William D.Chicaiza · Alex O.Top · Adolfo J.Sánchez · Juan M.Escaño 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 本研究提出了位于CIESOL-阿尔梅里亚的一个光伏（PV）设施数字孪生核心的构建方法。文中提出了两种建模方法：一种是基于等效电路的物理模型，另一种是基于自适应神经模糊推理系统（ANFIS）的数据驱动型神经模糊模型。该神经模糊模型被设计为灰箱系统，具有高可解释性和强适应性，并因其能够快速与物理实体同步，实现对数字孪生框架至关重要的实时行为建模而尤为突出。基于ANFIS的模型能够准确捕捉光伏系统的动态功率输出，适用于基于预测建模的能量管理策略集成。该模型表现出优异的预测性能，最坏情况下的平均绝...

解读: 该模糊神经网络数字孪生技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。ANFIS灰盒模型实现0.99决定系数和16.37W平均绝对误差,可嵌入逆变器实时MPPT优化算法,提升发电效率。其低计算资源需求适配工业控制器,可增强iSolarCloud预测性运维能力,实现光储电...

Xiangdong Xu · Zhongzhong Luo · Huabin Sun · Yong Xu 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.225

摘要 在以数据为中心的计算时代，数据量预计将呈指数级增长。传统计算机中存储单元与处理单元的物理分离导致在数据计算和存储过程中存在大量不必要的能量损耗和时间延迟。基于铁电材料的器件具有数据存储与计算一体化的优势。然而，由于传统铁电材料（如钙钛矿类材料）与互补金属氧化物半导体（CMOS）技术不兼容且可扩展性较差，限制了其在先进计算领域的研究进展。近年来，对基于铪（Hf）的铁电材料的研究与创新重新激发了该领域的兴趣。铪基铁电材料固有的CMOS兼容性、高矫顽场强（Ec）以及高能带间隙使其器件非常适合用于...

解读: 铪基铁电材料的CMOS兼容性、高能隙和多态存储特性,为阳光电源储能系统PCS控制器和iSolarCloud平台的边缘计算单元提供了创新方向。其负电容效应可优化SiC/GaN功率器件的栅极驱动电路,降低开关损耗;神经形态计算能力可增强ST系列储能变流器的实时负荷预测和VSG自适应控制算法;非易失性存储...

Dhoni Nagaraj · Arshad Javed · Satish Kumar Dubey · Sanket Goel · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 热电制冷器（TECs）利用珀尔帖效应实现高效冷却，为热管理提供了一种紧凑且可靠的解决方案。本研究通过在COMSOL Multiphysics中进行数值建模，系统地研究了关键设计参数和运行参数对器件性能的影响。分析的关键输入参数包括热电臂高度、臂间间距、输入电流以及传热系数（h）。评估的性能指标包括制冷量（Qc）、功耗、性能系数（COP）和温差（ΔT），重点在于实现最大效率。采用先进的统计方法，包括实验设计（DOE）和方差分析（ANOVA），以量化这些参数的重要性并优化TEC的性能。结果表明...

解读: 该热电制冷器多物理场优化技术对阳光电源电动汽车驱动系统及储能热管理具有重要价值。研究中的电流-热耦合建模方法可直接应用于SiC功率器件散热设计,DOE/ANOVA统计优化思路可指导ST系列PCS和充电桩的热管理系统参数整定。特别是电流输入与传热系数对COP的协同影响分析,为PowerTitan储能系...

Yongxing Zhang · Zhicong Huang · Jing Bian · Junwei Liu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 多自由度波浪能转换器（MDWEC）因其高效捕获波浪能的潜力而受到广泛关注。然而，现有的MDWEC设计很少考虑浮体与动力输出装置（PTO）之间的耦合运动，导致能量捕获效率下降。为弥补这一研究空白，本文探讨了应用于MDWEC能量捕获场景中的主动驱动机械结构的解耦机制。该解耦机制使PTO的工作轴能够与浮体的运动自由度（DOF）一一对应，从而克服由耦合运动引起的MDWEC能量捕获效率受限的问题。为验证该理念，本文根据实际海况提出了一种新型多自由度解耦波浪能转换器（MDD-WEC）。建立了多物理场数...

解读: 该多自由度解耦机制对阳光电源电驱动系统具有重要借鉴价值。论文提出的PTO与运动自由度一对一对齐的解耦思想,可应用于电动汽车多电机驱动系统优化,通过独立控制各电机PTO参数,提升能量转换效率。其多物理域建模方法与阳光电源SiC驱动器的三电平拓扑控制策略相契合,可优化电机驱动的扭矩解耦控制。实验验证的参...

Runding Luo · Yuhan Duan · Tao Luo · Yifei Chang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

研究了碳化硅（SiC）垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（VDMOSFET）和沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在 $^{60}$Co $\gamma$ 射线辐照环境下的退化机制。探究了不同总电离剂量（TID）辐照后，处于不同工作状态的 SiC MOSFET 电学特性的退化情况。通过辐照后的退火实验研究了辐照过程中产生的缺陷。揭示了 TID 导致 SiC MOSFET 退化的原因，并提出了阈值电压（$V_{\text {th}}$）漂移的预测模型，且通过 TCAD 仿真进行了验...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC MOSFET在总电离剂量辐射环境下的退化机理研究具有重要的战略参考价值。SiC功率器件已成为我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的关键元件，其可靠性直接影响系统的长期性能表现。 该研究揭示了γ射线辐射导致SiC MOSFET阈值电压漂移、导通电阻增大等退化...

Haoda Huang · Qingsong Liub · Gregorio Iglesiasc · Chun Lia · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 漂浮式海上风力机（FOWTs）在提升海上风电竞争力方面具有显著优势。然而，其运行过程涉及复杂的动力学行为，表现为多种载荷来源、显著的时间变异性以及高度非线性特征。深入理解主导FOWT行为的多物理场耦合机制及子系统间的相互作用，对于提高运行安全性、增加发电功率并推动商业化部署至关重要。为应对上述挑战，本研究通过融合计算流体动力学（CFD）与有限元方法（FEM），构建了一个高保真度、完全耦合的气动-弹性-水动-系泊多物理场分析框架。以安装在半潜式平台上的NREL 5 MW水平轴风力机（HAWT...

解读: 该多物理场耦合建模技术对阳光电源海上风电变流器产品具有重要价值。研究揭示的浮式风机功率波动增大(6.84%效率损失)和复杂载荷特性,为我司SG系列大功率风电变流器的控制策略优化提供依据。可借鉴其流固耦合分析方法,改进变流器在动态工况下的MPPT算法和GFM并网控制,提升功率平滑能力。同时,该研究的应...

Xu Li · Xiaochuan Deng · Zhengxiang Liao · Xuan Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

本文对一款带有嵌入式肖特基势垒二极管的商用碳化硅（SiC）MOSFET（SBD - MOS）的短路鲁棒性和失效机制进行了评估和揭示。与传统平面型SiC MOSFET（C - MOS）相比，在短路条件下，SBD - MOS的失效现象存在显著差异。当SBD - MOS在600 V母线电压下的短路耐受时间（<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/199...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于1200V SiC MOSFET短路失效机制的研究具有重要的工程应用价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，SiC MOSFET的可靠性直接影响产品的安全性和市场竞争力。 该研究揭示了嵌入式肖特基势垒二极管（SBD-MOS）在短路条件下的独特失效模式：当短路...

Jingyang Hana · Jianbin Chenb · Guotai Lic · Richeng Zheng 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.339

摘要 光伏（PV）阵列作为光电转换器件，是依赖无线功率传输（WPT）的远距离系统的关键组成部分，可消除与地面物理连接的需求。为解决两个主要挑战——传统光伏阵列与圆形入射光斑之间的几何失配问题，以及由非均匀辐照引起的电流失配问题，本研究提出了一种新型光伏模块：一种适用于WPT应用的近圆形非均匀配置阵列。本文建立了综合仿真模型，用于评估并比较三种均匀配置阵列与两种几何结构不同的非均匀阵列的性能。这些阵列在两种不同的辐照分布和两种电气连接方案下进行了评估。所提出的非均匀阵列分别实现了83%和90.5%...

解读: 该非均匀光伏阵列技术对阳光电源无线充电及储能系统具有重要价值。针对圆形光斑的近圆形阵列设计可应用于充电桩的无线传输模块,提升光电转换效率14.97%。其非均匀辐照下的电流失配优化思路,可借鉴至SG系列逆变器的MPPT算法改进,特别是Connect 2方案下更平滑的I-V特性能简化最大功率点跟踪。子电...

Vivek Menon U · Vinoth Babu Kumaravelu · Vinoth Kumar C · Rammohan A 等6人 · IEEE Access · 2025年1月

物联网IoT和人工智能AI驱动的IoT是近年来激增至新高度的重要范式。IoT是智能技术，其中我们周围无处不在的物理对象或事物联网并连接到互联网以提供新服务和增强效率。IoT主要目标是在通用基础设施下连接世界所有物理对象或事物，允许人类控制它们并获得及时频繁的状态更新。这些连接到IoT的事物或设备生成、收集和处理海量二进制数据。来自这些设备的海量数据由AI算法和技术分析和学习，帮助为用户提供更好服务。因此AI驱动的IoT或人工物联网AIoT是融合AI与IoT的混合技术，能够轻松高效简化复杂繁重任务...

解读: 该AIoT综述对阳光电源iSolarCloud平台和智能设备发展有全面指导价值。阳光云平台连接海量光伏储能设备，AIoT技术可提升平台智能化水平和设备管理效率。机器学习和深度学习安全方法可应用于阳光平台的入侵检测和异常识别。联邦学习技术可实现阳光分布式设备的隐私保护协同训练。区块链技术对阳光能源交易...

Yan Chen · Yun Bai · Antao Wang · Leshan Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

本文研究了4H-碳化硅（SiC）MOSFET的电子辐照耦合短路（SC）特性。提出了电子辐照耦合的短路影响机制，并进一步研究了少数载流子寿命对辐照后器件短路特性的影响。采用2 MeV电子对4H-SiC MOSFET和4H-SiC晶圆进行辐照。分析了4H-SiC MOSFET静态参数的变化，并通过极限短路（LSC）测试方法研究了电子辐照耦合下4H-SiC MOSFET的短路特性。结果表明，辐照后，4H-SiC MOSFET的短路峰值电流增加了9.6%，临界短路失效时间（<inline-formula...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC MOSFET电子辐照耦合短路特性的研究具有重要的工程应用价值。SiC MOSFET作为我司光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，其可靠性直接影响系统的安全运行和全生命周期成本。 该研究揭示了电子辐照对SiC器件短路承受能力的退化机制：辐照后器件短路峰...

Jiaxin Gao · Yuanqi Cheng · Dongxiao Zhang · Yuntian Chen · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 风电作为关键的可再生能源之一，在实现碳中和目标中发挥着重要作用。然而，由于风速预测数据具有高噪声特性，风力发电功率的准确预测面临挑战，这会降低预测的精度与鲁棒性。为解决这一问题，本文提出一种理论引导（即物理约束）的深度学习风力发电预测方法（TgDPF）。TgDPF将表征风电功率概率分布的风电功率曲线领域知识，与长短期记忆网络（LSTM）深度学习模型相结合。该融合机制确保模型输出与风电功率的概率分布保持一致，遵循物理约束条件，从而增强对噪声的抵抗能力。因此，TgDPF是一种典型的物理约束建模...

解读: 该物理约束深度学习风电预测技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。通过融合风电功率曲线概率分布与LSTM模型,在高噪声环境下预测精度提升24.7%-73.9%,可显著优化储能系统的充放电策略与能量管理。该方法的抗噪声特性与物理约束思想可迁移至iSolarClo...

Haitao Zhang · Zhiyuan Yanb · Hailong Kanga · Zhiqiang Zhang 等11人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 热储能技术已开始在太阳能利用过程中得到应用。鉴于太阳能固有的波动性和间歇性，相变热储能对于提高能源利用效率和促进节能具有关键作用。本文通过分子动力学模拟与实验研究相结合的方法，合成并表征了一系列新型Hitec盐/多孔铝硅酸盐陶瓷复合相变材料（CPCMs）。建立了具有不同SiO₂:Al₂O₃摩尔比的多孔铝硅酸盐陶瓷（ACs）的计算模型，用于计算陶瓷基体的孔隙率、比表面积、导热系数以及比热容。在实验方面，采用相同的摩尔比并通过引入造孔剂制备了多孔ACs。陶瓷前驱体由硅藻土、氢氧化铝、氧化铝和可...

解读: 该复合相变储热材料技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要应用价值。研究中的多孔陶瓷/熔盐复合材料展现出优异的热管理性能(导热系数2.11 W/(m·K)、潜热60.83 J/g),可应用于PowerTitan等大型储能系统的热管理优化,有效解决电池模组温度均衡性问题。该材料的相变储热特性与光储一体化...

Zhipeng Zhao · Zhihao Deng · Xiaoyu Jin · Zebin Ji 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 在能源转型进程中，风电和太阳能发电的大规模增长将加剧维持电网连续负荷-发电平衡以确保电网稳定性的复杂性。水电可作为整合风能与太阳能的低碳灵活性电源，但季节性径流波动以及多重耦合不确定性将深刻影响传统水电运行方式。本文提出一种新的模拟–优化–学习耦合方法，用以应对不确定性及非线性动态水电运行特性，从而提取能源转型背景下梯级水电站的长期运行规则。该方法包含三个关键步骤：模拟阶段，采用Kirsch–Nowak径流生成模型与ARIMA模型刻画水文与气象不确定性；优化阶段，构建目标驱动的最优模型，考...

解读: 该研究对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)与光伏逆变器(SG系列)协同优化具有重要价值。文中提出的物理约束LSTM网络可应用于iSolarCloud平台,实现水-风-光混合系统的智能调度。研究揭示的水电时空调节特性为储能系统功率平滑策略提供借鉴,PCLSTM算法可优化GFM/V...

Muniba Ahmad · Ahmed Shuja · Imran Murtaza · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

MXenes（Ti3C2Tx）是一类新型二维（2D）材料，因其优异的溶液加工性、本征金属导电性以及出色的能量存储能力，已成为超级电容器电极材料的有力候选者。然而，MXenes的自堆叠现象和层间相互作用限制了其电化学性能的发挥。为克服这些固有缺陷并进一步提高导电性，研究人员采用MXenes与导电聚合物构成的二元及三元复合材料来开发柔性不对称超级电容器。在这些超级电容器中，MXene、MXene-PANI和MXene-PANI-PEDOT:PSS用作正极材料，而pBOA则作为负极材料。使用MXene...

解读: 该MXene复合导电聚合物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279 F/g比电容和13 Wh/kg能量密度可应用于ST系列PCS的直流侧快速功率缓冲模块,配合SiC器件实现毫秒级功率响应。三元复合材料的低等效串联电阻(27.19Ω)特性可优化PowerTitan储能系统的峰值功率输...

Sampson E. Nwachukwu · Komla A. Folly · Kehinde O. Awodele · IEEE Access · 2025年1月

本文提出交直流半桥双开关SEPIC变换器，专为电池充电设计。通过改进结构显著降低交流输入电流总谐波畸变率，提升功率因数。变换器工作在断续导通模式以实现低电流THD，同时大幅减小电感尺寸。采用两个功率开关实现功率因数校正，主要创新在于通过电感电容能量平衡原理设计电路结构，确保低THD和单位功率因数。阻断二极管消除输入电感环流，提升效率。100W/53V原型测试显示电流THD为2.1%、单位功率因数、额定工况效率92.4%。

解读: 该PFC变换器技术与阳光电源OBC车载充电机设计理念一致。阳光OBC产品追求高功率因数、低THD和高效率，该半桥SEPIC拓扑无需额外PFC控制算法即可实现2.1% THD，优于传统方案。该技术可应用于阳光下一代OBC产品，减小电感体积，提升功率密度，在800V高压快充平台上实现更紧凑的设计和更高的...

Jan Lewen · Max Pargmann · Mehdi Cherti · Jenia Jitsev 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.289

摘要 聚光太阳能热发电（Concentrating Solar Power, CSP）电站在全球向可持续能源转型过程中发挥着关键作用。确保CSP电站安全高效运行的一个关键因素是接收器上聚光通量密度的分布情况。然而，单个定日镜产生的非理想通量密度可能损害电站的安全性和效率。每个定日镜所产生的通量密度受其精确表面形貌的影响，包括倾斜角度（canting）和镜面误差等因素。对运行中的大量定日镜进行表面形貌的准确测量是一项艰巨的挑战。因此，控制系统通常依赖于理想表面条件的假设，这在一定程度上牺牲了系统的...

解读: 该逆向深度学习光线追踪技术对阳光电源光热-光伏混合电站系统具有重要借鉴价值。iDLR方法通过目标图像预测定日镜表面缺陷,实现92%精度的光通量预测,可启发iSolarCloud平台开发基于深度学习的光伏组件表面缺陷诊断功能。其NURBS参数化模型将存储需求降低99.91%,与阳光电源SG系列逆变器的...

Veysel Demırcı · Furkan Erman Kanb · Mehmet Seyhan · Mustafa Sarıoğlu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 水平轴风力机（HAWTs）在为可持续生态系统提供能源方面具有突出优势。因此，提高风力机的功率系数（CP）对于能源的高效利用至关重要。本研究通过实验方法考察了前缘（LE）凸缘位置对三叶片小型HAWT转子性能的影响。为此，开展了静态和动态条件下的实验研究，以确定小型HAWT的性能，并采用表面油流可视化技术获取三维流场信息。选取NACA 4412翼型，基于叶素动量（BEM）理论，利用Schmitz方程设计了最优叶片几何结构。实验在开式试验段的吹风式风洞中进行，针对转子三种不同的转速（300、40...

解读: 该前缘结节优化技术对阳光电源风电变流器产品具有重要参考价值。研究表明通过叶片气动优化可提升39.1%-63.2%功率系数,这启发我们在风电变流器控制策略中应充分考虑风机叶片气动特性变化。建议将此类流场优化思路应用于SG系列风电变流器的MPPT算法改进,通过精细化功率曲线建模提升发电效率。同时,该研究...

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

本文设计并通过实验验证了一种在沟槽底部具有周期性接地 p 型屏蔽区（P⁺SLD）的碳化硅（SiC）沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管（PGP - TMOS）。沟槽两侧存在深注入 P⁺（DP）区域，且 P⁺SLD 通过与 DP 区域周期性连接实现接地。因此，PGP - TMOS 有两种不同的示意性横截面视图。P⁺SLD 和 DP 区域共同提高了栅氧化层的鲁棒性。引入了外延电流扩展层（CSL）以改善器件性能。二维数值模拟结果表明，与具有浮动 P⁺SLD 的沟槽 MOSFET（FP - TMOS）相比，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1200V 4H-SiC沟槽MOSFET技术具有显著的战略价值。该器件通过周期性接地的沟槽底部屏蔽结构（PGP-TMOS），成功将栅极氧化层峰值电场降低50.77%，同时保持击穿电压和导通电阻基本不变，这直接契合我们在光伏逆变器和储能变流器中对功率器件高可靠性、低损耗的...

Fatih Unal · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

在本研究中，对Ag/TiO₂和Ag/Ag掺杂TiO₂肖特基势垒二极管进行了结构和基本电学特性（电流-电压）表征。采用阳极氧化法（AO）制备TiO₂层，并结合物理气相沉积法（PVD）和阳极氧化法（AO）实现Ag（银）掺杂。随后，对一组样品在450 °C下进行热处理，以考察热处理的影响，并对不同样品进行对比分析。在所制备的活性层上沉积Ag（银）整流接触，最终获得Ag/TiO₂、Ag/TiO₂（退火）、Ag/Ag掺杂TiO₂和Ag/Ag掺杂TiO₂（退火）肖特基势垒二极管。深入研究了这些肖特基势垒二极...

解读: 该Ag掺杂TiO2肖特基二极管研究对阳光电源SiC/GaN功率器件开发具有重要参考价值。研究表明退火处理可优化整流比和理想因子(降至1.18),这为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的功率半导体器件性能提升提供思路。Ag掺杂技术可调控势垒高度(0.85-1.2eV),有助于优化三电平拓扑中二极...

Princess Nourah bint Abdulrahman University Researchers Supporting Project number (PNURSP2025R184) · Princess Nourah bint Abdulrahman University · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

由于钙钛矿在太阳能电池及其它能源替代形式中的潜在应用，已引起广泛关注。本研究采用基于密度泛函理论的广义梯度近似方法及Perdew-Burke-Ernzerhof（GGA-PBE）模拟，系统研究了FrJCl3（J = Be, Mg）材料的热力学、光电和物理特性。通过分析弹性常数，利用容差因子（Tf = 1.17, 1.04）、形成能（Hf = −3.397, −3.511 eV/原子）、内聚能（CE = −3.397, −3.511 eV/原子）以及Born稳定性判据（Cij > 0）对材料的稳定...

解读: 该钙钛矿材料FrJCl3的DFT研究对阳光电源光伏逆变器产品具有前瞻价值。其1.71eV带隙的FrBeCl3半导体特性与高吸收系数(347,255 cm⁻¹)表明可提升光伏电池效率,为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新材料适配方向。材料的宽光谱响应(可见光至紫外)特性可启发iSolarCloud...