Jie Xua · Jinfeng Liua · Chen Zhua · Qingyun Chenb 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 基于光伏（PV）单二极管模型I–V关系的积分形式，本文提出了一种非迭代线性方法，用于从光伏组件/电池的单条实验I–V曲线中进行参数估计。在附加使用确定性优化算法进行参数精修过程后，在四个常用案例研究中均达到了最佳精度。同时，与其它最先进的方法相比，目标函数评估的计算成本降低了约一个数量级。在部分案例研究中，获得了负的参数估计值及较大的不确定性，这归因于存在缺陷或低质量的输入数据。所采用的不确定性分析框架对应于数理统计中的区间估计，并通过文献中80种方法所报告的参数值的统计评估进一步验证了其...

解读: 该光伏单二极管模型参数估计方法对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化具有重要应用价值。通过积分形式的非迭代线性算法,可将参数估计计算成本降低一个数量级,适合嵌入逆变器实时控制系统。混合目标函数能更精确预测最大功率点,可提升MPPT跟踪精度和发电效率。该方法的不确定性分析框架可用于iSolarClou...

Leihou Sun · Jianbo Baib · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 本研究提出了一种创新的辐照度增强装置（IED），用于双面光伏（PV）组件。该装置利用反射镜将太阳辐射反射至组件的背面，并通过动态调节反射镜倾角以优化太阳辐照度的捕获。本研究的主要贡献包括IED的设计与数学建模、反射镜跟踪控制算法的开发，以及对其发电性能提升的实验验证。实验结果表明，所提出的装置优于传统的光伏跟踪方法，发电量提升了30.41%。此外，相较于固定式光伏支架，该装置的发电量提高了65.0%。本文还建立了全面的数学辐照度模型，以在不同条件下精确模拟双面光伏组件背面的辐照度。该模型为...

解读: 该双面组件辐照增强技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过镜面反射动态优化背面辐照,发电量提升65%,为我司MPPT算法优化提供新思路。建议将该辐照模型集成至iSolarCloud平台,实现智能支架协同控制;结合SG逆变器的多路MPPT技术,可针对正反面辐照差异独立优化。该技术与我司1...

Guoliang Yang · Aopeng Wang · Deqiang Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

摘要：双有源桥（DAB）直流 - 直流变换器通常采用移相控制来控制DAB变换器的功率传输。由于在移相值更新的调节过程中无法满足稳态分析的理论前提，从而导致产生暂态直流偏置。为解决三电平DAB变换器的暂态直流偏置问题，提出了一种基于载波对称更新的暂态抑制策略。该策略通过调整三电平全桥侧输出电压波形的等效对称中线位置，并对两电平全桥侧采用等效解耦抑制，在半个周期后实现暂态抑制。该策略同样适用于单移相、双移相和三移相调制。通过仿真验证了该策略的有效性。最后，对所提策略进行了实验验证。通过设计并搭建实验...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的三电平双有源桥（DAB）变换器瞬态直流偏置抑制技术具有重要的应用价值。DAB变换器是我们储能系统和光伏逆变器中实现直流变换的核心拓扑，其性能直接影响系统效率和可靠性。 该技术针对相移控制过程中产生的瞬态直流偏置问题，提出了基于载波对称更新的抑制策略。这对阳光...

Yaoyao Heab · Nana Yuac · Bo Wangd · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 风能等可再生能源具有固有的波动性，使得准确预测对于电力系统的有效运行至关重要。然而，风电数据内在的波动性和变异性常常导致概念漂移现象，从而削弱预测精度，并对电力系统运行带来显著挑战。为解决这一问题，本文提出一种结合在线漂移检测与自适应机制的分位数回归长短期记忆网络方法（O-DDA-QRLSTM），用于风电功率的概率性预测。该方法采用QRLSTM实现风电功率的分位数预测，并引入在线学习机制以检测数据流中的概念漂移。针对虚拟漂移和实际漂移分别设计了不同的检测策略：利用数据分布变化的Kullba...

解读: 该在线概率密度预测技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。通过虚拟与真实概念漂移检测,可显著提升风储协同场景下的功率预测精度和系统调度能力。建议将KL散度与CRPS评分机制集成至iSolarCloud平台,实现风电波动的实时预测与储能系统的动态响应优化。该方法...

Wenxing Jiang · Fangfang Wan · Qiqi Wan · Endao Zhang 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 直接硼氢化物燃料电池（DBFC）因其高能量密度而受到广泛关注。然而，其功率密度仍不足以满足商业应用的需求。目前已有大量研究聚焦于阳极反应动力学，但对阴极水管理的关注较少，而阴极水管理对于直接液体燃料电池除了至关重要。本文开发了一种具有异质结双微孔层（HJD-MPL）结构的新型气体扩散层（GDL）。利用该HJD-MPL结构，在80 °C下实现了688 mW cm−2的峰值功率密度，超过了文献报道值（453 mW cm−2）。由于具有更高的孔隙率、渗透性以及更强的梯度毛细力，氧气传输阻力从商用...

解读: 该燃料电池阴极水管理技术对阳光电源储能及充电桩产品具有重要借鉴价值。其异质结双微孔层结构通过梯度毛细力优化传质过程,将氧传递阻抗降低67%,功率密度提升52%。该思路可应用于ST系列PCS的液冷散热优化和充电桩热管理系统,通过仿生梯度孔隙结构改善冷却液流动特性,降低热阻抗,提升SiC功率器件散热效率...

Shichao Gao · Shugang Wang · Peiyu Hu · Jihong Wang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 吸附式热能储存（ATES）是实现太阳能高效利用的最重要途径之一。目前缺乏有效的反应器性能预测方法，严重制约了ATES系统的应用。本文提出了一种基于吸附反应波模型的反应器性能预测方法。通过引入吸附速率波的波参数，推导出反应器性能与设计参数之间的表达式，分别建立了设计参数与波参数之间、波参数与反应器性能之间的数学关系。开展了以沸石-水蒸气为工质对的吸附式热能储存实验，测量了反应器进出口处的空气温度和比湿度，并由此获得了相应的吸附量、储存热能及稳定输出功率。将所提出方法对反应器性能的预测结果与实...

解读: 该吸附储热反应波预测方法对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan产品具有重要参考价值。通过建立设计参数-波动参数-反应器性能的数学关系,可优化储能系统热管理策略,提升电池温控精度。该方法预测偏差小于6%的高精度特性,可集成至iSolarCloud平台实现储能电站热失控预警与预测性维护。特别适...

Pranav Achary · Vihar Georgie · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.228

摘要 本文研究了具有界面粗糙度（IR）的共振隧穿二极管（RTD）作为物理不可克隆功能（PUF）组件的潜力。将具有IR的RTD与无IR的“平滑”器件进行比较，结果表明，共振峰电流与谷电流Ir/Iv之间的峰值-谷值电流比（PVCR）以及电流均有所降低。此外，IR导致电流-电压（IV）特性中负微分电阻区域（NDR）向更高偏压方向移动。这种扰动源于IR实际上增厚了势垒，从而压缩了量子阱（QW）宽度，并提高了量子阱的基态能量。针对由25个随机生成的具有IR的RTD组成的批次，改变其相关长度LC和粗糙度起伏...

解读: 该共振隧穿二极管界面粗糙度研究对阳光电源SiC/GaN功率器件开发具有启示意义。文中界面粗糙度导致的势垒增厚、量子阱窄化现象,类似于SiC器件中界面缺陷对载流子输运的影响。其峰谷电流比(PVCR)退化机理可指导ST系列储能变流器和SG逆变器中SiC MOSFET的界面质量控制。虽然PUF物理不可克隆...

Buck F. Brown · Zheyu Zhang · Johan H. Enslin · Cheng Wan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月

摘要：如果变换器功率器件的短路和开路故障不能在亚微秒时间内被检测到并采取相应措施，往往会导致整个系统发生灾难性故障，对于新兴的宽禁带（WBG）功率半导体而言更是如此。虽然在短路故障的快速准确保护与检测方面已经开展了大量研究，但在开路故障方面的研究成果相对较少。常见的问题包括保护和检测方法过于特定于应用场景、耗时超过几微秒且成本效益不高。本文提出了一种新的开路故障保护与检测系统，该系统与现有的名为去饱和保护的短路系统相结合。首先，进行文献综述以确认新的保护与检测方案的必要性。其次，讨论新提出的保护...

解读: 该通用型功率器件故障保护技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，可实现IGBT/SiC模块的亚毫秒级短路开路故障检测，提升系统安全性并降低灾难性失效风险。在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中，无需额外传感器即可基于现有电流电压信号实现...

Zhengge Chen · Jin Qi · Xu Chen · Jianping Xu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

摘要：无刷直流（BLDC）电机通常由电压源逆变器（VSI）驱动，为实现高功率因数（PF），该逆变器可由交 - 直流降压功率因数校正（PFC）转换器供电。然而，现有技术中的无桥降压 PFC 转换器由于存在输入电流死区，功率因数较差。因此，本文通过将降压和降压 - 升压转换器单元并联，提出了一种新型降压无桥 PFC 拓扑。由于采用了并联结构，降压 - 升压操作可消除输入电流死区，从而在较宽的输出电压范围内实现高功率因数。本文介绍了所提拓扑的工作模式，随后分析了输入电流和功率处理情况。还给出了电感器的...

解读: 该并联单元降压无桥PFC技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文中提出的宽输出范围、无桥拓扑消除整流损耗的方案，可应用于车载OBC充电机前级AC-DC整流环节，提升功率密度与效率。并联单元架构的低纹波特性契合电机驱动对直流母线质量的要求，可优化阳光电源电机控制器设计。此外，该无桥PFC拓扑...

Roque Aguado · Marcos Tostado-Véliz · Umberto Desideri · Francisco Jurado · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 氢能是一种关键的能源载体，尤其在利用可再生能源驱动水电解制氢时，对多个领域的脱碳具有重要意义。质子交换膜（PEM）电解槽因其能够快速响应波动的电力输入而非常适合这一应用。尽管传统上在高温高压条件下运行以减少加热和压缩需求，但近期研究表明，在部分负载下，较低的运行条件可能提升效率。本研究提出了一种新颖的优化框架，用于动态调节PEM电解槽中的压力和温度。该模型在混合整数线性规划（MILP）框架内集成效率映射，并采用McCormick紧致化方法处理非线性问题。为期一周的案例研究表明，通过最优控制...

解读: 该PEM电解槽动态压力温度优化技术对阳光电源储能系统与制氢耦合方案具有重要价值。研究采用的MILP优化框架与阳光电源ST系列PCS的先进控制策略高度契合,可实现12.5%运行成本降低。建议将该动态调控算法集成至iSolarCloud平台,结合PowerTitan储能系统的GFM控制技术,优化光伏-储...

Qingju Luo · Jizhong Zhu · Di Zhang · Haohao Zhu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 集成电-气系统（IEGS）的协调运行可带来显著的经济与环境效益。本文采用非凸的交流（AC）电力潮流模型和动态气体模型，以精确刻画IEGS的物理特性，并提出一种改进的分解-协调内点法（IDIPM），用于高效求解非凸IEGS调度问题的分布式优化。不同于传统的分布式算法，分解-协调内点法（DIPM）在数学上等价于集中式内点法（CIPM），从而保证了非凸分布式优化问题的局部收敛性。本文通过修正牛顿矩阵，并引入舒尔补（Schur complement）与矩阵分解技术对DIPM进行改进，使所提IDIP...

解读: 该电-气综合能源系统分布式优化技术对阳光电源多能互补解决方案具有重要价值。其非凸AC潮流建模与改进内点法可应用于ST系列储能变流器与SG逆变器的协同调度,特别是在工业园区多能源场景中,通过分布式优化算法实现光伏-储能-燃气发电的经济调度。该方法较传统集中式算法效率提升4倍,可集成至iSolarClo...

Dongbin Kima · Jongsu Baeka · Yoonho Choia · Junghun Kimb 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.229

摘要：在本研究中，我们展示了一种通过自对准氮（SA-N2）等离子体处理NiO/β-Ga2O3异质结二极管实现的新型掺杂工艺。经SA-N2等离子体处理后的异质结二极管，其击穿电压从1080 V提高至1731 V，同时保持了超过10^11的高开关电流比（ION/IOFF），并实现了降低的比导通电阻（Ron,sp）。研究发现，SA-N2等离子体处理在阳极周围的β-Ga2O3中形成一个具有电阻特性的区域，起到浅层保护环的作用。此外，确认了掺杂的氮在NiO中充当浅受主，而在β-Ga2O3中则充当深能级受主...

解读: 该NiO/β-Ga2O3异质结氮掺杂技术对阳光电源功率器件研发具有重要参考价值。其通过等离子体处理实现耐压提升60%至1731V,同时降低导通电阻,与阳光电源ST系列储能变流器及SG光伏逆变器中的宽禁带器件应用方向高度契合。该自对准掺杂工艺可为公司下一代SiC/GaN器件的边缘终端优化提供新思路,有...

Steven J.Di Gregori · Laurie Burnha · Bruce H.Kin · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 光伏（PV）连接器用于将光伏组件串联连接，并将光伏组串并联连接，近年来被 increasingly 认识为导致光伏系统故障的主要因素以及多起火灾事故的源头。然而，关于连接器故障率和故障类型的公开数据极为匮乏，这主要归因于相关数据的专有性质以及开展全面分析所需的技术要求。本研究是首次针对大量采集的光伏连接器进行的大规模调查，数据集包含来自美国各地住宅屋顶太阳能系统的6276个连接器。本研究取得两方面成果：1）我们建立了一种适用于大规模采集连接器的快速表征方法，该方法结合了目视检查、电阻测量和...

解读: 该连接器失效分析研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智慧运维平台具有重要价值。研究揭示的连接器失效模式(接触电阻增大、内部位移)可导致系统火灾风险,这为我们的预测性维护算法提供了关键数据支撑。建议将连接器热成像监测、电阻异常检测集成到iSolarCloud平台,通过IV曲线分析识...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

摘要：并联交错式多电平逆变器（PIMIs）在高功率应用中具有巨大潜力，但其固有的环流问题会导致电流应力增加和系统效率降低。本文聚焦于PIMIs中的相环流（PCC）抑制。首先，提出了一种PCC预测模型，该模型考虑了应用非对称规则采样（ARS）规则时存在的一个控制周期延迟。通过使用该模型，选择合适的冗余矢量，可使PCC降低约50%。然后，开发了另一个考虑两个控制周期延迟的PCC预测模型。利用该模型，提出了一种基于ARS的可变开关频率脉宽调制（VSFPWM）方法，以精确控制PCC的峰值，并给出了一种确...

解读: 从阳光电源大功率逆变器产品线视角来看，这项针对并联交错多电平逆变器（PIMI）环流抑制的研究具有重要的工程应用价值。在我们的集中式光伏逆变器、储能变流器以及风电变流器等大功率应用场景中，并联技术是实现兆瓦级以上容量的关键路径，而相环流（PCC）问题一直制约着系统效率和可靠性的提升。 该论文提出的非...

İsmail Gürkan Demirkıran · Klarissa Niedermeier · ErdalÇetkin · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.340

摘要 高温热能储存（TES）对于下一代聚光太阳能发电（CSP）电站实现持续能源供应至关重要。将潜热储存（LHS）与显热储存（SHS）相结合，可利用相变材料（PCMs）的高储热能力，同时降低显热储存的热棘轮效应，从而提高能量密度、热稳定性和效率。本研究聚焦于采用钠作为传热流体（HTF）的壳管式潜热储存系统的数值分析，探讨中空和穿孔翅片对增强有效换热性能的影响。仿真在三维求解域内使用ANSYS Fluent软件完成。结果表明，翅片去除率和孔洞布置位置是关键的设计因素。在穿孔翅片-中间（全高）结构中，...

解读: 该高温相变储热技术对阳光电源PowerTitan液冷储能系统具有重要借鉴价值。研究中的穿孔翅片优化设计(20%开孔率)可应用于ST系列PCS热管理系统,通过减少材料用量同时保持换热效率,降低成本并提升能量密度。液态金属HTF的低出口温度特性为光储一体化方案提供新思路,可优化CSP电站配套储能系统的热...

Shuting Yang · Liuyi Yang · Wei Zhang · Kexin Bi 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 电制氨（PtA）系统在能源储存方面具有多项优势，有助于实现碳中和排放的转型。然而，可再生能源的波动性和间歇性常常导致电力供应与化工生产之间出现时空不匹配的问题。本研究提出了一种将响应面方法与混合整数非线性规划相结合的优化调度框架。响应面模型中提供了描述哈伯-博世工艺的显式公式，这些公式结构简洁、保真度高，有助于确保系统的最优性能。在优化过程中，根据可再生电力、电能及氢气的供给与利用情况对生产能力进行分配。该框架突破了传统单负载生产模型的限制，有效减少了弃电现象，并应对了可再生能源的间歇性问...

解读: 该Power-to-Ammonia优化调度技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究中的多负荷运行策略与混合整数非线性规划方法,可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的能量管理优化,有效解决新能源波动性问题,将弃电率降至0.4%。响应面建模方法可集成至iSolarCloud平台,实现...

Xiaoqiang Jiang · Feifei Cao · Hongda Shi · Kai Zhu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 本研究分析了一种具有多自由度并采用刚性船体封装设计的摆式波浪能转换装置，该设计增强了装置的鲁棒性并延长了其使用寿命。本文提出了垂直轴参数摆的动力学方程，并引入了“规定激励模型”的概念。该模型可用于在设计初期以极低的成本评估摆的性能。通过摄动法对该模型进行了数学近似推导。由该近似得到的最大线性阻尼为数值模型提供了参考值，从而减少了优化过程中所需的仿真计算量。本文对比了通过数学近似与数值模拟两种方法对摆的功率输出进行评估的结果，表明数学近似方法在比较不同摆的性能时具有可靠性。最后，一个案例研究...

解读: 该摆式波浪能转换器的参数激励建模与摄动法优化技术,对阳光电源海上储能系统具有重要借鉴价值。其多自由度动力学建模方法可应用于ST系列PCS在海上漂浮光伏场景的振动适应性设计,数学近似模型可降低PowerTitan海洋型储能系统的早期仿真成本。质心优化安装策略启发海上集装箱式ESS的配重布局设计,提升系...

Mandy R.Lewis · Victoria Jancowski · Christopher E.Valdivia · Karin Hinzer · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 随着太阳能发电预计到2030年将占全球电力结构的16%以上，准确的能量产出预测与预报变得至关重要。入射太阳光谱持续变化，导致在阳光偏离参考光谱时产生能量预测误差。本研究量化了双面光伏系统能量产出预测中的光谱误差，展示了瞬时光谱影响范围为−45%至+32%，年度能量产出影响范围为+0.7%至+2.7%。本文针对七个北美地区（39.7–69.1°N）开展了太阳光谱影响分析。我们采用二维视场因子模型，将实测光谱应用于双面固定倾角硅基光伏组件。结果表明，地表反射辐射和散射辐射引起的光谱误差最大，而...

解读: 该光谱辐照度修正研究对阳光电源SG系列逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。研究揭示双面组件在漫反射和地面反射场景下存在-45%至+32%的光谱误差,年发电量预测偏差达2.7%。建议将光谱修正模型集成至iSolarCloud平台的发电量预测模块,针对漫反射比超35%地区(占全球75%陆地)的双面组件...

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

摘要：高功率柔性直流链路采用模块化多电平换流器（MMC），以在中高压电网中实现紧凑的有功功率重新分配。在发生紧急情况时，此类换流器可能需要提供更高的有功功率容量，以避免电网脆弱位置出现过载。本文通过利用MMC子模块（SM）的电容电压纹波裕量，将直流电压提升至额定值以上，从而实现了这一目标。这种电压提升在使MMC的有功功率容量得到增强的同时，还能使部件承受的额定电热应力保持不变。此外，动态改变直流侧电压可降低MMC的环流，提高其运行效率。由于平均电容电压被控制为保持恒定，因此增强型MMC的总体应力...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于模块化多电平换流器（MMC）电容电压纹波的动态直流电压增强技术具有重要的战略价值。该技术通过利用子模块电容电压纹波裕量来动态提升直流电压，在不增加器件电热应力的前提下实现有功功率容量的提升，这与阳光电源在高压大功率储能系统和柔性直流输电领域的技术路线高度契合。 对...

Gorka Imbuluzquet · Francisco J.Can · Unai Iglesia · Jon Aizpuru 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 本文提出了一种具有增强化学可回收性的光伏组件及其回收工艺的初步研究方案。该组件的封装系统由玻璃纤维增强复合材料构成，其中基体为可断裂环氧树脂，并辅以聚合物前板作为复合材料的附加保护层。采用真空辅助树脂灌注工艺，制造了使用单晶背接触电池的小型实验室组件，并应用了上述封装结构。组件在热循环和紫外辐射条件下的性能稳定性表现良好，但在湿热条件下电性能衰减略为明显。这归因于树脂中可断裂基团受湿度影响，导致复合材料在光学上呈现非均匀性。针对在温和酸性条件下的可回收性，分析了处理时间、温度和乙酸浓度对回...

解读: 该可回收光伏组件封装技术对阳光电源具有战略意义。从全生命周期角度,可回收环氧复合材料封装体系与SG系列光伏逆变器配套,可构建绿色循环发电系统。研究中湿热条件下性能衰减问题,为iSolarCloud平台的预测性维护算法提供新维度数据模型。溶剂解离回收工艺可延伸至PowerTitan储能系统退役电池模组...