Zihao Luo · Jia Yao · Yiyan Sang · Adrian Ioinovici · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

本文满足了可再生能源应用中开关电容多电平逆变器（SCMLI）的一项关键需求：无论光伏电池或其他绿色电池提供的电压有多大变化，都能提供相同的正弦输出波形。所提出的逆变器的创新之处在于其具备五种运行模式，增益范围为 4 至 12，且能保持输出波形的电平数恒定。它能够有效处理 30 至 90 V 的输入电压变化，同时产生稳定的 220 V_rms输出。本文提出了一种新颖的结构以及一种新的控制方法，该方法可使逆变器在输入电压连续变化时，从一种运行模式平稳过渡到另一种运行模式。这是一种...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项开关电容多电平逆变器技术具有显著的应用价值，特别是在分布式光伏和户用储能系统领域。 该技术的核心创新在于实现了超宽输入电压范围（30-90V）下的恒定220V有效值输出，这直接解决了光伏系统面临的关键痛点。在实际应用中，光伏组件输出会因光照强度、温度变化和部分遮挡而大...

Shengrong Zhuo · Yuqi Ma · Ruixin Zhang · Yigeng Huangfu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

与储能系统相连的直流 - 直流功率变换器的可靠运行对于许多关键任务应用至关重要，而可靠的故障诊断在此类应用中必不可少。本文提出了一种基于滑模观测器的鲁棒开关开路故障诊断方法，并将其应用于储能系统的双向交错式降压/升压变换器。该方法利用滑模观测器生成残差，然后将残差发送至评估模块以做出故障决策。由于滑模控制算法具有鲁棒性，所生成的残差将开关故障与不确定性和干扰解耦。因此，该方法对电路参数不确定性和负载干扰具有很强的抗干扰能力。此外，由于作为诊断变量的电感电流处于闭环控制系统内，无需额外的传感器。仿...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于滑模观测器的开关故障诊断技术具有显著的应用价值。该技术针对双向交错式Buck/Boost变换器的开路故障诊断问题，与我司储能变流器（PCS）的核心拓扑结构高度契合，可直接应用于大规模储能电站的功率变换单元。 该技术的核心优势在于三个方面：首先，滑模控制算法的...

Ziyue Duan · Yongqing Meng · Peiqi Zhao · Shuhao Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

本文提出了一种新颖的模糊张量空间方法，用于分析模块化多电平矩阵变换器与电网形成/跟随（GFM/GFL）混合控制策略变换器的相互作用大信号稳定性。针对系统动态模型中存在的高阶、强非线性和多频耦合等难题，利用扇形非线性理论将复杂度从指数级降低到常数级。这是通过将原始隶属函数集优化为线性无关的模糊张量基来实现的。此外，利用模糊张量空间的物理意义缩小了求解李雅普诺夫泛函问题的映射区域，有效降低了保守性。与传统的TS模糊理论相比，该方法得到的稳定性分析结果在复杂度和准确性之间实现了更好的平衡。基于改进后的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的模糊张量空间方法为解决M3C（模块化多电平矩阵变换器）与GFM/GFL混合控制策略的大信号稳定性问题提供了创新性理论工具，这对我司在新能源并网系统领域具有重要战略价值。 随着公司光伏逆变器和储能系统大规模接入电网，特别是在弱电网环境下，多台变流器之间的交互稳定...

Minghui Sun · Li Wang · Ruiling Jia · Yang Fu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年2月 · Vol.36.0

介电陶瓷电容器受到了广泛关注。在本研究中，制备了(1-x)[0.92Bi0.5Na0.5TiO3-0.08(0.5Ca0.3Ba0.7TiO3-0.5BaTi0.8Zr0.2O3)]-xNaNbO3陶瓷材料。由于合理的两相（P4bm和R3c）共存结构以及NaNbO3的引入，陶瓷的击穿电场强度得到显著提升。结果表明，在x=0.12的0.88[0.92Bi0.5Na0.5TiO3-0.08(0.5Ca0.3Ba0.7TiO3-0.5BaTi0.8Zr0.2O3)]-0.12NaNbO3样品中实现了3...

解读: 该无铅弛豫铁电陶瓷材料在高温(160°C)下仍保持2.8 J/cm³储能密度和92.1%效率,对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能系统具有重要价值。其快速充放电能力和高功率密度特性可优化储能变流器的直流侧电容设计,提升系统功率密度和温度适应性。该材料的高击穿场强特性可为三电平拓扑中的母...

Mohsin Afroz · Ratneshwar Kumar Ratnesh · Swapnil Srivastav · Jay Singh · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 钙钛矿太阳能电池（PSCs）已成为一种可行的光伏技术，在过去十年中其功率转换效率（PCE）取得了显著提升。本综述全面概述了PSCs的发展进展、面临的挑战以及未来前景。文中讨论了该领域的历史里程碑，包括钙钛矿材料的独特性质、器件结构设计的进步以及钙钛矿组分的优化。本文探讨了钙钛矿材料的基本特性，例如其晶体结构、制备技术（从溶液法到蒸镀法），以及通过带隙调控和叠层太阳能电池设计等策略突破Shockley-Queisser极限的方法。文章对与稳定性、可扩展性及降解机制相关的挑战进行了深入分析，重...

解读: 钙钛矿电池技术突破对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有战略意义。其高效率特性可优化MPPT算法设计,宽带隙调控技术与公司SiC/GaN功率器件研发方向契合。叠层电池突破S-Q极限的思路可启发PowerTitan储能系统能量密度提升。需重点关注稳定性与封装技术进展,为未来逆变器拓扑结构优化及iS...

Salman Hossain · All Mumtahina Arik · Iffat Nowshin Fahim · Jamal Uddin 等7人 · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 光伏（PV）组件由于灰尘积聚，其效率显著降低。为了以经济有效的方式最小化灰尘对光伏系统的影响，需要确定最优的清洁间隔。为实现该目标，可利用机器学习（ML）模型检测光伏组件上的灰尘水平是否超过预设阈值，从而在无需现场人工干预的情况下判断是否需要清洁面板。基于此目标，本研究分析了灰尘在孟加拉国对光伏系统的不利影响，并提出了一种基于机器学习分类的新型灰尘检测方法，进而开发了一套清洁系统。本文实现了多种机器学习分类器，并对其性能进行了评估，其中表现最优的人工神经网络（ANN）模型达到了98.11%...

解读: 该机器学习驱动的光伏清洁技术对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。研究证实灰尘导致效率损失可达14.87%,ANN模型98.11%的检测精度可集成至智能运维系统,结合MPPT优化算法实现发电量损失预警。建议将该分类模型嵌入iSolarCloud平台,通过逆变器实时功率...

Angelo Spena · Francesco Biso · Luca Rosat · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

本文提出了一种可用于预测光伏太阳能电池板（PV）温度的模型，该模型通过对其全天24小时热行为的模拟实现温度预测。为了研究光伏组件与其周围环境之间的连续相互作用，本分析不仅限于现有模型通常关注的发电时段（白天），而是扩展至广泛气候条件下各种运行工况的全面分析。为估算电池结温、前表面和背表面温度，本文还提出了一种关于光伏面板与周围环境之间对流换热关系的原创性重构方法。为验证模型性能，采用了罗马大学“托尔维加塔”分校实验站的数据集，涵盖一个商用光伏组件连续14个月、时间步长为1分钟的运行数据。通过对单...

解读: 该24小时光伏组件温度预测模型对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。精确的温度建模(RMSE 1.5°C)可优化MPPT算法的温度补偿策略,提升发电效率。全天候热行为仿真能增强预测性维护功能,识别湿度、降雨等环境因素导致的异常工况。该模型可集成至智能运维系统,实现组件...

Giorgio Frontin · Filippo Calamell · Sara Muggias · Tommaso Argentini · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 与固定式光伏板相比，单轴太阳能跟踪器在大规模太阳能装置中能够提高能源产量和成本效益。然而，由于为节约成本而降低了机械性能，其结构设计必须应对独特的挑战，特别是在抗风性能方面。本文研究了光伏电站的若干关键参数，并评估了这些参数对跟踪器响应的影响，重点分析风致气动弹性效应。所研究的参数包括光伏电站的布局排列方式以及排间距。跟踪器的位置评估是在一个矩形布置的跟踪器电站的4行2列角落区域进行的，地面覆盖率分别为0.38和0.25。此外，还监测了单个跟踪器运行参数的影响，考虑了工作俯仰角在−60°至...

解读: 该研究揭示跟踪支架在15-30°倾角时风致气动弹性响应最严峻,对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化策略具有重要指导意义。在大风工况下,可通过智能算法动态调整跟踪角度,避开临界失稳区间,平衡发电效率与结构安全。研究确认的边缘跟踪器高应力特性,可结合iSolarCloud平台实现差异化监控,对边缘阵列...

Yu Meng · Haowen Yang · Silei Chen · Qi Yang 等6人 · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 随着直流（DC）配电系统的发展，线路长度不断增加，使得维护更加困难，电弧故障定位成为一个亟待解决的问题。本文提出了一种适用于不同负载和电流水平光伏系统中的电弧故障定位算法。首先，基于仿射时频分析方法，所提出的电弧故障检测特征能够准确识别电弧故障状态与正常状态。研究了线路阻抗对电弧故障检测特征的干扰，并利用该干扰构建电弧故障定位特征。同时，由于电弧故障具有随机性，电弧故障定位特征在有效使用前需要进行平滑和归一化处理。然后，采用基于自适应网络的模糊推理系统（ANFIS）模型来预测电弧故障位置。...

解读: 该电弧故障定位技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能系统具有重要应用价值。基于时频特征的检测算法可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现直流侧故障精准定位,检测精度达100%且响应时间<1s,满足UL1699B标准。该技术可优化现有MPPT控制策略的安全防护层级,特别适用于1500V高压...

Michael Wild · Dionis Andereg · Lukas Bernhar · Sven Strebe 等5人 · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 本文报道了一套高度可调、完全自动化的微型多排高海拔光伏阵列的设计、调试、验证与运行情况，该阵列安装于瑞士达沃斯海拔约2500米处。该1:12比例缩放的光伏场由三排组成，每排包含七块背对背安装的单面光伏组件（等效为双面组件），可在较大范围内独立且快速地调节排间距、组件倾角以及地面坡度角。这使得能够在较短的时间间隔内同步记录多种电站配置下的实际运行性能。同时，在同一地点设置了一套包含不同倾角的单面和双面组件的全尺寸静态光伏系统，用于验证测量数据的准确性。实验结果与基于商业软件PVsyst的先进...

解读: 该高山双面组件实测研究对阳光电源SG系列逆变器在高海拔场景应用具有重要参考价值。研究发现雪地反照率被低估导致实际发电量高出7-16%,提示我们优化MPPT算法需考虑高反射率环境的动态响应特性。建议在iSolarCloud平台集成基于实测数据的发电量修正模型,针对高海拔雪地场景改进PVsyst仿真参数...

Xiaoxiao Yua1 · Jiawei Wanga1 · Zihua Wu · Lan Dong 等7人 · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 相变材料-热电发电机（PCMs-TEG）耦合系统是一种实现稳定且高效发电的有效技术。然而，PCMs-TEG系统的低传热性能限制了其热能存储与发电能力。本研究通过嵌入铜网来提升相变材料（PCMs）的传热能力。实验结果表明，增加铜网能够减小PCMs两端的温度差，并缩短温度平衡时间。有趣的是，热能存储能力与传热性能之间存在一种竞争关系，这种关系实际上对PCMs-TEG耦合系统的发电性能产生不利影响。此外，降低PCMs与TEG之间的界面热阻可使发电性能提高41.4%。在铜网与导热界面材料的协同作用...

解读: 该PCMs-TEG耦合系统研究对阳光电源储能产品线具有重要价值。铜网强化传热技术可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的热管理优化,降低界面热阻提升41.4%发电性能的方案,可借鉴于SiC/GaN功率器件散热设计。多物理场耦合分析方法对三电平拓扑热-电协同优化有启发意义。相变储能与光伏...

Samuel Matthew G.Dumla · Seiichi Ogata · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 日本为实现2050年净零排放目标，在《第六次战略能源计划》中提出，到2030年太阳能光伏发电（PV）应占全国电力供应的14%至16%。为支持普通民众在这一转型中的潜在贡献，本研究分析了影响日本各市町村住宅及小型太阳能光伏系统部署的关键因素，为地方政府提供基于数据的决策依据，以制定扩大太阳能利用的战略。本研究采用随机森林回归模型评估各因素对市町村太阳能光伏装机容量占比的影响，并通过SHAP值揭示变量的重要性，可视化最具影响力的自变量。结果表明，本地能源需求是推动太阳能光伏安装的首要驱动因素。...

解读: 该研究揭示日本户用及小型光伏系统部署的关键驱动因素,对阳光电源SG系列户用逆变器及iSolarCloud平台具有重要战略价值。研究强调本地能源需求是首要驱动力,这为我司户用逆变器的MPPT优化技术和自发自用模式提供市场验证。针对土地受限地区,可结合ST系列储能系统提升空间利用效率;针对经济敏感区域,...

Evan Rosenlie · Marie River · Aaron Levin · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 漂浮式光伏系统是太阳能产业中迅速扩展的一个领域，要理解其在未来能源系统中的作用，必须明确其可行的开发潜力。本文提出了一种新颖的空间显式方法，用于估算美国联邦控制水库的漂浮式光伏潜力，并利用各水库特定的场地属性来估计潜在的发电能力。分析发现，可用于漂浮式光伏开发的平均面积比例与以往研究中所采用的假设值相近；然而，这一比例在不同站点之间存在显著差异。根据输入参数的不同假设，这些水库上的漂浮式光伏潜在发电能力估计在861至1,042吉瓦直流（GWdc）之间，可能约占未来美国实现电网脱碳所需太阳能...

解读: 该研究揭示美国联邦水库浮式光伏潜力达861-1042GW，对阳光电源SG系列光伏逆变器和漂浮电站解决方案具有重大战略价值。水面环境的高湿度、温度波动及电网接入复杂性，要求逆变器具备IP68防护、宽温域运行和灵活并网能力。我司1500V高压系统可降低水上线缆损耗，多路MPPT优化技术能应对水面反射引起...

Yeqin Wanga · Cui Wangb · Sanka Liyanage · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 本文研究了并网型光伏（PV）逆变器的两个控制目标：1）即使在电网电压或频率异常的情况下，并网型光伏逆变器仍能始终保持在线运行；2）当交流电网处于异常状态时，不向交流电网输送功率。为实现上述目标，本文提出了一种在电网电压或频率异常条件下适用于并网型光伏逆变器的在线保持控制方法。该控制系统的设计基于一个表征交流电网状态的有界性指标，该指标通过两个有界滤波器将电压指标与频率指标进行组合得到。该有界性指标进一步被引入到最大功率点跟踪（MPPT）、光伏电压设定以及光伏电压调节环节中。通过所提出的控制...

解读: 该文提出的电网异常下光伏逆变器在线保持控制技术,对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。基于电压/频率有界性指标的控制策略可优化现有MPPT算法,在电网故障时实现不脱网运行并停止功率输出,提升故障穿越能力。该方法可与阳光电源VSG虚拟同步发电机技术及GFM/GFL控制策略结合,...

Peigen Lai · Xinyue Han · Xu Chen · Ju Huang · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 本文研究了一种将辐射冷却技术集成于半透明光伏电池滤波的聚光光伏-热电联用系统（SPV-TEG-RSC）中的混合系统的电气性能。首次探索了将半透明电池（SPV）分束器与辐射天空冷却（RSC）相结合应用于光谱分束型聚光光伏-热电（CPV-TEG）混合系统的新思路，从而实现24小时连续输出电能。建立了SPV-TEG-RSC系统的理论模型，并对其进行了验证，随后用于研究该太阳能级联发电系统在全天范围内的运行特性。结果表明，采用钙钛矿太阳能电池（PVSC）作为滤波器件的SPV-TEG-RSC系统相较...

解读: 该SPV-TEG-RSC混合发电技术对阳光电源具有重要启示价值。其24小时连续发电特性与我司ST系列储能系统形成互补:白天光伏-热电联合发电可提升SG逆变器输入端能量利用效率,夜间辐射制冷发电可减少储能系统放电压力。光谱分离与热电转换技术可应用于1500V高压系统的热管理优化,提升MPPT效率。建议...

Gaomei Li · Yongzhong Chen · Qiuguo Hea · Minghao Wang 等6人 · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 光伏建筑一体化是实现零碳建筑目标的关键途径。城市街区形态参数的差异会导致光伏发电潜力（PVGP）出现显著变化。因此，本文旨在建立一个五层次的PVGP评估方法体系，包括辐射潜力（RP）、安装潜力（IP）、技术潜力（TP）、经济潜力（EP）和碳减排潜力（CRP），并以武汉为例，量化形态指标对办公街区光伏发电潜力的综合影响。首先，本文基于Rhino&Grasshopper平台提出了一种创新的五层次PVGP评估方法；其次，采用建筑类型学方法对实际办公街区样本的形态类型进行分类；随后，量化了形态指标...

解读: 该研究对阳光电源建筑光伏一体化解决方案具有重要价值。研究量化了城市形态对光伏发电潜力的五级评估体系,可指导SG系列组串式逆变器在办公建筑场景的优化配置。多层板式建筑最优发电潜力(47.11kWh/m²/y)与经济回收期数据,为PowerTitan储能系统容量匹配提供设计基准。建筑屋顶-立面比等形态参...

Keming Zhao · Zhonghua Gou · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 建筑立面，尤其是窗户，在室内照明和太阳能利用方面起着关键作用。然而，传统窗户往往难以在自然采光与能耗表现之间实现良好平衡，而半透明建筑集成光伏（BIPV）技术为此提供了有前景的解决方案。尽管如此，针对办公空间中兼顾能量采集、采光充足性及眩光控制的半透明BIPV窗户设计优化研究仍较为有限。本研究提出一个多目标优化框架，用于设计半透明建筑集成光伏（BIPV）窗户，以在办公建筑中实现能效、采光量与眩光控制之间的平衡。通过对中国武汉某校园内一栋办公楼的案例研究，构建了一个参数化模型，用以调控光伏窗...

解读: 该BIPV半透明光伏窗优化研究对阳光电源SG系列组串逆变器及智能建筑解决方案具有重要价值。研究中多目标优化框架可与我司MPPT算法协同,针对建筑立面复杂遮挡场景实现发电效率最大化。年发电5508.86kWh的案例验证了BIPV与储能系统集成潜力,ST系列PCS可配合实现昼夜能量平衡调度。建议将该优化...

Hamzah M.Zureiga · Bashar R.Qawasme · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 光伏（PV）组件的效率随着组件温度的升高而降低。对光伏面板进行冷却可通过减少电阻损耗、改善载流子迁移率、降低热应力以及提高填充因子来提升其效率。本文提出一种强制水循环冷却方法，通过降低光伏组件的温度，从而提高其发电性能。该方法在光伏组件背面安装铜管换热器（HX），并采用强制水循环方式进行散热。这种冷却方式结构简单、成本低廉、无需额外能耗，是一种高效且适用于大规模电站的被动式冷却方案。实验采用两个相同的光伏组件，其中一个进行冷却，另一个作为对照，在约旦杰拉什市的实际气象条件下开展对比研究，以...

解读: 该PV组件水冷技术对阳光电源光伏系统具有重要参考价值。研究证实降温4.62°C可提升功率8.08%,这为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供温度补偿依据。建议将温度-功率模型集成到iSolarCloud平台,实现大型电站的热管理预测性维护。该被动冷却方案可与PowerTitan储能系统协同,利用夜间...

Eliana Gaudino · Umar Farooq · Antonio Caldarelli · Paolo Strazzullo 等8人 · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 在追求更高效率的太阳能热利用系统过程中，准确测定低发射率材料的热发射率对于确定功率损耗至关重要。本文介绍了一种量热法，旨在精确测量用于高真空平板集热器（HVFPCs）的选择性太阳能吸收体（SSAs）的热发射率。该方法的能力通过成功校正不同尺寸铜样品的热发射率值得到了验证，其中包括面积小至49 cm²的样品。结果表明，该方法能够显著减少与小尺寸和/或低发射率样品相关的测量误差，为改进SSAs的设计与效率提供了可行路径。本研究通过实现优于0.003的测量精度，在推动太阳能热技术发展方面迈出了重...

解读: 该低发射率材料热发射率精密测量技术对阳光电源光伏逆变器热管理具有重要参考价值。SG系列逆变器中SiC器件工作温度高达175℃,精确测量散热器材料热发射率(精度优于0.003)可优化三电平拓扑功率模块热设计,降低温升损耗。该量热法可应用于PowerTitan储能系统PCS散热评估,通过精准表征低发射率...

P.Anburaj · R.Vijayakumar · R.Vignesh Kumar · Jayanta Chanda 等5人 · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

摘要 全球范围内，水资源短缺是一项严峻的环境问题。相较于反渗透、热法海水淡化、废水回用以及大气取水装置，太阳能蒸馏器因其低成本和低环境影响，为解决此类环境问题提供了更优的方案。本研究旨在探讨采用多种储能材料（包括低碳钢、铸铁和铜）与竹质灯芯材料相结合的方式，对倾斜式太阳能蒸馏器（ISS）的能量效率、产水性能及㶲效率的影响。研究设置了多个案例进行比较分析，以确定最佳性能配置：案例1为传统ISS；案例2为带竹质灯芯材料的ISS；案例3为带竹质灯芯与低碳钢的ISS；案例4为带竹质灯芯与铸铁的ISS；案...

解读: 该太阳能海水淡化储能研究对阳光电源储能系统具有启发意义。研究验证了金属储能材料(铜、铸铁、钢)结合可再生能源的有效性,与我司PowerTitan储能系统的热管理技术理念契合。铜材料储能方案实现53.6%能量效率和最优性价比(0.023美元/升),可为ST系列PCS在离网光伏-储能-淡化一体化场景提供...