特性,其阶梯电压波形和输出电抗模拟发电机内电势和输出电抗,是无内环中压直接构网型(GFM)应用的理想方案。针对低开关频率响应慢和过载率限制挑战,提出暂态限流方法,集成电流箝位负反馈控制策略(CCNFC)和分层模块级快速电流反应控制策略(HMCC)。该方法确保正常条件下GFM稳定运行,同时通过故障条件下优化参数增强电网支撑性能。底层控制器快速反应抑制暂态过流,确保CHB变换器安全和可靠的电网支撑性能。仿真和实验验证了所提方法。

解读: 该构网型CHB暂态限流技术对阳光电源中压储能变流器有重要应用价值。CCNFC和HMCC集成控制策略可应用于PowerTitan大型储能系统的模块化构网型变换器设计,提高故障穿越能力和电网支撑性能。分层控制架构对ST储能变流器的多模块协调控制有借鉴意义,可平衡响应速度和过载保护。该技术对阳光电源中压直...

Wei Jiang · Chaoxuan Lu · Jianwei Zhou · Yafen Shang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月

为满足对高功率微波源的需求，本文研制并实验验证了一款Q波段100 kW连续波回旋行波管。通过应用阴极涂层薄膜技术，电子发射的稳定性和均匀性得到了极大改善。采用高效的热管理方法评估了该器件的功率容量。实验结果表明，该回旋行波管在56 kV、7.9 A电子束的驱动下，于49.5 GHz频率处实现了115.6 kW的最大连续波功率、54.9 dB的增益以及26.1%的效率。该器件能够长时间稳定运行，其性能处于当前技术的前沿水平。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项Q波段回旋行波管技术虽然属于高功率微波器件领域，与公司当前主营的光伏逆变器和储能系统存在较大技术差异，但其底层的功率电子技术和热管理方法论具有一定的参考价值。 该技术实现了100千瓦级连续波输出，展现了在极端功率密度条件下的热管理能力。论文提到的高效热管理方法和阴极涂...

Chengqi Xiao · Weimin Wu · Qingkai Guo · Mohamed Orabi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

针对单相非隔离型微型逆变器（MI）面临的漏电流和功率波动等挑战，本文提出了一种具有有源功率解耦能力的非隔离共地型微型逆变器。在该拓扑中，光伏（PV）组件与电网具有公共端，从而消除了共模漏电流。双输入源与电网之间的功率解耦是固有的，因此可以用长寿命、小容量的薄膜电容器替代电解电容器。所提出的微型逆变器仅需四个开关，并且能够以模块化方式处理两个光伏组件的功率。实验室搭建了一台400 W的实验样机，以验证所提出的微型逆变器的性能以及所提方案的可行性。

解读: 从阳光电源光伏逆变器产品线的角度来看，这项单相非隔离双输入微型逆变器技术呈现出显著的应用价值。该技术通过共地拓扑设计有效解决了非隔离型逆变器长期面临的漏电流问题，这与我司在组串式逆变器领域追求的高安全性标准高度契合。 技术的核心创新在于有源功率解耦设计，能够用薄膜电容替代电解电容，这将直接延长产品...

Zhicheng Guan1Hengyu Zhang2Guang Yang1 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

钙钛矿材料因其优异的光电性能和易于溶液加工的特点，成为多种光电器件的理想候选材料。卤化物钙钛矿作为直接带隙半导体，表现出卓越的光学增益特性，适用于低阈值甚至无阈值激光器的开发。本文综述了钙钛矿激光技术的最新进展，包括手性单模微激光器、室温下无需外腔的低阈值激光器件以及自组装CsPbBr3微米线实现的边发射激光。钙钛矿材料在连续波泵浦激光方面的突破推动了电驱动钙钛矿激光器的研究。通过调控卤化物钙钛矿中的载流子传输进一步提升了其在光电子系统中的适用性。钙钛矿材料与先进光子结构的持续集成，有望在未来激...

解读: 钙钛矿激光器的低阈值、高增益特性为阳光电源光伏系统提供创新思路。其直接带隙半导体特性与光伏材料同源，可启发SG系列逆变器的光电转换效率优化。钙钛矿材料的载流子传输调控技术可借鉴至功率器件设计，提升SiC/GaN模块的载流子迁移率。自组装微米线结构的集成化思路对PowerTitan储能系统的模块化设计...

Xiqi Wu · Rui Li · Chao Huang · Hui Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月

荷电状态（SOC）均衡对于高压无变压器（HVT）电池储能系统（BESS）充分利用其全部能量容量具有重要意义。然而，传统方法在选择合适的均衡系数时面临挑战，保守的参数会导致均衡速度不足，而取值过大则会导致电池过流和子模块过调制。为克服这一挑战，本文通过理论分析揭示了过流和过调制的机理，并推导了对应四种临界边界条件的四个最大系数。因此，本文提出了一种具有自适应均衡系数的最优SOC均衡控制方法，该方法具有自适应性。35kV/25MW/50MWh的实验结果验证了所提控制方法的有效性，并将其性能与保守方法...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的自适应SOC平衡控制技术具有重要的工程应用价值。当前公司在高压级联储能系统（如PowerTitan系列）中，SOC均衡一直是影响系统容量利用率和循环寿命的核心技术难点。 该技术的创新在于突破了传统均衡控制中平衡系数选择的两难困境。过去我们的工程实践中，保...

Yu Zeng · Ezequiel Rodriguez · Qingxiang Liu · Gaowen Liang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

在这篇论文中，提出了一种基于简易知识迁移学习、结合数据与模型的混合故障检测方法。该方法应用于多个电池变流器，在离线阶段，利用现有系统获取的知识对并入微电网的新系统进行训练。新的目标分类器能够在数据集减少 60% 的情况下检测开路故障和电流传感器故障。该方法的有效性在一个包含两个三相两电平变流器（一个源变流器和一个目标变流器）的微电网中通过实验得到了验证。利用硬件在环测试了不同电压、容量和额定功率的电池。检测准确率达到了 99.1%。

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于迁移学习的模型-数据混合驱动故障检测技术具有显著的工程应用价值。该技术针对电池变流器的开路故障和电流传感器故障检测，实现了99.1%的检测精度，同时将数据集需求降低60%，这对于我们大规模部署的储能电站运维具有重要意义。 该技术的核心优势在于知识迁移能力。在...