Xingchen Zhang · Yujie Wang · Zonghai Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月

锂离子电池及其控制技术是交通电气化与智能化的核心。动态热管理是智能电池管理系统（BMS）的关键技术，实时监测电池内部温度特性对于实现高效、安全的电池热管理至关重要。本文提出了一种基于控制导向电热模型的SoC修正核心温度估计方法，旨在提升电池运行的安全性与寿命。

解读: 该研究直接服务于阳光电源储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）。电池核心温度的精确估计是提升储能系统安全性的关键，能够优化BMS的热管理策略，防止电池过热引发的风险，并延长电池循环寿命。建议将该控制导向电热模型集成至iSolarCloud智能运维平台及BMS底层算法中，实现对储...

Yongxi Wu · Anthony Chun Yin Yuen · Chongmao Mo · Xinyan Huang · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.343

摘要 锂离子电池系统的热管理性能及热失控传播（TRP）特性是评估电池安全性的关键因素。本研究提出一种新型热管理与阻隔一体化结构（TMBIS），该结构集成相变材料（PCM）与阻燃（FR）隔热材料，旨在同时实现有效的热管理并抑制锂离子电池模组内的热失控传播。通过将降阶集总参数热阻网络（TRN）模型与计算流体动力学（CFD）模型相耦合，采用多尺度仿真方法，研究了热失控传播的动力学过程，阐明了该结构的保护机制并对其参数进行了优化。结果表明，在PCM与FR层的厚度比和导热系数比分别为0.8和0.5时，相较...

解读: 该热管理与热障一体化结构(TMBIS)技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan产品具有重要应用价值。通过相变材料与阻燃材料的集成设计,可显著提升电池模组热失控防护能力,将热蔓延时间延长5-6倍。其CFD与热阻网络耦合的多尺度仿真方法,可直接应用于阳光电源储能PCS的电池热管理系统优化设计...

Arslan Sal · Carlos Ernesto Ugalde Loo · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383

摘要 建筑领域对温室气体排放具有显著影响，因此实现供暖与制冷系统的脱碳对于达成碳中和目标至关重要。通过用可逆式热泵（HP）等低碳替代技术取代传统的化石燃料技术，并结合集成热能储存系统，可在高峰时段降低热负荷需求，从而提供运行灵活性，并带来经济效益。鉴于此，本文提出了一种基于可逆式热泵并集成热储能装置的能源系统的详细动态模型。所采用的系统配置不仅旨在满足寒冷季节的供热需求，还兼顾夏季制冷需求，而根据气候预测，未来几年夏季制冷需求预计将不断上升。研究采用多区域建模方法对住宅建筑进行模拟，并在模型中引...

解读: 该热泵储能系统研究对阳光电源户用储能解决方案具有重要参考价值。文中热泵配合储热系统削峰填谷的思路,与我司ST系列储能变流器及PowerTitan系统的能量管理策略高度契合。可将研究中的多区域建模方法应用于iSolarCloud平台,优化户用光储系统的热电联供控制算法。特别是极端天气下热泵性能评估,可...

Yizheng Tang · Cao Zhan · Lingyu Zhu · Ziyi Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月

功率模块空间温度（PMST）的精准监测是电力电子领域的关键挑战。本文首次提出了一种基于傅里叶神经算子的热模型（FNO-TM），通过数据驱动范式提取空间频率特征，实现了PMST的高效精准预测，显著提升了收敛速度并降低了训练成本。

解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高价值。功率模块是上述设备中最易受热应力影响的薄弱环节，FNO-TM模型通过AI手段实现了高精度的空间温度场实时监测，可替代昂贵的传感器部署。建议在iSolarCloud平台中集成该算法，...

Gangqiang Gea · Xuchao Cai · Hao Sun · Yufei Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.328

摘要 在压缩空气储能系统中，储气洞穴体积有限导致压缩空气在运行过程中压力发生显著变化。采用滑压模式运行压缩机和膨胀机可有效减少节流引起的㶲损失，从而提高系统整体效率。然而，在滑压运行模式下，压缩机出口温度升高会导致传统双罐式蓄热系统中不同温度流体混合，产生较大的㶲损失。本研究提出一种将滑压运行与填充床蓄热相结合的绝热压缩空气储能系统。建立了压缩机的一维损失模型，实现了对滑压条件下耦合特性的分析。所建立的一维损失模型相较于通用性能模型具有显著更高的精度。通过进口导叶调节、质量流量控制和转速调节优化...

解读: 该滑压运行压缩空气储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究提出的一维损失模型和滑压优化策略,可应用于PowerTitan等大规模储能系统的能量管理优化,通过动态压力调节减少节流损失,提升系统往返效率达72.6%。填充床储热技术与滑压运行的耦合设计思路,可启发ST系列PCS在变工况下的...

Mohammad Shahjalal · Md Rishad Ahmed · Hua Lu · Chris Bailey 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月

准确预测半导体器件温度对电力电子变换器设计至关重要。传统RC热模型在特定边界条件下具有一定预测能力，但难以满足可靠性分析的高精度要求。本文旨在通过分析组件间的热相互作用，提升热模型的准确性，为电力电子系统的可靠性设计提供理论支撑。

解读: 热设计是阳光电源光伏逆变器（如组串式SG系列）及储能系统（如PowerTitan液冷系统）的核心竞争力。该研究提出的组件间热耦合分析方法，能有效优化功率模块的布局与散热设计，提升高功率密度产品在极端环境下的可靠性。建议研发团队将此分析方法集成至iSolarCloud智能运维平台的数字孪生模型中，通过...

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...

Yizheng Tang · Cao Zhan · Lingyu Zhu · Weicheng Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

碳化硅（SiC）功率模块在高温下性能优于传统硅器件，其热特性受材料温度依赖性显著影响。基于电热耦合的结温估算因迭代中频繁更新温度相关参数而效率低下。本文提出一种高效的多芯片SiC功率模块结温估算方法，构建了包含温度相关参数的非线性状态空间方程的三维集总热模型（LTM）。利用有限元仿真获得的动态热响应曲线，结合自适应粒子群优化（APSO）算法精确辨识非线性热参数。采用梯形规则-二阶后向微分（TR-BDF2）法分两阶段求解，兼顾稳定性与计算效率，计算速度较传统龙格-库塔法提升1948倍，误差控制在约...

解读: 该SiC功率模块高效结温估算技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC器件已广泛应用于提升功率密度和效率，精准的结温估算可优化热管理设计，提升系统可靠性。TR-BDF2算法相比传统方法计算速度提升近2000倍，可集成至iSolarCloud智能运维平...

Tianfu Sun · Riyang Yang · Huiyun Li · Xin Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月

为充分挖掘电机转矩潜力，过载运行至关重要，但过载限值难以确定。本文提出了一种新型单节点集总参数热模型，并将其应用于模型预测控制（MPC）中，以实现对电机转子温度的实时监测与主动管理，从而在保证电机安全的前提下优化过载运行能力。

解读: 该技术主要针对电机驱动领域，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有一定关联。在风电变流器产品中，电机（发电机）的过载能力直接影响风场发电效率；在充电桩领域，功率模块的散热管理同样是提升功率密度的核心。建议研发团队借鉴该文的单节点热网络建模方法，将其应用于变流器功率模块或风电变流器控制策略中，...

Yongliang Dang · Lingyu Zhu · Fengshuo Liu · Fan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

高频变压器（HFT）的热设计对其性能至关重要。针对传统3D有限元模型（FEM）在处理非旋转对称结构及细导线绕组时计算效率低的问题，本文提出了一种多级边界耦合方法，旨在提升HFT热预测的精度与计算效率，为电力电子变换器的优化设计提供支撑。

解读: 高频变压器是阳光电源组串式光伏逆变器、储能变流器（PCS）以及电动汽车充电桩中功率变换模块的核心磁性元件。随着产品向高功率密度和小型化演进，磁元件的热管理成为瓶颈。该文献提出的多级边界耦合热预测方法，能够显著缩短研发周期，提升仿真精度。建议研发团队将其应用于PowerTitan等大功率储能系统及高频...

Yourun Zhang · Yuqiao Zhang · Maojiu Luo · Li Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

本文提出了一种基于离散格林函数（DGF）的电力电子三维热建模方法。针对电力电子系统对高鲁棒性的需求，该方法实现了快速且精确的温度预测与监控，特别适用于复杂功率器件的热特性分析，为提升系统可靠性提供了有效手段。

解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高应用价值。功率模块是上述产品的核心，其热管理直接决定了设备在极端环境下的寿命与可靠性。传统的有限元仿真（FEA）计算耗时过长，而基于DGF的快速热模型可集成至iSolarCloud智...

Hamidreza Mortazavy Benia · Hamed Mortazavi · Nick Bennett · Mohammad S.Islam · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.346

摘要 超临界二氧化碳（sCO2）流动具有独特的热力学特性，能够提高太阳能碟式斯特林发动机的热效率及整体系统性能，从而优化太阳能利用以实现可持续发电。目前文献中尚缺乏对sCO2流动在太阳能碟式斯特林发动机中影响的准确理解，以及相应的流固耦合（FSI）相互作用的研究。因此，本研究旨在建立一种用于太阳能碟式斯特林发动机的新型流固耦合模型，并优化系统的热效率。本文开发了一种针对微型通道多孔介质的先进流固耦合模型，进行了全面的网格细化分析，并通过初步实验测量对计算模型进行了验证。研究展示了通过三维（3-D...

解读: 该超临界CO2斯特林热机技术对阳光电源光热储能系统具有启发意义。研究中的流固耦合FSI建模方法和多孔介质热再生器优化思路,可应用于ST系列储能变流器的热管理设计。超临界流体高效传热特性与我司三电平拓扑功率器件散热需求契合,角速度优化策略可借鉴至VSG虚拟同步机的动态响应控制。mini-channel...

L. R. Norman · Z. Abdallah · J. W. Pomeroy · G. Drandova 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

采用低铝组分的 AlGaN 缓冲层可减轻高频 GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）中的短沟道效应。然而，在改善载流子限制和增加 AlGaN 缓冲层热阻之间存在权衡。本研究探讨了 AlGaN 背势垒层热导率对射频 HEMT 整体热阻的影响。采用纳秒时域热反射法测量了铝组分 x 在 0.01 至 0.06 范围内的 GaN 和 AlₓGa₁₋ₓN 的热导率。室温下，当 x 分别为 0.01 和 0.06 时，热导率从 39 W/（m·K）降至 19 W/（m·K），这远低于所测得的 GaN 的 1...

解读: 从阳光电源功率电子技术应用视角来看，这项关于GaN HEMT器件热阻特性的研究具有重要参考价值。GaN高电子迁移率晶体管是新一代光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，其高频特性和功率密度优势正推动我司产品向更高效率、更小体积方向发展。 该研究揭示了AlGaN背势垒层设计中的关键电热权衡问题。数据显...

Weisheng Guo · Mingyao Ma · Hai Wang · Shuying Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月

本文提出了一种新型IGBT模块结温估算方法，旨在适应多变的运行工况并提升计算效率。通过叠加定理和奇偶模分析，将输入功率损耗分解为偶模和奇模损耗，并构建了考虑上下桥臂热耦合的等效热模型，实现了对结温的精确且高效预测。

解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）至关重要。IGBT是上述产品的核心功率器件，其结温的精准估算直接关系到系统的热设计优化、寿命预测及过温保护策略。通过该方法，研发团队可在iSolarCloud平台中集成更精准的实时热状态监测，提...

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...

Peiben Wanga1 · Lishuo Liub1 · Chengshan Xuc · Wenyu Dongd 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.342

摘要：LiFePO4电池常用于储能电站，其潜在的热失控行为对这些电站的安全构成威胁。大容量LiFePO4电池的热失控行为表现出三维传播特性，而电解液的沸腾使电池内部的传热行为更加复杂，阻碍了高热安全性电池的设计。本文通过模型量化并可视化了电解液的吸热汽化过程及传热行为。开展了包括产热、产气、内部压力、电解液相变、泄压口质量流速以及排气气体成分在内的综合性试验，为模型提供了输入参数。在模型与实验结果的对比中，电池前表面温度的决定系数为0.9258，后表面温度的决定系数为0.9046。安全阀开启后，...

解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统及ST系列PCS的热安全设计具有重要价值。280Ah磷酸铁锂电池热失控三维传播特性及电解液气化吸热模型,可直接应用于我司大容量储能电站的热管理优化。研究量化的安全阀开启后7°C温差数据,为电池模块隔热设计提供精确参数,助力提升PowerTitan液冷系统的...

Peiliang Yan · Chuang Wen · Hongbing Ding · Xuehui Wang 等5人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.390

准确预测熔化响应时间对于优化热能储存系统至关重要，这类系统在解决建筑环境中热能供需之间的时间不匹配问题中发挥着关键作用。本研究旨在定量预测一种新型三重管热能储存系统的熔化响应时间，该系统结合了相变材料和Y形翅片以增强传热性能。基于焓-孔隙度方法建立了数值模型来模拟熔化过程，在不同的设计和运行条件下共生成60个案例的数据集，其熔化响应时间范围为15至45分钟。研究的关键参数包括翅片角度（10°–30°）、翅片宽度（5–15 mm）以及传热流体温度（60 °C–80 °C）。在模型构建之前，验证了变...

解读: 该相变储能系统的机器学习优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan液冷储能系统具有重要借鉴价值。研究中XGBoost算法对热响应时间的92%预测精度,可应用于我司液冷储能系统的热管理优化,特别是三电平拓扑功率器件的散热预测。传热流体温度和翅片宽度作为主导因素的发现,可指导PowerT...

Chao Zhang · Bochao Du · Ke Qiao · Shumei Cui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

本文提出了一种基于热阻增长率作为特征量的功率模块焊料层老化寿命模型。研究重点在于功率循环测试中脉冲持续时间对模块寿命的影响，通过提取焊料层热阻的增加来评估器件的可靠性，为功率变换器的寿命预测提供了理论支持。

解读: 功率模块（如IGBT/SiC模块）的可靠性是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器等核心产品的基石。该研究关注脉冲持续时间对焊料层老化的影响，对于优化逆变器在复杂工况下的寿命模型具有重要意义。建议研发团队将此双线性损伤累积规则引入iSolarCloud智能运维平台，通过实时监...

Jianqing Lin · Xianglong Chen · Lei Han · Gang Wang · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.290

摘要 优化系统结构并引入分光技术是提升聚光太阳能光伏/热（PV/T）系统运行性能的有效策略。本研究提出了一种基于分光技术的两级聚光PV/T系统，并采用光-热-电全耦合的方法对系统进行分析。首先，利用蒙特卡洛光线追踪（MCRT）方法验证所建立的离散坐标（DO）辐射模型的可靠性。随后，将获得的定量结果作为体热源应用于三维流动传热模型中。最后，对两级聚光纳米流体PV/T系统在不同运行条件下的运行特性进行了参数化研究。结果表明，由二维DO辐射模型获得的辐射通量与MCRT方法所得结果具有良好的一致性。在三...

解读: 该光热电全耦合分光PV/T技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维系统具有重要价值。研究中的多物理场耦合建模方法可应用于逆变器热管理优化,提升MPPT算法在复杂光热条件下的追踪精度。串并联运行模式对比分析为储能系统ST系列PCS的拓扑优化提供参考,特别是在光储一体化场景中平衡电效率(22.13%)...

Ali KemalÖzcan · Cevdet Demirtaşb† · Betül Saraç · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.344

摘要 可靠且可持续的可再生能源需求不断增长，提高了对高效热能储存的需求。本研究提出了一种新颖的集成环形阵列聚光器（RAC）系统的太阳能炉——该结构在现有文献中鲜有研究，并通过实验与理论方法结合，探究了利用相变材料（PCM）实现高温热能存储的性能。开发了两种太阳能储热装置：模型I采用平板接收器，模型II采用带翅片的圆柱形接收器以增强传热性能。新开发的RAC系统在土耳其特拉布宗省进行了实验测试，同时通过解析方法确定了该地区的瞬时太阳辐照度。在10小时运行期间，模型I成功熔化了0.7 kg的太阳盐和3...

解读: 该环形阵列聚光器结合相变储热技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要启示。研究中64.3%的接收器效率和39%热效率为光热-储能耦合系统提供参考。相变材料高温储热(455K)技术可与PowerTitan储能系统形成互补,优化光伏-光热混合储能方案。翅片圆柱接收器的强化传热设计思路可应用于储能PCS热管...