Yi Xiea · Wensai Maa · Disheng Jiang · Wei Lib 等8人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.398

准确估计电池的荷电状态（SOC）、温度分布状态（SOTD）和功率状态（SOP）对于保障现代储能系统（尤其是在电动汽车中）的安全性、效率和寿命至关重要。这些状态之间的交叉耦合动力学特性要求采用先进的建模与估计算法以提升系统性能与可靠性。在本研究中，选取电池组作为研究对象，构建了一种电-热耦合模型。其中，电气模型基于一阶等效电路模型，并扩展以考虑串并联结构关系，从而为热模型提供电气参数；热模型则建立了电池组内部产热与传热过程的详细框架，并将温度反馈至电气模型以校正其参数。随后，针对该模型设计了一种在...

解读: 该电池包多物理场在线监测算法对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。电热耦合模型可集成至iSolarCloud平台,实现SOC、温度场和SOP的精准联合估算(SOC误差≤1.52%,温度误差<1.32°C),显著提升储能系统BMS管理精度。三维温度场重建技术可优化液冷...

Hao Wang · Weiding Wang · Chuanjie Lin · Yongquan Lai 等10人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392

摘要 光伏驱动的电解系统是实现大规模可再生能源储存的一种有前景的方法，其中直连式系统在降低系统复杂性和成本方面具有显著优势。然而，由于结构设计和流量控制策略的次优选择，这类系统中的光伏（PV）模块与电解（EC）模块之间可能存在失配问题，从而显著降低氢气生产性能。尽管数值模拟有望解决上述问题，但现有的低维模型通常基于空间均匀性的假设，过于简化，难以充分捕捉此类复杂系统中光学、热学、电学以及气液流动现象之间的 intricate 耦合机制。本研究针对直连式系统提出了一种新型三维光-电-热模型，该模型...

解读: 该3D光电热耦合模型对阳光电源光伏制氢系统开发具有重要价值。研究揭示的PV-EC直连架构优化方法可指导SG系列逆变器与电解设备的功率匹配设计,其宽范围流量控制策略可简化系统控制复杂度。PV/T热集成方案与阳光电源储能系统的热管理技术协同,可提升太阳能制氢效率(STH)。建议将多物理场耦合仿真能力融入...

Jian Xuab · Zhiling Guo · Qing Yuc · Kechuan Dongd 等7人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.394

摘要 屋顶光伏（PV）系统是提升城市环境中可再生能源利用的一种有前景的解决方案。准确估算屋顶光伏系统的发电潜力受到复杂城市形态所引起的遮蔽效应的制约，这些效应显著降低了屋顶表面的太阳辐照度，从而导致预测误差。传统的遮蔽模拟方法计算成本高昂，凸显了在计算效率与评估精度之间实现精细平衡的必要性。本研究提出了一种创新的深度学习框架，能够有效编码多种时空数据源，以精确预测阴影投射并计算屋顶光伏潜力。具体而言，基于物理原理的真实数据，结合U-Net网络、三维（3D）建筑细节、太阳能资源数据以及气象参数，使...

解读: 该时空特征编码深度学习框架对阳光电源屋顶光伏系统规划具有重要价值。研究通过U-Net网络精准预测建筑阴影对发电量的影响(平均损失5.32%),可优化SG系列逆变器的MPPT算法在遮挡工况下的功率追踪策略。158倍的计算加速能力可集成至iSolarCloud平台,实现大规模城市屋顶光伏资源快速评估与选...

作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月

与传统的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）相比，AlN/GaN/AlN高电子迁移率晶体管具有更强的载流子限制能力和更高的击穿电压。在本研究中，采用拉曼测温法对6H - SiC衬底上的单指AlN/GaN/AlN HEMT的自热行为进行了表征。建立了一个三维有限元分析模型，以优化该器件结构的热设计。仿真结果表明，为使6H - SiC和金刚石衬底上的AlN/GaN/AlN HEMT的沟道温升最小化，最佳缓冲层厚度分别约为2μm和0.7μm。此外，集成金刚石衬底可进一步提升热性能，与6H ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项AlN/GaN/AlN HEMT技术研究对我们的核心产品具有重要战略意义。作为功率半导体器件的前沿技术，该研究通过优化热设计显著提升了器件的散热性能和可靠性，这直接关系到光伏逆变器和储能变流器等产品的功率密度和转换效率提升。 该技术的核心价值体现在三个方面：首先，Al...

Prerna Unadkat · Niraj Kumar · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127

利用外加磁场对高电流密度片状电子束进行准直面临诸多挑战，尤其是二极管不稳定性等问题。本文提出一种非磁性、等离子体辅助的平面准直器。研究采用脉冲电子束源产生持续50 ns的瞬态片状电子束，通过该准直器并分析其性能。在准直区域附近获得7.1 mm × 0.75 mm的准直束流，束高方向压缩显著优于束宽，表现出各向异性压缩特性。由于空间限制，传统探针难以开展内部诊断，因此采用VSim进行了三维粒子模拟，以深入理解准直过程中的粒子动力学行为。

解读: 该等离子体束流准直技术虽源于高能物理领域，但其非磁性、瞬态高电流密度控制原理对阳光电源功率器件散热与电磁兼容设计具有启发意义。片状电子束的各向异性压缩特性可借鉴于ST储能变流器和SG逆变器的功率模块热管理优化，通过定向导热结构设计实现局部热流密度控制。VSim三维粒子模拟方法可应用于SiC/GaN器...

Cheng Xu · Ke Liu · Yong Lu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年8月 · Vol.36.0

钠离子电池（SIBs）作为一种新兴的储能技术，已被公认为锂离子电池（LIBs）最有前景的替代方案之一。在各类正极材料中，NASICON型Na4VMn(PO4)3（NVMP）复合材料因其独特的三维骨架结构、高氧化还原电位、稳定的晶体结构以及快速的Na+扩散速率而受到广泛关注。然而，NVMP正极材料的实际应用受限于若干固有缺陷，包括本征电子导电性低、Mn3+引起的姜-泰勒（Jahn-Teller）畸变以及结构退化机制，这些因素共同导致其倍率性能不佳和循环耐久性有限。为应对这一挑战，本文在NVMP材料...

解读: 该钠离子电池正极材料研究对阳光电源储能系统具有重要战略价值。NASICON型材料的高倍率性能(1C容量保持率91.2%)和低电荷转移阻抗(331.9Ω)特性,可为PowerTitan储能系统和ST系列PCS提供成本更优的电池方案。氮掺杂双碳包覆技术构建的三维导电网络,与阳光三电平拓扑和SiC器件的高...

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...

Ji Shu · Jiahui Sun · Mian Tao · Yangming Du 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

为充分挖掘氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN - HEMT）/碳化硅结型场效应晶体管（SiC - JFET）共源共栅器件的快速开关潜力，采用三维堆叠共封装结构来最小化寄生互连电感。这种结构具有降低开关损耗和抑制振荡的优点。配备三维共封装结构后，通过给低压氮化镓高电子迁移率晶体管引入一个额外的栅 - 漏电容 \(C_{GD - LV}\)，增强了氮化镓/碳化硅共源共栅器件的 \(dv/dt\) 控制能力。这个额外的 \(C_{GD - LV}\) 改善了输入控制栅电压与结型场效应晶体管栅电压之间的耦...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN/SiC级联器件的3D协同封装技术具有重要的战略价值。该技术通过三维堆叠封装显著降低寄生电感，并引入额外栅漏电容实现精确的dv/dt控制，为我们的核心产品带来多重技术突破机遇。 在光伏逆变器领域，该技术可直接提升产品的功率密度和转换效率。快速开关能力意味着更低的...

Bárbara Pisoni Bender Andr · Antonio Carlos Bender Andr · Daniel Pacheco Lacer · Fabio Antonio Sartori Piran · Solar Energy · 2025年5月 · Vol.292

摘要 光伏（PV）面板是收集太阳能的标准解决方案。由于安装简便，平面光伏太阳能板设计已被市场广泛采用。然而，这种设计因几何限制以及太阳在一天中运行轨迹的变化而面临局限性。为克服这些局限性，本研究从自然界中获取灵感，利用蜂巢结构中观察到的三维六边形形态。该方法旨在探索一种新型设计，以减少平面光伏面板的限制，同时最大化能量输出。六棱锥独特的三维结构使得可在其内部安装反射镜，促进光子反射，从而提高能源产量，相较于传统平面面板具有更高的发电效率。此外，该设计还提供了整合集水与加热水系统的可能性，从而提升...

解读: 该三维六角锥光伏设计对阳光电源SG系列逆变器提出新挑战与机遇。多面板阵列需要更智能的MPPT优化算法,以应对不同朝向组件的差异化发电特性。其集成水热系统的理念可启发我们在PowerTitan储能系统中探索光伏-热能-储能一体化方案。建议iSolarCloud平台增强对非平面光伏阵列的建模与发电预测能...

Chenyu Wang · Jiajie Yu · Shuming Guo · Xingcheng Jin 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月

基于 HZO 的铁电随机存取存储器（FeRAM）在高速、低功耗应用中常处于不完全极化状态下工作。在此情况下，不完全极化会加剧由印记效应导致的器件退化。本研究提出了一种由高压单极脉冲和低压双极循环组成的混合恢复脉冲序列，以恢复 HZO 器件的保持性能。在脉冲驱动下，实现了氧空位的均匀再分布，且不增加击穿风险。对三维沟槽铁电电容器（3D - trench FeCAPs）的实验表明，通过混合恢复策略，剩余极化恢复率达 92.4%，优于传统双极循环。在 128 Kb 2T2C FeRAM 阵列中的验证显...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于HZO材料的铁电存储器（FeRAM）恢复技术虽然聚焦于存储器领域，但其底层技术原理对我们的核心产品具有重要参考价值。 在光伏逆变器和储能系统中，控制芯片需要在高速、低功耗场景下频繁进行数据读写和状态存储。该论文提出的混合恢复策略解决了不完全极化状态下的印记效应退化...

Yayong Yang · Zhiqiang Wang · Yu Liao · Wubin Kong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

本文提出一种基于物理信息神经网络（PINNs）的参数化三维热仿真方法，以实现功率模块热设计的快速设计空间探索。利用PINNs能够快速逼近描述功率模块热行为的参数化偏微分方程解的能力，开发了用于碳化硅（SiC）三相半桥功率模块的热场仿真框架，以进行参数化仿真。经过一次无监督训练后，基于PINNs的模型可以快速预测不同输入参数组合下功率模块的热场分布结果。对比结果表明，在不同组合情况下，PINNs的预测结果与COMSOL数值模拟和实验测量结果大致相符。此外，在用于参数优化的大规模设计空间探索任务中，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理信息神经网络（PINNs）的参数化热仿真技术具有重要的工程应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们在功率模块热设计方面面临着日益严峻的挑战：一方面，碳化硅（SiC）等新型功率器件的广泛应用使得热管理复杂度显著提升；另一方面，市场对产品快速迭代和定...

Zhenxing Guo · Bing Peng · Haiying Wu · Dongfang Zhen · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

为了解决深槽轴向磁通永磁电机（AFPM）槽漏磁大、功率因数低和电磁转矩小的问题，提出了一种具有四个定子的串联双轴向磁通永磁电机（SD - AFPM）。首先，对SD - AFPM、内转子电机（IR - AFPM）和多盘串联电机（SMD - AFPM）的电磁性能进行了全面比较，以证明所提出的SD - AFPM在提高功率因数和电磁转矩方面的有效性。其次，根据SD - AFPM的结构特点，设计了一种三通道冷却系统，并通过三维有限元分析（3D - FEA）对该冷却系统的散热能力进行了分析。然后，在考虑电磁...

解读: 该串联式双定子轴向磁通永磁电机技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其高转矩密度、高功率因数特性可直接应用于电机驱动系统，提升功率密度和系统效率。优化的磁路设计降低槽漏磁、提升气隙磁密均匀性的方法，可为阳光电源车载OBC充电机中的磁性元件设计提供参考，减小体积、提高功率密度。该电机的三维有...

Panpan Xu · Zhenling Li · Chunguo Li · Weijie Tan · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2025年2月

本文分析了人工噪声（AN）的功率和维度对存在多个随机分布窃听者的多输入多输出（MIMO）系统安全性能的影响。利用传输信道之间的不相关性以及人工噪声与合法信道矩阵零空间基向量的正交性，推导了保密中断概率（SOP）和最优保密容量的闭式表达式。采用泊松点过程确定窃听者的数量和位置，然后分析了基于概率的视距（LoS）或非视距（NLoS）信道三维信道条件下通信系统的安全性能。仿真结果得出以下结论。当人工噪声维度达到最高维度的 1/4（即发射天线数量减 1 后的四分之一）且功率分配因子（PSF）处于开区间（...

解读: 从阳光电源分布式能源系统通信安全的角度来看，这项针对MIMO系统中人工噪声优化的安全性能研究具有重要的参考价值。随着我们大规模光伏电站、储能系统及虚拟电厂业务的快速发展，数以万计的分布式设备需要通过无线通信网络实现实时监控、调度和协同控制，其中涉及的发电数据、电网调度指令、用户用电信息等均属于敏感数...

Ahmed Hembel · Bulent Sarlioglu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

有效的热管理对于电机至关重要，其中绕组是主要的热源。目前采用的冷却方法，如定子外壳冷却和喷油冷却，需要热量穿过定子磁轭或绕组的轴向长度，导致效率低下。本研究提出了一种新颖的槽内冷却设计，该设计将3D打印的热交换器直接与绕组集成在一起，解决了高功率密度电机高效散热的难题。该设计的特点是扁平铜线绕组与采用增材制造工艺生产的导热、电绝缘聚合物热交换器相粘结。通过使冷却液更接近绕组，所提出的设计提高了载流能力并降低了工作温度。与传统液冷电机相比，这种结构在减小定子槽尺寸的同时，使绕组和槽内的电流密度分别...

解读: 该增材制造换热器技术对阳光电源的电力电子产品散热优化具有重要启发。主要可应用于：1)大功率储能变流器ST系列的IGBT/SiC模块散热系统优化，提升功率密度；2)新能源汽车OBC及电机驱动系统的集成散热方案设计，实现小型化；3)户外型光伏逆变器SG系列的内部功率器件冷却优化。通过在关键热点区域植入定...

İsmail Gürkan Demirkıran · Klarissa Niedermeier · ErdalÇetkin · Energy Conversion and Management · 2025年9月 · Vol.340

摘要 高温热能储存（TES）对于下一代聚光太阳能发电（CSP）电站实现持续能源供应至关重要。将潜热储存（LHS）与显热储存（SHS）相结合，可利用相变材料（PCMs）的高储热能力，同时降低显热储存的热棘轮效应，从而提高能量密度、热稳定性和效率。本研究聚焦于采用钠作为传热流体（HTF）的壳管式潜热储存系统的数值分析，探讨中空和穿孔翅片对增强有效换热性能的影响。仿真在三维求解域内使用ANSYS Fluent软件完成。结果表明，翅片去除率和孔洞布置位置是关键的设计因素。在穿孔翅片-中间（全高）结构中，...

解读: 该高温相变储热技术对阳光电源PowerTitan液冷储能系统具有重要借鉴价值。研究中的穿孔翅片优化设计(20%开孔率)可应用于ST系列PCS热管理系统,通过减少材料用量同时保持换热效率,降低成本并提升能量密度。液态金属HTF的低出口温度特性为光储一体化方案提供新思路,可优化CSP电站配套储能系统的热...

Devu Bindhu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年3月 · Vol.36.0

能源消耗的加速及其对人类生活的影响推动了多种高效且可持续能源存储器件的发展。生物来源材料因其可行、低成本和可持续性，成为制备能源存储器件特别是超级电容器的理想多功能材料。本文以椰子叶柄这一生物质材料为前驱体制备了一种多孔三维蜂窝状碳材料，并将其用于以壳聚糖为粘结剂的超级电容器电极制造。该材料具有高达1630.67 m²/g的比表面积，孔径分布在1.5 nm至5 nm之间，证实了其在能源存储应用中的适用性。电化学测试结果表明，在0.62 A/g的电流密度下，材料实现了199 F/g的最大比电容，并...

解读: 该生物质多孔碳超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其199 F/g比电容和94-95%循环寿命可为PowerTitan储能系统的功率缓冲单元提供辅助支撑,与ST系列PCS配合实现毫秒级功率响应。3D蜂窝结构的高比表面积特性可启发我们优化储能电芯的电极材料设计,提升PowerStack系...

Yvan Eustache · Cédric Seguin · Antoine Pecout · Alexandre Foucher 等6人 · IEEE Access · 2025年7月

本文提出专为小型无人水面艇设计的纯激光雷达3D物体检测方法，针对能效和计算约束优化。贡献包括2米自主无人艇采集的点云数据集及硬件在环仿真增强数据。采用PointPillars网络训练评估，对比纯激光雷达与激光雷达-相机多模态方案。核心创新是后期融合策略，传感器独立检测后再集成，资源占用显著低于早期融合。该方案适合紧凑低功耗水面无人机部署，推进实用可扩展海洋感知系统。

解读: 该低功耗物体检测技术与阳光电源储能系统的智能运维相关。阳光iSolarCloud平台在光伏电站巡检中采用无人机和传感器融合技术，该激光雷达方案的后期融合策略可降低边缘计算功耗。结合阳光智能逆变器的边缘AI能力，该技术可优化光伏电站智能巡检和故障诊断，提升运维效率，降低LCOE。...

Yue Yang · Mostafa M.Abd El-Samiebca1 · Ahmed M.I.Abutali · Mohamed I.Hassan Ali 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

摘要 聚光光伏/热系统的热稳定性和光谱吸收问题仍然制约着其效率的提升。本研究提出了一种新型聚光光伏/热系统，采用集成选择性液体滤光器与相变材料的混合光谱滤光装置。创新的数值方法被应用于实现三维多物理场建模，独特地考虑了相变材料在相变过程及不同波长下的光学行为变化。在完成模型验证后，性能分析探讨了运行条件和设计参数对产出、效率以及市场可行性的具体影响。研究结果表明，将相变材料与选择性液体滤光器相结合可有效增强热管理能力，稳定光伏组件温度，并改善光谱吸收特性，从而提高整体产出。所提出的系统设计实现了...

解读: 该CPV/T混合光谱滤波技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有重要启示。相变材料的光谱调控与热管理机制可优化我司1500V系统的温度稳定性,提升MPPT算法在高温工况下的追踪精度。研究中的多物理场耦合建模方法可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是SiC器件在高功率密度场景下...

R. Manikandan · R. Raja Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

功率半导体模块通常包含多个芯片，以满足电动汽车和工业应用对电流和电压额定值的要求。绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块底板上的焊点疲劳是功率转换器中的一种重要失效模式。这些失效在涉及常规驾驶、再生制动和加速的电动汽车应用中尤为突出。本研究引入了一种新方法，通过关注外壳的温度差异来评估IGBT模块在底板焊点疲劳过程中的健康状况。本文提出了一种精确的电热模型，可有效确定IGBT模块的结温。所设计的电热模型通过考虑器件级和模块级热参数的影响，精确估算了结温。在ANSYS和PLECS环境中，为IGBT模块...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平NPC拓扑中IGBT模块的非侵入式状态监测技术具有重要的应用价值。尽管该研究聚焦于电动汽车领域，但其核心技术完全适用于我们的光伏逆变器和储能变流器产品线。 IGBT模块的底板焊层疲劳是功率变换器的主要失效模式，这一问题在光伏和储能系统中同样突出。光伏逆变器面...

Jiale Sun1Xuxia Shai1Weitao chen1Shenchao Li1Jinlan He1Xinxing Liu2Dongmei He2Yue Yu2Jiangzhao Chen2 · 半导体学报 · 2025年5月 · Vol.46

近年来研究表明，A位阳离子在决定有机-无机卤化铅钙钛矿的光电及理化性质中起关键作用。混合阳离子钙钛矿（MCPs）作为吸光层已实现超过26%的高功率转换效率。引入多种阳离子可优化晶格容忍因子，提升结构稳定性并增强化学稳定性。然而，MCPs普遍存在元素与相分离现象，影响器件效率与工作寿命，该问题广泛存在于二维或三维结构中。因此，揭示非均匀性与相分离的成因并发展有效的纳米尺度调控策略，对提升钙钛矿太阳能电池性能至关重要。

解读: 该钙钛矿阳离子均匀性调控技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。研究揭示的混合阳离子钙钛矿相分离机制及纳米尺度调控策略，可为SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化提供理论支撑——通过理解组件材料微观不均匀性对光电转换效率的影响，优化最大功率点追踪精度。对于1500V高压系统，该技术提升的组件稳定性...