Siyan Chan · Ken Chen · Kongfu Hu · Lingfeng Shi 等7人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.385

摘要 光伏/热（PV/T）集热器能够同时产生热量和电能，但在炎热天气下会出现过热现象，显著影响其性能和使用寿命。为解决这一问题，本研究提出在传统PV/T集热器中引入可切换的散热模式，以增强热管理能力。该方法可在热需求较高时实现高效热量收集，并在热需求较低时及时进行散热。本文介绍了四种具有不同可切换散热结构的PV/T集热器，并利用经过验证的二维稳态数学模型对其进行分析。结果表明，在合肥典型的夏季晴天条件下，这四种可切换冷却模式可显著降低停滞温度，降幅范围为26.2°C至46.6°C，从而将发电效率...

解读: 该PV/T热管理技术对阳光电源光伏逆变器产品具有重要参考价值。研究表明可切换散热模式可降低组件温度26-47°C,提升发电效率2.22-3.94%,这与SG系列逆变器的MPPT优化技术高度协同。建议将组件温度监测集成到iSolarCloud平台,结合储能系统ST系列PCS实现热电联供智能调度,在高温...

Markus Andresen · Ke Ma · Giampaolo Buticchi · Johannes Falck 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月

功率电子器件的热应力是导致其失效的主要原因。有效的热管理对于实现高效、可靠且经济的能量转换至关重要。本文聚焦于作为电力电子系统中最脆弱且昂贵的功率半导体器件，探讨了控制半导体结温的各种可行方法，旨在提升系统的整体可靠性。

解读: 结温控制是提升阳光电源核心产品可靠性的关键技术。对于组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统，功率模块（IGBT/SiC）的结温直接决定了设备在极端环境下的寿命与过载能力。通过引入先进的结温预测与主动热管理算法，可优化散热设计，降低热应力导致的失效风险。建议研发团队将该研究成...

Longfei Li · Min Tang · Liang Chen · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年2月

本文提出了一种用于电子系统热管理中热电冷却器（TEC）模拟与设计的高效方法。首先，将整个电子系统划分为两个区域：热电装置区域（TDR）和非热电区域（NTR）。由于TDR包含大量具有非线性特性的热电装置，这对高效模拟和优化构成了严峻挑战。因此，我们提出了一种新颖的一维等效热阻模型（ETRM）来表征热电装置。另一方面，NTR主要包括陶瓷基板、热界面材料（TIM）、有源芯片和无源散热器，可将其视为线性系统。因此，采用宏建模技术将NTR对TDR的影响转化为界面处的多端口热阻网络（MTRN）。通过这种方式...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项热电制冷器高效仿真与设计技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能系统中，功率半导体器件（如IGBT、MOSFET）的热管理直接影响系统效率、可靠性和使用寿命。该论文提出的等效热阻模型（ETRM）和多端口热阻网络（MTRN）方法，能够在保证精度的前提下将计算效率提升29...

Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

随着碳化硅（SiC）器件持续微型化，芯片级热流密度已达1 kW/cm²，高效的热管理对功率电子器件的载流能力与可靠性至关重要。本文提出一种集冷却策略，结合低热阻封装（纳米银烧结直连散热器）与集成对流冷却结构（歧管微通道，MMCs）。经数值优化后制备三种SiC模块原型，最终设计在2.16 L/min流量下实现9.85 mm²·kW⁻¹的超低热阻，成功散出超过1000 W/cm²热流密度（总功耗1500 W），体积紧凑（约30 cm³）。相比传统液冷模块，微通道冷却热阻和泵功分别降低80%和83%。...

解读: 该集成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。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，纳米银烧结+歧管微通道方案可将SiC模块热阻降低80%，支撑更高开关频率和电流密度，有效提升系统功率密度和可靠性。对于SG系列1500V光伏逆变器，该技术可在紧凑空间内实现超1000 ...

P. Shams Ghahfarokhi · P. Rasilo · A. J. Marques Cardoso · I. Ušakovs 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年6月

本文提出采用环路热虹吸管（LTS）作为一种潜在的热管理系统，以取代铁路牵引电机中传统的强制风冷系统。此举旨在解决诸如减小电机尺寸和降低维护成本等问题。环路热虹吸管是一种具有高导热性的两相被动冷却系统，在电动机中尚未得到广泛应用。对环路热虹吸管在不同位置的性能进行实验研究，旨在全面了解不同方位对环路热虹吸管系统及其传热能力的影响。该环路热虹吸管装置按电动机外壳尺寸的1/12进行设计，在470瓦热负荷下以不同倾斜角度进行了测试。根据预先设定的标准对系统在每个位置的性能进行了评估。研究结果表明，环路热...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对铁路牵引电机的环路热虹吸（LTS）两相被动冷却技术具有重要的跨领域应用潜力。虽然该研究聚焦于轨道交通领域，但其核心价值在于为高功率密度电力电子设备提供了一种创新的热管理解决方案，这与我司在光伏逆变器、储能变流器及电动汽车驱动系统等核心产品的散热需求高度契合。 该技...

Christoph H. van der Broeck · Robert D. Lorenz · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月

本文提出了一种实时监测功率电子模块内部三维温度分布及器件损耗的方法。通过结合热三维有限差分建模、参数化损耗模型及模型截断技术，该方法实现了精确的热管理、经验寿命预测以及功率模块关键退化状态的检测。

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）具有极高价值。在功率密度不断提升的背景下，模块内部热应力是影响IGBT/SiC器件寿命的关键因素。通过引入该三维热监测与损耗模型，阳光电源可在iSolarCloud平台中集成更精准的健康状态...

Xue Ke · Lei Wang · Jun Wang · Anyang Wang 等12人 · Applied Energy · 2025年6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...

Zhihao Sun · Yanyan Li · Guanchen Liao · Xianglong Luo 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.334

质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种具有前景的清洁能源技术；然而，有效的热管理仍然是一个关键挑战，尤其是在高功率密度下，温度分布不均会严重影响电堆的性能和寿命。沸腾冷却利用冷却剂的相变过程，为提升PEMFC的热管理水平提供了潜在解决方案。尽管该技术前景广阔，但其在燃料电池电堆中的实际应用尚未得到充分探索。本研究旨在通过构建性能测试平台，系统评估在沸腾冷却条件下PEMFC的温度特性和输出性能，以弥补这一研究空白。采用壁面温差（Td）和温度均匀性指数（TUI）来评价温度均匀性，并重点分析冷却剂入口...

解读: 该PEMFC沸腾冷却技术对阳光电源氢能战略布局具有重要参考价值。研究中的相变冷却方案可借鉴至大功率PCS功率器件散热,特别是ST系列储能变流器中SiC模块的热管理优化。温度均匀性提升47-58%的成果,可应用于充电桩大功率模块设计,解决功率密度提升带来的局部过热问题。多参数协同优化方法论对iSola...

Jing Sheng · Heya Yang · Chushan Li · Min Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月

热管理对高功率变换器（尤其是HVDC系统）的可靠性与寿命至关重要。本文针对基于VSC的HVDC系统中的混合模块化多电平变换器（MMC），研究了其在过调制运行模式下的主动热控制策略，旨在提升系统在复杂工况下的运行可靠性与寿命。

解读: 该研究关注高压大功率变换器（MMC）的热管理与可靠性，这与阳光电源在大型地面电站及储能系统（如PowerTitan系列）中使用的电力电子技术有底层共性。虽然阳光电源目前主营业务以组串式逆变器和储能PCS为主，但随着公司向更高电压等级和更大功率密度发展，MMC拓扑及过调制下的热控制技术对于提升大型储能...

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，...

Haocheng Wang · Haoyu Wanga · Jing Wangc · Ding Luod 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.342

有效的热管理对于高功率器件（如金属氧化物半导体场效应晶体管）至关重要，因为过高的温度会降低其性能和可靠性。现有研究通常将热源简化为恒定功率区域，忽略了周期性热循环的影响。此外，针对循环功率负载下的热量累积问题缺乏深入研究，而在比较不同针翅几何结构时又常常忽视体积一致性。本研究通过建立一个基于碳化硅的金属氧化物半导体场效应晶体管系统的三维瞬态模型，弥补了上述不足；该系统可在150 °C以内稳定运行，并引入正弦变化的功率负载以及材料特定的产热区域。本文数值评估了不同类型相变材料、针翅形状及体积比下的...

解读: 该研究针对SiC-MOSFET周期性热循环管理,对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能系统具有重要价值。研究提出的微胶囊相变材料结合膨胀石墨方案可降温15.7%并改善均温性36.9°C,可直接应用于功率模块散热优化。圆形翅片设计和12%体积配比策略为三电平拓扑中SiC器件热管理提供量化依...

Abraham Ekeroth · Garcia Martin · Das Sarma · Van Mechelen · Applied Physics Letters · 2025年9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...

Ruoyin Wang · Linlin Tan · Chengyun Li · Tianyi Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月

为提升电动汽车无线充电（WPT）系统的可靠性并减少SiC MOSFET的热疲劳失效，本文提出了一种结温波动抑制策略。针对当前WPT系统缺乏主动热管理的问题，文章分析并设计了相应的控制方案，旨在通过抑制结温波动来延长功率器件的使用寿命。

解读: 该研究聚焦于SiC MOSFET的主动热管理，对阳光电源的功率器件应用具有重要参考价值。在阳光电源的电动汽车充电桩及高功率密度光伏/储能逆变器（如PowerTitan系列）中，SiC器件已广泛应用。通过引入结温波动抑制策略，可有效降低器件热应力，显著提升系统在极端工况下的可靠性与使用寿命。建议研发团...

Piljun Parka · Hongseok Choib · Sangwook Leeb · Sunoh Jeong 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 当前汽车制动系统行业面临的一个挑战是开发能够克服摩擦热对电机性能影响的机电制动器。然而，以往研究电机冷却性能的工作大多在环境温度低于80°C的条件下进行，并假设线圈发热是均匀的，这些假设对于机电制动（EMB）系统并不成立。本研究通过实验考虑了极端环境温度条件以及线圈非均匀发热的情况，并基于实验结果通过仿真提出了一种可承受极端热条件的混合冷却系统。该混合冷却方法结合了散热片、隔热材料和相变材料，被证明最为有效，可使线圈最高温度降低23 K。此外，在最严苛的单相电机控制策略下，混合冷却仍能将最...

解读: 该电机极端热管理技术对阳光电源电动汽车驱动系统具有重要参考价值。研究中的相变材料+散热器+隔热层混合冷却方案,可应用于我司OBC车载充电机和电机驱动器的热管理优化,特别是在高温环境下的功率器件保护。非均匀发热建模方法可借鉴至SiC/GaN功率模块的热仿真,提升充电桩和储能PCS在极端工况下的可靠性。...

Xiang-Wei Lin · Ming-Yu Shi · Zhifu Zhou · Bin Chen 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要：基于锂离子电池构建储能系统已成为缓解可再生能源间歇性问题、提高其利用效率的有前景途径。在此背景下，热管理技术需在不消耗大量功率的前提下维持电池的温度水平与热均匀性。然而，传统冷板通常采用试错法设计，存在热性能与流动阻力之间的权衡难题。本研究针对电池模组提出了一种融合电化学、流体动力学和传热场的多物理场耦合模型，同时引入多目标拓扑优化方法，在给定约束条件下自由演化嵌入冷板内的流体域分布。多目标函数采用归一化加权求和方法构建。在此基础上，通过响应面法建立设计参数（即雷诺数和权重系数）与冷板性能...

解读: 该多目标拓扑优化冷却技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan产品具有重要应用价值。研究针对280Ah大容量棱柱电池的液冷板优化,通过多物理场耦合模型和遗传算法实现热管理性能与压降的最优平衡,相比传统直通式冷板换热能力提升15.6-42.2%。该方法可直接应用于阳光电源液冷储能系统的冷板设...

Jie Zhang · Jian Guan · Jiangnan Liu · Paiting Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月

我们研究了铁电ScAlN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）中的自热效应（SHE）及其热缓解策略。采用分子束外延（MBE）生长的器件展现出约3.8 V的大记忆窗口（MW）、大于10⁸的开/关电流比（Iₒₙ/Iₒff）和约20 mV/dec的亚玻尔兹曼亚阈值摆幅（SS），这得益于ScAlN对二维电子气（2DEG）的极化控制。在高漏极偏压下，自热效应会使记忆和亚阈值特性退化。通过外部加热和跨导分析，证实了这种退化源于热效应。多频电导测量揭示了电荷的俘获和脱俘现象，而自热效应可能会加速这一过程。扫描...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项铁电ScAlN/GaN HEMT技术在功率电子器件领域展现出重要应用潜力。该器件实现了3.8V的大记忆窗口、超过10^8的开关电流比以及20 mV/dec的亚阈值摆幅，这些特性对于我们的光伏逆变器和储能变流器中的高频开关器件具有显著价值。 铁电极化控制二维电子气的技术...

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...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

由于碳化硅（SiC）裸片性能优越，碳化硅功率模块是可再生能源和电动汽车领域的理想选择。然而，高热通量和热均匀性差等热管理问题已被视为碳化硅功率模块在实际应用中性能提升的主要制约因素。为应对这些挑战，本文提出了一种基于带精英策略的非支配排序遗传算法和有限元分析的歧管式微通道（MMC）散热器自动化优化方法。通过专用热测试平台，将优化后的歧管式微通道散热器应用于三相碳化硅功率模块进行热性能评估。实验结果表明，与传统针翅式散热器相比，优化后的歧管式微通道散热器使热均匀性提高了55.6%，碳化硅功率模块的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于NSGA-II算法优化的歧管微通道散热技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们的产品正面临功率密度提升与热管理的双重挑战，而SiC功率模块的广泛应用使得这一矛盾更加突出。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，55.6%的热均匀性改善...

Jigu Seoa · Junepyo Chab · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.345

摘要 本研究调查了电池电动汽车在真实使用条件下的能耗特性，特别关注在不同环境温度和驾驶工况下热管理系统的行为表现。在为期18个月的时间内，对同一辆电动汽车进行了113次道路测试，覆盖了从−10 °C到39 °C的环境温度范围以及多种道路和交通状况。本研究的一个重要贡献在于分析了热管理子系统（如热泵、电加热器和电池冷却器）的运行如何在不同环境条件和驾驶条件下影响整车的总能耗。结果表明，即使在关闭座舱空调系统的情况下，环境温度仍显著影响车辆的能耗。当座舱气候控制系统启用时，用于座舱采暖或制冷的压缩机...

解读: 该研究揭示电动汽车在不同温度下的能耗特性,对阳光电源充电桩及储能系统具有重要参考价值。研究表明-10°C时能耗比30°C高50%,热泵和电阻加热显著影响整车能耗。这为我们的充电站解决方案提供优化方向:可结合环境温度动态调整充电功率,在极端温度下预留热管理能耗裕量;ST系列PCS可针对电池冷却需求优化...

Isabella Amyx · Caleb Anderson · Nicole Cassada · Charles Lewinsohn 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年10月

使用微通道散热器（MCHS）的单相冷却已成为应对高功率微电子器件热挑战的一种常用方法。热管理是提高电子设备功率密度的最大障碍之一，并且经常限制设备的整体性能。在微通道散热器中通过单相液体冷却实现强制对流冷却，可降低热阻，从而在高功率条件下降低设备温度，这可以减小封装尺寸并延长设备的使用寿命。本文所述工作的目标是研究激光二极管阵列的实用冷却解决方案。本研究通过数值和实验研究，考察了铜钨（CuW）微通道散热器与介电冷却液（FC3283）搭配使用时，在 0.25 平方厘米的表面积上消散高达 600 瓦...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于铜钨微通道热沉和FC3283介质冷却液的热管理技术具有显著的应用价值。随着光伏逆变器和储能变流器向更高功率密度方向发展，功率半导体器件（如IGBT、SiC MOSFET）的散热问题已成为制约系统性能提升的关键瓶颈。该研究实现了600 W/cm²热流密度下0.15-0...