Ruizhao Gao · Kunteng Huang · Hongrui Li · Ruikai Zhao 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

开发具有更高热效率的热力循环是应对内燃机节能、环保和减排挑战的关键途径。然而，现有的内燃机优化循环仍受限于奥托循环、柴油循环和布雷顿循环等经典热力循环的基本局限性，导致循环性能提升遭遇瓶颈。得益于基于先进柔性材料的张力活塞技术，内燃机中的等温过程得以灵活实现。本文提出了一种新型循环——具有等容与等温过程的耦合动力循环，以提高平均吸热温度。基于热力学基本定律建立了热力学模型，并推导了理想气体的理想热效率方程。结果表明，热效率和可持续性指数均与压气机及活塞燃烧室的压力比呈正相关关系。相比之下，随着压...

解读: 该耦合动力循环技术通过等容-等温过程优化,热效率提升30%以上,为阳光电源储能系统热管理提供创新思路。ST系列PCS及PowerTitan在大功率运行时面临散热挑战,可借鉴其等温过程控制策略优化功率器件温度管理。该技术对压缩比的多目标优化方法,可应用于储能系统功率密度与效率的协同设计。结合SiC器件...

You Zhou · Junyao Liu · Zhi Chen · Guanghui Yang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

轴向磁通永磁同步电机（AFPMSM）具有结构紧凑、转矩密度高的优势，适用于电动自行车直驱系统。然而，其复杂的三维磁路与散热难题制约了效率提升。本文提出一种采用Halbach永磁阵列的轴向磁通电机（H-AFPMSM），利用自屏蔽磁化特性，在保持高转矩密度的同时显著降低损耗与温升。通过有限元分析与5kW满载样机实验表明，相较于传统径向磁通电机，H-AFPMSM转矩密度提升30%；相比表面式永磁电机，绕组温升降低40°C，且全速域效率提高5%∼10%。

解读: 该Halbach阵列轴向磁通电机技术对阳光电源新能源汽车驱动系统具有重要借鉴价值。其30%转矩密度提升和40°C温升降低特性，可直接应用于充电桩散热受限场景下的风冷电机设计。自屏蔽磁化特性减少的涡流损耗，与阳光电源SiC功率器件低损耗理念契合，可优化车载OBC和电机驱动系统的功率密度。三维磁路有限元...

Marco Nicoletto · Davide Panizzon · Alessandro Caria · Nicola Trivellin 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年7月

本研究通过分析裂纹在低电流和高电流条件下对硅异质结光伏（PV）组件的电学和热学行为的影响，探究了裂纹对硅异质结光伏组件的影响。研究针对遭受严重雹灾的光伏组件展开，此次雹灾产生的冰雹直径达16厘米，远超标准测试尺寸（IEC 61215）。研究采用电致发光（EL）和红外（IR）热成像技术，结合暗态和亮态电流 - 电压特性表征，对冰雹和人为造成的裂纹进行了检测。研究结果表明，这些裂纹属于潜在损伤，肉眼无法察觉，只能通过EL和IR检测发现。在开路电压附近，这些裂纹会导致局部温度升高；在短路条件下，则会使...

解读: 该硅异质结组件裂纹建模技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究揭示的裂纹导致电流传输效率下降和局部热点问题，可直接应用于逆变器MPPT算法优化，通过识别异常I-V曲线特征实现裂纹组件的早期诊断。裂纹引发的热-电耦合退化模型可集成到iSolarClou...

Deepak Kumar · G. Lloyds Raja · Mohamed Alkhatib · Akash Kumar Deep 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

将可再生能源（RESs）和储能系统（ESSs）集成到现代电力系统网络中时出现的通信死区时间（CDT），在处理频率和联络线功率偏差时，可能会导致系统不稳定、相位滞后以及校正动作迟缓。为补偿通信死区时间，针对集成了可再生能源、电池储能系统、飞轮储能系统和超级电容器的双区域火力发电系统（TPS），解析设计了一种基于史密斯预估器的分数阶比例 - 积分 - 微分加积分（FPIDI）控制器。该FPIDI控制器采用改进的内模控制（IMC）理论进行设计，该理论基于火力发电系统的频率重定位分数阶模型。这种改进的内...

解读: 从阳光电源储能系统和新能源并网解决方案的业务视角来看，本论文提出的Smith预测器结合分数阶控制策略具有重要的工程应用价值。随着公司储能业务规模的快速扩张，大规模储能系统与火电机组协同参与电网频率调节已成为新型电力系统的重要应用场景，而通信延迟导致的控制滞后问题正是制约系统响应性能的关键瓶颈。 该...

Yatai Ji · Paolo Giangrande · Weiduo Zhao · Jing Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

电动汽车应用中使用的逆变器供电电机越来越容易出现局部放电（PD）现象，尤其是在 800 V 动力系统中。因此，准确评估局部放电风险对于确保无局部放电设计和保证可靠性至关重要。IEC 60034 - 18 - 41 中引入了多个增强因子，以考虑影响因素对局部放电活动的影响。然而，准确确定热老化增强因子仍然是一个具有挑战性的问题。本文在三个加速老化温度水平下进行了超过 10 个老化子周期的局部放电起始电压（PDIV）变化测量。然后利用这些数据推导出一般温度条件下局部放电起始电压的变化率，最后基于速率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对电动汽车电机绕组局部放电（PD）风险评估的研究具有重要的跨领域应用价值。虽然论文聚焦于800V电动汽车动力系统，但其核心技术原理与阳光电源的高压光伏逆变器、储能变流器等产品面临的绝缘可靠性挑战高度相关。 该研究的核心价值在于建立了基于阿伦尼乌斯定律的热老化增强因子...

Kuan Liu · David C. Miller · Nick Bosco · Jimmy M. Newkirk 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年12月

光伏（PV）组件封装材料特性的退化会导致机械脆化和分层，这仍是太阳能装置出现故障的一个原因。此前已发表了一个多尺度可靠性模型，该模型将封装材料的机械和断裂特性与降解后的分子结构以及与相邻太阳能电池和玻璃基板的界面结合联系起来。该模型主要是为聚（乙烯 - 醋酸乙烯酯）（EVA）封装材料开发的，仍有待实验验证。确定替代封装材料（如聚烯烃弹性体（POE）和EVA/POE/EVA复合材料（EPE））的降解和交联动力学，可以推广该模型。在这项工作中，我们对完全固化的EVA、POE和EPE封装材料进行加速热...

解读: 该封装材料老化机理研究对阳光电源SG系列光伏逆变器配套组件的长期可靠性评估具有重要价值。EVA交联度与界面粘附性能的衰退规律可直接应用于iSolarCloud智能运维平台的预测性维护算法，通过建立老化模型实现组件失效预警。研究揭示的化学降解机制为PowerTitan大型储能系统中光伏侧组件选型提供理...

Mohamed Ghazy · Mohamed E. Zay · Shafiqur Rehman · Kashif Irsh 等11人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.292

摘要 能源和淡水资源短缺的全球性挑战在人口持续增长和气候变化的推动下日益加剧。由于吸附式脱盐技术能够利用低品位热能，因此作为一种可持续解决方案，受到广泛关注，可用于应对全球不断增长的淡水和能源需求。本研究展示了在埃及索哈杰市气象条件下，一种光伏光热（PVT）与吸附式脱盐系统（ADS）耦合的混合系统全年运行性能。采用MATLAB与TRNSYS软件联合进行数值建模，对系统的运行参数进行全年评估，并验证系统性能。研究表明，PVT-ADS系统优于传统的吸附式脱盐系统。在夏季月份，PVT系统的发电效率比未...

解读: 该PVT-吸附式海水淡化系统研究对阳光电源光储一体化方案具有重要启示。系统通过PV组件余热回收提升15.8%发电效率,与我司SG系列逆变器的热管理优化方向高度契合。其能量梯级利用理念可应用于ST储能系统的热管理设计,将电池热量用于淡化或制冷,提升系统综合能效。建议结合iSolarCloud平台开发光...

Jiale Xie · Xiaobing Chang · Guang Wang · Zhongbao Wei 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

准确估算电池的荷电状态（SoC）和核心温度（CoT）对于制定高效的能量管理和热管理策略至关重要。本文聚焦圆柱形锂离子电池，构建了一个等效电路模型和一个双状态热模型；然后利用包含温度、热量和荷电状态的桥梁变量，将这两个不同物理性质的集总参数模型进行闭环处理。值得注意的是，除了传统的欧姆效应不可逆生热之外，通常被忽略的可逆熵热也被建模并通过实验进行了校准。随后，采用变遗忘因子最小二乘法自适应地识别电模型和热模型的参数。最后，利用一种计算效率高且能处理非线性问题的算法，即基于奇异值分解的卡尔曼滤波器，...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对圆柱形锂离子电池的SoC和核心温度联合估计技术具有重要应用价值。该技术通过构建电-热耦合集总参数模型，特别是将通常被忽略的可逆熵热纳入建模范畴，显著提升了电池状态估计的精度，这对我们的储能系统安全性和能量管理效率至关重要。 该技术的核心优势在于其工程实用性。...

Xinyuan Zhang · Zhijian Feng · Shuzhe Zhao · Zixiang Sun 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种新型五电平混合中点钳位（NPC）-有源NPC（ANPC）H桥单相逆变器，通过结合使用硅（Si）器件的NPC臂与碳化硅（SiC）器件的ANPC臂，有效控制SiC器件成本。提出分数频率半周期（FFHC）空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略，使NPC臂开关器件工作于基频，ANPC臂器件仅在半个周期内高频开关，从而提升效率、功率密度与热稳定性。详细阐述了逆变器的工作原理，并建立损耗与热模型以分析器件损耗分布、温度分布及最大结温。实验样机验证了该拓扑在效率、功率密度和热性能方面的优势。

解读: 该混合NPC-ANPC五电平拓扑及FFHC调制策略对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在车载OBC充电机领域，通过Si/SiC混合方案可有效控制成本，同时ANPC臂半周期高频开关策略显著降低开关损耗，提升功率密度，契合车载轻量化需求。在ST储能变流器单相模块设计中，该拓扑的基频开关特性可降低NPC...

Waqas Saad · Akram H.Abed · Erhan Kayabasic · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 本研究通过在相变材料（PCM）层内集成纵向浸没翅片，对单 basin 太阳能蒸馏器（SS）的性能提升进行了实验研究。研究旨在解决相变材料导热性能低的问题，以改善系统的热能储存能力与淡水产出效率。此外，在巴格达气候条件下，针对三种不同配置的系统开展了完整热经济分析：传统 SS（不含 PCM）、带 PCM 的 SS、以及在 PCM 中集成浸没翅片并与集水盆结合的 SS。实验中采用石蜡作为相变材料。PCM 储热容器的设计面积与水盆相同，为 0.5 m²，深度为 5 cm，并安装于水盆下方。实验过...

解读: 该相变储能增强技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究通过浸入式翅片提升PCM导热性能,实现45.12%热效率提升,与我司PowerTitan液冷储能系统的热管理优化思路高度契合。可启发ST系列PCS在集装箱储能方案中优化相变材料布局,改进电池簇间热传导设计,提升能量存储密度和系统经济性...

Hamza Nisar · Mattheos Santamouris · Christophe Menezo · Ansar Khanc · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 快速的城市化进程以及向可再生能源的转型正推动屋顶光伏太阳能板（RPVSPs）在城市中的广泛应用，以满足本地能源需求。尽管其在清洁能源发电方面的潜力已被广泛认可，但它们对城市微气候、建筑能耗以及系统性能的更广泛影响仍缺乏充分理解。本研究利用高分辨率的天气研究与预报（WRF）模型模拟，探讨了在法国里昂市大规模部署RPVSPs对城市温度、能量平衡和制冷需求的影响。结果表明，全市范围安装RPVSPs可使白天温度升高最多达0.72 °C，主要原因在于RPVSPs相较于传统屋顶表面具有较低的反照率，导...

解读: 该研究揭示城市屋顶光伏对微气候和建筑能耗的双重影响,对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究表明60%光伏覆盖率下,配储可实现100%利用率和50.1%空调负荷抵消,验证了ST系列储能变流器与PowerTitan系统在城市场景的必要性。白天光伏降温减少5%空调需求,夜间辐射散热特性为储能系统提供更优...

郝佳豪 · 郑平洋 · 越云凯 · 张振涛 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年14月 · Vol.45

二氧化碳储能（CES）是一种高效、安全环保且地理适应性强的新型压缩气体储能技术。本文提出耦合聚光式光热的超临界二氧化碳储能系统（SCES-CSTP）及改进型分流再压缩系统（SCES-CSTP+SC），探究光热熔融盐与超临界CO2储能的互补特性。研究表明，提升储能压力比与加热温度可提高效率与储能密度，但压力比存在最优值。优化后，SCES-CSTP系统电-电效率达432.9%，㶲效率为74.4%；SCES-CSTP+SC在分流比0.15、加热温度713.15 K时，储能效率达75.51%，㶲效率提升...

解读: 该超临界CO2储能技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和光储融合方案具有重要参考价值。研究中的光热-储能耦合思路可启发ST系列储能变流器在光热电站场景的系统集成优化，特别是熔融盐储热与电化学储能的协同调度策略。SCES系统75%以上的往返效率和高储能密度特性，为阳光电源开发新型长时储能技术...

Jianxiong Yu · Jing Sheng · Rui Lu · Heya Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

采用级联H桥有源前端（AFE）和双有源桥（DAB）隔离型DC-DC变换器的固态变压器（SST）在超大规模电力应用中日益受到关注。然而，AFE引起的二倍工频波动会导致高频变压器（HFT）产生额外功率损耗与温升，威胁其可靠性与寿命。本文通过解析方法推导了HFT损耗特性，提出一种基于三次谐波注入的主动热控制策略，以重构HFT电流频谱并降低绕组损耗。推导了谐波注入后的损耗解析表达式，并优化了注入谐波的幅值与相位。在2MW/10kVac输入/800Vdc输出的SST样机上进行了仿真与实验验证，结果表明，优...

解读: 该主动热控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中针对级联H桥+DAB拓扑的二倍工频波动导致的高频变压器热应力问题，提出的三次谐波注入策略可直接应用于阳光电源1500V储能系统中的隔离型DC-DC变换器设计。通过优化电流频谱降低17%绕组损耗、实现3...

Salman Hassan · Ilya S.Girni · Milad Ebadi · Majid M. Bahrami · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328

摘要 本研究针对当前吸附式热变换器系统存在的一些关键局限性，特别是其成本、尺寸和重量问题，这些问题阻碍了其在各类应用中的广泛推广。本文提出了一种新型的壳管式吸附反应器设计，采用轻质外壳替代传统用于包裹吸附反应器的真空腔室。在所提出的结构中，吸附材料被合成为圆盘形状并置于管内，而传热流体则在壳体与管之间流动。对吸附材料进行了全面的材料表征，包括热扩散率测量、热重分析和孔隙率测定。设计、搭建并测试了一个原理验证型实验室规模原型。利用这种圆盘状复合材料，所提出的吸附反应器在单位可用体积内安装了更高活性...

解读: 该新型吸附式热储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要参考价值。其0.74 MJ/kg能量密度已接近锂电池水平,且成本更低,可作为PowerTitan等大型储能方案的补充技术路线。壳管式反应器的轻量化设计理念可启发PCS热管理优化,特别是在工业储能场景中实现电-热混合储能,提升系统经济性。该技术的...

Jaeyong Jeong · Chan Jik Lee · Sung Joon Choi · Nahyun Rheem 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

异构三维（H3D）堆叠系统在高性能计算（HPC）以及人工智能/机器学习（AI/ML）应用方面具有诸多优势。然而，要实现H3D系统，需要重新设计电源分配网络（PDN），以在三维堆叠系统中实现高效的电源传输，并需要热管理解决方案。为了为H3D系统开发高效的PDN，建议采用三维集成片上功率器件。在这项工作中，我们展示了一种通过直接热扩散层键合技术集成在CMOS芯片PDN上的H3D集成氮化镓（GaN）功率器件。该GaN功率器件设计为同时集成增强型（E - 模式）和耗尽型（D - 模式），栅长（$L_{\...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN功率器件三维集成技术虽然目前主要面向高性能计算和AI/ML应用，但其核心创新对我们在光伏逆变器和储能系统领域具有重要的前瞻性价值。 该技术的关键突破在于两个方面：首先，GaN器件实现了22.3Ω·mm的导通电阻和137V的击穿电压，性能显著超越硅基器件，这与我们...

Xinglai Ge · Ken Chen · Huimin Wang · Zhiliang Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

失效机理研究（FMI）对于功率模块的可靠性评估至关重要，因此在功率变换器领域备受关注。然而，由热耦合效应（TCEs）导致的复杂失效模式使得明确失效机理变得困难。为解决这一问题，本文针对键合线抬起和芯片焊接层老化开展了失效机理研究，其中仔细考虑了热耦合效应，从而提供了准确的机理分析。在本次失效机理研究中，借助功率循环试验，分析了热耦合效应对失效模式和结温分布的影响。然后，基于有限元模型，对存在热耦合效应时的失效模式进行了全面的机理阐释。结果表明，热耦合效应能够改变芯片表面和芯片焊接层的温度分布均匀...

解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源产品的核心功率模块长期工作在高温、高频、大电流的苛刻环境中，其可靠性直接影响系统的全生命周期表现。本论文针对功率模块中键合线脱落和芯片焊层老化的失效机理研究，特别是对热耦合效应的深入分析，为我们提升产品可靠性设计能力提供了重要理论支撑。 从业务价值...

Ali Heydari · Omar Al-Zu%27bi · Yaman Manaserh · Ahmad R. Gharaibeh 等8人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

在线平台与网络人工智能的快速发展推动了计算能力需求和数据中心规模的急剧增长，亟需先进的冷却技术以应对日益增加的功率密度与能耗。本研究实验评估了一种面向高密度机架环境的两相直接芯片级液冷系统的性能，重点考察了集成行级与机架级歧管的160 kW制冷剂至液体（R2L）冷却分配单元（CDU）的实际应用效果。结果表明，该系统在高热负荷下具备优异的散热能力与运行稳定性，为下一代数据中心热管理提供了可行的技术路径。

解读: 该两相液冷技术对阳光电源大功率储能系统具有重要应用价值。PowerTitan等MW级储能系统中，功率模块和变流器在高负荷运行时产生集中热量，传统风冷方案能效比（PUE）较高。研究验证的160kW R2L直接芯片级冷却方案可应用于ST系列储能变流器的IGBT/SiC模块散热优化，通过两相冷却提升功率密...

Abhishek Pari · Alok Kumar · Palanisamy Muthukumar · Amaresh Dalal 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

氢气作为清洁能源载体，对可持续能源未来至关重要。高效的压缩技术对其有效储存与运输具有关键作用。本研究详细阐述了一种工业级绿色氢气压缩系统的研制过程，该系统采用金属氢化物氢气压缩机（MHHC），并集成可再生热能系统。该系统利用低于100°C的低温热源，可将氢气从初始压力10–20 bar压缩至超过250 bar。在本研究中，共将550 g氢气在反应器内通过三个阶段压缩至300 bar，操作温度范围为5–91.2 °C，因此适用于与太阳能热系统耦合应用。第一级反应器装有25 kg La0.8Ce0....

解读: 该金属氢化物压缩技术为阳光电源绿氢储能系统提供创新方向。可与ST系列储能变流器和SG光伏逆变器耦合,利用<100°C低品位余热实现10-300bar氢压缩,首级效率5%。适配工商业光伏场景:PowerTitan储能系统可提供热管理能量,iSolarCloud平台可优化三级压缩循环控制。该技术可拓展至...

Guiqin Chang · Di An · Erping Deng · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年1月

本文提出了一种用于碳化硅（SiC）功率模块大面积银烧结连接的替代工艺方法，该方法集成了干燥过程。所提出的方法显著简化了大面积烧结的生产流程。作为典型应用，采用该方法对 SiC 功率模块（1200 V/17 mΩ，八芯片并联）进行封装，实现了陶瓷基板（50×60 mm²）与散热器之间的可靠连接。通过对力学性能、热阻和热冲击可靠性的评估，验证了所提出的大面积银烧结方法的优势。结果表明，调整银浆印刷厚度可以适应活性金属钎焊（AMB）基板的翘曲。优化干燥温度和加热速率，即使采用单次印刷和集成干燥工艺，也...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项大面积银烧结技术对我们的核心产品线具有重要战略意义。SiC功率模块是光伏逆变器和储能变流器实现高效率、高功率密度的关键器件，而该研究提出的集成干燥工艺的银烧结方法，直接解决了大面积封装的工艺复杂性问题，这对我们推进新一代高功率产品开发极具价值。 该技术的核心优势与我们...

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...