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具有荷电状态不平衡约束的模块化电池储能系统寿命最大化
Lifespan Maximization of Modular Battery Energy Storage Systems With State-of-Charge Imbalance Constraints
Enrique Nunes · Gaowen Liang · Ezequiel Rodriguez · Glen G. Farivar 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
模块化电池储能系统（MBESSs）是一种很有前景的技术，可缓解可再生能源的间歇性问题。在实际应用中，模块化电池储能系统中的电池在剩余使用寿命（RUL）方面存在差异。因此，健康状态最差的电池决定了模块化电池储能系统的使用寿命，这推动了剩余使用寿命均衡方法的发展。然而，现有方法既未考虑最大程度延长使用寿命，也未考虑剩余使用寿命均衡所产生的荷电状态（SoC）不平衡问题，而这种不平衡会降低模块化电池储能系统的可用容量。因此，本文首先为剩余使用寿命均衡制定了一个通用的最优准则，该准则适用于任何退化率是功率...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这篇论文提出的模块化电池储能系统（MBESS）剩余寿命（RUL）均衡优化技术具有重要的工程应用价值。当前我司PowerStack、PowerTitan等大型储能产品均采用模块化架构，但实际运行中电池单元健康状态差异导致的"木桶效应"一直制约着系统整体寿命和经济性。 ...
利用开关控制电容与双相移控制提升双向感应功率传输的输出稳定性
Enhancing Output Stability in Bidirectional Inductive Power Transfer Using Switching Controlled Capacitors and Dual-Phase-Shift Control
Seungjin Jo · Seungmin Kim · Junchen Xie · Guangyao Li 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
双向感应电能传输（BIPT）系统可为电动汽车及其他应用提供高效的非接触式电能传输。然而，停车未对准、电池荷电状态（SoC）变化以及SAE J2954标准所施加的限制等实际挑战限制了其可靠性，尤其是在车辆到电网运行期间。现有方法主要侧重于单向充电，且常假设理想对准情况，忽略了其在实际运行中的适用性。本文提出一种将开关控制电容器（SCC）与双相移（DPS）控制相结合的新型BIPT系统，以应对这些挑战。SCC通过谐振参数调谐来补偿电抗变化，而DPS则实现宽输入 - 输出增益控制，以适应SoC变化。这种...
解读: 该双向感应功率传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。开关控制电容与双相移控制的协同策略可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩产品，通过动态调节补偿电容实现宽负载范围的输出稳定性，解决传统接触式充电的磨损问题。该技术的双向功率传输特性与阳光电源V2G（车网互动）战略高度契合，可增强电动...
模拟季节性热储能的季节性动态在可再生能源系统全年调度中的应用
Modeling seasonal thermal storage dynamics in the year-round scheduling of renewable energy systems
Haiyang Jiang · Jiajun Luo · Yan Guo · Ershun Du 等8人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379
摘要 季节性热储能（STS）能够以热能形式长期储存可再生能源，从而有效缓解可再生能源供应与热负荷需求之间的季节性不匹配问题。本文建立了基于水体的STS温度分布模型，并考虑了储罐周围土壤隔热效应的影响。考虑到常用的荷电状态（SOC）模型在可再生能源系统调度问题中无法详细描述随时间变化的热损失过程，本文提出了一种温度场修正方法，用于校正调度结果。通过在Garver 6节点系统和HRP-38系统上开展三个案例研究，验证了所提方法相较于SOC模型在管理STS方面的更高精度。由于对热损失过程进行了更详细的...
解读: 该季节性热储能调度技术对阳光电源储能系统具有重要价值。论文提出的温度场修正方法可优化ST系列PCS的长周期储能调度策略,特别是在PowerTitan等大型储能系统中,通过精确建模热损耗动态过程,可提升可再生能源消纳率、降低弃电。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现跨季节能量管理优化,为热电...
一种基于多时间分辨率注意力机制的交互网络用于多种电池状态联合估计
A multi-time-resolution attention-based interaction network for co-estimation of multiple battery states
Ruixue Liu · Benben Jiang · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381
摘要 高效且可靠的电池管理系统依赖于对多个电池状态的精确联合估计，包括荷电状态（SOC）、健康状态（SOH）和剩余使用寿命（RUL）。然而，由于这些状态在不同时间尺度上具有不同的时间分辨率以及复杂的相互作用，特别是在缺乏历史电池数据的情况下，该任务面临显著挑战。为应对这些挑战，本文提出了一种新颖的端到端多时间分辨率注意力机制交互网络（MuRAIN），用于多种电池状态的联合估计，该方法直接利用当前的充放电循环数据，无需历史数据。MuRAIN方法引入了一个多分辨率分块模块，能够从循环数据中智能提取具...
解读: 该多时间分辨率注意力交互网络技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统的BMS优化具有重要价值。MuRAIN可实现SOC、SOH、RUL的高精度联合估计,无需历史数据即可基于当前循环数据运行,特别适合浅循环工况下的商业储能应用。该技术可集成至iSolarCloud平台,提升预测性...
考虑电荷再分配的超级电容器充电容量边界估计
Estimation of Supercapacitor Charge Capacity Bounds Considering Charge Redistribution
Hengzhao Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文研究了电荷再分配对超级电容器充电容量的影响，通过实验方法估算了其容量边界。基于物理RC梯形电路模型，揭示了超级电容器的理论容量边界，并为实验设计提供了指导。研究表明，上限对应于长时常数电压充电状态，为储能系统优化提供了理论依据。
解读: 超级电容器作为高功率密度储能元件，在阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中可作为辅助储能单元，用于平抑高频功率波动或提升系统瞬态响应能力。本文提出的电荷再分配模型及容量边界估计方法，有助于优化BMS算法，提高储能系统在复杂工况下的SOC估算精度及寿命管理水平。建议研发团...
基于长短期记忆模型利用短历史数据的锂离子电池健康状态估计
Lithium-Ion Battery SOH Estimation Based on a Long Short-Term Memory Model Using Short History Data
Wenbin Li · Changwei Lin · Seyedmehdi Hosseininasab · Lennart Bauer 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
准确估计电池健康状态（SOH）对于车辆应用中电池管理系统的预测与健康管理至关重要。由于在实际应用中部分循环是常见情况，使用灵活电压范围短期数据的算法正受到广泛关注。为此，本文提出了一种利用短期充电历史数据的驱动模型。该模型将增量容量分析曲线分类与基于长短期记忆网络的时间序列预测相结合，用于在荷电状态（SOC）变化较小的情况下进行SOH估计。使用了三个具有不同电池化学体系和老化轨迹的数据集进行验证。结果表明，所提出的模型实现了准确的SOH估计，平均绝对误差和均方根误差在1%至2%之间。该模型的突出...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于LSTM的电池SOH短历史数据估算技术具有显著的工程应用价值。当前我司储能产品线涵盖工商业储能、大型地面电站及户用储能系统，精准的电池健康状态评估直接关系到系统全生命周期的安全性和经济性。 该技术的核心优势在于突破了传统SOH估算对完整充放电循环的依赖，仅需...
面向实际驾驶应用的锂离子电池动态阻抗谱原位表征
In Situ Characterization of Lithium-Ion Battery Dynamic Impedance Spectrum for Real-World Driving Applications
Xinghao Du · Jinhao Meng · Yassine Amirat · Fei Gao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
动态电化学阻抗谱（DEIS）为锂离子电池在动态工况下的动力学路径提供了关键洞察，是先进车载诊断的重要手段。然而，负载波动、荷电状态（SOC）及温度变化引起的电压漂移，给DEIS的精确实现带来了挑战。本文针对上述问题提出了相应的表征与诊断方法。
解读: 该研究对于阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高的应用价值。DEIS技术能够实现电池健康状态（SOH）和荷电状态（SOC）的更精准评估，直接提升BMS的诊断精度，从而延长储能系统的循环寿命并降低运维成本。建议将该动态阻抗监测算法集成至iSolarCl...
基于模型-数据融合方法的锂离子电池储能系统惯性支撑持续功率边界在线估计
Online estimation of inertia-supporting sustaining power boundary of lithium-ion battery energy storage systems based on model-data fusion method
Shaoxin Shi · Qiao Peng · Tianqi Liu · Yunteng Dai 等5人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393
摘要 锂离子电池储能系统（BESS）在为电力系统提供惯性支撑方面展现出巨大潜力。然而，如何在实现高效惯性支撑的同时保障电池的安全运行仍面临挑战，这要求对电池的输出边界进行准确估计，尤其是在在线运行条件下。然而，现有的电池输出功率边界评估方法通常忽略了惯性支撑特有的输出特性以及在线应用的需求，从而限制了其准确性与效率。本文提出了一种基于模型-数据融合方法（MDFM）的BESS惯性支撑持续功率边界（SPB）在线估计新方法。首先，开展一系列实验以研究电池在惯性支撑工况下的阻抗特性，并据此构建一种基于负...
解读: 该储能惯量支撑功率边界在线估算技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过模型-数据融合方法实现锂电池输出边界的实时精准评估,可直接集成至VSG虚拟同步机控制策略中,优化惯量响应过程中的功率调度。负阻抗等效电路模型结合SVM机器学习算法,能有效提升iSolarCl...
考虑荷电状态分区的储能最优配置及其一次调频性能研究
Optimal Energy Storage Configuration for Primary Frequency Regulation Performance Considering State of Charge Partitioning
Jiacheng Li · Yixiang Huang · Xun Dou · Shunjiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
随着可再生能源在电力系统中占比不断提升，其出力的间歇性与不确定性对电网频率稳定性造成影响。为此，本文提出一种考虑荷电状态（SOC）分区及调频性能匹配的多类型储能配置方法。首先，采用变分模态分解（VMD）方法对自动发电控制（AGC）信号进行分解与重构，并结合锂离子电池与飞轮储能的充放电特性，将不同频率成分分配至相应的储能系统。其次，构建了考虑SOC分区的多类型储能容量优化配置模型，以储能全寿命周期规划成本最小为目标函数。基于华北某地区实际数据，在不同场景下进行案例分析，验证了所提方法的有效性。结果...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的调频应用具有重要价值。SOC分区策略可直接应用于ESS集成方案的能量管理系统，通过VMD信号分解实现锂电池与飞轮混合储能的协调控制，优化ST2000/ST2500变流器的功率分配策略。该方法与阳光电源构网型GFM控制技术结合，可提升储...
一种基于李雅普诺夫的直流堆叠模块化电池系统局部功率控制方案
A Lyapunov-Based Control Scheme for DC-Stacked Modular Battery System With Local Power Control
Nan Wang · Junming Zhang · Xunwei Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
传统锂电池储能系统受限于电芯间容量和SOC不一致性，导致簇间环流及容量加速衰减。为提升大规模储能应用的效率、模块化程度及安全性，本文提出一种具备局部功率控制的直流堆叠模块化架构，旨在解决上述挑战并优化系统运行性能。
解读: 该技术直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能系统的核心痛点。直流堆叠架构与局部功率控制技术能够有效解决大容量储能系统中电池簇间的不一致性问题，减少环流损耗，延长电池寿命。对于阳光电源而言，该方案可优化BMS与PCS的协同控制策略，提升系统在电网侧及工商业场景下的运行效率与...
基于互相关技术的电池在线阻抗测量
Online Impedance Measurement of Batteries Using the Cross-Correlation Technique
Taha Nurettin Gucin · Levent Ovacik · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
电化学阻抗谱（EIS）是确定电池阻抗频率响应的有效测试技术，可用于评估电池的荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）。本文提出了一种基于互相关技术的在线EIS测量方法，通过Boost变换器实现，为电池状态监测提供了新的技术路径。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高的应用价值。目前储能系统的SOH评估多依赖于离线测试或简单的库仑计数法，精度受限。引入在线EIS技术，可集成至BMS或PCS控制算法中，实现对电池组全生命周期的实时健康状态监测与故障预警，显著提升储能电...
基于TCN-LSTM神经网络与迁移学习的数字孪生支持型电池状态估计
Digital Twin-supported Battery State Estimation Based on TCN-LSTM Neural Networks and Transfer Learning
Kai ZhaoYing LiuYue ZhouWenlong MingJianzhong Wu · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年4月 · Vol.45
准确估计电池荷电状态（SOC）、健康状态（SOH）及剩余使用寿命（RUL）对储能技术发展至关重要。本文提出一种融合时间卷积网络（TCN）与长短期记忆网络（LSTM）的数字孪生（DT）支持型电池状态估计算法。构建四层层次化DT架构以克服传统电池管理系统在计算与存储上的局限，并引入基于迁移学习的在线TCN-LSTM模型，实现神经网络参数的动态更新与实时精度优化。实验结果表明，该方法在90个循环数据下SOC、SOH和RUL的平均均方根误差分别为1.1%、0.8%和0.9%，显著优于传统CNN等模型，展...
解读: 该数字孪生支持的电池状态估计技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。TCN-LSTM融合架构可直接集成至BMS系统，实现SOC/SOH/RUL的高精度实时估计（RMSE<1.1%），显著提升电池全生命周期管理能力。四层DT架构突破边缘侧计算瓶颈，可与iSol...
电动汽车电池SOC和SOH估计的数据驱动方法综述
Data-Driven Approaches for Estimation of EV Battery SoC and SoH: A Review
Shahid Gulzar Padder · Jayesh Ambulkar · Atul Banotra · Sudhakar Modem 等6人 · IEEE Access · 2025年2月
电动汽车EV技术已在交通行业奠定坚实基础。荷电状态SoC和健康状态SoH的精确评估对解决EV中的续航焦虑和意外故障问题至关重要。本文检查各种方法，包括库仑计数CC和开路电压OCV等传统方法、先进滤波器方法和现代数据驱动方法。讨论不同方法的广泛评估以及优缺点识别。使用机器学习算法的数据驱动估计在复杂电池管理系统中展现卓越准确性和适应性。电压、电流、时间和温度VCTT等外部电池参数以及阻抗和超声波数据等内部电池参数是数据驱动方法的主要组成部分。本研究中机器学习算法在预测和维持电动汽车电池寿命方面展现...
解读: 该SOC和SOH估计综述对阳光电源BMS技术路线规划有全面参考价值。阳光车载OBC和储能BMS需要准确的SOC/SOH估计算法。数据驱动方法相比传统方法的优势支持阳光引入机器学习技术。VCTT外部参数和阻抗内部参数的综合应用与阳光多传感器融合策略一致。该综述强调持续进步和开创性技术的必要性，可指导阳...
不平衡电动汽车电池组的寿命性能分析及用于改进主动均衡控制的小信号电池建模
Lifetime Performance Analysis of Imbalanced EV Battery Packs and Small-Signal Cell Modeling for Improved Active Balancing Control
Zhe Gong · Aseer Chowdhury · Olivier Trescases · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
传统电池均衡技术侧重于电压或荷电状态的快速收敛，常忽视系统级的循环寿命、退化率及能量容量等指标。本文研究了不平衡电池组的寿命放电能量，并提出了一种小信号电池建模方法，旨在通过改进主动均衡控制策略，提升电池组的整体运行寿命与性能。
解读: 该研究对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。目前储能系统多采用被动或简单主动均衡，该文提出的基于小信号建模的主动均衡控制策略，可有效提升大规模电池簇的一致性，降低因单体不一致导致的容量衰减，从而延长系统全生命周期寿命。建议研发团队将其应用于iSol...
一种针对混合攻击下储能系统的新型协同韧性控制方法
A Novel Cooperative Resilient Control Method for Energy Storage Systems Under Hybrid Attacks
Qi Tang · Chao Deng · Sha Fan · Yu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型协同韧性控制方法，用于解决混合网络攻击下交流微电网中储能系统的频率恢复、有功功率均分及荷电状态均衡的分布式韧性控制问题。该方法设计了局部迭代攻击观测器以精确估计虚假数据注入攻击，并基于观测序列均值提出分布式韧性控制器，有效补偿混合攻击影响。利用Lyapunov理论证明了闭环系统稳定性，并通过优化算法选取控制器参数以增强对拒绝服务攻击的容忍能力。在OPAL-RT实时仿真平台上验证了所提方法的有效性。
解读: 该混合攻击韧性控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。针对微电网场景下的网络安全威胁，该方法可直接应用于储能系统的分布式控制架构：通过局部攻击观测器增强ST储能变流器的通信安全性，防御虚假数据注入和DoS攻击；基于分布式韧性控制器实现多台储能单元的频率...
一种用于集成可重构变换器电池模块间荷电状态均衡的负载分配策略
A Load-Sharing Strategy for the State of Charge Balancing Between the Battery Modules of Integrated Reconfigurable Converter
Milad Momayyezan · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
针对高压串联电池模块系统中的集成可重构变换器（IRC），本文提出了一种负载分配策略。该拓扑支持多种运行模式，包括负载供电、电池均衡、再生制动、充电及备用模式。通过该策略，可有效实现电池模块间的荷电状态（SOC）均衡，优化电池组的整体性能与寿命。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan及PowerStack等储能系统核心技术。在大型储能系统中，电池簇内各模块的SOC不一致性是影响系统可用容量和寿命的关键痛点。该集成可重构变换器（IRC）拓扑通过电路重构实现均衡，为阳光电源优化PCS与BMS的协同控制提供了新思路。建议研发团队关注该拓扑在降...
一种利用伪随机序列信号进行电池阻抗辨识的快速方法
Fast Approach for Battery Impedance Identification Using Pseudo-Random Sequence Signals
Jussi Sihvo · Daniel-Ioan Stroe · Tuomas Messo · Tomi Roinila · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
在线测量电池阻抗对于评估电池荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）至关重要，能有效提升系统安全性与性能。传统的电化学阻抗谱（EIS）测量耗时较长，不适用于在线应用。本文提出了一种基于伪随机序列信号的快速阻抗辨识方法，实现了电池阻抗的实时监测。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高价值。通过集成伪随机序列信号注入功能，阳光电源的BMS系统可实现电池阻抗的在线实时辨识，无需停机即可精准评估电芯SOH，显著提升储能电站的运维效率与安全性。建议将此算法嵌入iSolarCloud智能运维...
基于双卡尔曼滤波的模块化变换器与可重构电池系统低成本参数估计方法
Low-Cost Parameter Estimation Approach for Modular Converters and Reconfigurable Battery Systems Using Dual Kalman Filter
Nima Tashakor · Bita Arabsalmanabadi · Farshid Naseri · Stefan Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
模块化变换器与可重构电池系统能有效解决电池组中“短板效应”并实现异构电池混用，但其高昂的传感器与监控系统成本限制了应用。本文提出一种基于双卡尔曼滤波（DKF）的低成本参数估计方法，旨在降低硬件依赖，提升系统监控与控制效率。
解读: 该技术与阳光电源PowerTitan及PowerStack系列储能系统高度相关。通过双卡尔曼滤波实现参数的精确估计，可显著降低BMS对高精度传感器的依赖，从而降低系统整体BOM成本。在PowerStack等模块化储能产品中，该算法能提升对电池组内各模块健康状态（SOH）的实时监测精度，优化电池均衡策...
分布式共享储能的灵活性聚合与功率分解协调虚拟电厂参与调频市场
Flexibility Aggregation and Power Disaggregation of Distributed Shared Energy Storage for Coordinating Virtual Power Plant in Regulation Market
Hongfei Yu · Shunjiang Yu · Fucong Xu · Yuge Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
为提升虚拟电厂（VPP）在调频市场中的短期灵活性，本文提出一种由储能聚合商（ESA）整合分布式共享储能（DSES）单元的灵活性聚合与功率分解协同框架。设计了DSES与VPP通过ESA的协调机制，建立了基于荷电状态（SoC）一致性的灵活性聚合模型，以简化ESA与VPP间的交互并确定储能集群的可行运行区域；进而提出基于几何注水算法的SoC一致性功率分解方法，实现对DSES单元调度跟踪的精确控制。算例验证表明，所提方法显著提升了VPP运行效率与经济收益，且在正常与紧急工况下均能准确跟踪实时调度指令。
解读: 该分布式共享储能灵活性聚合技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的基于SoC一致性的聚合模型可直接应用于阳光电源多站点储能集群管理，通过ESA架构实现分布式储能资源的统一调度，提升调频市场响应能力。几何注水算法的功率分解方法可优化ST变流器的实时控制...
可重构电池储能系统模块间荷电状态均衡的分布式控制
Distributed Control for State-of-Charge Balancing Between the Modules of a Reconfigurable Battery Energy Storage System
Thomas Morstyn · Milad Momayyezan · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文提出了一种用于可重构电池储能系统模块间荷电状态（SoC）均衡的分布式控制策略。通过稀疏通信网络共享SoC信息，各自主模块协同工作以实现SoC均衡，该策略在降低通信需求方面具有显著优势。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。目前大容量储能系统面临电池簇间及模块间SoC不一致导致的容量衰减和利用率下降问题。该分布式控制策略能够提升BMS的精细化管理水平，减少对集中式控制器的依赖，增强系统的鲁棒性。建议研发团队将其应用于下一代模块化...
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