Haoquan Zhang · Alexander S. Jurkov · Vladimir Kozitsky · Ky Luu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

摘要：工业射频（RF）功率应用，如用于半导体加工的等离子体产生，需要在较宽的动态功率范围和可变负载阻抗条件下传输射频功率。理想情况下，射频功率系统应在整个工作功率范围内保持高效率、连续功率控制和快速动态响应。本文介绍了一种适用于此类应用的可扩展开关模式功率放大器（PA）架构和控制方法。我们将这种方法称为多逆变器离散回退（MIDB），它以无损方式组合开关模式功率放大器的输出，并对有源功率放大器的数量进行调制，以实现射频输出的离散步进。此外，该方法还采用离散电源调制和功率放大器组间的正交移相技术，以...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的多逆变器离散功率回退（MIDB）架构虽然聚焦于射频功率应用，但其核心技术理念与我们在光伏逆变器和储能系统领域的技术演进方向高度契合，具有重要的借鉴价值。 该技术的核心价值在于通过多模块协同控制实现宽范围高效功率输出。论文采用的GaN基零电压开关D类功率放大器...

Xiangsen Wei · Dong Yue · Gerhard P. Hancke · Chunxia Dou 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月

太阳辐照度的间歇性是导致光伏（PV）系统功率输出快速波动的主要原因。这些波动阻碍了太阳能发电设备大规模并入电网，进而阻碍了利用太阳能资源减少碳排放的进程。解决这一困境的主要途径是实现太阳辐照度的高精度预测。尽管存在各种预测太阳辐照度变化的方法，但很少有方法专注于充分利用多模态数据信息和模糊方法来提高预测性能。因此，本文提出了一种结合多模态数据融合和模糊化的方法来预测超短期全球水平辐照度（GHI）。首先，设计了一种模态转换方法，将时间模态数据转换为空间模态数据。然后，将转换后的数据与正常和欠曝光全...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项基于多模态数据融合与模糊化的超短期太阳辐照度预测技术具有显著的应用价值。当前光伏发电的间歇性波动是制约大规模并网的核心痛点，直接影响我们逆变器的功率控制策略和储能系统的调度效率。该技术通过将时序数据转换为空间模态，并融合全天空图像与模糊化处理，为解决这一难题提供了创新路...

Minsung Kim · Sangmin Song · Hyunsoo Song · Younghoon Park 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

本文研究了可在标准CMOS工艺中制备的背照式光伏（PV）单元，旨在提升能量转换效率并实现光伏单元与片上电源电路的高密度集成。通过利用多晶硅和金属层作为近红外（NIR）反射器与屏蔽层，延长NIR在PV中的光程，并支持在其上方垂直集成MIM电容。基于180 nm 1P6M CMOS工艺，实现了带有P-Si及金属光栅结构的硅p-n结PV单元，以及开关电容型DC-DC升压变换器、模拟基准和压控振荡器等电路。实验结果表明，带P-Si光栅与金属屏蔽层的PV单元在980 nm处的光电流密度提升了67%，且集成...

解读: 该背照式CMOS光伏集成技术对阳光电源智能功率模块设计具有重要启发价值。研究中的NIR光栅反射结构与垂直集成MIM电容方案，可应用于SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的辅助供电模块，实现功率器件与控制电路的高密度集成。其DC-DC升压变换器与片上光伏单元的单芯片集成思路，可优化阳光电源SiC功率模块...

Meghavin Bhatasan · Amy Marie Marconne · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 由于功率密度不断提高以及功率分布日益动态化，热管理在电力电子模块中正发挥着越来越关键的作用，尤其是在汽车应用领域。相变材料（PCM）已成为这些模块中有效热管理的一种有前景的解决方案。然而，目前对于使用PCM时这些模块的热行为理解仍存在不足，特别是在考虑实际器件几何结构和功率分布方面。本文评估了包含基于相变材料的热能存储（TES）的新模块架构相对于传统架构的热性能。我们基于驾驶循环提取出真实的瞬态热负荷条件进行分析，并采用三个性能指标进行全面的性能比较：平均时间最大温升、最大温升速率以及瞬态...

解读: 该相变材料热管理技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要价值。针对OBC充电机、电机驱动器等功率模块,PCM热缓冲可有效应对瞬态热冲击,抑制温度峰值达33%。双面冷却+铜基复合PCM架构可优化SiC/GaN器件散热设计,提升功率密度。该技术还可回收废热用于电池预热,降低能耗。建议在ST系列PCS和充...

Roger Keller · Florian Joseph Baader · Andre Bardow · Martin Muller 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 预计可再生能源（如风能和光伏发电）的使用将导致电价出现波动。这种波动为质子交换膜（PEM）电解槽提供了降低成本的机会，因为它们能够快速调整产氢速率。此外，电解槽通常较慢的温度动态特性进一步增强了其在有效运行管理策略中的灵活性。在调度优化过程中设定温度轨迹，可实现电解槽在一定时间内的过载运行。然而，温度动态通常具有非线性特征，结合离散的启停决策，会导致混合整数非线性优化问题，这类问题在实时求解时极具挑战性。本研究通过实验验证了一种动态爬坡调度优化方法，该方法采用基于微分平坦性的坐标变换，对非...

解读: 该PEM电解制氢动态调度技术对阳光电源储能及新能源系统具有重要借鉴价值。研究中的非线性温度动态线性化方法可应用于ST系列PCS的热管理优化,通过精确建模实现过载运行策略,提升系统经济性3.8%。混合整数优化算法可集成至iSolarCloud平台,实现光伏-储能-制氢耦合系统的实时调度。扁平化坐标变换...

Bibi Tabassam Gul · Iftikhar Ahmad · Habibur Rehman · Ammar Hasan · IEEE Access · 2025年1月

本文旨在提升由光伏板和电池供电的离网电动汽车充电站的性能。采用自适应神经模糊推理系统实现最大功率点跟踪，以优化光伏输出；设计了一种基于条件的超螺旋滑模控制器（CST-SMC），有效抑制了传统滑模控制中的抖振与积分饱和问题。控制器参数通过灰狼优化算法整定，并通过Lyapunov方法证明系统全局稳定性。仿真与基于Delfino F28379D的硬件在环实验验证了方案有效性。结果表明，所提CST-SMC相较传统ST-SMC具有更快上升时间、更小超调与更短调节时间，且在恒流恒压阶段响应更平滑，显著提升了...

解读: 该研究的优化ANFIS-MPPT算法与CST-SMC控制技术对阳光电源光储充一体化产品具有重要应用价值。在SG系列光伏逆变器中，ANFIS自适应算法可提升复杂工况下的MPPT效率，优于传统P&O算法；在ST系列储能变流器中，超螺旋滑模控制可有效抑制抖振，提升双向DC-DC变换器的动态响应与电池充放电...

Wenjuan Zhao · Jun Wang · Bin Li · Enyi Hu 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 质子陶瓷燃料电池（PCFCs）是一种具有前景的碳中和发电技术，其利用在稳定的钇掺杂锆酸钡（BZY）电解质中表现出的高质子电导率。然而，由于烧结性能差以及电阻性晶界导致整体质子电导率降低，限制了其实际应用。在本研究中，我们提出了一种基于BZY电解质的免烧结超快质子陶瓷燃料电池（S-PCFC），该电池通过一种非晶粘结界面实现。S-PCFC通过一种简便且可扩展的干压工艺原位制备，避免了传统空气中高温烧结的需求。在电化学运行过程中，氢氧化锂与碳酸锂的熔融混合物被原位嵌入，在晶界处形成非晶粘结界面。...

解读: 该质子陶瓷燃料电池技术通过非晶粘附界面实现超快离子传输,对阳光电源氢能及储能系统具有启发意义。其免烧结工艺和原位界面调控思路可借鉴至电力电子器件封装优化,降低SiC/GaN功率模块的界面热阻。520℃下0.257 S·cm⁻¹的质子电导率突破,为分布式氢燃料电池-储能耦合系统提供新方向,可与ST系列...

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...

Mehdi Ahmadi · Roberto Pagano · Fabio Mater · Matteo Bonomoc 等12人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 本文提出了一种将GaAs与Si异质结电池结合光学元件构成的四端太阳能电池系统。该系统通过实现光学低倍非成像非对称聚光和光谱分离，以增强各子电池特定的能源转换效率，代表了一条克服传统光伏系统局限性并提升其效率的有前景的技术路径。光谱分离通过集成一种专门设计的具有导光能力和高透射率的聚合物电介质棱镜来实现，并结合定制的二向色镜，该二向色镜反射波长小于805 nm的光，而透射更长波长的光。为了优化系统性能，我们在受控的室内测试环境中，针对不同入射角度的光源以及不同颜色的侧盖条件，对各个组件及整个...

解读: 该四端叠层光伏技术通过光谱分离和非成像聚光实现效率突破,对阳光电源SG系列逆变器的MPPT算法优化具有启发意义。研究中不同入射角和侧面颜色对光收集的影响,可指导iSolarCloud平台开发基于实时光谱条件的智能跟踪策略。GaAs/Si异质结的宽光谱利用思路,与公司在SiC/GaN宽禁带器件的研发方...

Firdovsi Gasanz · Sebastian Bauer · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 多孔介质压缩空气储能（PM-CAES）是未来可再生能源占比达到100%的能源系统中补偿间歇性可再生能源的一种可行方案。然而，PM-CAES的设计与运行条件评估需要一个高效的耦合发电厂—地质储能模型。因此，本研究开发并评估了一种新的地质储能模型半解析解，针对三种现实的能源系统情景进行了分析。所开发的模型能够模拟典型的储能运行过程，包括充气、放气和储存阶段，同时考虑了设施与技术约束、储存气体的物理特性以及储层井的配置。我们通过两个现实的能源系统情景验证了该模型，并证明其提供了自洽的近似结果，所...

解读: 该多孔介质压缩空气储能(PM-CAES)技术为阳光电源大规模储能系统提供重要参考。其半解析模型可缩短运算时间20倍,适用于PowerTitan等大型储能项目的快速选址评估。53%储能效率与50MW功率输出特性,可指导ST系列PCS在长时储能场景的控制策略优化。该耦合模型思路可借鉴至iSolarClo...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

在48 V数据中心电源系统的两级架构中，前端中间总线转换器（IBC）需要同时适应48 V的标称输入电压和备用电池的宽输入电压范围（通常为40 V - 60 V）。为应对这一设计挑战，我们提出了一种基于移相调节谐振开关电容的IBC。在标称输入下，它通过一个 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">n</i>:1的变压器实现4<italic xm...

解读: 从阳光电源储能系统和数据中心能源解决方案的业务视角来看，这项相移调节谐振开关电容中间母线变换器技术具有重要的应用价值和借鉴意义。 该技术针对48V数据中心电源系统的宽输入电压范围（40V-60V）设计挑战，提出了创新的相移调节方案。这与阳光电源在储能系统中面临的电池电压波动问题高度契合。在我们的模...

Arash Khalatbarisoltani · Jie Han · Muhammad Saee · Cong-zhi Liu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385

摘要 深度强化学习（DRL）算法在针对预定义驾驶循环下开发单个混合动力电动汽车（HEV）最优能量管理策略（EMS）方面已展现出优异的性能。然而，在该研究领域中，热负荷及热管理（TM）的影响常被忽视。此外，HEV可能面临未见过的驾驶模式，从而影响EMS的整体性能。连接型HEV（C-HEV）提供了有前景的解决方案，但仍存在隐私、安全和通信负载等问题。本文提出一种基于联邦强化学习（FRL）的新型集成热能与能量管理（ITEM）方法，旨在实现多个C-HEV之间的通用化策略。该框架能够在拓展多环境学习能力的...

解读: 该联邦强化学习架构对阳光电源充电桩及储能系统具有重要价值。其隐私保护的分布式学习机制可应用于iSolarCloud平台,实现多站点充电桩协同优化而无需上传敏感数据。热管理与能量管理集成策略可迁移至ST系列PCS的温控优化,通过多储能站点联合学习提升功率变换效率和电池热管理性能。云端-边缘协同架构与阳...

Xuan Liu · Dujuan Yang · Alex Donker · Bauke De Vries · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 可持续城市发展的迫切需求要求降低能源消耗和碳排放。太阳能作为推动能源转型愿景的关键力量，已成为城市领域重要的可再生能源来源。为了推进能源转型与碳中和目标的实现，理解社区层级的光伏（PV）发电规划至关重要，因为该尺度提供了在家庭层面或城市层面均无法获得的机遇。然而，由于来自不同学科领域的数据繁多且复杂，目前尚缺乏聚焦于社区层级光伏发电预测整合的研究。支持电能发电量的估算过程对于实现社区层级电网精细化的能源规划与管理具有重要意义。语义网技术为应对这一挑战提供了一种有前景的解决方案。通过该方法，...

解读: 该研究提出的邻里级光伏发电预测框架对阳光电源iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过语义网技术整合异构数据,可优化SG系列逆变器在社区微网场景的能量管理策略,提升ST系列储能变流器的充放电调度精度。NPO本体论方法为PowerTitan储能系统提供更精准的发电预测输入,支撑虚拟同步机(VSG...

Seongjae Heo · Sunhyeong Lee · Hyunsang Hwang · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

随着物联网（IoT）和嵌入式系统对低功耗电子设备的需求持续增长，人们对能够在低电压下以极小的泄漏电流运行，同时保持快速开关速度的新型器件的需求日益增加。为应对这一挑战，我们开发了一种基于硫化银（Ag₂S）的两端阈值开关（TS）器件，该器件在低电压下兼具低泄漏电流和快速开关速度的特性。基于Ag₂S的TS器件与金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）串联集成，形成了适用于陡斜率场效应晶体管（FET）应用的1T - 1S阵列。基于Ag₂S的TS器件的泄漏电流低至2 pA，与MOSFET...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Ag2S的阈值开关技术虽属于微电子器件领域的基础研究，但其核心特性与我们在光伏逆变器、储能系统等产品中面临的功率控制和能效管理挑战存在潜在关联性。 该技术最突出的优势在于超低漏电流（2pA）和快速开关速度（1ns@2V），这与我们在大规模储能系统和分布式光伏应用中...

Xiaoyu Jin · Chuntian Cheng · Shubing Cai · Lingzhi Yan 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 具有水库调节能力的水电在平衡日益增长的波动性可再生能源（VRE）季节性变化方面正变得愈发重要。然而，VRE的季节性变化与随机性同来流的随机特性相互耦合，使得在当前调度周期内制定与发电决策相关的长期水电运行策略以及对未来年末留蓄水量的控制变得极具挑战性。为应对这些挑战，本文提出一种基于随机对偶动态规划（SDDP）的框架，用于设计长期水-风-光互补运行策略。来流和VRE出力的不确定性通过两种不同的方法进行刻画：马尔可夫链（Markov chain）和自回归滑动平均模型（AutoRegressi...

解读: 该随机动态规划框架对阳光电源水光储互补系统具有重要价值。ST系列储能变流器和PowerTitan系统可替代部分水电调节功能,通过多时间尺度优化策略平抑光伏出力波动。研究中的马尔可夫链预测方法可集成至iSolarCloud平台,实现风光水储联合调度的智能决策。特别是跨年库容管理思想,可应用于大规模储能...

Jiaxing Lia · Jingrong Oua · Shaohong Zenga · Long Chena 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 浸没式冷却（IC）是一种有效的电池热管理策略。然而，在过充条件下，针对大容量磷酸铁锂（LFP）电池，其化学相容性以及对热失控（TR）抑制效果的定量影响仍缺乏充分的实验验证。本研究设计了三种冷却模式：完全浸没（FI）、非浸没安全阀（NISV）和完全非浸没（NI）。实验结果表明，FI模式通过限制电池最高温度和温升速率，显著抑制了热失控的发生。特别是在1/3充电倍率（C）条件下，FI模式可完全避免热失控，最高温度被控制在110.45 °C，最低温升速率为0.15 °C/s。此外，在1/3C过充条...

解读: 该浸没式冷却技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究验证了液冷技术在磷酸铁锂电池过充场景下可将温升速率降至0.15°C/s,完全抑制热失控,危险评分降低78%。可直接应用于PowerTitan等大型储能系统的热管理优化,结合ST系列PCS的过充保护策略,提升电网侧储能安全等级。该量化指标体系为i...

Badreddine Bendriss · Samir Sayah · Abdellatif Hamoud · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 本研究设计并提出了一种新的改进型伞蜥优化算法，以解决基于可再生能源的分布式发电在辐射状配电网中的最优规划问题。主要目标是最小化功率损耗、提升电压水平并改善电压稳定性，该问题被构建为一个多目标优化问题。在辐射状配电网中进行可再生能源的规划是一个复杂的问题，必须考虑可再生能源出力的不确定性和负荷需求波动的影响。为此，我们建立了一个合适的概率模型，基于特定时间段和地理位置收集的逐小时季节性数据（包括风速、太阳辐照度和环境温度），对可再生能源的随机发电功率进行估计。所提出的改进型伞蜥优化技术融合了...

解读: 该改进蜥蜴算法针对分布式可再生能源优化配置问题,对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网规划具有重要价值。算法考虑风光出力不确定性和负荷波动,通过多目标优化降低网损70.25%、提升电压稳定性20.79%,可直接应用于iSolarCloud平台的智能选址和容量配置模块。其适应度距离平衡...

Yuanhao Mao · Huifeng Fan · Sayd Sultan · Yunsong Yu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 二氧化碳的捕集与压缩过程是碳捕集与封存（CCS）过程中能耗最高的环节，现有研究通常将这两个阶段独立处理。将CO2捕集与压缩过程进行集成，是有效减小压缩机尺寸并降低CCS全过程总能耗的一种可行途径。近年来发展的电化学介导胺再生（EMAR）技术，由于其电化学反应与铜-胺络合反应提供的强驱动力，为实现这一集成提供了有前景的技术路径。本文提出了一种电化学介导的CO2捕集与压缩集成系统，并从理论和实验两方面验证了其在加压条件下的运行性能。建立了热力学模型以分析系统的能量性能，同时设计了 bench-...

解读: 该电化学介导CO2捕集压缩集成技术为阳光电源储能系统提供重要启示。其能量优化路径设计理念可应用于ST系列PCS的多级能量管理策略,通过压力-电压协同控制降低系统能耗。电化学反应的强驱动力特性与PowerTitan储能系统的功率调节技术存在协同潜力,可优化充放电过程的能量转换效率。该集成化设计思路对阳...

Ding Wu · Bo Ma · Xiaohui Huang · Xian Wu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 为区域供热并促进可再生能源电力的消纳，高温热泵技术预计将在由可再生能源驱动的热能储存系统中发挥关键作用。然而，目前关于高温热泵性能预测的研究通常基于特定的换热器传热关联式，难以指导在高温热泵系统的换热器设计和系统性能评估中对两相流关联式的选择与组合。本研究聚焦于不同两相流关联式的影响，针对用于部件设计和系统性能预测的8种关联式（4种流动冷凝关联式和4种流动沸腾关联式）开展了对比研究。结果表明，对于设计工况下的冷凝器或蒸发器，其尺寸、成本及碳排放均显著受到不同两相流关联式的影响。在16组两相...

解读: 该高温热泵4E分析技术对阳光电源储能系统热管理具有重要参考价值。PowerTitan等大型储能系统面临显著热管理挑战,研究揭示的两相流换热关联式选择对换热器设计、成本及碳排放的影响,可直接应用于ST系列PCS和集装箱式ESS的冷却系统优化。特别是非设计工况下9.88%的制热量波动和6.76%的火用效...

Jingxuan Zhang · Xinyue Chang · Yixun Xue · Jia Suab 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 南极科考站严重依赖柴油发电机，运行成本高昂且环境可持续性差。为解决这一问题，本文研究了一种经济调度策略，通过引入电–氢–热混合储能系统，提升能源供应可靠性并降低对柴油的依赖。首先，构建了一种温度依赖型储能模型，以适应南极极端低温环境条件。基于该模型，设计了多时间尺度混合储能系统：短期采用锂电池应对小时级功率波动，中期采用钒氧化还原液流电池平抑日级波动，长期利用氢储能缓解季节性能量不平衡；同时设计了混合热储能系统，包含短期热储能用于缓冲快速变化的热负荷，以及长期热储能以维持稳定的供热输出。在...

解读: 该多时间尺度混合储能调度技术对阳光电源极端环境微网解决方案具有重要价值。文中温度自适应储能模型可指导ST系列PCS在极寒环境的热管理优化;短中长期储能协同策略(电池-液流电池-氢储能)与PowerTitan系统架构高度契合,可提升多时间尺度能量平衡能力;零敏感聚类算法对极夜场景的处理,可增强iSol...