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基于阵列换能器的水下抗错位超声无线传能系统
An Underwater Anti-Misalignment UPT System Based on Array Transducers
Baidong Peng · Kehan Zhang · Zhengchao Yan · Jipan Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
超声无线传能(WPT)技术可穿透金属介质进行能量传输,且不产生电磁干扰与涡流损耗,在水下航行器供电中具有广阔应用前景。本文建立了声场数学模型并引入指向性函数,仿真分析了阵列参数对声束聚焦性能的影响。针对单元件超声传能系统的局限性,提出一种多对一结构的阵列换能器,提升了系统的抗错位能力。设计了一种含LC阻抗匹配网络的新型UPT系统,并实验分析了多对一阵列换能器间角度偏差的影响。相比一对一结构,该结构不仅将系统传输效率提升至72.4%,还能有效抑制接收端偏移引起的能量损耗。
解读: 该水下超声无线传能技术对阳光电源海洋能源装备和特殊场景储能系统具有创新启发价值。其阵列换能器抗错位设计理念可借鉴至PowerTitan储能系统的模块化连接方案,提升恶劣环境下的能量传输稳定性。LC阻抗匹配网络设计思路可应用于ST系列储能变流器的功率传输优化,降低传输损耗。多对一阵列结构的容错机制对海...
基于FDTD显式时间步进框架的功率器件封装瞬态热力耦合分析
Transient Thermomechanical Coupling Analysis of Power Device Encapsulation Using an FDTD-Based Explicit Time-Stepping Framework
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...
一种用于长期光伏和风电功率预测的细粒度频率分解框架
A fine-grained frequency decomposition framework for long-term photovoltaic and wind power forecasting
Peng Suna · Tingxiao Dinga · Jin Sua · Yuhan Yanga 等8人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301
准确预测太阳能和风能对于实现高效的电网集成至关重要。然而,现有的机器学习和深度学习方法在处理复杂且变化多端的时间序列数据时面临若干挑战,例如通用性有限、泛化能力不足,以及难以平衡计算效率与预测精度之间的关系。为应对这些挑战,本研究提出了一种细粒度频率分解框架(FDF),并设计了一种基于小波变换与下采样策略(连续采样和间隔采样)的序列分解方案。该框架旨在深入挖掘时间序列中的复杂时序模式,并充分捕捉长距离依赖关系。具体而言,FDF首先利用小波变换将原始时间序列分解为多个不同频率的分量;随后,对每个分...
解读: 该细粒度频率分解框架对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及储能系统具有重要应用价值。通过小波变换与采样策略结合,可显著提升光伏功率预测精度(MAE降低7.65%),同时保持轻量化特性(0.29M参数)。该方法可集成至ST系列PCS的功率预测模块,优化PowerTitan储能系统的充放电策略制...
一种用于风力涡轮机应用中精确预测三维时空风场的新型频域物理信息神经网络
A novel frequency-domain physics-informed neural network for accurate prediction of 3D spatio-temporal wind fields in wind turbine applications
Shaopeng Li · Xin Li · Yan Jiang · Qingshan Yang 等7人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386
摘要 风能是全球关键的清洁能源之一。风力涡轮机的结构安全性和动力响应分析在很大程度上受到其所在位置风速数据可获得性与精度的影响。然而,气象观测站分布稀疏,通常难以获取高分辨率的空间风速数据,因此需要采用条件模拟方法来补充低分辨率的观测数据。本研究针对这一挑战,提出了一种频域物理信息神经网络(FD-PINN),该方法利用频域信息,旨在实现对风力涡轮机三维(3D)时空风场的精准预测。该方法构建了一个深度神经网络,并将其与关键物理模型相结合,包括风谱、风场相干函数以及风速廓线。通过融合这些物理先验知识...
解读: 该频域物理信息神经网络技术对阳光电源风电变流器及新能源场站具有重要价值。通过高精度3D时空风场预测,可优化SG系列风电变流器的功率预测算法和主动抗扰控制策略,提升MPPT效率。结合iSolarCloud平台,该深度学习方法可增强风光储混合电站的预测性维护能力,优化储能系统ST系列PCS的充放电策略。...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关,这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性,抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇,涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术(圆柱螺线管耦合...
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