Yi-Hua Liu · Zong-Zhen Yang · Min-Chen Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

电力电子系统（PES）在航空航天、可再生能源和电动汽车等领域至关重要。本文比较了粒子群优化（PSO）、灰狼优化和蜻蜓算法三种元启发式方法的参数估计性能，并提出一种结合物理行为的两阶段元启发式方法，显著提升了寄生电阻估计精度与参数识别速度。相较于传统PSO，MOSFET和电感寄生电阻估计误差分别由31%和45%降至1.5%和2.3%，计算时间减少逾60%。该方法在外部扰动下仍具高鲁棒性，平均使MOSFET和电感寄生电阻识别误差分别降低11.8%和16.7%。此外，引入自演化补偿器可在线自动调节控制...

解读: 该数字孪生健康监测技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。两阶段元启发式方法可精准辨识SiC MOSFET和电感寄生参数（误差降至1.5%/2.3%），直接提升PowerTitan储能系统功率模块的状态监测精度。自演化补偿器能在线自适应调节控制参数，可集成至iSolarC...

Mohammad Taghi Ettehad · Reza Mohammadi Chabanloo · Mohammad Taghi Ameli · IEEE Access · 2025年1月

近期自然灾害和人为攻击给配电公司和用户带来重大挑战。光伏PV系统因环境、技术和经济因素集成到配电网不断增加。技术进步使PV系统和电池储能BES系统能够提供无功功率。本文提出配电系统中PV和BES系统优化配置的综合框架，最小化正常条件下的能量损失和未供电能量ENS，以及紧急条件下的负荷中断。该框架建模小型微电网形成，考虑运行和物理限制，与网络恢复过程协调，考虑各种发电和负荷场景最大化紧急条件下中断负荷恢复。采用混合整数二次规划MIQP进行成本优化。结果表明该方法显著增强紧急情况下配电网韧性，负荷中...

解读: 该配电网韧性优化技术与阳光电源光储一体化解决方案高度契合。阳光PowerTitan储能系统结合SG系列光伏逆变器可为配电网提供韧性提升。所提框架的微电网孤岛运行能力与阳光构网型储能技术一致。MIQP优化方法可应用于阳光iSolarCloud平台的多站点协同优化。该研究验证的紧急条件下负荷中断显著降低...

Lingfeng Tang · Haipeng Xi · Yongguan Wang · Zhanbo Xu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 商业建筑中的供暖、通风与空调（HVAC）系统可作为灵活性资源，促进可再生能源在电力系统中的集成。然而，冷水机组复杂的运行特性以及水循环与空气循环耦合下的多区域热动态特性导致HVAC系统控制模型复杂度高，限制了其运行灵活性的充分挖掘。为解决该问题，本文提出一种融合物理感知深度学习的模型预测控制（MPC）方法，以实现面向需求响应的深度灵活商业建筑HVAC系统控制。首先，采用具有高逼近能力的深度学习模型捕捉冷水机组的运行特性，并结合物理约束模块以保证运行约束的满足；多区域热动态则利用基于先验建筑...

解读: 该物理感知深度学习MPC技术对阳光电源工商业储能系统具有重要应用价值。论文中HVAC柔性调控思路可迁移至ST系列PCS的需求响应场景:利用深度学习建模复杂负荷特性,结合物理约束保证设备安全运行;图卷积网络建模多区域热动态的方法,可借鉴用于PowerTitan多簇电池热管理协同优化;混合整数线性化嵌入...

Sarita Yadav · Yogesh Sharm · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

储能器件是推动便携式电子设备、固定式储能系统以及电动汽车发展的核心。为了进一步提升这些器件的效率、能量密度和功率容量，亟需可规模化且高效的端到端解决方案。已有大量研究表明，作为非接触式能量源的磁场已成为增强储能器件电化学性能的一种有力工具。在某些情况下，磁场会引起电极材料在结构、形貌和比表面积方面的显著变化；而在其他情况下，磁化电极的局部磁环境则可调节其储能特性。此外，由磁场驱动的作用力能够改变电极材料的本征磁性，并调控电极/电解质界面处的电子传输与离子迁移行为。一些文献还报道了磁场在废弃电极材...

解读: 该磁场调控技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列PCS和PowerTitan储能产品中,磁场可优化电极材料形貌与比表面积,提升电池能量密度和功率性能。对于SiC功率器件应用,磁场调控电子输运特性可降低开关损耗。此外,磁场辅助的废旧电极材料回收技术可支撑储能系统全生命周期管理,与iSola...

Pulin Zhang · Diankai Qiu · Linfa Peng · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 为了满足高功率输出的需求，大面积的质子交换膜燃料电池（PEMFCs）已成为研究的重点。然而，在实际应用中，燃料电池内部的非均匀反应难以避免，这会导致性能下降以及电堆寿命缩短。了解燃料电池内部物理量分布的变化规律，并准确预测其未来的内部状态，对于燃料电池的控制与维护至关重要。本文提出了一种多物理量融合图自编码器网络（MP-GAE），该模型是一种针对燃料电池性能及多物理场分布的瞬态预测模型，重点考虑了反应时间、空间位置以及多个物理场之间的耦合关系。基于图注意力机制和时序网络，构建了分段时序图注...

解读: 该PEMFC多物理场预测技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。论文提出的MP-GAE时空预测模型可应用于我司燃料电池系统的智能运维:1)非均匀反应预测算法可集成至iSolarCloud平台,实现电堆性能衰减的预测性维护;2)多物理场耦合分析方法可优化燃料电池DC/DC变换器的动态响应控制策略;3)...

Jiahao Zhang · Ruo Peng · Chenbei Lu · Chenye Wu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 本研究针对在发布保护隐私的交流最优潮流（AC Optimal Power Flow, AC-OPF）运行数据时面临的隐私性、实用性与效率性挑战展开研究。传统方法在差分隐私（Differential Privacy, DP）框架下向运行数据（即负荷需求数据和调度配置文件）中注入噪声，但此类操作常导致数据违反物理约束，产生不现实且不可行的结果，从而降低数据的实用性。尽管基于AC-OPF求解器的双层后处理优化能够强制实现物理可行性，但由于后处理目标与AC-OPF本身目标之间存在偏差，仍会导致结果...

解读: 该研究提出的物理信息神经网络(PINN)求解AC-OPF方法,对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)和光伏逆变器(SG系列)的智能调度具有重要价值。通过主动学习加速优化计算,可应用于iSolarCloud平台的实时能量管理系统,在保护用户隐私前提下实现多站点协同优化。该技术能显著...

Haozhao Wang · Jun Wei · Linyun Luo · Jianfei Wang 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 本研究探讨了包含NaNO₃、KNO₃、Ca(NO₃)₂和LiNO₃的二元、三元及四元硝酸盐体系的相图及其热物理性质。我们开发了一种等组成法，基于CALPHAD方法并结合FactSage软件，用于预测共晶点及其对应的组成。该方法能够在保持与三元相图一致的前提下，将现有的二元和三元相图扩展至四元体系。预测得到的共晶点熔融温度为382.19 K，其摩尔组成为9.16% NaNO₃ / 49.91% KNO₃ / 13.93% Ca(NO₃)₂ / 27% LiNO₃。在预测的共晶点处测得的熔点、...

解读: 该四元硝酸盐熔融盐研究对阳光电源储能系统具有重要价值。其352-384K低熔点特性和833K高分解温度,可优化PowerTitan储能系统的热管理方案,降低ST系列PCS功率器件工作温度,提升SiC模块可靠性。1.30 kJ/kg·K比热容适合构建储能电站被动冷却系统,减少主动散热能耗。该相图预测方...

Xue Ke · Lei Wang · Jun Wang · Anyang Wang 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 电动汽车的快速发展对锂离子电池的热安全管理提出了更高要求。传统的物理模型需要大量离线参数辨识，在计算效率与模型保真度之间难以平衡；而数据驱动方法虽然精度较高，但缺乏可解释性，且在不同工况下需要大量数据支持。为应对上述挑战，本文提出了一种物理信息引导的注意力残差网络（Physics-Informed Attention Residual Network, PIARN），该模型将改进的非线性双电容模型与热集总模型嵌入到物理引导的循环神经网络框架中，从而提升了模型的可解释性与泛化能力。所设计的残...

解读: 该物理信息引导的电池温度预警技术对阳光电源储能系统具有重要价值。PIARN模型结合物理模型与深度学习,可集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS热管理模块,实现0.1°C精度的在线温度预测和近100%准确率的热预警。其轻量化物理模型与残差网络架构适合边缘计算部署,可通过iSolar...

作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

空间电荷效应给基于电子束的技术发展带来了重大挑战。在本研究中，我们使用一维多片层模型和二维粒子模拟（PIC）方法，研究了空间电荷效应对真空二极管中短脉冲束流轮廓演化的影响。分析了不同初始轮廓（方顶、梯形或高斯型）、电荷密度和脉冲宽度的影响。我们考察了随着脉冲长度减小的电流密度极限，以及束流穿越间隙时产生的畸变。研究发现，对于相同的总电荷量，方顶、梯形和高斯型脉冲经历的畸变程度相近，其中高斯型脉冲由于其形状分布更宽，表现出稍大的畸变（尤其是在较长脉冲长度和较小电荷密度的情况下）。脉冲长度越短，畸变...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于真空二极管中短脉冲电子束动力学的研究虽然属于基础物理范畴，但其对空间电荷效应的深入分析对我司高功率电力电子器件的研发具有一定的参考价值。 在光伏逆变器和储能变流器的核心功率模块中，高频开关过程中会产生瞬态电荷积累现象，虽然工作机理与真空二极管不同，但空间电荷效应导...

Hao Wang · Weiding Wang · Yukai Liu · Yongquan Lai 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 光伏/热（PV/T）系统通过回收废热并降低光伏电池的工作温度，为提升能量转换性能提供了有前景的解决方案。数值模拟可进一步优化这些PV/T系统的性能。然而，目前报道的PV/T模型多采用简化假设，未能充分考虑太阳能电池局部区域的电-热耦合效应，因而难以准确反映其内在的物理机制。为解决这一问题，本文建立了一种基于漂移-扩散方程的钙钛矿PV/T系统新型光-电-热耦合数值模型。该模型能够在网格单元尺度上研究光学、电学与热学能量之间的能量转换机制。基于所建立的模型，通过一种改进的加权总效率评价指标，分...

解读: 该光-电-热三维耦合模型对阳光电源SG系列光伏逆变器及光伏热电联产系统具有重要价值。研究揭示的温度-效率关联机制可优化MPPT算法,通过实时温度补偿提升发电效率;环境温度每升高40°C导致8.45%效率损失的发现,为逆变器散热设计及降额曲线优化提供理论依据。模型中光照强度与最优流量的匹配策略,可应用...

Zerong Liab · Buchao Chena · Lingen Yao · Chuan Liab 等10人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 彩色半透明钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为集成光伏应用中的有吸引力的选择正逐渐兴起，其中高效的光管理至关重要。在本研究中，提出了一种基于金属/氧化物/金属（MOM）结构的非对称法布里-珀罗（F-P）微腔创新方法，该结构由底层银（b-Ag）层、氧化钼（MoO_x）、以及顶层银（t-Ag）层组成。理论与实验结果表明，相较于对称MOM结构，具有较厚b-Ag层的非对称MOM结构表现出更高的反射率、更低的寄生吸收以及保持良好的透射率。本文从损耗指数和有效阻抗的角度初步探讨了MOM微腔光学特性的内在机...

解读: 该非对称微腔钝化技术为阳光电源SG系列光伏逆变器的组件端优化提供新思路。通过Metal/Oxide/Metal结构实现的光管理机制,可提升半透明光伏组件的量子利用效率至81.9%,这与我们1500V系统的MPPT优化技术形成协同。其降低寄生吸收、增强反射率的设计理念,可应用于建筑一体化BIPV场景,...

Mason Parker · Sebastián Neira · Edward L. Horsley · Stephen Finney 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

与功率转换器中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）具有更高的开关速度、更小的滤波元件尺寸和更低的开关损耗。然而，可用的模块电流额定值、加剧的振荡开关行为、较大的漏源电压过冲以及较高的输出电压 $dV/dt$ 水平，都是其在中高功率应用中推广的限制因素。此前已证明，采用具有开关沿偏斜特性的器件间电感是一种在模块并联时限制电流不平衡的方法。本文表明，通过精确控制此类配置中各模块之间施加的时序偏斜，可以显著降低过冲、振荡以及输...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于并联SiC MOSFET模块的优化控制技术具有重要的应用价值。当前我们在大功率光伏逆变器和储能变流器产品中正面临功率等级提升与开关性能优化的双重挑战，该技术提供了一个切实可行的解决方案。 该研究通过精确控制并联模块间的时序偏移和器件间电感，在实现1600A大电流应...

Ning Li · Hao Yu · Stephen Finney · Paul D. Judge · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

传统的电力电子长时域有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）在实时实现方面存在两个主要问题：1）计算负担和延迟；2）对现场可编程门阵列（FPGA）等实时平台的硬件资源要求较高。为解决这些问题，研究人员提出利用模型预测控制结果作为离线训练数据来训练人工神经网络（ANN），并将其应用于实时控制器中，以替代原有的模型预测控制模型。通过这种方式，人工神经网络减轻了在线计算负担和对硬件资源的需求。本文提出了一种基于FPGA的用于长时域FCS - MPC的一维卷积神经网络（CNN）。为进一步简化网络模型...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于FPGA的一维卷积神经网络（CNN）控制技术对我们的核心产品线具有重要战略价值。该技术通过机器学习方法解决了长时域有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）在功率电子变换器中的实时实现难题，这与我们在光伏逆变器、储能变流器等产品中面临的控制性能优化需求高度契合。 技...

Saurabh Kamble · Pradyumn Chaturvedi · Ching-Jan Chen · V. B. Borghate · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月

现代配电系统中，固态变压器（SST）逐步取代工频变压器，但共感涌流（SIC）引发的过电流应力对半导体器件构成威胁。现有研究对SIC在SST中的影响机制尚不明确。本文建立SIC数学模型，揭示SST输入电流峰值与高频变压器电压相移角φ之间的关系，并提出一种新型相移角控制（PSAC）算法。该算法基于周期性检测二次谐波，实现对涌流的精确抑制。仿真与实验结果表明，SIC分别从12.96 A降至8.1 A、25 A降至2.5 A，有效恢复至额定水平。所提方法显著提升了SST在电网扰动下的运行韧性与可靠性。

解读: 该固态变压器共感涌流抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的相移角控制算法可直接应用于双有源桥（DAB）隔离型储能变流器，通过二次谐波检测与相移角动态调节，有效抑制电网扰动引发的涌流冲击，将过电流应力降低至额定水平，显著提升SiC功率模块的可...

Alessia Auriemma Citarella · Luigi Carrino · Fabiola De Marco · Luigi Di Biasi 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年7月

冷喷涂增材制造（CSAM）是一种在多种表面（尤其是聚合物和复合材料等热敏感材料）上施加金属涂层的有效技术。然而，工艺效果受多种复杂因素影响，涂层性能优化仍具挑战。本研究结合有限元模型（FEM）与有监督机器学习（ML）方法，构建包含132组FEM模拟的数据集，涵盖多种金属-聚合物组合及冲击速度范围，预测颗粒嵌入深度与展平程度。比较支持向量回归、决策树、高斯过程回归（GPR）和神经网络（NN）等算法，以均方根误差（RMSE）评估性能。结果表明，GPR对展平预测最优（RMSE=3.9），双层NN对嵌入...

解读: 该AI驱动的冷喷涂优化技术对阳光电源功率器件封装与散热系统具有重要应用价值。在ST储能变流器和SG逆变器的SiC/GaN功率模块制造中，冷喷涂可实现铜/铝金属层在陶瓷基板或复合材料散热器上的低温沉积，避免热应力损伤。研究中的GPR和神经网络预测模型可替代耗时的FEM仿真，快速优化喷涂参数（颗粒速度、...

Chaimae Illi · Azeddine Elhassouny · IEEE Access · 2025年1月

在各种前沿技术成熟时代，元宇宙概念作为革命性力量出现，重塑我们与数字世界互动方式。元宇宙预期成为互联网下一次迭代，代表大型互联数字环境，用户以化身形式相互互动，展望物理与虚拟世界间无边界的未来。当我们导航这一创新世界时，显而易见元宇宙可从根本上改变各个领域特别是教育，通过创造参与和沉浸式学习新机会。这样做不仅促进协作学习体验，还解决可持续发展目标4-优质教育中概括的更广泛全球挑战。本文通过提出现实教育元宇宙实用架构、建议教育元宇宙综合分类法、定义其基本组成部分并概述创新教学方法，为讨论做出贡献。...

解读: 该教育元宇宙技术对阳光电源员工培训和客户服务具有创新应用前景。阳光可开发基于元宇宙的虚拟培训平台，实现储能变流器和光伏逆变器的沉浸式操作培训。在全球业务拓展中，该技术可支持阳光为海外客户提供虚拟电站参观和设备演示，降低差旅成本，提升服务效率。该研究的教学方法和生态系统模型可指导阳光构建虚拟学习中心，...

Weiru Wanga · Hanyang Guoa · Shaofeng Liub · Yechun Xina 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

为了克服传统混合预测模型中物理约束刚性以及样本不平衡的局限性，本文提出了一种基于动态参数物理信息神经网络（DP-PINN）的新型短期光伏（PV）功率预测框架。基于牛顿-拉夫森优化的K-means++（NBRO-Kmeans++）算法将天气划分为四种类型，与标准K-means++相比，轮廓系数提升了6.6%至45.8%。采用合成少数类过采样技术（SMOTE）对少数类样本进行动态平衡，在该情况下使均方根误差（RMSE）降低了50.5%。物理方程根据天气类型进行动态调整，三重约束损失函数融合了数据拟合...

解读: 该DP-PINN动态物理信息神经网络技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过天气分类与SMOTE样本平衡,极端天气下RMSE降低50.8%,可显著提升光伏电站功率预测精度。其动态参数优化机制(光电转化效率η、温度系数α可学习)与阳光电源MPPT优化技...

Alessandro Giampier · Taylor Ittn · Janie Ling-Chi · A. P. Roskilly · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 利用除湿溶液进行热量回收、输送与利用，为传统的区域供热与供冷网络提供了一种替代方案，能够在单一的多功能系统中同时实现供热、供冷、湿度控制和干燥功能。除湿溶液适用于多种工业、住宅和商业应用场景，并可有效利用来自工业过程的低温余热以及低温可再生能源。本文对通过管道和移动式热能储存（M-TES）应用于区域能源网络的液体除湿系统进行了技术经济评估。研究采用氯化钙（CaCl₂）、氯化锂（LiCl）和甲酸钾（HCO₂K）的水溶液，评估了这些溶液在高效连接热源与需要湿度控制、除湿或干燥的终端用户方面的潜...

解读: 该液态干燥剂储热技术为阳光电源储能系统拓展了新应用场景。ST系列PCS可与干燥剂热泵系统耦合,实现工业余热回收与电化学储能的协同优化。特别适用于需要温湿度控制的数据中心、泳池等场景,PowerTitan储能系统可通过智能调度算法,结合移动式热储能(M-TES)实现长距离能量传输。该技术与iSolar...

A.Habchi · Bouchaib Hartiti · Hicham Labrim · Philippe Thevenin 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 绿色氢气生产因其在清洁能源方面的优势以及在汽车和工业等多个应用领域的高效性，已成为全球关注的焦点。本文提出并分析了一种新型半透明光伏面板，该面板与混合太阳能集热器和电解槽集成。电解槽由半透明面板和热电发电机共同产生的电能驱动，确保了完全清洁的能源生产。为了评估当前混合系统的热性能和电性能，本文基于传热计算建立了一个新的数学模型。此外，还分析并讨论了辐射强度和太阳聚光比对混合系统性能及氢气生产过程的影响。在数值模型得到验证后，关键结果表明，半透明光伏面板和管状热电发电机分别产生的最大电功率为...

解读: 该半透明光伏-热电混合制氢技术对阳光电源具有重要启示价值。系统集成思路可应用于SG系列逆变器的多能互补场景,通过MPPT优化算法协调光伏与热电发电的功率输出。制氢电解器的电力管理策略可借鉴至PowerTitan储能系统的能量调度模块。特别是其高浓缩比(200倍)下的功率转换技术,对阳光电源开发工商业...

Cunxian Chen · Xiang Liu · Xue Xue · Zihan Lan 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

摘要 熔盐储热罐在保障塔式光热发电站（CSP）电力输出稳定性方面发挥着关键作用。然而近年来，多起涉及熔盐储罐的事故频发，造成了巨大的经济损失。这些事故大多数由储罐基础的不均匀沉降引发。本研究基于中东地区一座100兆瓦塔式熔盐光热发电机组，构建了热-力耦合物理模型，用于分析储热罐在多种异常沉降工况下的力学行为。为更真实地评估储罐在接近实际运行条件下的性能表现，结合实测沉降数据，采用响应面方法与多目标优化技术进行了沉降反演分析。结果表明，环形沉降对储罐运行影响相对较小，在所有环形沉降工况下均未出现显...

解读: 该研究对阳光电源光热储能系统具有重要参考价值。熔盐储罐作为光热电站核心部件,其安全性直接影响系统稳定运行。研究揭示的不均匀沉降风险及热-机械耦合分析方法,可应用于ST系列储能系统和PowerTitan产品的结构设计优化。建议在大型储能项目中引入多目标遗传算法进行基础沉降预测,结合iSolarClou...