Zhihui Wanga · Binjian Nieb · Nan Hea · Qicheng Chena 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.340

摘要 能源存储技术的发展推动了可再生能源的应用，解决了能源波动性问题。然而，电网吸纳能力不足导致大量弃电现象。本研究提出将固体氧化物铁-空气氧化还原电池（SOIARB）集成至太阳能光热发电（CSP）与钙循环（CaL）系统中，以实现电能与热能的混合存储。在三种集成方案中，方案一（CaCO₃气流加热Fe气流）表现出最高的往返效率（RTE）。当电流密度从100 A/m²升高至2000 A/m²时，电池的能量效率从91.99%下降至53.60%。能量分析表明，当铁的质量流量为15.01 kg/s、横截面...

解读: 该混合电-热储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。铁-空气电池与光热发电耦合实现72.55%功率提升,验证了多元储能协同价值。建议在ST系列PCS中集成热电联储控制算法,优化充放电策略以提升往返效率。该技术可应用于大型光伏电站配储场景,通过iSolarCloud...

Congjia Zhang · Yanglin Zhou · Chongqing Kang · Song Ci · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年4月

传统电池储能系统（BESSs）由于固定连接方式，存在若干重大的系统级缺陷，例如高度不一致性和较差的安全性。

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于动态可重构网络的数字化电池储能技术具有重要的战略价值。传统BESS采用固定拓扑结构，导致电池不一致性累积和系统安全隐患，这正是当前大规模储能应用的核心痛点。动态可重构技术通过实时调整电池连接方式，能够有效应对电池老化差异，延长系统寿命，这与我们PowerTit...

Yaoyao He · Yifan Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 随着能源结构的演变和共享经济的兴起，共享储能有望成为应对风能和太阳能波动、管理能源需求并提升系统灵活性的标准手段。本文提出一种面向多微电网系统的共享储能配置双层优化方法，聚焦于冷热电联供（CCHP）系统的经济效率。该方法考虑退役电池的残余价值，以促进未来电池回收利用并提高能源利用效率。上层模型解决储能容量配置问题，下层模型优化系统运行策略。通过引入Karush–Kuhn–Tucker（KKT）条件，将下层模型的约束条件嵌入上层模型，并采用大M法（Big-M method）实现线性化处理。通...

解读: 该共享储能优化配置研究对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。论文提出的退役电池残值评估模型可指导我司储能系统全生命周期管理策略,特别是12年退役节点规划与梯次利用。双层优化方法可集成至iSolarCloud平台,实现多微网场景下的容量配置与运行优化。研究显示共享模式...

Xiaogang Wu · Xinhao Du · Ziyou Song · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月

等效电路模型（ECM）因其在简易性和准确性之间取得了良好平衡，而被广泛应用于锂离子电池管理系统中。然而，当单个电池存在异质性时，ECM能否准确模拟并联电池单元的动态特性仍不明确。为解决这一问题，本文提出了一种近似参数等效电路模型（AECM），用于在频域中表征容量和内阻不一致的并联电池的输入 - 输出特性。此外，还建立了并联单个电池的一阶等效电路模型用于对比。通过计算这两种模型的传递函数，分析了随着电池单元在容量和内阻等参数上的不一致性增加，模型误差是如何变化的。最后，利用电化学阻抗谱验证了AEC...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对异质并联电池串等效电路模型的研究具有重要的工程应用价值。在大规模储能系统中，电池组内部单体差异性是影响系统性能和寿命的关键因素，而精确的电池模型是实现高效电池管理系统（BMS）的基础。 该研究提出的近似参数等效电路模型（AECM）为解决并联异质电池建模难题提...

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。 ...

Jackson Fogelquis · Xinfan Lin · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 锂离子电池的广泛应用推动了先进电池管理系统（BMS）的同步发展，这些系统旨在通过最先进的控制、诊断和预测技术来最大化安全性和性能。为了实现这些功能，电池模型必须能够准确预测输出电压和物理内部状态，但由于系统不确定性不可避免以及在线计算资源有限，这一目标具有挑战性。为此，本文提出了一种计算高效的混合建模框架，该框架将基于物理原理的电化学电池模型与高斯过程回归（GPR）机器学习模型相结合，以补偿由系统不确定性引起的输出预测误差。该框架的一个关键特征是提出了一种数据采样方法，该方法利用GPR在稀...

解读: 该混合建模技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的BMS优化具有重要价值。通过融合电化学模型与高斯过程回归,可将电压预测误差从119mV降至7.3mV,参数估计精度提升一个数量级,且计算时间比仅为0.003,满足在线应用需求。该方法可直接应用于阳光储能系统的SOC/SOH估算、故...

Ronghe Wang · Panpan Song · Mingshan Wei · Ran Tian 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

固体氧化物燃料电池（SOFC）与储能机制的集成是实现能源基础设施转型以及节能减碳的关键方法。当与储能方案相结合时，SOFC能够实现动态功率输出调节，从而灵活匹配昼夜变化的电力需求。本研究首次提出将一种基于二氧化碳液化循环的新型二氧化碳电池应用于SOFC发电系统中。建立了结合热能回收的液态二氧化碳电池与SOFC系统的数学模型，并通过能量和㶲分析对系统性能进行了全面评估。参数敏感性分析结果表明，液态二氧化碳电池可实现最高62.88%的往返效率和14.26 kW·h/m³的能量存储密度，说明其在往返效...

解读: 该液态CO2储能技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其62.88%往返效率和14.26kW·h/m³能量密度特性,可与ST系列PCS协同优化。SOFC动态负载管理经验可借鉴至PowerTitan储能系统的削峰填谷策略。多相流换热器的冷却水流量调控机制,对提升储能系统热管理效率具有参考价值。建议在iS...

Prasanta Kumar Mohanty · Premalata Jena · Narayana Prasad Padhy · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

近年来，电动汽车（EV）的使用量不断增长，这就需要开发出高效且安全的电池模块和管理系统。估算车辆电池的荷电状态（SOC）是一个关键因素，它会影响车辆的续航里程并优化充电偏好。文献中的大量研究尝试通过使用电池电压、电流和温度作为输入参数来估算SOC。目前存在两个重大研究空白。其一，大多数研究忽略了诸如车速和牵引力等对电池性能有直接影响的参数。这就需要一个更强大的模型来确定SOC，同时考虑车辆的额外动态因素。其二，缺乏能够预测SOC的定性且多样化的电池数据集，这对实际应用而言是一个重大限制。此外，数...

解读: 从阳光电源储能系统和新能源汽车业务的视角来看，这篇论文提出的TimeGAN-BERT混合方案为电池管理系统（BMS）的核心技术——SOC预测提供了创新思路，具有重要的借鉴价值。 该研究的核心突破在于两个方面：首先，通过TimeGAN生成合成数据集，有效解决了储能和电动汽车领域长期面临的高质量电池数...

Hongrong Yang · Quanyi Chen · Xiaoying Shi · Yinliang Xu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月

本文提出了一种针对锂离子电池和冷却系统的快速充电管理策略，旨在解决在多种物理约束条件下实现快速充电，同时将冷却能耗和电池老化降至最低的难题。将电池与冷却系统之间的复杂耦合关系构建为基于斯塔克尔伯格博弈的双层优化框架，以反映充电和冷却过程的顺序交互。为此，开发了一种基于斯塔克尔伯格博弈的软演员 - 评论家深度强化学习方法，并对其收敛性进行了严格证明，确保了该方法的可靠性。大量实验结果验证了该方法的有效性，表明其优于现有先进策略，包括单智能体深度强化学习、贝叶斯方法以及恒流 - 恒压（CCCV） -...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Stackelberg博弈和深度强化学习的快充管理技术具有重要的战略价值。该技术通过将电池充电与热管理系统的耦合关系建模为双层优化框架，实现了充电速度、能耗控制和电池寿命之间的动态平衡，这与我司储能系统的核心技术需求高度契合。 在储能业务层面，该技术可直接应用于我...

王菁月刘闯朱帝裴忠晨郭东波蔡国伟 · 高电压技术 · 2025年3月 · Vol.51

为提升双级式隔离型中压直挂光储并网系统的功率密度，扩大其稳定运行范围并实现自适应相间功率平衡，提出一种单级式隔离型中压直挂光储混合级联并网系统。该系统采用单级式隔离型DC/AC变换结构，省去中间直流解耦电容，结合全桥翻转模块实现高电压增益子模块；通过光储混合级联缓解局部遮挡引起的过调制问题；采用相间共直流母线-相内多直流母线结构，在支持多路最大功率点跟踪的同时实现自适应相间功率平衡。10 kV/1.5 MW仿真验证了方案的可行性。

解读: 该单级式隔离型中压直挂光储混合级联技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列中压光伏逆变器产品线具有重要应用价值。单级式DC/AC拓扑省去中间直流电容，可显著提升PowerTitan等大型储能系统的功率密度和可靠性。光储混合级联结构与阳光电源多路MPPT技术深度契合，可优化局部遮挡场景下的发电效率。...

Qiang Yu · Xionglin He · Yongji Chen · Zihong Jiang 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 电动拖拉机的推广应用面临诸多挑战，包括动力系统对多样化作业工况的适应性，以及能量效率与电池寿命的优化问题。本文提出一种用于电动拖拉机的混合储能系统（HESS）架构，并设计了一种基于犁地作业场景识别的多目标能效管理策略（EMS）。该策略首先利用实际犁地作业数据构建电动拖拉机模型及犁地工况循环（POC）。采用K均值聚类与主成分分析（PCA）进行离线工况分类，同时引入多层感知器神经网络（MLPNN）实现在线实时场景识别。此外，开发了一种多策略改进型黑翅鸢算法（MSIBKA），以高效求解自适应功率...

解读: 该混合储能系统(HESS)技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。论文提出的多目标能量管理策略,通过超级电容承担65%峰值功率、降低电池C-rate超10%,与阳光电源储能PCS的功率分配优化理念高度契合。场景识别与自适应功率分配算法可应用于充电桩产品,提升电池寿...

Chao Li · Kaidi Zeng · Bin Li · Guanzheng Li 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

电池储能站（BESS）中锂离子电池（LIBs）的安全性正受到越来越多的关注。为确保电池储能站的安全运行，有必要检测可能导致火灾或爆炸的电池内部短路（ISC）故障。本文提出了一种基于多元多尺度样本熵（MMSE）的电池早期内部短路故障诊断方法。该方法利用电池的电压、电流和温度来提取故障特征。采用小波去噪方法提高多元多尺度样本熵的性能。提出自适应阈值来诊断早期内部短路故障并防止误诊断。最后，通过内部短路故障实验和电池过充实验验证了所提出的早期内部短路诊断方法的有效性。利用实际电池储能站运行数据验证了该...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于多元多尺度样本熵（MMSE）的锂电池内短路故障诊断技术具有重要的应用价值。当前，我司储能产品线涵盖工商业储能和大型储能电站解决方案，电池安全监测是系统可靠性的核心痛点。该技术通过融合电压、电流、温度等多维数据进行早期故障预警，与我司现有BMS系统形成技术互补，...

Xiaohe Yan · Jialiang Li · Nian Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

准确评估电池储能系统（BESS）的可靠性对于提高其运行效率、延长使用寿命以及降低维护成本具有重要意义。可靠性指标是实现BESS可靠性评估的关键环节。然而，当前的可靠性指标大多从BESS的整体角度出发进行设定，忽略了内部电池性能的退化过程，难以适用于大容量、多单元、拓扑结构复杂的BESS。因此，本文提出了一种基于BESS精细化多状态模型的可靠性指标体系及综合评价方法。首先，考虑电池单体的性能衰减，建立了基于电池单体健康状态（SOH）的多状态模型，并通过算子分裂的递归通用生成函数（UGF）方法将其扩...

解读: 该电池储能系统多状态可靠性建模技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能解决方案具有重要应用价值。论文提出的基于电芯SOH的精细化多状态模型和'良好-衰减-风险-缺陷-故障'五级分类体系,可直接应用于阳光电源大容量储能系统的健康管理。结合iSolarCloud平台的预测性维护功能,该可靠...

Shengnan Liu · Hangyu Cheng · Seunghun Jung · Young-Bae Kim · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本文提出了一种新型的能量管理策略（EMS），用于燃料电池/电池混合能源系统，该策略通过将模型预测控制（MPC）与深度强化学习（DRL）相结合实现。所提出的EMS充分利用了MPC与DRL各自的优势，有效缓解了由于模型不确定性导致的MPC性能下降问题，同时加速了DRL的收敛过程，并增强了其对未预见工况的适应能力。具体而言，本研究首先建立了包含各部件退化特性的燃料电池/电池混合能源系统的动态模型，在此基础上构建相应的MPC模型。MPC作为基础控制器，利用线性化模型确保系统的稳定性及约束条件的满足...

解读: 该MPC与深度强化学习融合的能源管理策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。通过MPC保障系统稳定性与约束遵循,DRL优化长期决策,可显著降低燃料电池衰减51.43%并减少系统运行成本4.45%。该混合控制架构可应用于阳光电源多能互补储能系统,特别是氢储能与电池储...

Dong Zhang · Gm M. Shafiullah · Choton K.Das · Kok Wai Wong · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 近年来，太阳能和风能等可再生能源在电力网络中的集成显著增加。然而，这些能源本质上具有波动性和间歇性，给电网的稳定性和可靠性维持带来了挑战。应对这些挑战的一个有前景的解决方案是战略性地部署电池储能系统（Battery Energy Storage Systems, BESS）。BESS能够在需要时快速对电网进行充放电，从而支持改善系统的电压和频率稳定性，并提高系统可靠性。为了充分挖掘BESS在电力系统中的优势，确定其最优配置至关重要。因此，本文提出了一种在弱电网中优化配置BESS的技术，旨在...

解读: 该研究针对弱电网中储能系统优化配置的方法,对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能解决方案具有重要应用价值。论文提出的自适应灰狼优化算法可为阳光电源储能系统的容量规划和选址提供理论支撑,特别是在高比例新能源接入场景下。结合阳光电源GFM/GFL控制技术和VSG虚拟同步机功能,可进一步提升弱...

Zhen Wangac · Li Zhaob · Yiding Liacd · Wenwei Wangac · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.398

摘要 下一代智能电池管理系统（BMS）需要对电池健康状态（SOH）进行精确的实时估计。然而，现有研究常常低估了由大量质量不一的在线数据所带来的挑战，以及由此引发的数据存储、传输和计算压力。本文提出了一种基于有损计数的门控双注意力Transformer（LC-GDAT）框架，在保持SOH估计高精度的同时，显著降低了历史数据的存储需求。为克服因数据压缩导致的信息丢失所引起的误差，本文引入了两个关键模块。第一个是并行时空有损计数特征提取模块（PTS-LC），该模块利用频繁项提取技术识别电池运行过程中重...

解读: 该锂电池SOH实时估算技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。LC-GDAT框架通过有损计数算法大幅降低历史数据存储需求(实验室误差0.46%,实况误差2.23%),可直接应用于PowerTitan储能系统和ST系列PCS的BMS优化。双注意力Transformer机制能精准捕捉电池衰减特征,与iS...

Jigang Wang · Weiwen Chen · Mengcheng Huang · Song Yu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

多中继无线功率传输（MR-WPT）系统在复杂空间内难以维护设备的远距离供电中具有显著优势。本文提出一种结构极简的电池负载自适应无线充电系统，设计了一种新颖的n线圈MR-WPT系统，可在不同频率下实现零相位角恒流（CC-ZPA）与恒压（CV-ZPA）输出。通过发射端感知电池状态的方法获取系统端口特性，并据此建立两种充电模式的切换判据。系统仅利用发射端电流信息判断电池状态并调节频率切换模式，无需通信与拓扑切换，结构最简。六线圈原型实验验证了系统最大谐振传输效率达97%。

解读: 该频率控制的MR-WPT技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其CC-ZPA/CV-ZPA自适应切换机制可直接应用于无线充电桩产品，实现无通信的电池状态感知与充电模式切换，简化系统架构。多中继线圈的远距离传输特性（97%谐振效率）可解决停车位偏差容忍度问题，提升用户体验。该技术的发射端电流...

Stefano Cassan · Fabrizio Sossa · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 本文提出了一种针对电池储能系统（Battery Energy Storage Systems, BESSs）的新型功率约束集，称为动态功率约束（Dynamic Power Constraints, DPCs），该约束考虑了BESS的电压和电流限制随其荷电状态（State of Charge, SOC）的变化关系。这些约束被设计用于集成到基于优化的BESS调度问题中，相较于传统的静态约束具有显著改进。研究表明，在实际运行中通常满足的温和假设条件下，DPCs可以表示为BESS功率的线性函数，从...

解读: 该动态功率约束技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。通过将电池SOC与电压电流限制关联建立线性约束模型,可显著提升储能调度精度,减少93%的实时运行约束违规。该方法可集成至iSolarCloud平台的优化调度算法,增强BMS与PCS协同控制能力,特别适用于水储混...

Shiquan Wang · Kai Ou · Wei Zhang · Ya-Xiong Wang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

准确估算荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）对于改进电池管理技术至关重要。然而，电池会受到温度和老化的影响，导致其呈现出更难以表征的非线性关系。本文提出了一种基于温度相关扩展卡尔曼滤波器（EKF）和深度学习的锂离子电池SOC - SOH联合估算方法。首先，创建包含温度和容量变量的电池模型状态矩阵、控制矩阵和观测矩阵，以便在本地端使用EKF进行实时SOC估算。其次，利用卷积神经网络（CNN）和注意力机制提取并加权电池老化特征，并结合门控单元解决长序列记忆问题，从而在远程计算平台上进行SOH估算。...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角看，这项基于温度依赖扩展卡尔曼滤波与深度学习的SOC-SOH联合估算技术具有显著的工程应用价值。该技术直击储能系统电池管理的核心痛点——在复杂温度环境和电池老化条件下实现精准状态估计，这对我司大规模储能电站和户用储能产品的安全性、经济性至关重要。 技术架构上，论文提出的"...

Riccardo Nebuloni · Valentin Ilea · Alberto Berizzi · Cristian Bovo 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

本研究提出了一种新颖的混合整数线性规划（MILP）模型，用于电池储能系统（BESS）电站的优化管理，该模型集成了实时循环计数算法，并采用了一种创新的对数公式来处理电池退化问题。通过引入这种对数方法，该模型有效地将各种应力因素（如能量状态、充放电倍率、放电深度和温度）以及固体电解质界面膜的形成纳入了一个易于处理的线性模型中。此外，还克服了雨流计数算法（RCA）的局限性。将该模型的结果与对全物理模型应用雨流计数算法所得到的结果进行对比，结果令人满意：计数结果与通过雨流计数算法得到的结果高度吻合，退化...

解读: 该MILP电池老化对数模型对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过实时雨流计数法精确量化电池循环损伤，可直接集成到iSolarCloud云平台的智能运维模块，实现预测性维护和寿命管理。模型的线性化处理特性使其适用于多时间尺度调度优化，可优化ST储能系统的充...