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...

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...

Ce Zhang · Minxia Li · Chaobin Dang · Xun Chen 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

摘要 可再生能源发电技术的广泛应用对电网稳定性提出了严峻挑战，亟需发展先进的储能技术。卡诺电池具有建设成本低、安装灵活性高等优势，然而传统卡诺电池往返效率较低，限制了其大规模应用。本研究构建了增强型卡诺电池以实现高效储能，并探讨了多种增强技术的性能表现。选取中国三个城市作为应用地点，以工业低温余热回收为应用场景，对增强型卡诺电池的可行性进行分析。结果表明，当热泵模块采用蒸汽喷射技术、有机朗肯循环模块采用双压蒸发技术时，系统整体性能最优。与传统卡诺电池相比，增强型卡诺电池的投资回收期可缩短76.8...

解读: 该增强型卡诺电池技术对阳光电源储能系统具有重要启示价值。其通过蒸汽喷射热泵与双压蒸发ORC技术实现往返效率提升,与我司PowerTitan储能系统的多层级能量管理理念高度契合。可借鉴其热能梯级利用思路,优化ST系列PCS的热管理系统,结合工业余热回收场景拓展储能应用边界。该技术使投资回收期缩短76....

Yue Yang · Mostafa M.Abd El-Samiebca1 · Ahmed M.I.Abutali · Mohamed I.Hassan Ali 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

摘要 聚光光伏/热系统的热稳定性和光谱吸收问题仍然制约着其效率的提升。本研究提出了一种新型聚光光伏/热系统，采用集成选择性液体滤光器与相变材料的混合光谱滤光装置。创新的数值方法被应用于实现三维多物理场建模，独特地考虑了相变材料在相变过程及不同波长下的光学行为变化。在完成模型验证后，性能分析探讨了运行条件和设计参数对产出、效率以及市场可行性的具体影响。研究结果表明，将相变材料与选择性液体滤光器相结合可有效增强热管理能力，稳定光伏组件温度，并改善光谱吸收特性，从而提高整体产出。所提出的系统设计实现了...

解读: 该CPV/T混合光谱滤波技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有重要启示。相变材料的光谱调控与热管理机制可优化我司1500V系统的温度稳定性,提升MPPT算法在高温工况下的追踪精度。研究中的多物理场耦合建模方法可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是SiC器件在高功率密度场景下...

Wenliang Yin · Mengqian Ji · Lin Liu · Ming Li 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

准确的功率曲线建模对于提升并网风力发电机（WTs）的运行效率和性能至关重要。为了提高建模质量并消除输入变量之间的相互影响，本文提出了一种新颖的多变量功率曲线预测方法，该方法融合了先进的机器学习技术——随机梯度提升回归树（SGBRT）和灰狼优化算法（GWO），并结合创新的数据预处理和特征选择方法。具体研究工作与创新点如下：1）在二维Copula空间中对原始数据进行清洗，以风轮转速作为辅助判据并采用概率描述方式，以处理数据不确定性及非线性依赖关系；2）提出一种偏互信息（PMI）方法用于数据分析，在此...

解读: 该风电功率曲线建模技术对阳光电源具有重要借鉴价值。其SGBRT+GWO优化算法可应用于iSolarCloud平台的光伏功率预测,提升ST储能系统的充放电策略优化精度。PMI特征选择方法可用于SG逆变器的MPPT算法改进,降低计算复杂度。二维Copula数据清洗技术适用于储能电站SCADA数据预处理,...

Yuzhu Chenab1 · Kaifeng Yang · Weimin Guo · Na Du 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

摘要 全球能源消耗因生活水平提高和工业增长而持续上升，导致对清洁能源的需求不断攀升。然而，可再生能源固有的波动性以及需求的不确定性给系统稳定性带来了重大挑战。为实现系统与用户之间的能源平衡，并提升风能与太阳能资源的整合水平，本文构建了一种太阳能-风能-燃气耦合的三联产系统，该系统集成了多种储能方式，包括热能、燃气、电能及氢储能。为确定这些设备的最佳调度方案，采用㶲环境成本方法，旨在最小化能源产品的运行成本，同时引入阶梯式碳交易机制进行考量。结果表明，集成风力发电机与光伏/光热单元的方案表现最优，...

解读: 该风光气三联供系统结合多元储能技术,与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan液冷储能系统高度契合。研究中的阶梯碳交易机制可优化iSolarCloud平台的能量管理策略,通过热-气-电-氢多维储能协同调度,提升SG系列光伏逆变器在工商业场景的经济性。外火用环境成本优化方法为阳光电源GFM/V...

Ju Guan · Wei Han · Qibin Liu · Fan Jiao 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

摘要 随着可再生能源装机容量持续增长，其发电出力的波动性和间歇性与用户负荷的波动性之间存在供需不匹配的问题。因此，迫切需要发展大规模、高效率、快速响应、长时储能的储能系统。本研究提出一种新型集成储能系统，该系统结合了氢储能与卡诺电池。其中，卡诺电池作为基础负荷，实现稳定、大规模的能量存储；氢储能（质子交换膜电解槽PEMEC与固体氧化物燃料电池SOFC）则作为调节负荷，灵活消纳多余的可再生电力，并快速响应用户需求。该集成系统还有效利用SOFC产生的高温余热，提升卡诺电池的往返效率（RTE），从而提...

解读: 该氢储能与卡诺电池集成系统对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。系统通过氢储能(PEMEC/SOFC)作为调节负载、卡诺电池作为基础负载的分层架构,实现57.48%综合往返效率,可为阳光电源多时间尺度储能方案提供技术参考。SOFC高温余热利用提升卡诺电池效率11.32%...

Mohamed E. Zay · Shafiqur Rehman · Ibrahim A.Elgendy · Ali Al-Shaikhi 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

摘要 本研究对浮体式太阳能光伏（SFPV）系统与地面安装式太阳能光伏（GSPV）系统进行了全面的对比性实验研究、性能评估分析以及增强型人工智能（AI）建模。两种系统——SFPV与GSPV——均在沙特阿拉伯阿尔-霍巴尔巴林湾地区相同的严苛环境条件下安装、测试并进行比较，详细评估了电功率输出、光伏组件表面温度、光伏直流电压与电流，以及能量产出和效率。此外，本研究还构建了一种混合人工智能框架，该框架融合了轻量梯度提升机（LightGBM）、门控循环单元（GRU）和长短期记忆网络（LSTM）模型，并通过...

解读: 该研究对阳光电源浮式光伏系统集成具有重要价值。SFPV相比地面电站发电量提升59.25%、组件温度降低32.36%,验证了浮式方案的技术优势。LSTM-BBOA混合AI模型(R²达0.9999)可应用于iSolarCloud平台的预测性维护,优化SG系列逆变器的MPPT算法。浮式场景的温度控制特性有...

Hyung Won Choia1 · Ja Ryong Kooa1 · Yong Tae Kang · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

摘要 本研究提出了一种新型混合系统，将热泵（HP）与吸附热电池（STB）相结合，旨在实现热能储存的电气化。该集成方式能够同时提升热能的数量与品质，有效缓解能源供需之间的不匹配问题。为评估并优化该系统在实际应用中的性能，本文分析了三个关键性能指标：系统性能系数（COP）、储能效率和储能密度（ESD）。鉴于这些指标的最优运行点存在相互冲突，本文引入了一个加权性能指标（WPI），对各基础指标赋予相应权重。该方法有助于制定综合优化策略，并针对不同实际应用场景确定最优运行条件。结果表明，在进水温度为35 ...

解读: 该热泵-吸附式储热电池混合系统对阳光电源ST系列储能产品具有重要启示。研究中的加权性能指标优化方法(WPI)可借鉴至PowerTitan储能系统的多目标协同控制策略,平衡功率密度、能量密度与系统效率。其热量品质提升技术与阳光电源PCS的能量管理算法存在协同潜力,可应用于工商业储能场景的冷热电三联供系...

Rutger Kersjes · Prasanth Venugopal · Alte de Boer · Thiago Batista Soeiro · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

针对Pipistrel Velis电动飞机提出功率分配系统,采用多源逆变器(MSI)集成电池储能系统和氢燃料电池增程器为电机供电。选择三相三电平T型逆变器处理两个独立直流电源和电机。针对储能系统和电机间功率传输管理挑战,引入多目标矢量调制(MOVM)策略,在变化条件下最大化燃料电池输出功率同时维持恒定电机功率。通过分离变换器输出矢量并引入可控功率传输角实现。描述该策略并提出计算最优功率传输角的方法。仿真和实验测试对比其他方案,在类似Pipistrel飞机典型飞行剖面条件下验证该方法。

解读: 该电动飞机多源逆变器技术对阳光电源航空电气化和多能源集成有创新启发。MOVM多目标矢量调制策略可应用于ST储能系统的混合能源管理,如电池-超级电容混合储能的功率分配优化。三电平T型逆变器多源集成技术对PowerTitan储能系统的多DC源协调控制有参考价值。该技术对阳光电源拓展新能源汽车和特种车辆领...

Haoshu Tan · Juntao Li · Yinghao Meng · Lin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

SiC门极可关断(GTO)晶闸管被视为提高脉冲功率应用功率密度和效率的先进方案。全面研究循环脉冲应力下的长期退化和机理,器件重复承受5.0kA约40微秒正弦波脉冲应力。阈值栅极电流降低和栅极漏电流增加是主导退化模式。界面测量揭示SiC/SiO2界面阳极和栅极间定位的碳原子增强电子俘获是阈值电流不稳定性的主要原因。扫描电镜图像显示循环脉冲应力最终导致热失控以及阳极-栅极边界定位的空洞和裂纹形成。

解读: 该SiC GTO退化机理研究对阳光电源SiC器件可靠性评估有重要参考价值。阈值电流和界面缺陷退化机理分析可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的SiC器件选型和可靠性设计,提高长期稳定性。该研究对PowerTitan大型储能系统的脉冲功率应力评估和寿命预测有指导意义,可优化器件工作条件并延长使用寿命...

Sunil Mandal · Prajof Prabhakaran · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

高增益、非隔离型双向DC-DC变换器（BDC）在储能系统与微电网及电动汽车（EV）的接口中发挥着关键作用。然而，现有拓扑常受限于窄占空比范围，且器件数量多、电压应力高。本文提出一种新型非耦合高增益BDC，基于改进型Zeta拓扑，正向功率流时高效工作于升压模式，反向时工作于降压模式。该结构简化了电路与控制策略，器件数量少，可在宽占空比范围内实现高电压增益，并显著降低多数开关管的电压应力。实验研制了200 W样机，采用SiC MOSFET使峰值效率达96%。结果验证了其在开环与闭环控制下的适用性，展...

解读: 该新型双向Zeta变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和车载OBC充电机具有重要应用价值。其宽电压转换比特性可优化PowerTitan储能系统中电池侧与直流母线的接口设计，特别适用于低压电池组（48V/96V）与高压直流母线（400V/800V）的双向能量管理。文中采用的SiC MOSFET方案与...

Jiaqi Li · Siyuan Fan · Hua Geng · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年5月

为限制近额定风速区转子推力的最大值，本文提出一种适用于大型风力机的新型转子推力控制方案，包含推力辨识器、推力控制回路及前馈变桨控制器。基于叶素动量理论，通过简化叶片模型利用叶根面外弯矩实现转子推力在线辨识，并构建推力反馈控制环。进一步设计基于非线性动态逆的最小变桨饱和器（NDI-PS）作为前馈控制器，通过对推力系数曲线进行非线性动态逆实现变桨前馈补偿。仿真结果表明，所提方案在提升1%～1.5%发电功率的同时，叶根与塔底载荷降低约4%，性能优于NREL与金风现有控制器。

解读: 该研究的转子推力控制方案对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。其中推力辨识和非线性动态逆控制的思路可应用于我司SG系列风电变流器的控制算法优化，特别是在功率优化和载荷控制方面。通过引入类似的推力反馈控制环和前馈补偿机制，可提升风电变流器在近额定风速区的发电效率和可靠性。该技术还可与iSolar...

Xinxue Zhang · Guowei Dong · Jie Shi · Yanni Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

为了量化风电和光伏（PV）功率波动性对风光储系统容量配置的影响，本文聚焦于动态功率预测分布特征，对最优容量配置进行了研究。首先，提出了一种动态加权的非参数核密度估计 - 高斯混合模型（NKDE - GMM）算法。基于上述分布算法，应用了一种基于改进人工鱼群算法（AFSA）的风光储容量优化模型。该模型的目标是使储能系统的生命周期成本最小化，同时考虑与风电和光伏能源预测功率不确定性相关的惩罚成本。最后，通过所提出的综合评价指标（CEI）对不同置信水平下的优化配置结果进行了比较。案例研究表明，综合评价...

解读: 该动态加权功率预测误差分配技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的混合储能配置优化方法可直接应用于阳光电源液冷储能系统中电池与超级电容的协同控制策略，通过多时间尺度功率预测偏差分析，优化功率分配算法，延长电池循环寿命。该技术可集成至iSolarC...

Yikai Wang · Chenxiao Tang · Jian Qiao · Zhihui Dai 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年5月

对于发电机定子接地故障，有源消弧方法通常需要大容量逆变器，导致体积庞大且成本高昂。此外，现有的基于线圈电势的补偿参数计算方法无法在非线圈连接点处消弧。为解决这些局限性，本文提出了一种混合柔性消弧方法。通过与消弧线圈接地方法相结合，有源消弧装置仅需补偿三次谐波电流和部分基波电流，这显著降低了对逆变器容量的要求。采用槽电势分析单元而非线圈电势分析单元来表征绕组电势分布。建立了解析方程以精确计算整个绕组上的基波和三次谐波故障电势。利用计算结果确定补偿参数，从而能够在整个绕组内的任意故障位置实现可靠消弧...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对发电机定子接地故障的混合柔性消弧技术具有重要的战略价值。该技术通过将消弧线圈接地与有源消弧装置相结合，仅需补偿三次谐波和部分基波电流，显著降低了逆变器容量需求，这与我司在光伏逆变器和储能变流器领域追求高功率密度、低成本的技术路线高度契合。 技术创新点在于采用槽电位...

Lijian Wu · Haoyu Zhou · Jiawen Zhang · Yang Shi 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年5月

永磁同步风力发电机（PMSWG）的功率密度提升受其绕组和磁体热条件的限制。在传统的径向通风结构中，定子铁心被完全分割成多个子铁心段，它们彼此之间形成径向通道。这会导致发电机轴向长度增加，功率密度降低。本文提出一种以Z形通道为特征的定子通风结构。该Z形通道是通过堆叠三种不同形状的叠片形成的，无需分割定子铁心。采用计算流体动力学（CFD）方法详细分析了具有不同通风结构的3.2兆瓦永磁同步风力发电机的流场和温度场。由于具有更大的比表面积、更高的对流换热系数和更低的压力损失，与径向通风结构相比，所提出的...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项针对永磁同步风力发电机定子散热结构的创新技术具有重要的战略参考价值。虽然该研究聚焦于风电领域，但其核心的热管理理念与我司在大功率逆变器、储能变流器以及电驱动系统中面临的散热挑战高度契合。 该论文提出的Z型通道散热结构通过创新的叠片设计，在不分割定子铁芯的前提下实现了优...

Yidong Du · Qinghuai Shi · Haolan Zhan · Zekai Lyu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年5月

本文研究了整数槽表贴式永磁（SPM）风力发电机在三相短路（3PSC）故障后的永磁体退磁转矩脉动。首先，通过对三相短路电流产生的去磁磁动势进行解析建模，分析了永磁体的退磁分布规律。研究发现，存在一条最严重的退磁线，该退磁线沿旋转方向偏离永磁体磁极轴线。退磁程度沿径向远离气隙方向以及周向两侧逐渐减小。此后，文章分别通过分析齿槽转矩和反电动势谐波来研究永磁体退磁后的转矩脉动。研究发现，在永磁体温度较低时，随着退磁程度加剧，齿槽转矩减小；而在永磁体温度较高时，齿槽转矩先减小后增大。此外，随着退磁程度加剧...

解读: 从阳光电源风电变流器和新能源发电系统业务视角来看，这项关于永磁风力发电机退磁后转矩脉动的研究具有重要的工程应用价值。 该研究深入揭示了表贴式永磁发电机在三相短路故障后的退磁机理和性能演变规律，这直接关系到我们风电变流器系统的容错设计和故障预测能力。研究发现的"最严重退磁线"分布特征以及温度依赖的转...

Jia Liu · Jinyi Su · Yadan Hou · Jingyu Guo 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

针对单相构网型(GFM)变换器设计,研究二阶广义积分器(SOGI)功率计算方法引入的周期时变性。采用功率的相量域表示建立小信号线性化模型,获得功率计算部分的线性化传递函数。将线性化传递函数用于单相虚拟同步发电机(VSG)的精确闭环极点配置设计。提出自适应状态反馈(ASF)极点分配设计方案处理周期时变性。仿真和实验验证了线性化模型在精确设计单相GFM变换器闭环中的有效性。

解读: 该单相构网型功率环精确设计技术对阳光电源单相储能和光伏逆变器的VSG功能开发有重要指导价值。SOGI功率计算线性化建模方法可应用于户用储能系统的单相构网控制器设计,提高闭环性能和稳定性。ASF极点配置方案对阳光电源SG系列单相光伏逆变器的构网型升级有借鉴意义,可实现精确的功率-频率控制。该技术对分布...

Purnima Verma · Md Nishat Anwar · G. Lloyds Raja · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

本文提出一种适用于多种具有非最小相位特性的升压型DC-DC变换器的统一电压控制设计方法。该方法通过设定期望参考模型，并在低频点匹配闭环传递函数，从而将PID控制器的积分与微分增益表示为比例增益的函数，并依据用户指定的鲁棒性指标（最大灵敏度）选取比例增益。该策略适用于多种升压变换器，本文以经典升压与二次升压变换器为例进行验证。实验对比了若干已发表的电流与电压控制方案，结果表明所提方法在多种工况下均具有优越性能，且能在参数不确定性及断续导通模式下有效运行。

解读: 该统一PID控制策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统中的DC-DC变换环节具有直接应用价值。文章提出的用户自定义鲁棒性设计方法可优化储能系统中Boost、二次Boost等升压拓扑的电压控制性能，特别是在电池SOC变化导致参数漂移及DCM/CCM模式切换工况下保持稳定运行。该方法...

Antonin Colot · Elisabetta Perotti · Mevludin Glavic · Emiliano Dall'Anese · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月

本文针对高比例接入逆变器型分布式电源（如光伏系统）的配电系统，提出一种增量式电压/无功控制方案。该增量式电压/无功控制器的目标是在尽可能确保电压处于安全范围内的同时，最小化无功功率的使用。为此，通过求解一个机会约束优化问题来确定增量式电压/无功控制器的参数，其中约束条件旨在确保电压越限发生的频率不超过预先设定的概率。这种方法能够以可控、可预测的方式实现成本节约，同时避免出现严重的过电压或欠电压问题。采用逐次凸近似法求解所提出的机会约束问题。一旦将控制增益发送至逆变器，由于控制器在逆变器处进行本地...

解读: 该增量Volt/Var控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的无功协调控制具有重要应用价值。机会约束优化框架可直接集成到iSolarCloud云平台的智能调度模块，实现分布式光伏集群的实时无功调节。增量更新机制与阳光电源逆变器的快速响应特性高度契合，可降低IGBT/SiC器件的开关动作...