Haobin Chen · Haidong Yan · Chaohui Liu · Shuai Shi 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月

由于纳米铜烧结膏成本低、具有优异的电学和热学性能、高可靠性以及抗电迁移能力，它被视为用于宽带隙半导体应用的下一代芯片互连材料。然而，目前尚无关于纳米铜烧结在高功率双面冷却（DSC）碳化硅（SiC）功率模块中应用的实验报告。本研究通过展示一种基于纳米铜烧结的新型高功率DSC碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）模块的设计、制造和性能，填补了这一空白。利用自制的铜膏和甲酸辅助低温无压铜烧结工艺，制造出了一款1200 V/600 A的DSC功率模块。在250°C的甲酸气氛中烧结...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该纳米铜烧结技术在高功率双面冷却SiC功率模块上的应用具有重要战略价值。当前光伏逆变器和储能变流器正朝着高功率密度、高效率、高可靠性方向发展，SiC器件已成为我们新一代产品的核心器件，而封装技术的突破将直接影响系统级性能提升。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，功率密...

Faridoddin Hassani · Aref Khorrami · Ali Golshani · Afshin Kouhkord 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 全球能源需求不断增长，化石燃料日益枯竭，加之环境问题受到越来越多的关注，这些因素共同推动了向可再生能源转型的必要性。在众多可再生能源技术中，太阳能因其资源丰富且可持续性强而成为最具前景的选项之一。在光伏/热能（PV/T）系统中，多余的热量被传递给空气或水等冷却介质，以调节电池的工作温度。本文提出了一种智能化且可调控的框架，用于高效PV/T热力系统的设计。该框架首先构建PV/T单元的参数化设计，随后建立实验设计（DoE）模块。在当前模型中，参数化设计包含三个变量，并采用了面心中心复合设计方法...

解读: 该PV/T智能优化框架对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要参考价值。研究通过机器学习算法实现电效率从12.4%提升至13.2%,其多目标优化思路可应用于我司MPPT算法改进和热管理设计。特别是Reynolds数与Nusselt数的关联分析,可指导逆变器散热系统优化,降低功率器件温升,提升SiC/IG...

Hyuk Leea · Yun-Ho Seoa · Pyung-Sik Mab · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 锂离子电池（LIBs）因其高效率和紧凑的设计，在储能系统和电动汽车等现代技术中具有关键作用。然而，由于过热引发的热失控（TR）风险，特别是在缺乏有效早期安全预警的情况下，严重限制了其更广泛的应用。本研究通过将超声诊断与常规参数（如力、电压和温度）相结合，系统地研究了在不同加热功率下锂离子电池中热失控的发展过程。基于电池内部周期性多层结构的Floquet-Bloch分析，我们采用了覆盖近2 MHz高频色散区域的宽频带超声波，从而显著增强了对热失控初期阶段电池内部微结构变化的敏感性。特别是，该...

解读: 该超声波热失控早期预警技术对阳光电源储能系统安全性提升具有重要价值。可集成至PowerTitan及ST系列PCS的电池管理系统中,在传统温度、电压监测基础上,通过2MHz超声波检测电池内部微结构变化,实现排气前282-953秒、热失控前377-851秒的提前预警,显著优于膨胀力监测。该技术可与iSo...

Adedasola A. Ademola · Roland B. Brandis · Andreas F. Schuetzinger · Bart Simons 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

地磁感应电流（GIC）在电力系统中的流动可能导致变压器过热、谐波增加和无功功率需求上升等问题。尽管已有多种仿真模型用于研究其影响，但针对现代变压器设计的实地验证仍较少。本文报道了美国首次对采用压板和拉杆结构的高压并网变压器开展的长时间GIC现场试验。通过实测数据评估GIC效应，并用于建立和验证变压器的热学与电磁暂态（EMT）模型。试验中观察到显著的电流电压畸变及较大的无功损耗。测量分析表明热点位于内绕组，且k因子接近出厂测试值和软件默认值。热仿真显示即使相电流峰值达200 A，变压器仍不超热限。...

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏并网产品具有重要参考价值。GIC效应引起的变压器热点、谐波和无功问题，与储能变流器ST系列和光伏逆变器SG系列在大规模并网时面临的挑战高度相关。研究发现的负载调节可降低无功需求的特性，可用于优化PowerTitan储能系统的无功控制策略。同时，文中的EMT建模方法可应...

Gelin Huang · Fujun Ma · Shanwei Fan · Cheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

在特殊钢生产中,中间包感应加热电源在高温、密闭、高粉尘环境下运行,器件散热困难导致变换器内部元件损耗增加。针对应用于低频感应加热领域的AC/AC MMC变换器提出变开关频率主动热控制策略。通过建立热阻抗模型详细分析损耗特性和热摆动特性。针对双基频结构创新性提出三重傅里叶积分变换,推导电网电流的精确数学表达式。考虑并网电流THD、效率和结温,建立开关频率优化数学模型。仿真和实验结果证明所提控制策略降低结温摆动和系统损耗的有效性。

解读: 该变频主动热控制技术对阳光电源工业加热和特殊应用场景变换器有重要优化价值。变开关频率优化方法可应用于ST储能变流器的多工况运行模式,平衡效率和热管理。三重傅里叶变换谐波分析技术对复杂多频系统的电能质量优化有借鉴意义。该技术对PowerTitan大型储能系统的热管理策略和损耗优化有参考价值,可延长器件...

Xi Jiang · Jing Chen · Chaofan Pan · Hao Niu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

本文研究了氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMTs）在过流应力下的失效机制。评估了氮化镓混合漏极嵌入式栅极注入晶体管（HD - GIT）器件在不同应力条件下的过流行为，并确定了主要的失效模式。分阶段分析了GaN器件在过流事件期间的波形，并剖析了每个阶段背后的物理机制。进行了数值技术计算机辅助设计（TCAD）模拟，以分析过流应力期间的电场分布和电子迁移率的变化。通过模拟分析研究了热失控和漏极/衬底击穿失效。结果表明，GaN HEMTs中的热失控失效是由于电子迁移率降低和沟道内电场增加引发的，热...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN HD-GIT器件过流失效机制的研究具有重要的技术价值和应用意义。GaN功率器件凭借其高开关频率、低导通损耗和高功率密度等优势，已成为光伏逆变器和储能变流器等产品实现高效率、高功率密度的关键技术路径。 该研究通过实验与TCAD仿真相结合，系统揭示了GaN H...

Ehsan Baniasadi · Ahmed Rezk · Luciano Batista · Tetenayet Bekele Tol 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 本研究开发并优化了一种由可再生能源驱动的混合制冷系统，旨在提升无电网覆盖的农村地区的食品保鲜能力。该系统集成了太阳能光伏、太阳能集热器、风能以及电池储能，提供一种可持续且具有成本效益的制冷解决方案。以埃塞俄比亚为案例地，开展了全面的技术经济分析，评估系统的性能、成本效益及市场可行性。优化后的系统可满足22.42 kW的热能需求和2.82 kW的电力需求，使每日运行成本从100美元降低至86.2美元。通过将光伏板数量增加至15块、电池储能单元从11个减少至7个、太阳能集热器面积优化为322 ...

解读: 该混合制冷系统对阳光电源储能及光伏产品具有重要应用价值。系统集成光伏、风电与电池储能的架构,可直接应用ST系列PCS与PowerTitan储能方案,通过优化电池配置(从11组降至7组)提升经济性。SG系列光伏逆变器配合MPPT技术可实现15块光伏板的高效能量转换,将电网依赖从9.3W降至3.2W,接...

Zhihao Sun · Yanyan Li · Guanchen Liao · Xianglong Luo 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种具有前景的清洁能源技术；然而，有效的热管理仍然是一个关键挑战，尤其是在高功率密度下，温度分布不均会严重影响电堆的性能和寿命。沸腾冷却利用冷却剂的相变过程，为提升PEMFC的热管理水平提供了潜在解决方案。尽管该技术前景广阔，但其在燃料电池电堆中的实际应用尚未得到充分探索。本研究旨在通过构建性能测试平台，系统评估在沸腾冷却条件下PEMFC的温度特性和输出性能，以弥补这一研究空白。采用壁面温差（Td）和温度均匀性指数（TUI）来评价温度均匀性，并重点分析冷却剂入口...

解读: 该PEMFC沸腾冷却技术对阳光电源氢能战略布局具有重要参考价值。研究中的相变冷却方案可借鉴至大功率PCS功率器件散热,特别是ST系列储能变流器中SiC模块的热管理优化。温度均匀性提升47-58%的成果,可应用于充电桩大功率模块设计,解决功率密度提升带来的局部过热问题。多参数协同优化方法论对iSola...

Nur Nadia Adleena Binti Tengah · Kamaruzzaman Sopian · Hussein A. Kazem · Miqdam T. Chaichan 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

摘要 光伏-热（PVT）太阳能集热器是一种创新技术，将光伏发电与热能收集集成于单一装置中。由于温度升高，光伏系统的电输出会遭受损失，而不恰当的冷却方式会导致温度过度上升。传统吸热管因传热效率较低，限制了其发电能力。为提升热量提取效率，同时降低光伏系统工作温度并最大化电能与热能的联合产出，吸热管的设计需通过多种改进手段、先进材料或被动扰流结构进行优化。针对该问题的解决方案将推动高效率PVT系统的发展，实现经济稳定性，并促进混合太阳能技术的广泛应用。本研究探讨在吸热管内插入空心扭曲带的影响，采用AN...

解读: 该PVT光热联供技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要参考价值。研究表明通过优化吸热管设计可将组件温度从88.57°C降至47.23°C,光伏效率提升至7.78%,这与我司MPPT优化技术形成协同。温度控制策略可应用于1500V高压系统热管理,中空扭带强化传热方案可启发SiC/GaN功率器件散热设...

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...

Thomas Bauer · Marco Prenzel · Shigehiko Funayam · Yukitaka Katob · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 在资源匮乏但能源消耗量大的工业国家，未来很大一部分能源可能通过船舶以化学氢载体的形式进口。所考虑的氢气（H₂）衍生物——液化天然气、甲醇、液态有机氢载体和氨——在进口国进行吸热再转化为H₂的过程中会产生显著的转换损失。目前，这些损失被普遍接受，而针对提高转换效率的研究仍较为有限。本研究提出一种新概念，即利用本地可再生能源电力，通过电转热与高温热能储存系统（HT-TES-P2H系统）向再转化过程外部供给反应所需热量。本文对四种H₂衍生物的相关优缺点、关键指标，以及HT-TES-P2H系统在吸...

解读: 该研究提出的高温储热系统(HT-TES)与氢载体转化结合的方案,对阳光电源储能产品线具有重要启示。ST系列PCS可通过Power-to-Heat技术集成高温储热模块,为氨制氢等吸热过程提供热能供应,将氢产率从80%提升至96%。这与阳光电源PowerTitan储能系统的多能互补理念高度契合,可拓展至...

Yan Peng · Huaguang Bao · Tiancheng Zhang · Dazhi Ding 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年8月

为解决封装过程中影响功率器件可靠性的关键热机械耦合难题，本文基于时域有限差分（FDTD）方法建立了瞬态热机械耦合数值模型。通过拓展FDTD的显式时间步进策略，在统一的计算框架内对热传导方程和固体力学方程进行离散和求解。该方法无需生成和求逆隐式算法所固有的大型刚度矩阵，从而显著降低了计算复杂度。采用傅里叶定律结合Yee网格中心差分格式对热场进行离散，并引入实时热膨胀应变张量修正机制，以准确捕捉材料非线性特性，并持续更新结构场中的位移和应力。基于所提出的数值模型，我们对实际回流焊接过程进行了模拟，并...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于FDTD方法的瞬态热-机械耦合分析技术对我们的核心产品具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能系统中，功率器件（如IGBT模块、SiC功率芯片）的封装可靠性直接影响产品的长期稳定性和市场竞争力，尤其在户外极端温度环境和频繁充放电循环工况下，热应力导致的封装失效是系...

Mina Montazeria1 · Carl Remlingerb1 · Benjamin Bejar Haro · Philipp Heer · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 机器学习在智能建筑领域经历了显著的发展，无论是在建筑建模还是能源管理方面均是如此。数据驱动方法利用可获得的测量数据，绕过基于物理模型的缓慢且昂贵的校准过程，从而提供更高的适应性、更低的维护成本以及更大的灵活性。然而，这些模型的质量依赖于历史数据，而新建建筑可能缺乏足够的历史数据。本文提出了一种从温度建模到供暖控制完全数据驱动的模块化方法，在将控制器从源建筑迁移到目标建筑时仅需少量数据。该控制器由两个模块组成：一个深度强化学习代理，用于管理期望的室内温度；以及一个针对每个房间特定的执行动作映...

解读: 该模块化数据驱动控制技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)及充电站热管理具有重要价值。其深度强化学习架构可迁移至储能温控优化,仅需少量现场数据即可适配不同容量电池簇的热管理策略。物理一致性建模思路可融入iSolarCloud平台,实现储能系统26%以上能耗优化。模块化acti...

Peter G. Loutzenhiser · Renkun Chen · Clifford K. Ho · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.292

[Editorial - 特邀编辑社论，关于粒子基太阳能捕获与储存的进展，无独立摘要]

Igor Marques Alves · Cristiana Brasil Maia · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 本研究评估了一种装机容量为100 MWe的熔盐作为传热流体和热能储存（TES）介质的太阳能塔式电站（SPT）系统，并将其与超临界CO2再压缩布雷顿循环集成后的热力学性能。针对五个太阳能资源各异的巴西地点——查帕达杜斯吉马良斯（Chapada dos Guimarães）、加努阿里亚（Januária）、蒙特阿莱格里（Monte Alegre）、佩德罗利纳（Petrolina）和里奥格兰德（Rio Grande）——开展了仿真分析。所研究的热力循环模型依据文献数据进行了验证，并针对热效率进行...

解读: 该熔盐塔式光热-超临界CO2联合循环技术对阳光电源储能系统具有重要启示。研究中15小时储能配置实现100%容量因子,验证了长时储能价值,与我司PowerTitan液冷储能系统的大容量、长周期调节能力高度契合。48.36%的循环效率优化思路可借鉴于ST系列PCS的能量管理策略。光热储能与光伏互补场景下...

Sambhav Prashit Kaphle · Anandaroop Bhattacharya · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年12月

近年来，电流体动力学（EHD）冷却作为一种固态冷却技术备受关注，这是因为它没有移动部件、功耗低、运行安静，且与被动冷却技术相比热性能更优。这种冷却装置的常见形式是分别采用针电极和翅片式散热器作为发射极和集电极来产生离子风。影响这些空气流动装置可靠性的一个主要因素是针电极随时间发生的性能退化。在本研究中，我们通过实验研究了不锈钢针电极的可靠性，并对其在60个运行周期内的性能进行了表征。结果表明，从热源温度升高或热阻增大可以看出，传热性能显著下降。直流离子风带来的冷却增强效果从2.6倍降至2.05倍...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于离子风针状电极可靠性的研究具有重要的参考价值。我们的光伏逆变器、储能变流器等核心产品在高功率密度运行时面临严峻的散热挑战，而电流体动力学（EHD）冷却技术作为固态冷却方案，其无机械运动部件、低功耗和静音运行的特性与我们追求的高可靠性、长寿命产品理念高度契合。 该研...

Yunren Sui · Zhixiong Ding · Zengguang Sui · Haosheng Lin 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 季节性热能储存技术在解决能源需求与供给在不同季节之间的时间和强度不匹配方面具有巨大潜力。吸收式热能储存因其高储能密度（ESD）和极低的能量损失，适用于长期储能，但面临结晶、较高的平准化成本以及放电速率下降等挑战。为克服这些局限，本研究首次提出一种采用新型深共熔溶剂（DESs）的多单元吸收式热能储存系统（MATES），以实现无结晶、低成本且稳定的能量储存。针对跨季节应用场景，该装置采用多单元结构并结合一次通过式放电策略，以确保稳定的输出；所提出的基于DES的工作流体具有较低的结晶温度和成本，...

解读: 该季节性热化学储能技术对阳光电源储能系统具有重要启示价值。研究提出的多单元吸收式储能(MATES)与深共熔溶剂方案,能量密度达549.6 kJ/kg,平准化成本仅0.032-0.040美元/kWh,可为ST系列PCS和PowerTitan系统提供跨季节储能方案设计参考。其低温(<50°C)太阳能利用...

Quan Sui · Huashen He · Jing Liang · Zhongwen Li 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

船舶运氢相比拖车或 tanker 更具成本优势，但对环境因素（如水位）更为敏感。为此，本文提出一种考虑水电站调峰支持氢船航行的电-氢-热综合系统短期调度策略。构建了水路氢链时空运行模型，计及电解温度、可逆固体氧化物燃料电池（RSOC）产氢效率与最大可用功率的关系，并评估水电站下泄流量对氢船通航的影响。在此基础上，设计了以热电厂可灵活运行于纯发电或热电联产模式为核心的多日协同调度策略。该模型被线性化为混合整数二阶锥规划问题，并通过双层方法高效求解。基于改进IEEE 118节点系统的算例验证了所提方...

解读: 该电-氢-热综合调度技术对阳光电源氢能储能系统具有重要应用价值。文中RSOC可逆固体氧化物电池的温度-效率-功率耦合建模，可直接应用于阳光电源氢储能变流器PCS的控制策略优化，实现电解制氢与燃料电池发电模式的高效切换。多能源协同调度框架为PowerTitan储能系统提供了与水电、热电联合调峰的解决方...

Jiaqing Zhang · Chunyi Guo · Lie Xu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

随着可再生能源发电比例的增加，LCC-HVDC输电系统中可能出现多种弱阻尼或不稳定的次同步振荡（SSO）模式，包括基于同步机的扭振模态和基于变流器的电磁模态。本文针对不同SSO模式，建立保留主导储能元件动态的等效单输入单输出传递函数模型，并从统一的阻尼转矩角度分析其稳定性。推导关键控制环路对各SSO模式的交互路径，提出阻尼增强能力指标以确定最优控制环节。基于相位补偿与增益调节，设计多模式次同步阻尼控制器（MSDC），实现对多种SSO模式的协同抑制。在光伏-火电打捆外送系统中的仿真验证表明，该控制...

解读: 该多模式次同步阻尼控制技术对阳光电源光伏-储能打捆外送系统具有重要应用价值。针对SG系列光伏逆变器与火电机组通过LCC-HVDC外送场景，文章提出的MSDC控制器可协同抑制光伏变流器电磁振荡与同步机扭振模态，解决新能源高占比下的多模式SSO问题。其阻尼转矩统一分析方法和相位补偿设计思路可直接应用于S...

Jianing Chen · Xueming Yang · Jie Cui · Yinqiao Huo 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 太阳能热发电技术在全球低碳能源转型中具有巨大潜力，但其大规模发展仍受到太阳辐射间歇性、系统稳定性等挑战的制约。本研究聚焦于硅藻土改性的钙基材料，揭示了硅藻土改性使放热反应机理由A3模型转变为D2模型，显著降低了8.69%的活化能，并使指前因子提高了18.19%。对填充床反应器中的放热过程进行了深入研究，阐明了温度场、反应程度及压力场的演化规律。提出了一种引入中间进气通道的创新设计，使反应时间缩短了28.57%。构建了一种新型热化学太阳能热发电（TSTPG）系统，从反应器释热特性的角度系统考...

解读: 该热化学储能技术为阳光电源ST系列储能系统提供了长时储能技术路径参考。研究中的填充床反应器放热特性优化、中间气流通道设计缩短反应时间28.57%的创新思路,可启发PowerTitan储能系统的热管理优化。4E综合评估方法(能量、火用、经济、环境)与阳光电源iSolarCloud平台的多维度系统评估理...