Magui Mam · Elie Solai · Tommaso Capurs · Amelie Danlo 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 锂离子电池技术的快速发展伴随着新能源存储时代在各个领域的到来，例如交通（电动汽车）、电力生产与调度。随着对更高性能、更长寿命和更高安全性的需求不断增长，开发复杂的建模方法已成为预测和优化电池行为的关键工具。本综述整合了当前锂离子电池建模领域的最新进展，涵盖从颗粒级模拟到电池包级热管理系统的多个尺度，涉及粒子尺度的简化方法、微观尺度的电化学模型以及包含热效应和产热预测的电池尺度电气模型。此外，作者强调了将高精度的基于物理机制的模型与热力学方法（如电化学-热耦合模型）相结合的日益增长趋势，以全...

解读: 该多尺度锂电池建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。电化学-热耦合模型可优化BMS热管理策略,提升电池安全性和寿命预测精度。粒子级到Pack级的多尺度仿真方法可指导储能系统热失控防护设计,增强iSolarCloud平台的预测性维护能力。该建模框架亦可应用于充...

Zhong Wang · Chao Tang · Yixin Wang · Liang Zhou 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 小型风能收集装置在驱动低功耗传感器、照明设备、机器人及其他电器方面具有广阔的应用前景。然而，传统的电磁发电机在小型化收集装置及低频条件下面临诸多挑战。介电弹性体发电机（DEGs）能够在小变形条件下实现能量收集，并具备微型化的潜力。受生物肌腱和肌肉中观察到的弹性能量存储与回收机制的启发，我们提出了一种提高DEG能量转换效率的方法。通过建立用于计算能量收集过程中能量流动的机电模型，我们系统地研究了DEG在不同工况下的能量收集原理以及弹性能量存储与回收在提升效率中的作用。在此理论基础上，我们设计...

解读: 该介电弹性体发电机的弹性储能与能量回收机制,为阳光电源储能系统提供创新启发。其小变形高效能量转换原理可应用于ST系列PCS的机械-电能耦合优化,特别是在低频振动能量捕获场景。弹性储能机制与PowerTitan储能系统的能量管理策略具有协同潜力,可探索用于分布式微能量采集单元,为iSolarCloud...

Fan He · Matthew Leach · Michael Short · Yurui Fan 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 能源储能在未来电力系统中具有重要作用。然而，电网级储能于电力系统乃至整个社会经济系统中的作用尚不明确。本文构建了一种基于Copula函数的整体系统模型，以探究电网级储能的经济与环境效应，从而为微观和宏观层面的决策提供支持。该模型将电力系统优化模型与投入产出模型相耦合，并嵌入Copula函数以刻画电力需求、排放约束以及部门细分所带来多重且相互关联的不确定性。本文以2025年的中国和英国为案例，考虑不同的储能技术（抽水蓄能、电池储能、飞轮储能），分析不同电力系统与经济结构下的差异。研究发现，增...

解读: 该研究验证了储能系统在电力系统优化和碳减排中的关键作用,与阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能解决方案的战略定位高度契合。研究揭示的储能-可再生能源协同效应,为我们的光储一体化方案(SG逆变器+ST储能)提供了理论支撑。基于Copula模型的多重不确定性分析方法,可启发iSolarClo...

Jiahua Konga1 · Maziar Jafarib1 · Yixiao Huang · Qinggang Houa 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 近年来，钙钛矿和有机太阳能电池等新兴光伏技术展现出显著的光电转换效率（PCE），然而其性能与稳定性在很大程度上依赖于高效的电荷传输层（CTLs）。由于具备可调的光电特性、增强的载流子迁移率以及优异的界面工程能力，包括量子点（0维）、纳米线/纳米管（1维）和纳米片（2维）在内的低维半导体纳米杂化材料，已成为下一代电荷传输层的有力候选者。本文系统综述了低维半导体纳米杂化材料在电荷传输层中的最新研究进展，重点聚焦于其结构设计、电荷传输机制及其在新兴光伏器件中提升性能的作用。我们讨论了优化纳米杂化...

解读: 该低维半导体纳米杂化材料技术对阳光电源光伏逆变器及储能系统具有重要应用价值。文章聚焦的电荷传输层优化策略,如能带工程、缺陷钝化等,可启发SG系列逆变器在钙钛矿等新型光伏组件适配中的MPPT算法优化。量子点、纳米线等材料的高载流子迁移率特性,与公司SiC/GaN功率器件的低损耗理念契合,可为三电平拓扑...

Quanlin Lenga · Tao Wanga · Defeng Linb · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 为了充分利用光伏阵列的输出特性以诊断其故障类型，本文提出了一种基于可分裂组织型P系统的光伏阵列故障分类方法。首先，建立光伏阵列的仿真模型，提取最大功率点处的电压和电流、P-V曲线中所有峰值点功率值之和以及填充因子作为特征量；随后将这些特征与构建的特征库进行比对，并在消除环境因素影响后，将其作为光伏阵列故障分类方法的输入。其次，提出一种改进的自适应密度的基于密度的空间聚类算法（DBSCAN）用于样本聚类。然后，根据聚类结果构建基于可分裂组织型P系统的故障分类模型，并执行推理算法。最后，依据推...

解读: 该光伏阵列故障分类方法对阳光电源SG系列逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。论文提出的基于P-V曲线特征提取(最大功率点电压电流、峰值功率和、填充因子)与自适应聚类算法,可直接集成到逆变器MPPT优化模块,实现故障实时诊断。该方法相比传统机器学习算法准确率更高,可增强iSol...

Minrui Gu · Zheng Wang · Zhiwei Li · Yinzhen Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月

摘要：三相四桥臂（TPFL）逆变器供电的电机驱动系统有一个额外的桥臂，可在故障条件下提供冗余电流路径。因此，TPFL逆变器供电的电机驱动系统在高可靠性应用中受到了广泛关注。为了最大程度减少诊断带来的不利影响，即误诊和转矩扰动，针对发生开路故障的TPFL供电永磁同步电机（PMSM）驱动系统，提出了一种免诊断自容错方案。研究发现，在故障情况下，TPFL逆变器供电的PMSM驱动系统中d/q轴电流控制器与零序电流控制器之间的冲突会导致转矩脉动。为解决该问题，在零序电流控制路径中设计了一个特征频率陷波器，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项三相四桥臂逆变器容错技术对我们在高可靠性应用场景中具有重要战略价值。该技术通过增加冗余桥臂实现了无需故障诊断的自容错运行，这与我们在光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统中对高可靠性的追求高度契合。 技术创新点在于解决了传统容错方案中故障诊断延迟、误诊断和控制重构...

Qiong Liua · Ye Guoa · Tong Xub · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 基于逆变器的电压无功控制在主动配电网（ADN）中调节电压和最小化功率损耗方面发挥着关键作用。然而，将深度强化学习（DRL）应用于该任务面临的一个主要挑战是ADN中量测设备部署有限，导致系统状态不完全可观测以及奖励信号未知的问题。为解决这些问题，本文提出了一种具有保守评论家（conservative critic）和代理奖励（surrogate reward）的鲁棒DRL方法。该保守评论家利用分位数回归技术，基于不完全可观测的状态估计出保守的状态-动作值函数，从而有助于训练出更具鲁棒性的策...

解读: 该鲁棒深度强化学习方法对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器的Volt-Var控制具有重要应用价值。通过保守critic和代理奖励机制,可在配电网测点有限(仅10%节点可测)条件下实现电压调节和网损优化,契合实际工程部署约束。该技术可增强PowerTitan储能系统在部分可观测环境下的自适...

Zihui Wanga1 · Yanbing Jiaa2 · Xiaoqing Hana3 · Peng Wangb4 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.394

摘要 随着分布式光伏（PV）在配电网（DNs）中的渗透率不断提高，评估光伏承载能力（PVHC）以确保配电网安全运行变得至关重要。本文提出了一种数据驱动的分布鲁棒联合机会约束（DRJCC）配电网光伏承载能力评估框架。首先，引入基于时空注意力、投影、监督和Transformer架构的生成对抗模块，构建一种增强型时间序列生成对抗网络（ATS-GAN）。该网络通过在联合训练过程中融合监督学习与无监督学习，能够更好地捕捉光伏与负荷功率的时空特征。随后，利用ATS-GAN构建以生成器神经网络所诱导分布为中心...

解读: 该分布鲁棒联合机会约束光伏承载力评估技术对阳光电源SG系列逆变器和ST储能系统的配置优化具有重要价值。论文提出的ATS-GAN时空特征捕捉方法可应用于iSolarCloud平台,提升多点分布式光伏出力预测精度。分布鲁棒优化框架能指导PowerTitan储能系统在配电网中的容量配置,通过联合机会约束降...

Bence Szi · Martin János Mayer · Viktor Jozs · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 为了避免电解液发生热致沉淀，钒氧化还原液流电池的电解液温度应维持在5–40 °C之间。因此，必须配备在线热管理系统，而这会影响电池的效率。本文进行了详细的热分析，考虑了集装箱结构、内部热辐射、全球辐照度以及系统与环境之间的热交换关系，并在全球八个不同气候条件的气象站开展了研究。为满足安全运行阈值要求，采用了一种混合式热管理系统以最小化加热和冷却的能量消耗，该系统包括控制风门、冷却风扇、空调设备以及电解液的加热与冷却回路。仿真分别在一年中最冷和最热的连续10天内进行，以确定所需的保温层厚度以...

解读: 该钒液流电池热管理研究对阳光电源PowerTitan储能系统具有重要参考价值。文章提出的混合热管理策略(风冷+空调+电解液温控)可应用于ST系列PCS的温控优化,特别是极端气候下的能效管理。研究显示热管理系统在极热条件下消耗达11%输入功率,这为阳光电源储能系统在全球不同气候区的部署提供了热设计依据...

Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 作为混合储能系统（HESS）电动汽车中一种流行的能量管理策略（EMS），模型预测控制（MPC）易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆（LSTM）网络进行轨迹预测，从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层，针对HESS提出了一种数据驱动预测控制（DeePC）方法，以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配，并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同，DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...

解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...

Wei Dai · Yiwei Tao · Hui Liu · Tonni Agustiono Kurniawan 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 太阳能道路（SRs）在推动交通领域的城市能源转型以及缓解城市光伏用地稀缺方面具有潜力，但其并入电力系统会使交通网与电网紧密耦合，在SR出力存在不确定性的情况下带来安全挑战。本文提出了一种针对含太阳能道路的耦合电-交通系统（CPTS）的鲁棒调度方法，以应对多种不确定性。该方法构建了改进的交通分配模型（ETAM），用于协同优化SR的发电效益和用户出行成本，从而形成CPTS的联合最优潮流模型。所提两阶段鲁棒调度模型考虑了太阳辐射、交通需求和电力负荷的不确定性：第一阶段确定储能（ES）单元的运行方...

解读: 该光伏道路双层鲁棒调度技术对阳光电源储能与充电业务具有重要价值。论文中交通-电力耦合系统的不确定性优化方法,可直接应用于ST系列储能变流器与PowerTitan系统的多场景调度策略。其两阶段鲁棒模型能增强iSolarCloud平台的预测性维护能力,优化光储充一体化场站在辐照度、负荷、交通流量多重不确...

Tabrez Qureshi · Khursheed Ahmad Sheikh · Mohammad Mohsin Khan · Harveer Singh Pali 等5人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.227

摘要：热电发电机利用人体热量为可穿戴电子设备供电，在开发用于健康与环境监测的自维持可穿戴系统中具有关键作用。本研究聚焦于在确保用户舒适性的前提下，优化由体热驱动的可穿戴热电发电机的输出功率，重点在于减少热量损失、维持热电材料两端显著的温差，并设计紧凑型发电机。研究考察了在手腕、上臂和胸部等多个身体部位配备温度调控热表面的情况，并在跑步和步行等活动过程中记录了发电功率。结果表明，在夏季条件下，配备散热片银质导热片和硅胶绝缘材料的上臂热电发电机发电效果最佳，峰值电压达到71.2毫伏。此外，本研究还评...

解读: 该热电发电技术对阳光电源储能及充电桩产品具有启发价值。研究中温差管理、热损优化和功率提取策略可借鉴至ST系列PCS的热管理系统,通过优化散热器布局和绝缘设计提升功率器件效率。上臂位置最优发电的空间布局思路,可应用于充电桩和PowerTitan储能柜的温度传感器优化配置,实现精准热点监测。该微功率采集...

Ian Wolde · Ignacio Calderón-Vásquez · Matias Molin · Nicolas Pailahueque 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 太阳能干燥是一种有效减少食品保鲜过程中化石燃料消耗的技术。然而，其可靠性受太阳辐射可用性的限制。集成热能储存（TES）可以通过延长系统在峰值日照时间之外的运行时间来提高系统效率。利用具有高热容的工业副产品（如冶金矿渣）作为TES材料，为热能储存提供了一种有前景的替代方案。然而，太阳能集热器与TES的集成仍面临挑战，因为系统性能依赖于系统配置和运行策略。本研究针对猕猴桃片的太阳能干燥系统，开展了一项结合太阳能空气集热器与填充床式TES装置的参数分析。基于经实验数据验证的数学模型，评估了三种不...

解读: 该太阳能干燥与储能系统研究对阳光电源ST系列储能变流器及工商业光伏解决方案具有重要参考价值。文中提出的热能储存与太阳能集热器集成优化策略,与我司PowerTitan储能系统的能量管理逻辑高度契合。通过流量切换策略实现40.53%成本降低的研究结论,可启发SG系列逆变器在农业光伏场景中的MPPT优化算...

Kehinde Temitope Alao · Syed Ihtsham Ul Haq Gilani · Kamaruzzaman Bin Sopian · Taiwo Onaopemipo Alao 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.292

摘要 有效的热管理对于提升光伏（PV）系统的性能和寿命至关重要。本综述探讨了辐射冷却技术的最新进展，重点关注热涂层、光子结构以及新兴材料在显著提高光伏效率方面的应用。与以往主要聚焦于实验室尺度研究的综述不同，本文进一步探讨了大规模可行性、实际应用场景以及技术经济性等方面的议题——这些问题是实现技术落地的关键，但在先前的研究中尚未得到充分讨论。本文强调了由人工智能驱动的优化技术以及可适应性冷却材料的发展，为辐射冷却技术在下一代光伏系统（如叠层太阳能电池和钙钛矿太阳能电池）中的集成提供了更广阔的视角...

解读: 该辐射冷却技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要应用价值。通过热管理优化可提升SG系列逆变器功率器件效率,降低SiC/IGBT模块热应力,延长系统寿命。文中提出的AI优化冷却策略可集成至iSolarCloud平台,实现预测性热管理。辐射涂层技术可应用于1500V高压系统散热设计,提升MPPT效率。钙...

Shiwei Zhang · Xingyu Zheng · Daitian Chena · Yao Huang 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 电动汽车的快速发展对锂离子电池的热管理系统提出了更高要求，以应对高倍率充放电带来的挑战。本研究开发了一种创新的电池热管理系统（BTMS），该系统集成了具有复合吸液芯结构的超薄均热板（UTVC），以增强散热能力并提高温度均匀性。本工作的独特贡献在于设计、制造和应用一种结合铜网与烧结铜粉的复合吸液芯结构，从而实现优异的毛细性能。本文系统研究了UTVC的热性能、复合吸液芯的毛细上升行为，以及BTMS在不同工况下的冷却效率。实验结果表明，在3C放电倍率下，集成UTVC的BTMS可使电池表面最高温度...

解读: 该超薄均温板电池热管理技术对阳光电源储能系统及充电桩产品具有重要应用价值。PowerTitan储能系统在大倍率充放电工况下,采用复合毛细结构均温板可降低电芯表面温度21.9%,显著提升温度均匀性,有效抑制热点形成,延长电池寿命。该技术可优化ST系列PCS的电池热管理方案,提升3C以上倍率工况的安全性...

Junzhe Shia · Ulf Jakob FløAarsnes · Shengyu Taoa · Ruiting Wanga 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 燃料电池（FC）/电池混合系统在实现零排放公交、卡车、船舶和飞机方面已引起广泛关注。对于此类混合系统而言，在线能量管理系统（EMS）至关重要，它能够控制能量流动并确保系统的最优运行性能。关键考虑因素包括燃料效率以及缓解燃料电池和电池的老化退化。本文提出了一种面向健康状态的多堆燃料电池与电池混合系统的能量管理系统。所提出的EMS采用混合整数二次规划（MIQP）方法，独立控制混合系统中的每个燃料电池堆，即基于MIQP的单堆控制（ISC），从而显著降低燃料成本以及燃料电池和电池的退化程度。所提方...

解读: 该健康感知能源管理技术对阳光电源储能及充电桩产品具有重要价值。文中多堆栈独立控制策略可应用于ST系列PCS的电池簇管理,通过MIQP优化算法实现电池衰减降低4%、能效提升22%。其快速求解特性(比DP快2243倍)适配iSolarCloud平台实时调度需求。该方法可延伸至充电站多枪协同控制,降低设备...

Joseph Elio · Ryan James Milcarek · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 由于全球电力需求持续增长，而发电能力并未相应提升，必须进行转变以确保电力需求更好地匹配电力供应。通过在基于事件的需求响应项目中利用电池储能系统，可以推动实现这一转变。本研究评估了电池储能系统的最优调度、容量配置及控制策略，旨在确定在参与基于事件需求响应的606个工商业设施中，电池储能系统投资的最小化折现回收期。目前针对工商业设施中独立运行的表后电池储能系统的研究较为有限。关键研究结果表明，参与基于事件的需求响应对于实现可行的折现回收期至关重要，在多个设施中该回收期可低至4.75年。此外，本...

解读: 该研究针对工商业储能系统优化调度与需求响应的结合,对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能解决方案具有重要参考价值。研究验证了事件型需求响应可将投资回收期缩短至4.75年,峰值需求超80kW的场景回收期可控制在20年内。这为阳光电源工商业储能产品的市场定位、容量配置策略及iSolarClo...

Miguel Heleno · Paul Lesur · Alexandre Moreir · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 本文提出一个分析框架，用于在公平能源政策干预背景下，整合并网后端电表后储能系统与屋顶光伏的联合部署及其相关收益流。我们通过引入储能元件并采用更贴近现实的太阳能补偿机制（例如净计费机制，net-billing），对Justice40优化模型进行了扩展。净计费机制允许不同时段的收益差异，从而提升电表后储能设备的经济可行性。扩展后的模型涵盖了户用级光伏与储能协同部署，并将其与现有干预措施（如房屋节能改造、仅安装屋顶光伏、社区太阳能和社区风电）一并纳入统一框架。我们提出了一种创新的近似方法，能够在...

解读: 该研究为阳光电源ST系列储能变流器和户用光储一体化方案提供重要应用场景。论文提出的净计费机制下储能优化部署模型,可直接应用于PowerTitan等储能系统的能量管理策略优化,通过时序收益差异化实现经济性提升。其创新的储能运行近似算法在保持计算效率的同时捕获收益流,对iSolarCloud平台的智能调...

Jingyan Wang · Hongjun Xiang · Hao Jing · Yijiang Zhu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 利用涡激振动压电能量收集器（VPEHs）从环境中捕获风能以驱动传感器，是一种具有前景的技术。以往大多数学者仅考虑均匀风场，即采用风湍流的平均值，而忽略了实际风环境中脉动分量的影响。这可能导致无法准确预测VPEHs在真实环境下的工作性能。为解决这一问题，本文基于概率密度演化方法（PDEM）建立了一种针对VPEHs的随机分析方法。将升力系数和阻力系数视为随机变量，随后通过数值分析与风洞实验，研究了不同来流风湍流条件下VPEHs的随机响应特性。结果表明，所提出的随机分析方法计算得到的置信区间和概...

解读: 该涡激振动压电能量采集技术对阳光电源风电变流器及分布式传感系统具有应用价值。研究中的随机风场建模方法可借鉴用于优化SG风电变流器的MPPT算法,提升湍流工况下的功率追踪精度。压电能量采集技术可为风电场分布式传感器供电,配合iSolarCloud平台实现免维护监测。基于概率密度演化法的可靠性设计思路,...

Hangyu Wang · Shukai He · Jie Yan · Shuang Han 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.337

摘要 克服由尾流效应引起的功率损失对于提高运行中风电场的效率至关重要。风电场流动控制是实现这一目标的关键方法。然而，包括风速和风向变化在内的动态风况以及环境不确定性，给有效的流动控制带来了重大挑战。为应对这些挑战，本文提出了一种基于深度强化学习并考虑动态风的风电场流动控制方法。首先，从LiDAR测量数据中提取动态风波动特征，构建了全面的数据集。随后，开发了一种以动态风作为输入、通过偏航角调整最大化风电场输出功率的流动控制方法。最后，引入双延迟深度确定性策略梯度（Twin Delayed Deep...

解读: 该深度强化学习风电场流控技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。TD3算法的实时优化与在线学习机制可应用于ST系列PCS的动态功率调度,通过经验回放处理新能源波动不确定性。动态风况建模思路可迁移至PowerTitan储能系统,结合iSolarCloud平台实现风光储协同控制,优化多能互补场景下的功率...