Sankhadeep Bhattacharyy · Quang Truong Dinh · Andrew Mcgordon · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

电池热管理系统（BTMS）对于提升电动汽车电池的性能和寿命至关重要。由于结构紧凑，轻型电动车辆（LEVs）对BTMS的尺寸和重量存在严格限制。热电冷却器（TECs）以其紧凑性和可靠性著称，有望成为LEVs中BTMS的潜在解决方案。然而，TECs在BTMS中的集成仍缺乏对TEC材料的最优选择、BTMS的最优设计以及运行特性的系统分析，这些正是本研究重点解决的关键问题。首先，本文建立了一种适用于与TECs集成的简化电池模型，能够反映电池内部的温度分布。随后通过仿真和BTMS性能分析，量化了在不同产热...

解读: 该热电冷却器优化技术对阳光电源轻型电动车充电解决方案及储能热管理具有重要参考价值。研究中TEC材料选型、多目标优化方法可应用于ST系列储能PCS的电池热管理系统设计,特别是功率器件散热优化。文中提出的5.89%能耗节省潜力与阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护策略结合,可提升充电桩及储能系...

Soonbum Kwon · Dongchan Le · Se Hyeon Ham · Minwoo Le 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 丙烷制冷剂被认为可用于热泵系统，以提高电动汽车的续航里程并减少其环境影响。在使用丙烷时，为满足安全法规要求，应采用单回路和双回路间接热泵系统。然而，目前针对采用丙烷的单回路与双回路热泵系统之间的性能对比研究较少，尚难以确定哪种间接系统更适合用于电动汽车。本研究比较了在电动汽车中采用带余热回收模式的单回路和双回路热管理系统的能量、经济和环境性能，涵盖制冷与制热工况。在从电池和电机回收废热的情况下，在固定制冷/制热容量条件下，单回路系统在制热和制冷工况下的性能系数分别比双回路系统高出8.3−1...

解读: 该研究对阳光电源电动汽车热管理系统具有重要参考价值。单回路间接热泵系统在制冷制热工况下COP分别提升38-49.5%和8.3-11.0%,且生命周期成本降低9.4%,可应用于我司电驱动系统及充电桩的热管理优化。研究中的电池和电机余热回收技术可与我司储能系统PowerTitan的热管理方案结合,通过优...

Tao Lia · Tao Maa · Kun Yua · Jinqing Pengb · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 提高辐射冷却能力或反射所有亚带隙光子以实现有效的热管理已引起广泛关注。尽管已有大量文献报道了相关增强方法的研究，但光电转换效率及器件工作条件仍表现出显著差异，且通过增强散热或抑制产热来实现降温的机制完全不同。本文对辐射调控技术进行了全面的潜力分析。基于所建立的仿真框架，集成了一种改进的包含十五个精细化节点的热网络模型，覆盖光伏组件的完整结构，从而精确确定温度变化趋势。据此计算了光伏组件的基本特性与能量分布，并分析了组件产热与散热功率的变化。揭示了温度降低背后的优化机制，并确定了不同工作条件...

解读: 该光伏组件辐射调控技术对阳光电源SG系列逆变器及系统集成方案具有重要参考价值。研究揭示反射无效光子可降温2.86-4.60°C,优于单纯提升发射率方案。这为我司MPPT算法优化提供温度补偿依据,可结合iSolarCloud平台实时辐照数据,在高辐照工况下动态调整工作点,降低组件热应力。建议在ST储能...

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...

Titouan Fabiania · Nolwenn Le Pierrès · Patrice Tochon · Pierre Dumoulin · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 为了实现高效且低成本的运行，固体氧化物电解池（SOEC）系统需要设计良好的热集成架构。本文探讨了SOEC的热集成及其与外部热源的热耦合。此类热耦合可使SOEC系统显著受益，能够将总电力消耗降低17%。文中综述了提出此类热耦合的各类系统，重点分析了热源的性质与温度以及SOEC的运行模式。运行模式的选择受到可用热输入、系统效率、产率和耐久性等因素的影响。本文特别关注在SOEC系统架构中集成储热系统的问题。SOEC系统的运行必须连续且稳定，以避免产生温度梯度和压力差。当与波动性热源耦合时，储热提...

解读: 该SOEC热管理技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。文中提出的热耦合架构可降低17%电耗,与PowerTitan储能系统的热管理优化方向一致。三种储能配置方案(显热储存、潜热储存、SOFC/SOEC双向运行)可提升5-13%往返效率,为ST系列PCS的多物理场耦合控制提供设计思路。特别是波动热源...

M.Moein-Jahrom · J.Aboueia · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

本文提出并分析了一种用于光伏/热能（PV/T）装置的新型混合散热器设计，该设计采用环形管结构，在环形空间内设有水流通道，并在内管中填充相变材料（PCM）。研究了两种环形散热器结构，分别为同心环形管（CAT）和偏心环形管（EAT）。在两种供液条件下对所研究的散热器进行了比较：（i）相同的压头损失；（ii）相同的泵送功率。在两种太阳聚光比下，考察了内管是否存在PCM时散热器的性能表现。建立了三维瞬态计算流体动力学模型，并结合能量-㶲分析对模拟结果进行后处理。结果表明，内管的偏心布置能够激活PCM对光...

解读: 该PCM相变冷却技术对阳光电源光伏逆变器及储能系统热管理具有重要价值。偏心环形管设计实现被动降温4.3-9.08°C，可应用于SG系列大功率逆变器散热优化，提升功率器件可靠性。相变材料的储热特性与PowerTitan储能系统温控需求高度契合，可降低主动冷却能耗。该技术使光伏组件电效率提升至14.18...

Huan Yea · Fengxiang Chena · Yaowang Peia · Zhipeng Houb 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 金属氢化物（MH）作为一种低压氢气储存介质，其固有的压力特性使其特别适用于家庭应用。然而，与直接电能储存方法相比，氢气储存路径的能量往返效率较低，凸显了开发有效废热回收策略的迫切需求。本研究旨在提升家用氢能储存系统的整体效率。首先建立了一个针对基于金属氢化物的氢能储存系统的集成热管理系统（ITMS）模型，并对水电解、金属氢化物及燃料电池部分进行了模型验证。随后分析了氢气吸收与解吸过程，通过联合调控流量、压力和温度以优化系统性能。评估并比较了电力-氢能-电力（P2H2P）和热电联产（CHP）...

解读: 该金属氢化物储能热管理技术对阳光电源户用储能系统具有重要参考价值。研究中P2H2P模式47%效率与CHP模式87.5%综合效率的对比,为ST系列PCS与户用光伏系统的热电联供方案提供优化思路。特别是Level-of-Hydrogen在5%-95%区间的温度控制策略,可借鉴应用于PowerTitan储...

Abraham Ekeroth · Garcia Martin · Das Sarma · Van Mechelen · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

理论上研究了由铁磁性外尔半金属Co3Sn2S2构成的双纳米颗粒与基底附近的非互易加热动力学。结果表明，热路由效应源于纳米颗粒共振模式与基底非互易表面模式之间的自旋-自旋耦合机制。数值计算显示，非互易加热效应可达施加温差的22.5%，显著的热调控能力为基于外尔半金属的实验实现及纳米尺度热管理应用提供了新途径。

解读: 该非互易热近场路由技术对阳光电源功率器件热管理具有前瞻性价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器的SiC/GaN功率模块设计中，纳米尺度热路由机制可启发新型散热结构开发，通过材料磁性调控实现定向热传导，优化IGBT/MOSFET芯片间热分布不均问题。对PowerTitan大型储能系统，该动态热调控原理...

Mišo Jurčević · Sandro Nizeti · Ivo Marinić-Kragić · Muslum Arici · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

混合型可再生能源系统，特别是光伏技术，在应对气候变化方面发挥着关键作用。将相变材料（PCM）集成到光伏-热能（PVT）系统中，为改善热管理和提高能源效率提供了一种有前景的方法。本研究通过数值分析方法，探讨了多种相变材料的行为特性，以期为PVT集热器系统设计中的有效热管理方案提供依据。基于实验研究和经过验证的综合性数值模型，研究深入分析了在不同相变材料作用下，PVT集热器在不稳定天气条件下的运行性能。相变材料的影响分析包括评估PVT集热器的热行为、电学性能以及应用相变材料的经济可行性。研究采用An...

解读: 该PVT-PCM混合系统研究对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统集成具有重要价值。研究揭示的光伏组件热管理与电输出优化策略,可指导我们开发智能温控算法,通过MPPT优化技术动态调节工作点以适应温度波动。相变材料的经济性分析为储能系统PowerTitan的热管理方案选型提供参考。建议将该技术与i...

Iman Sarani · Zhiming Bao · Wenming Huo · Zhengguo Qin 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 全球日益增长的能源需求和环境问题迫切需要在高效、可持续能源技术方面取得重大进展。质子交换膜燃料电池是一种具有前景的清洁能源发电技术。然而，在停机期间存在的性能不稳定性和热管理挑战限制了其实际应用。因此，本研究采用一种综合方法来提升质子交换膜燃料电池的性能与效率。该方法结合响应面法与人工神经网络进行预测建模与优化，并利用相变材料在停机期间维持最佳运行条件。通过实施中心复合设计，评估了温度、压力以及进出口流量等关键运行参数对功率密度的影响。所建立的响应面法模型和人工神经网络模型均表现出较高的预...

解读: 该燃料电池热管理与优化技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究中采用的相变材料(PCM)热管理方案可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的温控优化,在环境温度波动时延长最佳工作温度维持时间达3-5倍。响应面法与神经网络预测建模思路(R²>98%)可集成至iSolarCloud平台,...

作者未知 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年1月

背面电源传输网络（BSPDN）被视为下一代芯片设计的变革性技术。然而，与传统的正面电源传输网络（FSPDN）相比，它带来了重大的热挑战。对CPU热点区域的建模分析表明，BSPDN导致的温度比FSPDN大约高45%。为应对这些热挑战，我们系统地探索了传导和对流冷却解决方案。这些方案包括使用热导率在[0.2至1000 W/（m·K）]范围内的先进键合界面、采用各种后端线路（BEOL）层配置（堆叠、交错和隔离）、使用先进的BEOL金属材料（如铜、钌和钴互连），以及在背面金属（BSM）区域嵌入微通道冷却...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于背面供电网络（BSPDN）热管理技术的研究具有重要的借鉴意义。虽然该研究聚焦于CPU芯片设计，但其多尺度热管理方法论与我们在功率电子领域面临的散热挑战高度相关。 在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，IGBT、SiC/GaN等功率半导体器件的热管理一直是制约功率密...

Habeeb Bolaji Adedayo · Kamaruzzaman Sopian · Ambagaha Hewage Dona Kalpani Rasangik · Oluwasanmi Iyiola Along · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.293

摘要 太阳能光伏（PV）组件的热管理对于优化能量效率至关重要，因为温度分布不均会阻碍其性能表现。本研究探讨了由乙烯四氟乙烯（ETFE）、乙烯醋酸乙烯酯（EVA）、硅电池、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、胶带和碳纤维增强聚合物（CFRP）组成的多层光伏组件的热动力学特性。该研究创新性地结合了数值模拟、理论分析与基于太阳模拟器的实时实验验证，在平均辐照度为1000 W/m²的条件下模拟标准测试环境下的太阳辐照。数值结果表明各层表面温度相对均匀，其中电池层达到最高的平均表面温度（41.36 °C），这...

解读: 该光伏组件热管理研究对阳光电源SG系列逆变器及智能运维具有重要价值。研究揭示的硅电池层温升至41.36°C导致效率损失42.5%的现象,可指导我们优化MPPT算法中的温度补偿策略。建议将相变材料、金属泡沫散热等创新冷却方案集成到组件级监控中,通过iSolarCloud平台实时监测热点并预测性维护。研...

Ercan M. Dede · Feng Zhou · Yuqing Zhou · Danny J. Lohan 等7人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

电子器件的异质集成是下一代电子应用发展的关键，涵盖高功率密度能源转换系统及面向先进计算的芯粒与共封装光学架构。提升功能密度与运行性能是异质集成的核心目标，而有效的热管理对有源和无源器件均至关重要。增材制造技术为复杂热管理结构的设计与集成提供了新途径，支持多材料、拓扑优化及近芯片冷却方案的实现。本文综述了增材制造在电子热管理中的应用、设计方法及其面临的制造精度、材料兼容性与可靠性等挑战。

解读: 该增材制造热管理技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，SiC/GaN功率器件的高集成度带来严峻散热挑战，增材制造可实现拓扑优化的复杂流道结构和近芯片冷却方案，突破传统散热器设计限制。对于三电平拓扑功率模块，多材料增材制造可优化热路径设...

Simone Peccol · Matteo Pecchin · Anna Stoppat · Alberto Benat · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 当前的能源转型正在重塑地缘政治战略，并加速可变可再生能源在电力系统中的整合。然而，这些能源的间歇性特征对电网稳定性构成了重大挑战，凸显了高效储能解决方案的必要性。在现有技术中，卡诺电池——特别是集成式热能储存系统（I-ESS）——已成为可持续、大规模储能的有前景的选择。I-ESS的核心组成部分是显热储热单元（SH-TES），通常以填充固体材料的填充床形式实现。尽管人们对储热系统（TES）的兴趣日益增长，但现有文献仍缺乏关于最优设计的标准方法，尤其是在储热罐尺寸设计方面。本研究提出了一种基于...

解读: 该卡诺电池热储能技术为阳光电源ST系列储能系统提供重要补充方案。研究中的虚拟电厂架构与我司iSolarCloud平台高度契合,可优化光储协同控制策略。论文提出的双模式充电管理(纯光伏/混合充电)可集成至PowerTitan系统的能量管理算法,结合动态电价实现削峰填谷。热储能技术的长时储能特性可与电化...

Morteza Khoshvaght Aliabadi · Parvaneh Ghodrati · Yong Tae Kang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 本研究首次提出将超临界二氧化碳（sCO₂）作为圆柱形锂离子电池用电池热管理系统（BTMS）中的冷却剂，并对其性能进行了全面评估，与传统冷却剂进行了对比分析。采用经过验证的基于计算流体动力学（CFD）的数值方法，系统研究了冷却单元数量、几何参数以及冷却条件等关键因素的影响。湍流模拟采用SST k-ω模型，sCO₂随温度和压力变化的物性参数通过美国国家标准与技术研究院（NIST）REFPROP程序获取，覆盖指定的压力与温度范围。结果表明，将冷却单元数量从1个增加到3个时，电池模块的最大温差降低...

解读: 该超临界CO2电池热管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。相比传统冷却介质,sCO2可将传热系数提升2.69-9.97倍,压降降低1.47-14.52倍,显著降低系统能耗。可应用于PowerTitan等大型储能系统和ST系列PCS的热管理优化,特别适合高功率密度场景。该技术无需冷却液回收系统,...

M.Khoshvaght-Aliabadiab · Z.Chamanroy · A.Feizabadi · Y.T.Kanga · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 为了在高倍聚光光伏（HCPV）系统中将电池温度维持在安全范围内，必须采用高效且具有成本效益的冷却策略。这种策略不仅能够提升系统性能，还能防止热损伤并延长光伏电池的使用寿命。本研究设计并评估了多种具有不同腔体几何结构的新型水冷式散热器。研究聚焦于一个由25个三结电池组成的5×5阵列模块，在1000倍聚光比下工作，冷却剂质量通量范围为100至1100 kg/m²·s。结果表明，带有腔体增强结构的设计显著降低了电池的平均温度。在最低质量通量下，矩形腔体可使温度降低最多达8.7 K；而在最高质量通...

解读: 该HCPV热管理技术对阳光电源高功率密度产品具有重要借鉴价值。研究中的腔体强化散热设计可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的功率模块热管理,特别是SiC/GaN器件在高频开关下的温控优化。三角形腔体设计使冷却剂流量降低62.5%仍保持温度均匀性,这为储能PCS液冷系统提供了降本增效思...

Hao-Lin Yen · Fang-I Lai · IEEE Access · 2025年1月

研究探讨了铜夹片设计对驱动MOSFET封装热性能的影响，以优化微电子元件的散热效率。实验检验了四个关键变量：夹片厚度、材料、附着材料和镀层材料。结果表明夹片厚度从0.15mm增至0.2mm可使热阻降低2.1%（从3.3667°C/W降至3.2958°C/W）。使用高导热率的C1100铜（391 W/m-K）进一步降低热阻改善整体散热。采用SAC305等高导电粘合剂改善了夹片与晶圆间的热界面，石墨烯涂层增强了热稳定性和耐腐蚀性。在12V和19V高压条件下，较厚铜夹片和更好附着材料的封装显著降低表面...

解读: 该Dr.MOS热管理研究对阳光电源功率器件封装优化具有直接指导价值。研究中铜夹片厚度和材料选择对热阻的影响与阳光SiC/GaN功率模块的散热设计高度相关。SAC305焊接工艺和石墨烯涂层技术可应用于阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率模块封装改进，在高电压工况下显著降温的结果为阳光150...

Runsen Wang · Yuzhu Chen · Meng Lin · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 高性能的热化学循环在燃料生产过程中需要一个高能耗的还原步骤，这是由于其对高温和低氧分压的严格条件所致。集成的高温电化学氧泵（EOP）能够实现有效的原位除氧，以较低的能量消耗灵活调节氧环境。然而，由极端高的还原温度（通常超过1500 °C）引起的热失效问题对氧泵的稳定性构成了挑战。本研究提出了一种通过主动冷却氧泵以防止过热的热管理策略，用于实现氧泵的集成。采用数值模拟与实验方法相结合的方式评估了反应器的性能。在有无主动冷却条件下，分别评估了氧化铈（ceria）的热化学性能和EOP的电化学性能...

解读: 该太阳能热化学制氢技术对阳光电源储能系统具有重要启示。研究中的热管理策略与主动冷却方案可应用于PowerTitan储能系统的热控优化,特别是电化学氧泵的温度梯度控制思路可借鉴至ST系列PCS的功率器件散热设计。文中提出的多参数协同优化方法(材料高度、间隙距离、温差控制)对储能系统电芯热管理和BMS策...

Wei Li · Yi Xie · Rui Yang · Yining Fan 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月

随着锂离子电池技术的蓬勃发展，大规模电池组的管理面临着一项重大挑战：虽然全面的时变电热特性曲线至关重要，但稀疏的传感器系统仅能提供有限的传感信息。在新兴的电池管理系统中，传感器系统的信息缺失问题通常被忽视。本文提出了一种电池传感器系统架构的优化方法，可实现对大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感。首先，通过拓展信息熵的应用，提出了一种适用于任意电池传感器系统的架构优化方法。基于这种优化后的传感器拓扑结构，本文随后重点研究了一种用于捕捉大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感方法。通过这种方法，利用...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于稀疏传感器系统的大型电池包全局电热场在线感知技术具有重要的工程应用价值。当前储能系统向大规模、高能量密度方向发展，我们的液冷储能产品和集装箱级储能解决方案中，电池包规模动辄数百至数千个电芯，传统BMS面临传感器成本与监测精度的矛盾：全面部署温度和电压传感器会显...

Hossam H.H.Mousa · Karar Mahmoud · Matti Lehtonena · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 能源枢纽（EH）旨在优化电能、热能和天然气（NG）等多种能源需求的管理。为实现这一目标，现代能源枢纽集成了多种设备，包括可再生能源（RESs）、储能系统（ESSs）、插电式电动汽车（PEVs）、氢能系统以及其他多能耦合系统（MESs）的组合。近年来，作为可持续发展战略的一部分，PEVs的应用显著增长。然而，其充放电效率对环境温度高度敏感。因此，在芬兰等寒冷气候地区，在智能EH中引入先进的PEV预热技术对于维持电池效率并确保车辆最佳运行性能至关重要。针对此问题，本文提出了一种集成氢储能系统（...

解读: 该研究对阳光电源多能互补系统具有重要参考价值。论文提出的氢储能与需求响应协调优化策略,可应用于ST系列储能变流器与PowerTitan系统的多能源协同控制。PEV预热技术对阳光电源充电桩产品在高寒地区应用具有启发意义,可结合iSolarCloud平台实现温度自适应充电管理。氢储能系统集成方案为公司拓...