Liwen Chena · Yuanlin Liab · Hua Feia · Jianmin Tonga 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 随着全球能源消耗的持续增长，高效储能材料的开发正受到广泛关注。相变材料（PCMs）因其优异的热能储存特性以及在相变过程中能够维持相对稳定温度的能力，在热能存储领域备受关注。这主要归功于其出色的储热能力和优越的热量调节性能。然而，材料泄漏和导热性差等问题限制了其在多种环境中的应用潜力。为了优化PCMs的热性能，可采用成本低廉、可持续且广泛可用的生物质多孔介质作为支撑材料，有效制备形状稳定的生物质基复合相变材料。本文综述了生物质碳基复合相变材料（CPCMs）的合成方法及研究进展，探讨了其对基础...

解读: 该生物质复合相变储热材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。相变材料的恒温特性可优化PowerTitan等大型储能系统的热管理方案,解决电池簇温度均衡难题。其在建筑热管理和余热回收的应用场景,可与ST系列PCS结合构建冷热电三联供系统,提升综合能效。生物质基材料的低成本和可持续性,为储能电站被动...

梁璐洪烽季卫鸣梁博洋房方刘吉臻 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45

大规模飞轮储能阵列协同火电机组调频可有效提升电网频率安全，火-储联合系统的能量管理对性能优化至关重要。针对现有控制系统结构独立、飞轮单体状态差异显著等问题，提出基于飞轮特性的火-储协同一次调频双层自治控制方法，实现多模态下飞轮阵列功率与电量的优化管理。所构建的能量管理系统支持全场景优化控制。仿真结果表明，相比虚拟下垂控制，系统频率偏差降低20.34%，火电机组出力与主汽压波动减小，飞轮阵列功率跟踪能力增强。

解读: 该飞轮储能协同调频的双层自治控制方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要借鉴价值。文章提出的多模态功率与电量优化管理策略可直接应用于电化学储能阵列的SOC均衡与功率分配，解决大规模储能系统中单体状态差异问题。双层控制架构与阳光电源构网型GFM控制技术高度契合，可增强储能...

Dhoni Nagaraj · Arshad Javed · Satish Kumar Dubey · Sanket Goel · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 热电制冷器（TECs）利用珀尔帖效应实现高效冷却，为热管理提供了一种紧凑且可靠的解决方案。本研究通过在COMSOL Multiphysics中进行数值建模，系统地研究了关键设计参数和运行参数对器件性能的影响。分析的关键输入参数包括热电臂高度、臂间间距、输入电流以及传热系数（h）。评估的性能指标包括制冷量（Qc）、功耗、性能系数（COP）和温差（ΔT），重点在于实现最大效率。采用先进的统计方法，包括实验设计（DOE）和方差分析（ANOVA），以量化这些参数的重要性并优化TEC的性能。结果表明...

解读: 该热电制冷器多物理场优化技术对阳光电源电动汽车驱动系统及储能热管理具有重要价值。研究中的电流-热耦合建模方法可直接应用于SiC功率器件散热设计,DOE/ANOVA统计优化思路可指导ST系列PCS和充电桩的热管理系统参数整定。特别是电流输入与传热系数对COP的协同影响分析,为PowerTitan储能系...

United Arab Emirates · Hussam Sababha · Energy Fuels · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文研究Kresling折纸结构作为紧凑型可展开散热鳍片在自适应热管理中的热性能。该鳍片可沿目标表面驱动，实现高效空间利用的几何变换，影响对流与传导传热机制。通过数值模拟与实验方法，分析其导热与对流特性；实验在可控风洞中进行，数值模型基于质量、动量与能量守恒定律构建三维瞬态模型。结果表明，在低雷诺数下，收缩态Kresling鳍片的努塞尔数比展开态高20%，且表面温度分布更均匀。研究表明，Kresling结构在动态热调控中具有应用潜力。

解读: 该Kresling折纸可展开散热技术对阳光电源储能与功率产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可设计自适应散热鳍片，根据功率模块温度动态调节展开度，低负载时收缩节省空间，高负载时展开增强散热，提升20%的散热效率。在ST系列储能变流器的SiC/GaN功率模块散热设计中，折纸结构...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1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...

Haojie Zhoua · Ji Lib · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 人工智能（AI）芯片在移动智能设备（如移动机器人、无人机、智能电动汽车等）中发挥着关键作用。随着这些设备对计算能力需求的不断提升，AI芯片的热管理系统正面临日益严峻的挑战，特别是在需要在不同取向和高温条件下实现可靠散热的应用场景中。尽管环路热管（LHP）克服了传统热管的一些局限性，但其始终未能满足高功率芯片（大于500 W）在变取向工况下的热管理需求。本研究引入热电制冷器（TEC）对LHP的补偿腔进行完全冷却，显著增强了冷凝液的回流，从根本上解决了上述问题。通过实验系统地研究了新型集成TE...

解读: 该重力不敏感环路热管与热电模块集成技术对阳光电源电动汽车驱动系统及充电桩产品具有重要应用价值。针对大功率AI芯片(>500W)在不同姿态下的散热难题,该技术通过TEC主动冷却补偿腔实现热阻低至0.0978K/W,可直接应用于阳光电源电动汽车OBC充电机、电机驱动控制器及大功率充电桩的SiC/GaN功...

Jie Zhang · Jian Guan · Jiangnan Liu · Paiting Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9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...

Qingjie Cui · Xiang Ma · Ziyi You · Xiaoping Yang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 5G技术的快速发展显著加速了移动设备的进步，推动智能手机、平板电脑以及虚拟现实（VR）和增强现实（AR）眼镜等电子产品向日益可折叠的设计方向演进。然而，由于空间和结构特性的固有约束，传统的热管理方案已无法满足这些可折叠设备的性能需求。因此，迫切需要开发与芯片设计中跨铰链结构相兼容的高效热管理解决方案。本研究提出并制备了一种厚度仅为0.7 mm的新型超薄柔性环路热管（UFLHP），以应对跨铰链设计带来的传热挑战。通过采用粉末烧结与线切割技术，开发出一种创新方法，用于制造厚度为0.4 mm的金...

解读: 该超薄柔性环路热管技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统中功率器件(SiC/IGBT)及DAB变换器在高功率密度设计下面临严峻散热挑战,该0.7mm厚柔性热管可适配紧凑空间布局,最大热流密度5W/cm²和等效热导率10273W/(m·K)可显...

Mingguang Yang · Zhenhua Quan · Lincheng Wang · Zejian Chang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 本研究提出并制备了一种新型混合冷却质子交换膜燃料电池（PEMFC）堆，该电池堆专门设计了高效的混合冷却通道。与传统的风冷电池堆以及上一代配备微热管阵列的分体式冷却电池堆相比，混合冷却电池堆实现了更高的负载能力、更优的发电性能和更佳的热管理性能。此外，混合冷却电池堆配置的风扇数量更少，从而降低了辅助功耗，并实现了更均匀的电压分布。实验结果表明，混合冷却电池堆的负载容量比分体式冷却电池堆高出14.3%，相较于同规格的普通风冷PEMFC电池堆则提升了71.4%。在相同电流条件下，混合冷却电池堆的...

解读: 该混合冷却PEMFC技术对阳光电源氢能储能系统及充电桩产品具有重要借鉴价值。其混合冷却路径设计实现71.4%负载能力提升和70.2%电压均匀性改善,可应用于ST系列储能变流器的热管理优化,特别是PowerTitan大功率场景。电压均匀性控制思路可融入VSG控制策略,提升多模块并联系统一致性。风扇功耗...

Jiwei Li · Chenglin Fu · Bohao Li · Liwu Zhou 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

被动式热管理是提升太阳能制氢用光伏-电解（PV-EC）系统效率与可扩展性的关键手段，然而目前仍缺乏深入研究。本研究将一种固化的相变材料（PCM）界面层集成至PV-EC系统中，以调控光伏（PV）组件温度并提高氢气产量。具体而言，合成了石蜡@二氧化硅微胶囊，并将其嵌入聚二甲基硅氧烷（PDMS）基体中，形成具有高导热性能的复合材料，能够被动调节PV模块的工作温度。在所合成的不同样品中，核壳比为1:1.5的微胶囊表现出更优异的热稳定性和封装性能。实验结果表明，当微球与PDMS的质量比为0.3、厚度为5 ...

解读: 该光伏-电解制氢系统的被动热管理技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及氢能业务具有重要参考价值。相变材料复合层可使光伏组件降温14.4°C,系统制氢效率提升9.9%达22.2%,验证了温度控制对光伏-电解耦合系统的关键作用。可启发我司在大功率光伏逆变器散热设计中引入相变材料方案,结合MPPT优化算法动态...

Yue Yang · Mostafa M.Abd El-Samiebca1 · Ahmed M.I.Abutali · Mohamed I.Hassan Ali 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 聚光光伏/热系统的热稳定性和光谱吸收问题仍然制约着其效率的提升。本研究提出了一种新型聚光光伏/热系统，采用集成选择性液体滤光器与相变材料的混合光谱滤光装置。创新的数值方法被应用于实现三维多物理场建模，独特地考虑了相变材料在相变过程及不同波长下的光学行为变化。在完成模型验证后，性能分析探讨了运行条件和设计参数对产出、效率以及市场可行性的具体影响。研究结果表明，将相变材料与选择性液体滤光器相结合可有效增强热管理能力，稳定光伏组件温度，并改善光谱吸收特性，从而提高整体产出。所提出的系统设计实现了...

解读: 该CPV/T混合光谱滤波技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有重要启示。相变材料的光谱调控与热管理机制可优化我司1500V系统的温度稳定性,提升MPPT算法在高温工况下的追踪精度。研究中的多物理场耦合建模方法可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是SiC器件在高功率密度场景下...

Haohui Ding · Xi Lu · Qinran Hu · Zaijun Wu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 在寒冷地区，低温和强降雪常常导致停电。这些地区对便携式储能系统（PESS）有很高的需求，以缓解断电带来的不利影响。然而，电池在低温下的效率会下降，且其容量会显著衰减。现有的离网电池热管理方法通常基于单一类型电池的使用，在极低温度（–30 ∘C）下可能因电池本身的局限性而失效。因此，本研究设计了一种适用于低温环境的双电池PESS（PESSLT），并制造了原型样机。所提出的PESSLT结合了电池热管理方法与混合储能方法，以在极低温条件下实现高充放电效率和低容量衰减。为实现对PESSLT的精确能...

解读: 该双电池低温储能技术对阳光电源PowerTitan及ST系列储能系统在高寒地区应用具有重要参考价值。研究提出的温度-功率耦合电池模型可优化我司PCS的BMS协同控制策略,提升-30°C极端工况下充放电效率从39%至67%。双电池混合配置思路可应用于户外储能柜及移动储能产品,结合iSolarCloud...

Hao Huang · Ze Yanga · Ziqi Chena · Xuqi Wanga 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 铝离子电池（AIBs）具有高容量、安全性以及环境可持续性等诸多优势，被视为移动电源和储能应用领域中极具前景的技术解决方案。然而，过量电解质的使用会降低能量密度，且大容量电池存在热不稳定性问题，这些因素严重阻碍了其大规模应用。AIBs的能量存储机制涉及在氯铝酸盐离子液体电解质中，金属铝（Al）在负极的可逆沉积/溶解过程，以及AlCl₄⁻在石墨正极的嵌入/脱嵌过程。这些电化学反应导致两种阴离子（AlCl₄⁻ 和 Al₂Cl₇⁻）浓度发生动态变化，进而影响电解质的导电性、扩散系数以及电池的极化行...

解读: 该铝离子电池双阴离子电化学模型对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其电池管理策略优化思路可应用于PowerTitan储能系统的BMS算法改进,通过精确模拟电池内部状态(仿真误差<0.38%)提升ST系列PCS的充放电控制精度。正负极材料质量比优化方法(1.85:1)可指导储能电芯设计,提高能量密度。...

Xun Jiang · Yue Zhou · Jianzhong Wu · Wenlong Ming · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

软开关点（SOPs）是安装在配电网正常断点处的电力电子装置。凭借毫秒级的控制能力，SOPs 在应对可再生能源发电和用户行为（如电动汽车出行行为）带来的显著不确定性时，在配电网的约束管理方面具有广阔的应用前景。本文提出了一种基于可行运行区域（FOR）的新型 SOP 优化控制方法。FOR 表示配电网节点功率注入的允许范围，可用于替代传统基于最优潮流（OPF）模型中的潮流方程和网络约束。由于 FOR 边界与热/电压约束之间存在一一对应关系，基于 FOR 的约束管理方法能够适应各种测量条件。此外，FOR...

解读: 该SOP约束管理技术对阳光电源ST储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。SOP的毫秒级有功无功调节能力与储能变流器PCS的快速响应特性高度契合，可行运行区域建模方法可直接应用于储能系统的多约束协调控制，优化电压电流及容量边界管理。该技术可增强ST系列在配电网侧的柔性调节能力，提...

Rahil Samani · Ignacio Galiano Zurbriggen · Ruoyu Hou · Juncheng Lu 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

氮化镓增强型高电子迁移率晶体管（e - HEMT）在将效率提升至可能的极致方面表现卓越。随着功率密度按需增加且效率趋近饱和点，对半导体可靠性和热管理的担忧也日益加剧。本文聚焦于基于氮化镓的两级功率因数校正（PFC） - LLC 变换器，这是自然冷却消费电子产品中常见的一种拓扑结构，并探索解决其热瓶颈问题的方案。本文提出了一种平衡热网络，该网络通过精确的与温度相关的损耗表征将热域和电域相互连接而建立。然后将这些损耗模型应用于功率变换器的热网络中。此外，主要在元件级研究中发展起来的热耦合概念被拓展到...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN器件的PFC-LLC变换器热管理优化技术具有重要的战略价值。该研究针对自然冷却条件下的功率变换系统，提出了系统级热-电耦合网络模型和多目标优化框架，这与我司在光伏逆变器和储能变流器产品中追求高功率密度、高可靠性的技术路线高度契合。 GaN器件的应用是我司下一...

Jaeyong Jeong · Chan Jik Lee · Sung Joon Choi · Nahyun Rheem 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

异构三维（H3D）堆叠系统在高性能计算（HPC）以及人工智能/机器学习（AI/ML）应用方面具有诸多优势。然而，要实现H3D系统，需要重新设计电源分配网络（PDN），以在三维堆叠系统中实现高效的电源传输，并需要热管理解决方案。为了为H3D系统开发高效的PDN，建议采用三维集成片上功率器件。在这项工作中，我们展示了一种通过直接热扩散层键合技术集成在CMOS芯片PDN上的H3D集成氮化镓（GaN）功率器件。该GaN功率器件设计为同时集成增强型（E - 模式）和耗尽型（D - 模式），栅长（$L_{\...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN功率器件三维集成技术虽然目前主要面向高性能计算和AI/ML应用，但其核心创新对我们在光伏逆变器和储能系统领域具有重要的前瞻性价值。 该技术的关键突破在于两个方面：首先，GaN器件实现了22.3Ω·mm的导通电阻和137V的击穿电压，性能显著超越硅基器件，这与我们...

Xabier Dorronsoro · Ricardode Castro · Jorge Varela Barrerasc · Erik Garayalde 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本文提出了一种考虑老化速率的非线性模型预测控制（MPC）策略，用于电池储能系统，该策略集成了一种经过实验验证的半经验性电-热与退化耦合模型，能够同时考虑日历老化和循环老化因素，而这些因素在传统的能量管理方法中常常被忽略。本文的一个关键贡献是引入了一种自适应加权方法，该方法根据电池的老化状态——主要由时间依赖性退化因素驱动——动态调整MPC代价函数中的权重。这种自适应机制改善了不同预测时间范围内的控制决策，与标准MPC相比，分别使电池退化程度和总运行成本最高降低了262.7%和44.51%。

解读: 该电池老化自适应MPC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。通过集成电热耦合与老化模型,动态调整控制权重,可使储能系统在全生命周期内优化充放电策略,降低电池退化率达262.7%。该方法可融入阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护模块,结合GFM/GFL控...

Hirock Jyoti Das · Nabin Sarma · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 随着对可持续能源解决方案需求的不断增长，光伏（PV）组件的装机容量大幅上升。这将产生大量废弃组件，导致因寿命终结（EOL）光伏组件所造成的电子废弃物带来显著的环境问题。本综述对全球光伏基础设施的增长、投资情况以及光伏废弃物产生量的预测进行了更新分析。预计到2050年，寿命终结的光伏组件将产生约6000万至7800万吨的废弃物。本研究还全面概述了近年来关于光伏组件回收的研究成果，包括材料回收效率及回收技术的进展。本文分析了多种回收方法，如脱层、热法、化学法和机械拆解法，并讨论了它们各自的优势...

解读: 该光伏组件回收研究对阳光电源具有战略意义。预测2050年将产生6000-7800万吨光伏废弃物,凸显全生命周期管理重要性。建议在SG系列逆变器及PowerTitan储能系统设计中融入可回收性理念,采用模块化设计便于拆解;通过iSolarCloud平台建立组件全生命周期追溯体系,预测EOL时间点;研发...

Binyang Han · Wei Jiang · Chaoxuan Lu · Boxin Dai 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

实现平板电子束在互作用电路中的理想传输仍是平板行波管（SB-TWT）的关键挑战。粒子模拟表明，电子拦截主要集中在电路末端，导致局部高热流密度，引发温度骤升（>350°C）及真空退化。本文提出一种用于Ka波段SB-TWT的新型嵌入式散热单元（EHSU），结合交错栅格结构与边界层抑制技术以缓解局部过热。构建了该散热单元的热阻网络模型并分析其热-流特性，结果显示最高温度降低约40%。样机实验表明，在3 kW平均功率下可长期稳定运行，钛泵电流（Ti-current）在一小时内稳定于约60 nA。

解读: 该Ka波段行波管的热管理技术对阳光电源功率器件散热设计具有重要借鉴价值。研究中提出的嵌入式散热单元（EHSU）结合交错栅格结构与边界层抑制技术，可降温40%，这一思路可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC/GaN功率模块散热优化。特别是针对局部高热流密度问题的热阻网络建模方法，可用于...

Lijun Shiab1 · Yanming Liub1 · Chaoyan Sunc · Yingjun Guoc 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

太阳能光伏发电系统在解决偏远寒冷地区农村能源问题方面具有重要作用。本研究提出了一种创新的离网型光伏能源供应系统，该系统区分了电能与热能之间的能量品位差异。夜间供暖需求主要由热能储存系统满足，而生活用电则通过每栋建筑配置的紧凑型3.12 kWh电池进行灵活管理，以最小化投资成本。引入变功率技术，实现热能输出与太阳能发电的精确匹配。研究结果表明，在严寒季节，该系统在不依赖电网的情况下可实现90.5%的光伏发电消纳率，全天维持平均室内温度15.2°C，并达到100%的太阳能占比。太阳能储热墙最多可储存...

解读: 该光伏-热储能耦合系统为阳光电源户用离网解决方案提供创新思路。系统通过能量品位分级利用,夜间采暖需求由热储能满足,仅配置3.12kWh小容量电池应对生活用电,光伏消纳率达90.5%,显著降低储能成本。可结合阳光ST系列PCS与SG户用逆变器,通过变功率热交换技术优化MPPT控制策略,在严寒地区实现1...