Kaiyuan Zhao · Hao Lu · Xiaoyu Cheng · Meng Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月

高电子迁移率晶体管的先进 SPICE 模型（ASM - HEMT）是基于氮化镓（GaN）的高电子迁移率晶体管（HEMT）的行业标准模型之一，该模型中仍缺乏对器件内部物理特性分布的解析模型，特别是缺乏可与漏极电流（$I_{DS}$）和栅极电荷（$Q_{G}$）相关联的横向电场（$E_{X}$）和载流子浓度（$n_{S}$）分布模型。此外，ASM - HEMT 中饱和区工作状态的建模依赖于无物理意义的经验参数。在本研究中：1）计算作为饱和区建模核心参数的有效栅长（$L_{G,eff}$），以描述 H...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于T栅GaN HEMT改进紧凑模型的研究具有重要的战略价值。GaN功率器件是新一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术，直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该研究针对ASM-HEMT工业标准模型的不足，提出了基于有效栅长的改进方案，这对阳光电源的产品开发具有三方...

Yang Yuan · Heng Zhang · Shenxi Zhang · Haozhong Cheng 等7人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392

现有韧性导向型海上风电场与输电网络协同规划（ROWF&TNIP）模型在刻画台风灾害期间风力发电和电网故障相关不确定性方面缺乏细致描述，且在提升系统韧性时往往表现出较强的保守性。为克服上述局限，本文提出一种考虑台风灾害的多场景分布鲁棒ROWF&TNIP模型。该模型综合考虑正常运行场景（NOS）和台风灾害场景（TDS）下风力发电与电网故障的多重不确定性，以较低的保守程度实现韧性的提升。首先，构建了针对海上风电场（OWF）出力与电网故障的多场景分布鲁棒不确定性集合：基于条件风险价值（CVaR）的多场景...

解读: 该海上风电韧性规划模型对阳光电源ST系列储能系统和智能运维平台具有重要应用价值。论文提出的多场景分布鲁棒优化方法可应用于PowerTitan储能系统的台风灾害应对策略,通过CVaR不确定性集建模提升极端天气下源网荷协调能力。差异化加固模型与预防性机组组合策略可集成至iSolarCloud平台,实现海...

Peiben Wanga1 · Lishuo Liub1 · Chengshan Xuc · Wenyu Dongd 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.342

摘要：LiFePO4电池常用于储能电站，其潜在的热失控行为对这些电站的安全构成威胁。大容量LiFePO4电池的热失控行为表现出三维传播特性，而电解液的沸腾使电池内部的传热行为更加复杂，阻碍了高热安全性电池的设计。本文通过模型量化并可视化了电解液的吸热汽化过程及传热行为。开展了包括产热、产气、内部压力、电解液相变、泄压口质量流速以及排气气体成分在内的综合性试验，为模型提供了输入参数。在模型与实验结果的对比中，电池前表面温度的决定系数为0.9258，后表面温度的决定系数为0.9046。安全阀开启后，...

解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统及ST系列PCS的热安全设计具有重要价值。280Ah磷酸铁锂电池热失控三维传播特性及电解液气化吸热模型,可直接应用于我司大容量储能电站的热管理优化。研究量化的安全阀开启后7°C温差数据,为电池模块隔热设计提供精确参数,助力提升PowerTitan液冷系统的...

Liuyu Tu · Lin Liang · Ziyang Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对柔性直流换流阀可靠性评估中压接型IGBT(PP IGBT)在线结温估计的重要性,以及传统热网络模型因双向传热特性难以估计PP IGBT结温的问题,提出基于多热流路径热网络模型的在线结温估计方法。基于瞬态双界面法(TDIM)测量双面结壳热阻。通过分析双面热阻物理意义,基于两侧热流比推导单面热阻。考虑水冷系统热阻建立三个水冷散热器夹两个IGBT模块的热网络模型。分析PP IGBT模块双向传热特性和热耦合效应提出结温估计方法。半桥逆变器实验验证了在线结温估计方法的可行性和精度,绝对误差在2.1°C...

解读: 该压接型IGBT在线结温估计技术对阳光电源高压大功率变流器可靠性管理有重要应用价值。多热流路径热网络模型可应用于ST储能变流器和柔性直流产品的IGBT热管理,提高结温估计精度。双向传热特性和热耦合效应分析对阳光电源功率模块设计和寿命预测有指导意义。2.1°C绝对误差的高精度估计对PowerTitan...

S. C. Zhao · X. Zhang · Q. Liu · Z. D. Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

液体温度与流速对估算变压器绕组热点温度至关重要。对于油浸自然冷却变压器（ON/KN），需通过建模完整冷却回路（CCL）来获取该参数。本文建立了基于CCL的计算流体动力学（CFD）模型，并在不同负载、热头及绝缘液体条件下开展实验验证。结果表明，上部油温随功率损耗呈指数增长，底部油温呈线性增长，液相流速近似与功率损耗和热头乘积的平方根成正比。动态黏度是影响ON/KN变压器液体热性能的关键物性参数，不同液体间动态黏度越接近，其温度与流速分布匹配性越好。

解读: 该研究对阳光电源的变流器散热系统设计具有重要参考价值。研究揭示的液体温度分布规律和流速特性可直接应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器的液冷系统优化，特别是大功率产品的散热设计。通过完整冷却回路CFD建模方法，可以更准确预测功率器件及变压器的热点温度，提升产品可靠性。研究发现的动态黏度影响规律...

Haitao Zhang · Zhiyuan Yanb · Hailong Kanga · Zhiqiang Zhang 等11人 · Solar Energy · 2025年10月 · Vol.299

摘要 热储能技术已开始在太阳能利用过程中得到应用。鉴于太阳能固有的波动性和间歇性，相变热储能对于提高能源利用效率和促进节能具有关键作用。本文通过分子动力学模拟与实验研究相结合的方法，合成并表征了一系列新型Hitec盐/多孔铝硅酸盐陶瓷复合相变材料（CPCMs）。建立了具有不同SiO₂:Al₂O₃摩尔比的多孔铝硅酸盐陶瓷（ACs）的计算模型，用于计算陶瓷基体的孔隙率、比表面积、导热系数以及比热容。在实验方面，采用相同的摩尔比并通过引入造孔剂制备了多孔ACs。陶瓷前驱体由硅藻土、氢氧化铝、氧化铝和可...

解读: 该复合相变储热材料技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要应用价值。研究中的多孔陶瓷/熔盐复合材料展现出优异的热管理性能(导热系数2.11 W/(m·K)、潜热60.83 J/g),可应用于PowerTitan等大型储能系统的热管理优化,有效解决电池模组温度均衡性问题。该材料的相变储热特性与光储一体化...

Haosen Yang · Wenjie Zhang · Zipeng Liang · Ziqiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

随着现代电力系统向信息物理系统发展，虚假数据注入攻击（FDIA）等新型威胁日益突出。本文提出一种无需系统参数信息的AC状态估计FDIA新方法。通过将非线性AC模型表示为张量形式，并利用测量数据构建对角张量，采用典范多线性（CP）分解提取其横向列空间，实现隐蔽攻击。该方法未对AC模型做线性化简化，更贴合实际电网特性，易于规避坏数据检测。即使仅有部分传感器数据可用，方法仍具适应性。仿真验证了其有效性与优势。

解读: 该无参数FDIA攻击研究对阳光电源储能及光伏系统的信息安全防护具有重要警示价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该研究揭示的基于张量分解的隐蔽攻击手段，提示需在iSolarCloud云平台的状态估计模块中强化坏数据检测算法，特别是针对AC模型非线性特性的防护。建议在构网型G...

Kang Xiang · Huangying Wuab · Congji Zhang · Guopeng Chenb 等6人 · Solar Energy · 2025年10月 · Vol.299

摘要 随着全球能源需求的持续增长以及光伏（PV）技术的快速发展，太阳能光伏发电已成为可再生能源的重要支柱。然而，随着光伏组件集成密度和输出功率的不断提高，热管理问题日益突出，导致光电转换效率下降和使用寿命缩短。为解决上述问题，本研究提出了一种集热管理与能量收集功能于一体的复合式光伏系统，采用水凝胶结构实现高效散热，并集成铝-空气电池以实现同步降温与发电。实验结果表明，在太阳辐照强度为1200 W·m⁻²的条件下，该集成系统有效降低了光伏面板表面温度达19.25 °C，最大冷却效率达到44.35%...

解读: 该光伏热管理与能量回收复合系统为阳光电源SG系列逆变器的热设计优化提供重要参考。研究显示通过水凝胶结构实现19.25°C降温,可显著提升组件转换效率,这与我司1500V高功率系统的散热需求高度契合。铝空气电池的废热发电思路可启发PowerTitan储能系统的热管理创新,将冷却能耗转化为辅助电源。建议...

Hua Li · Yong Zhang · Yanping Yuan · Mingke Hu · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.346

摘要 热化学储能可为太阳能热利用提供高密度的季节性储热，然而传统的单盐反应器存在充电效率低和放电持续时间短的问题。为克服这些局限性，本研究提出一种多盐分层反应器，其中三种水合盐——溴化锶、蛭石-氯化钙复合材料和碳酸钾——按照充电温度由高到低的顺序排列。该分层结构利用各盐种不同的热力学特性，实现分阶段能量储存和延长的热量释放过程。在COMSOL Multiphysics中建立了耦合传热与传质的模型，用于模拟在变化的太阳能驱动入口温度条件下反应器的运行性能。在此类工况下，反应器达到平均90%的盐转化...

解读: 该多盐分层热化学储能技术为阳光电源储能系统提供了长周期热能存储新思路。其85.30%充能效率和1400分钟放热时长,可与ST系列PCS结合,构建光热-电化学混合储能方案,解决季节性能量平衡难题。分层配置的温度梯度控制理念可借鉴至PowerTitan液冷系统优化,通过分区温控提升电池寿命。该技术特别适...

Hao Wang · Weiding Wang · Yukai Liu · Yongquan Lai 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 光伏/热（PV/T）系统通过回收废热并降低光伏电池的工作温度，为提升能量转换性能提供了有前景的解决方案。数值模拟可进一步优化这些PV/T系统的性能。然而，目前报道的PV/T模型多采用简化假设，未能充分考虑太阳能电池局部区域的电-热耦合效应，因而难以准确反映其内在的物理机制。为解决这一问题，本文建立了一种基于漂移-扩散方程的钙钛矿PV/T系统新型光-电-热耦合数值模型。该模型能够在网格单元尺度上研究光学、电学与热学能量之间的能量转换机制。基于所建立的模型，通过一种改进的加权总效率评价指标，分...

解读: 该光-电-热三维耦合模型对阳光电源SG系列光伏逆变器及光伏热电联产系统具有重要价值。研究揭示的温度-效率关联机制可优化MPPT算法,通过实时温度补偿提升发电效率;环境温度每升高40°C导致8.45%效率损失的发现,为逆变器散热设计及降额曲线优化提供理论依据。模型中光照强度与最优流量的匹配策略,可应用...

Manli Zhaoa · Xinhua Zhang · C. James Hueng · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386

摘要 本文构建了一个实物期权模型，用于分析企业在用户侧储能项目中的投资决策。投资完成后，企业通过峰谷电价差获利。由于未来电价差存在不确定性，企业在做出不可逆投资的同时也面临是否延迟投资的权衡选择。政府试图通过为该类不可逆投资提供补贴来激励企业立即投资。然而，补贴政策可能在不确定的时间被启动或终止，因此企业在决策时面临额外的政策不确定性。我们推导出企业用于判断是立即投资还是继续持有投资期权的市场价格差阈值。为了验证并展示该模型的应用，我们收集了中国储能试点项目的实际数据作为案例。该数据集使我们能够...

解读: 该研究揭示补贴政策不确定性对用户侧储能投资决策的量化影响,对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的市场推广具有重要参考价值。研究表明30%补贴可降低39.8%投资门槛,建议公司结合实物期权模型优化储能系统经济性分析工具,在iSolarCloud平台集成峰谷价差预测与政策风险评估模块,...

Jian Liu · Jianwen Zhang · Zaiwu Gong · Donald C. Wunsch 等5人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383

摘要 随着风能和太阳能等可再生能源在电力系统中的渗透率不断提高，电网的安全稳定运行面临重大挑战。储能系统，特别是抽水蓄能水电（PSH），在平衡电力供需方面发挥着关键作用。传统的PSH经济调度问题解析研究通常假设发电和抽水速率的下限为零，以简化分析并求解多周期优化问题的解析解。然而，PSH固有的机械设计约束要求存在非零的最小流量以保证高效运行。本文分析了两种场景：仅拥有PSH的商户，以及同时拥有PSH和风电场的商户。在仅含PSH的场景中，四个解析确定的荷电状态（SOC）参考点将SOC范围划分为五个...

解读: 该条件动态规划调度策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究揭示的非零最小流量约束对调度策略的影响,可直接应用于优化我司储能系统的充放电控制算法。通过SOC分区参考点的解析解方法,能够提升iSolarCloud平台的多时段经济调度能力,特别是在光储联合优化场景中...

Yumei Zhang · Guoyuan Ma · Lei Wang · Tiantian Cui 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.333

摘要 在《基加利修正案》和碳中和背景下，基于二氧化碳的水源热泵系统具有显著的发展潜力。为了提升基于二氧化碳的水源热泵系统的制冷性能，本文提出了一种新型的集成水合物储能的二氧化碳系统。该系统利用相变潜热储能技术，旨在实现削峰填谷，并提高基于二氧化碳的水源热泵系统全年运行的能源效率。本研究搭建了一个小容量、集成水合物储能的二氧化碳水源热泵系统实验平台，并开展了制冷与冷量储存性能的实验测试。结果表明，改进后系统的制冷性能比传统系统约提高19.4%。此外，在冷量储存过程中，由于二氧化碳参与水合物生成反应...

解读: 该CO₂热泵水合物储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究中的相变储能削峰填谷策略与PowerTitan液冷储能系统的热管理优化方向一致,COP提升19.4%的性能改善为PCS热管理设计提供参考。跨临界/亚临界循环切换的预测控制模型可启发ESS多模式运行策略开发,特别是在极端温度环境...

Yuhan Li · Zhifeng Zheng · Yangge Guo · Xiaojing Cheng 等8人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392

摘要 热管理控制对质子交换膜燃料电池（PEMFC）的性能与耐久性具有重要意义。在大负载波动工况下，由于系统具有强非线性和时变时滞特性，热管理控制面临巨大挑战。为此，本文采用串级内模控制（IMC）方法，结合电流前馈控制，以提升宽范围负载变化下的跟踪性能及对时滞扰动的鲁棒性，同时降低系统时滞影响。此外，提出了一种针对恒温器和风扇的双内环串级IMC结构，以进一步增强系统鲁棒性，并引入改进型Smith预估器以改善时滞扰动的抑制能力。首先通过阶跃响应测试和白噪声扰动测试分别评估所提出控制策略的响应速度与鲁...

解读: 该燃料电池热管理控制技术对阳光电源氢能业务拓展具有重要参考价值。文中提出的级联内模控制(IMC)与电流前馈结合策略,可应用于公司充电桩及储能系统的热管理优化,特别是ST系列PCS在大功率波动场景下的温控精度提升。双内环级联IMC与改进Smith预估器的鲁棒性设计思路,可借鉴至SG逆变器的宽温度范围运...

Haoshu Tan · Juntao Li · Yinghao Meng · Lin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

SiC门极可关断(GTO)晶闸管被视为提高脉冲功率应用功率密度和效率的先进方案。全面研究循环脉冲应力下的长期退化和机理,器件重复承受5.0kA约40微秒正弦波脉冲应力。阈值栅极电流降低和栅极漏电流增加是主导退化模式。界面测量揭示SiC/SiO2界面阳极和栅极间定位的碳原子增强电子俘获是阈值电流不稳定性的主要原因。扫描电镜图像显示循环脉冲应力最终导致热失控以及阳极-栅极边界定位的空洞和裂纹形成。

解读: 该SiC GTO退化机理研究对阳光电源SiC器件可靠性评估有重要参考价值。阈值电流和界面缺陷退化机理分析可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的SiC器件选型和可靠性设计,提高长期稳定性。该研究对PowerTitan大型储能系统的脉冲功率应力评估和寿命预测有指导意义,可优化器件工作条件并延长使用寿命...

Yunren Luo · Jianhua Shi · Shuyi Chen · Haodong Chen 等14人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

摘要 硅异质结（HJT）太阳能电池的可靠性是延长其光伏系统寿命的关键。钠被认为是使用钠钙玻璃封装的光伏组件性能衰减的主要因素之一。本研究探讨了在湿热条件（DH，85 °C和85%相对湿度）下，未封装HJT太阳能电池因NaHCO₃引起的退化行为。Na⁺和H₂O在IWO薄膜晶界处的化学吸附可促进氧化铟向氢氧化铟的转化，导致载流子迁移率下降以及晶界势垒升高。此外，Na⁺穿过IWO薄膜扩散至HJT太阳能电池的钝化层，会恶化nc-Si:H的钝化效果，从而引起HJT太阳能电池效率的降低。研究发现，具有大晶粒...

解读: 该研究揭示HJT电池在湿热环境下钠离子诱导的IWO薄膜降解机制,对阳光电源SG系列光伏逆变器系统可靠性设计具有重要参考价值。研究发现大晶粒IWO薄膜可显著降低效率衰减(从71.4%降至36.6%),为iSolarCloud平台的组件衰减预测模型提供理论依据。建议在逆变器MPPT算法中加入组件湿热老化...

Huawei Liu · Yongqing Zhang · Qianghui Xu · Wei Han 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 长期储能与高效率的卡诺电池系统对未来碳中和能源体系的发展至关重要。本文提出一种集成CaO/Ca(OH)₂热化学储能、超临界CO₂布雷顿发电与热泵循环以及部分工业余热的卡诺电池系统。该系统通过有效转换热能、化学能与电能，不仅能够利用过剩电力，还可提供住宅供暖，并实现按需向电网再生电力。基于差分进化算法与HEATSEP框架，构建了多层次优化工作流程，以优化传热过程与运行条件，从而获得能量方面最优的系统构型。优化后的系统表现出优异的性能指标，能量效率达到49.19%，㶲效率为40.48%，往返效...

解读: 该卡诺电池系统结合热化学储能与超临界CO2循环,对阳光电源长时储能技术具有重要启示。其71.52%往返效率和热电联供模式可应用于ST系列储能系统优化,特别是工业园区场景。超临界CO2循环的高效能量转换理念可借鉴至PowerTitan液冷系统热管理设计。多级优化算法框架对iSolarCloud平台的储...

Yi Xiea · Wensai Maa · Disheng Jiang · Wei Lib 等8人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.398

准确估计电池的荷电状态（SOC）、温度分布状态（SOTD）和功率状态（SOP）对于保障现代储能系统（尤其是在电动汽车中）的安全性、效率和寿命至关重要。这些状态之间的交叉耦合动力学特性要求采用先进的建模与估计算法以提升系统性能与可靠性。在本研究中，选取电池组作为研究对象，构建了一种电-热耦合模型。其中，电气模型基于一阶等效电路模型，并扩展以考虑串并联结构关系，从而为热模型提供电气参数；热模型则建立了电池组内部产热与传热过程的详细框架，并将温度反馈至电气模型以校正其参数。随后，针对该模型设计了一种在...

解读: 该电池包多物理场在线监测算法对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。电热耦合模型可集成至iSolarCloud平台,实现SOC、温度场和SOP的精准联合估算(SOC误差≤1.52%,温度误差<1.32°C),显著提升储能系统BMS管理精度。三维温度场重建技术可优化液冷...

Qingjie Cui · Xiang Ma · Ziyi You · Xiaoping Yang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年2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...

Yayun Tang · Chengyan Zhang · Jie Ji · Hao Xi · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383

摘要 将光伏（PV）组件集成到建筑设计中不仅能够提升建筑美学，还有助于实现可持续的电力生产。然而，建筑集成光伏（BIPV）系统仍面临若干挑战，包括效率欠佳、废热未被有效利用、眩光问题以及空调系统高能耗等。本研究通过半透明BIPV/T幕墙（CW）系统与空气处理过程的协同运行，旨在解决上述问题，并提升建筑的热性能、电性能及采光性能。研究方法结合了基于能量平衡方程建立的热学与电学模型，以及采用光线追踪原理的光学模型。这些模型被实现在一个集成了Matlab、TRNSYS和DesignBuilder的动态...

解读: 该BIPV/T协同系统研究对阳光电源光储一体化方案具有重要启示。系统通过主动通风降低组件温度9.03°C、提升发电效率0.26%的技术路径,可与SG系列逆变器的MPPT优化算法协同,实时追踪温度变化调整工作点。建筑侧7.87%的综合能耗削减潜力,为ST系列储能PCS与HVAC系统深度耦合提供应用场景...