Chen Wang · Hailu Zhu · Zhuoran Zhang · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年6月

本文提出了一种新型绕组嵌入式水冷方法，以改善集中绕组无轭分段电枢（YASA）轴向磁通永磁（AFPM）轮毂电机的热管理和定子刚度。首先，阐述了结构冷却设计的考虑因素，并分析了电机在不同工况下的损耗分布。然后，考虑AFPM轮毂电机的损耗分布和温度传递特性，构建了三维集总参数热网络（3D LPTN）模型。此外，建立了计算流体动力学（CFD）模型并进行对比，以验证所提模型的准确性。另外，获取了优化的关键参数以提高效率和转矩密度。最后，制造并测试了一台30kW的AFPM轮毂电机样机，并根据定子绕组和转子在...

解读: 从阳光电源业务视角来看，这项轮毂电机绕组嵌入式水冷技术虽然直接应用于电动汽车领域，但其核心热管理理念与我们在光伏逆变器和储能系统中面临的散热挑战高度契合。该技术针对轴向磁通永磁电机提出的集中绕组水冷方案，通过三维集总参数热网络模型和CFD仿真优化散热路径，这种多物理场耦合分析方法可直接借鉴到我们大功...

Zijun Wanga1 · Shaowen Cao · Qilin Cai · Yingshi Zhang 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 白天辐射冷却依赖于在太阳光谱范围内具有高反射率以及在大气窗口光谱范围内具有高发射率。然而，被发射体反射的太阳辐射作为一种高品质能源却被浪费了。基于入射太阳辐射主要集中在特定角度，而发射体则与太空进行半球形热交换的特点，这部分能量具备被收集利用的可能性。迄今为止，尚无研究对发射体所反射的大量能量进行有效回收。本文提出了一种在确保昼夜辐射冷却性能的同时增强白天太阳能发电能力的新思路。研究表明，仅由五层结构组成的发射体即可在太阳光谱范围内实现95.22%的加权平均反射率，并在大气窗口光谱范围内达...

解读: 该辐射制冷-光伏集成技术对阳光电源SG系列逆变器和储能系统具有重要应用价值。通过反射光收集使光伏输出功率密度提升30.3%至163.5W/m²,可优化MPPT算法以适配非直射光场景。辐射制冷降温8.4°C特性可应用于通信基站储能热管理,降低ST系列PCS散热负荷,提升系统效率。该技术为iSolarC...

Haojie Zhoua · Ji Lib · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 人工智能（AI）芯片在移动智能设备（如移动机器人、无人机、智能电动汽车等）中发挥着关键作用。随着这些设备对计算能力需求的不断提升，AI芯片的热管理系统正面临日益严峻的挑战，特别是在需要在不同取向和高温条件下实现可靠散热的应用场景中。尽管环路热管（LHP）克服了传统热管的一些局限性，但其始终未能满足高功率芯片（大于500 W）在变取向工况下的热管理需求。本研究引入热电制冷器（TEC）对LHP的补偿腔进行完全冷却，显著增强了冷凝液的回流，从根本上解决了上述问题。通过实验系统地研究了新型集成TE...

解读: 该重力不敏感环路热管与热电模块集成技术对阳光电源电动汽车驱动系统及充电桩产品具有重要应用价值。针对大功率AI芯片(>500W)在不同姿态下的散热难题,该技术通过TEC主动冷却补偿腔实现热阻低至0.0978K/W,可直接应用于阳光电源电动汽车OBC充电机、电机驱动控制器及大功率充电桩的SiC/GaN功...

Haoyu Zhou · Lijian Wu · Yang Shi · Jiawen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

中速永磁同步风力发电机（MS - PMSWG）的冷却性能至关重要，因为它决定了发电机的持续输出功率和可靠性。本文基于强制风冷方法，提出了一种具有倾斜通孔的新型转子结构。一方面，通孔为冷却空气提供了额外的流动路径，有效降低了流动阻力。另一方面，当转子旋转时，通孔两端会产生压力差，从而独立地产生气流。为了准确计算流场和温度场，建立了三维（3 - D）计算流体动力学（CFD）模型。以一台1.5兆瓦中速永磁同步风力发电机的基本设计为例，对传统结构和所提出的设计进行了对比分析。在额定运行条件下，采用所提出...

解读: 该散热优化技术对阳光电源的电机驱动产品线具有重要参考价值。转子轭部倾斜通孔设计可应用于新能源汽车驱动电机和大功率储能系统的冷却系统优化,特别是PowerTitan储能系统中的变流器散热设计。通过在功率模块散热结构中引入类似的倾斜通道设计,可提升自然对流效果,降低系统温升。这种被动散热方案无需额外能耗...

Yumei Zhang · Guoyuan Ma · Lei Wang · Tiantian Cui 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 在《基加利修正案》和碳中和背景下，基于二氧化碳的水源热泵系统具有显著的发展潜力。为了提升基于二氧化碳的水源热泵系统的制冷性能，本文提出了一种新型的集成水合物储能的二氧化碳系统。该系统利用相变潜热储能技术，旨在实现削峰填谷，并提高基于二氧化碳的水源热泵系统全年运行的能源效率。本研究搭建了一个小容量、集成水合物储能的二氧化碳水源热泵系统实验平台，并开展了制冷与冷量储存性能的实验测试。结果表明，改进后系统的制冷性能比传统系统约提高19.4%。此外，在冷量储存过程中，由于二氧化碳参与水合物生成反应...

解读: 该CO₂热泵水合物储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究中的相变储能削峰填谷策略与PowerTitan液冷储能系统的热管理优化方向一致,COP提升19.4%的性能改善为PCS热管理设计提供参考。跨临界/亚临界循环切换的预测控制模型可启发ESS多模式运行策略开发,特别是在极端温度环境...

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...

Wei-Wei Wangac1 · Teng Liub1 · Jun-Zhe Guo · Bin Li 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 高强度太阳光聚集在光伏电池上会导致半导体温度显著升高，从而降低光电转换效率并可能引发光伏组件的不可逆故障。为此，在热设计中创新性地提出了一种超薄扇形板脉动热管（FS-PPHP），通过优化传统平行流道结构，实现对小尺度HCPV电池的高效冷却。本文全面分析和讨论了充液率、倾斜角度、工质种类以及加热功率对FS-PPHP传热性能的影响。结果表明，蒸发段与冷凝段的变直径设计有助于工质回流至加热区域，并增大相邻流道间的压力差势，从而确保FS-PPHP在不同工况下更平稳地启动。在充液率为57%、倾斜角为...

解读: 该扇形板脉动热管技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在SG系列大功率光伏逆变器中,功率器件散热是关键瓶颈,该超薄热管结构可优化IGBT/SiC模块的温度管理,降低热阻23%意味着可提升功率密度或延长器件寿命。对于PowerTitan储能系统,该技术可改进电池簇温控方案,解决高倍率充放电时的...

Mohammad Sheykhi · Mahmood Mehregan · Saeed Ghorbani · Amin Emamian 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要：冷热电联产系统（CCHP）能够提高传统能源供应系统的效率，并减少碳排放。本文提出了一种新型的冷热电联产（CCHP）系统结构，其原动机采用内燃机与斯特林发动机相结合的方式，通过龙格-库塔法进行数值模拟，并采用遗传算法技术进行优化。文中讨论了若干关键参数对CCHP系统容量、效率、一次节能率以及投资回收期的影响，这些参数包括斯特林发动机的转速、相位角、回热器长度及孔隙率，以及内燃机的转速和点火正时。结果表明，由于内燃机具有较高的运行效率，采用混合原动机的CCHP系统可使斯特林发动机在高转速下启动...

解读: 该混合CCHP系统的多能源协同优化思路对阳光电源综合能源解决方案具有重要借鉴价值。其遗传算法优化方法可应用于ST系列储能系统与分布式光伏的协同调度,通过iSolarCloud平台实现多能互补优化。混合动力机组效率提升12%的成果启发PowerTitan储能系统在工商业场景中集成冷热电三联供,缩短投资...

Azmain Rashid Raiy · Samiuzzam · Yasin Khan · Mohammad Monjurul Ehsan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.337

摘要 本研究探讨了一种创新性的集成制冷与发电联合系统的热力与经济性能，该系统结合了再热再压缩主压缩间冷超临界CO2（sCO2）循环与双效吸收式制冷循环。为评估不同输入参数对系统性能的影响，开展了详细的参数化研究。所提出的联合系统被设计用于利用核反应堆提供的600 MW热能。从热力学和㶲经济模型中提取的数据集被用于构建响应面回归模型（RSM），并通过多种误差矩阵评估其预测精度。随后，将二次回归模型与遗传算法（GA）相结合，针对三个目标函数——能量利用系数（EUF）、㶲效率（ηex）和单位产品总成本...

解读: 该核能驱动的超临界CO2联合循环技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其多目标优化方法(能效、火用效率、成本)可应用于ST系列储能变流器的热管理优化,响应面-遗传算法建模思路可用于PowerTitan系统的多工况协同控制策略开发。超临界CO2循环的高效换热理念启发液冷储能系统设计,而冷热电联供架构...

Zafar Sai · Fahad Faraz Ahm · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.335

摘要 提出了一种新型的集成雾冷系统的三明治结构双面光伏面板系统，旨在提高光伏发电装置单位面积的能源产出。传统的双面光伏面板能够有效利用地面反射光，但通常面临较高的运行温度，导致热性能退化。该新设计采用两块单面光伏面板背对背排列，并在其间集成雾冷冷却系统。这一创新设计显著提高了能量密度，同时有效缓解了热退化问题。实验在代表极端炎热气候的实际户外条件下进行，以阿联酋作为具体案例研究区域。实验结果表明，与未冷却的标准单面光伏面板相比，三明治式双面光伏面板的能量输出提高了26.05%。对于背面朝向的光伏...

解读: 该夹层双面板喷雾冷却技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究显示极端高温环境下功率提升37-46%,年发电量增加45.34kWh/m²,验证了温度管理对系统效率的关键影响。可为我司1500V高压系统的MPPT优化算法提供温度补偿策略改进依据,结合iSolarCloud平台的温度监测数据...

Ali Shokri Kalan · Mohammadreza Babaei Khuyinrud · Farshad Jahangiri · Ramin Ahmadi 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

全球变暖和化石燃料供应限制凸显了可持续能源选择的必要性。基于可再生能源的系统为实现碳中和提供了途径，但由于间歇性问题而面临可靠性挑战。本研究探讨了特内里费岛整合太阳能与地热能的潜力。提出了一种新型混合系统，该系统结合了聚光太阳能发电、地热能资源以及由以下组件构成的能量利用系统：超临界CO₂循环、溴化锂-水吸收式制冷系统、多效蒸馏脱盐装置、三级有机朗肯循环和质子交换膜电解槽。该系统可同时生产电力、供热、制冷、淡水和氢气，其基准能量效率和㶲效率分别为62%和17%。系统的产出速率分别为：7844 k...

解读: 该多能互补系统研究对阳光电源ST储能系统与SG逆变器协同优化具有重要参考价值。灰狼算法优化使能效提升21%、火用效率提升38%,可应用于iSolarCloud平台的多能源协调控制策略。LSTM预测模型结合蒙特卡洛不确定性分析,可增强储能系统在间歇性可再生能源场景下的调度可靠性。系统集成制氢、制冷、淡...

Xiang-Wei Lin · Zhifu Zhou · Maochang Liu · Bin Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 电池储能系统在应对可再生能源间歇性方面正变得日益重要，但其广泛应用仍受到热管理问题的制约。然而，单一的热管理策略难以保障储能电池系统的整体性能。本研究针对280 Ah锂离子电池包，提出了一种结合拓扑翅片结构、相变材料与主动液冷的混合热管理策略。建立了流-热-相变耦合的数值模型，并通过实验验证了其准确性。同时，定义了一种新的综合评价参数，用于表征热管理系统整体性能。基于此，开展了对比研究，评估了三种冷却策略的效率。尽管混合设计带来了额外质量，但拓扑翅片结构不仅在相变材料中构建了高效的导热通路...

解读: 该混合热管理技术对阳光电源PowerTitan等大容量储能系统具有重要应用价值。研究中的拓扑翅片-相变材料-液冷三重耦合方案,可直接应用于ST系列PCS配套的280Ah电芯模组热管理优化。其综合评价参数降低0.2-0.273的性能提升,为iSolarCloud平台的预测性维护提供热模型支撑。代理模型...

Jihong Pu · Dan Xu · Chao Shen · Lin Lu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 光谱选择性设计因其高度灵活性，在建筑一体化光伏（BIPV）技术中日益受到科学界的关注。本研究提出一种光谱选择性策略，旨在优化BIPV天窗，具备三个关键特性：（1）高带隙以上透射率，以确保发电性能；（2）高带隙以下反射率，以减少不利的太阳热增益；（3）在中红外波段具有高发射率，以促进辐射天空冷却。该策略涉及开发一种柔性PDMS/ITO/PET薄膜。在这种多层结构中，PDMS（聚二甲基硅氧烷）层在大气窗口内提供高发射率（0.93），ITO（氧化铟锡）层对太阳能电池的带隙以下太阳光（>1.1 μ...

解读: 该光谱选择性薄膜技术为阳光电源BIPV场景提供系统级优化方案。针对SG系列光伏逆变器应用,薄膜可降低组件温度2.6℃,虽发电量损失9%但显著改善热管理,延长逆变器寿命。结合iSolarCloud平台可实时监测光谱调控效果与发电效率平衡点。对于工商业储能系统,该技术减少建筑冷负荷18.3%,降低空调能...

Amel Djebar · Nabil Bessanan · Mohamed Si-Ameur · Adnan Ibrahim 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.289

摘要 本研究针对光伏（PV）系统运行温度过高的关键挑战展开，因为过量的热量产生会降低其电效率和功率输出。提出了一种具有折叠U形鳍片结构的新型微通道散热器，以增强散热能力，为优化光伏系统性能提供一种可扩展的解决方案。该设计通过缩小通道尺寸来增加传热面积并降低气流速度，从而优化热管理性能。实验在室内受控条件下进行，入口空气流速分别为0.3、0.6、0.8和1 m/s，太阳辐照度设置为500和1000 W/m²。实验结果表明，该微通道散热器有效降低了太阳能电池平均温度达57.44%。这种显著的热调控使...

解读: 该折叠式微通道散热技术对阳光电源光伏逆变器和储能系统具有重要价值。研究显示通过优化散热可使组件温度降低57.44%,电效率提升26.6%,这与我司SG系列逆变器的MPPT优化和功率器件热管理需求高度契合。该U型翼片设计可应用于PowerTitan储能柜的热管理系统,提升SiC/GaN功率器件在高功率...

Kun Yang · Yufei Chaib · Na Dub · Jiaxuan Lib 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 随着全球能源短缺和环境污染问题日益加剧，迫切需要高效、清洁的能源系统来应对这些挑战。本研究旨在通过集成多种先进技术，开发一种高性能的冷热电三联供系统，以提高能源利用效率并减少环境影响。该系统集成了光谱分束太阳能光伏/热能混合系统、甲烷干重整制氢技术以及固体氧化物燃料电池-燃气轮机混合发电系统，从而实现优异的热力学性能。研究建立了系统各组件的热力学模型，采用Aspen Plus进行仿真，获取所有物质流和能量流的热力学参数，并结合常规㶲分析与先进㶲分析方法对系统进行全面评估。结果表明，该系统的...

解读: 该光伏光热耦合制氢-燃料电池冷热电联供系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究揭示的光伏组件54.17%火用损失和双效吸收式制冷系统65.71%火用损失,为我司PowerTitan储能系统的热管理优化及多物理场耦合控制提供理论依据。先进火用分析方法可应用于iSolarC...

Munna Kumar · Sanjay Kumar · Satyender Singh · Vishal Bhall 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 在光伏（PV）/热耦合系统中，为实现较高的热性能，近期已有研究报道采用基于液体吸收体的光谱分束方法。目前此类新型耦合系统的技术水平仍局限于理论研究或实验室规模的原型测试。因此，亟需开展专门针对光谱分束系统实时性能监测的实验研究。本文在印度气候条件下，对一套全尺寸的光谱分束光伏/热耦合系统进行了户外实验测试。在分析该耦合系统性能时，考虑了光伏面板与热系统之间不同空气间隙的情况，并对比了有无背部冷却装置的情形。研究选用了几种常用的液体滤光介质，包括乙二醇/水混合液（50–50 vol%）、乙醇...

解读: 该光谱分离PV/T混合系统技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要参考价值。研究实现72.7%综合效率和54.5°C温升,验证了光热解耦设计可有效降低组件温度、提升发电效率。可启发我司在逆变器MPPT算法中集成温度补偿优化策略,并结合iSolarCloud平台实时监测组件温度特性,为分布式光伏系...

Zhanpeng Xiang · Zhongzhen Wang · Jiawei Yu · Ji Li · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

摘要 聚光光伏系统（CPVs）通过将阳光聚焦到太阳能电池上来发电。提高聚光比可以在环境辐射不足时维持系统的高功率输出。对于有效面积为1 cm²的太阳能电池，室外实验中的聚光比通常不超过1,000×。本研究开发了一种新型超高压聚光光伏系统（UHCPV），能够承受高达2,500×的太阳聚光比。系统中引入了光导装置以改善光斑的均匀性。采用微通道液冷散热器和离心风扇分别对电池的上表面和下表面进行冷却。通过数值模拟和室外实验研究验证了光导装置和冷却模块的有效性。结果表明，在900×聚光比下，与仅使用微通道...

解读: 该超高倍聚光光伏技术(2500×倍率)对阳光电源SG系列逆变器及热管理系统具有重要参考价值。研究中的微通道液冷+离心风扇双面散热方案,可借鉴至大功率PV逆变器及ST系列储能变流器的功率器件散热设计,特别是SiC/GaN器件在高功率密度应用中的温控优化。导光管提升光斑均匀性的思路,可启发MPPT算法在...

Aezid-Ul-Hassan Najmi · Abdul Wah · Rohith Prakash · Oliver Schopen 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

摘要 燃料电池混合动力电动汽车（FCHEVs）有望满足道路交通中高功率需求，同时减少温室气体排放。然而，尽管前景广阔，FCHEVs在进入当前汽车市场的过程中仍面临诸多挑战，其中热管理是主要挑战之一。除了显著降低FCHEVs的效率外，辅助负载以及加热和冷却需求还可能由于加热/冷却效率低下而导致电动部件寿命缩短，进而影响工作温度。本综述指出，现有研究主要集中于各个子系统，对FCHEVs整体热管理集成的关注较为有限。诸如废热回收（WHR）等新型策略被证明可将质子交换膜燃料电池（PEMFC）的效率从40...

解读: 该燃料电池混合动力热管理技术对阳光电源EV解决方案具有重要参考价值。文中提出的废热回收(WHR)系统可将效率提升至90%,可借鉴应用于我司OBC充电机和电机驱动系统的热管理优化。相变材料(PCM)技术可集成到充电桩温控设计中,提升极端温度下的充电效率。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,...

Mostafa M.Abdelsami · Yue Yang · Luling Li · Mohamed Fatouh 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

充分利用太阳光谱在建筑立面中的应用对于实现零能耗建筑理念至关重要。本研究提出了一种新型多功能窗户（MFW），该窗户将光伏夹层与选择性液体滤光层（SLF）集成于单层玻璃系统中。为了全面评估配备MFW的标准办公室在热、电、光学及能耗方面的综合性能，本研究开发了一种创新模型，结合计算流体动力学（CFD）和采光分析工具，整合了热学、电学、光学和能量多个维度。净电力收益（NEB）作为关键指标，用于评估MFW相较于传统窗户的能源性能。此外，采用有效日光照度（UDI）、照度均匀性（Uo）和日光眩光概率（DGP...

解读: 该多功能光伏窗技术对阳光电源建筑光伏一体化(BAPV/BIPV)解决方案具有重要参考价值。研究验证了光伏组件与建筑结合可降低41-73%制冷能耗,这与我司SG系列组串逆变器在分布式光伏场景的应用高度契合。50% PVSR的最优配比为我司设计建筑一体化系统提供了量化依据。建议结合iSolarCloud...

Yi Jiang · Cancan Li · Liming Che · Yizhuo Dong 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年11月

与传统的硅绝缘栅双极型晶体管（IGBT）相比，碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的芯片面积通常较小。大面积（10×10 毫米）碳化硅 MOSFET 的性能有待研究。本文对大面积碳化硅 MOSFET 与常规尺寸（5×5 毫米）碳化硅 MOSFET 并联时的电热特性进行了分析。结果表明，与常规尺寸芯片相比，大面积芯片优化了封装参数，减轻了电流不平衡问题，并且在双面冷却（DSC）模块中具有更好的热性能。制作了采用大面积芯片的 SOT - 227 模块，并对该模块的...

解读: 从阳光电源的业务角度分析，这项关于大面积SiC MOSFET双面冷却功率模块的研究具有重要的战略价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器的核心部件，直接影响系统的功率密度、效率和可靠性。 该研究提出的10×10mm大面积SiC MOSFET相比传统5×5mm芯片并联方案，在多个维度展现出显...