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基于相变聚光长延时特性的PV-PCM-TE高效功率转换系统
Efficient Power Conversion Using a PV-PCM-TE System Based on a Long Time Delay Phase Change With Concentrating Heat
Ning Wang · Jian Tang · Heng-Sheng Shan · Hong-Zhi Jia 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种集成侧壁热电转换（TE）的PV-PCM-TE光伏/相变/热电自供电系统。该系统通过设计智能控制电路，利用实时温度追踪技术智能切换TE工作模式，有效利用相变材料的聚光热特性，提升了光伏系统的能量转换效率。
解读: 该研究探讨了光伏系统与相变材料及热电转换的集成，核心在于提升光伏组件的热管理与能量回收效率。对于阳光电源而言，该技术在短期内难以直接应用于组串式或集中式逆变器，但其热管理思路对iSolarCloud智能运维平台下的组件热特性分析具有参考价值。在户用光伏或分布式光伏领域，若未来光伏组件集成热电回收成为...
封装相变材料功率模块的瞬态热特性表征与过载能力评估
Transient Thermal Characterization and Assessment of Power Module With Encapsulated Phase Change Material Toward Overload Capability
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
为缓解过载工况下的瞬态热冲击，本文提出利用相变材料（PCM）作为热管理方案，通过增强热容量确保功率模块处于安全工作区。尽管PCM具有潜力，但其在功率模块中的集成仍面临成本高昂、工艺复杂等挑战。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如PowerTitan储能系统、组串式逆变器及风电变流器）具有重要意义。在电力电子设备追求高功率密度和频繁过载运行的趋势下，传统散热方案往往受限于稳态设计，导致瞬态过载能力不足。引入相变材料（PCM）技术可显著提升模块在短时过载下的热缓冲能力，从而减小散热器体积，提升系...
面向正常与短时过流工况的功率模块双模热管理
Dual-Mode Thermal Management of a Power Module for Normal and Short-Term Overcurrent Operation
Jinpeng Cheng · Liyu Yao · Hao Feng · Xu Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
在功率模块中集成相变材料（PCM）可缓解短时过流引起的温度激增，但会阻碍正常运行时的散热。本文针对半桥SiC MOSFET功率模块的三维回路封装设计，提出了一种双模热管理方法，通过将PCM置于热传导路径之外，有效平衡了正常散热与过流保护需求。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。随着SiC器件在高性能逆变器中的普及，功率密度不断提升，短时过流能力成为系统可靠性的关键瓶颈。该双模热管理方案通过优化封装热路径，可在不牺牲正常工况散热效率的前提下，显著提升系统应对电网故障或瞬时过载的能力。建议研发团队在...
耦合潜热的可逆太阳能加热与辐射冷却用于自适应热调控
Reversible solar heating and radiative cooling coupled with latent heat for self-adaptive thermoregulation
Qin Ye · Na Guo · Meijie Chen · Renewable Energy · Applied Physics Letters · 2025年3月 · Vol.126
被动式太阳能加热与辐射冷却因其无需电力的优势在降低全球能耗方面备受关注。然而，静态单一的辐射冷却或太阳能加热在寒冷或炎热天气下易导致过度冷却或过热。为此，本研究提出一种将潜热存储/释放与可逆太阳能加热-辐射冷却耦合的自适应热调控策略。利用商用形状记忆合金，在高太阳反射率（R¯solar＝0.95）与高热发射率（ε¯LWIR＝0.93）的辐射冷却模式和高太阳吸收率（α¯solar＝0.92）与低热发射率（ε¯IR＝0.08）的加热模式间实现临界温度下的自适应切换。引入高导热相变材料，凭借约1的潜热...
解读: 该自适应热调控技术对阳光电源户外储能与光伏系统具有重要应用价值。PowerTitan大型储能系统及SG系列逆变器在户外运行时面临严峻的温控挑战，传统主动散热耗能显著。该研究提出的可逆太阳能加热-辐射冷却耦合相变材料方案，可应用于储能柜体与逆变器外壳设计：高温时自动切换至高反射率（0.95）辐射冷却模...
优化光伏性能：相变材料集成的三重研究
Optimizing photovoltaic performance: a tripartite investigation of phase change material integration
Ajithkumar Sitharaj · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年9月 · Vol.36.0
光伏（PV）系统的效率显著受到太阳辐照度、面板温度以及热管理技术等因素的影响。本研究开发了一种先进的光伏-相变材料（PV-PCM）系统，通过掺杂纳米材料的相变材料实现高效热调控，从而提升光伏发电效率。实验装置位于印度泰米尔纳德邦哥印拜陀的KPR工程与技术研究所（10°57′N，76°59′E），由三个相同的5W光伏组件构成，每个组件分别集成了不同的相变材料：一种使用石蜡，另一种采用与石墨烯复合的格劳贝尔盐（Na₂SO₄·10H₂O），第三种则包含Na₂SO₄·10H₂O、石墨烯（Gr）和氧化铝（...
解读: 该纳米增强相变材料热管理技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究证实通过Na₂SO₄·10H₂O-石墨烯-Al₂O₃复合PCM可降低组件温度2℃、提升发电效率0.7-1.2%,这与我司MPPT优化算法形成协同效应。建议在大型地面电站SG系列逆变器配套方案中,结合iSolarCloud平...
太阳能驱动相变材料-热电耦合系统传热强化研究
Research on heat transfer enhancement of solar-driven phase change materials-thermoelectric coupling systems
Xiaoxiao Yua1 · Jiawei Wanga1 · Zihua Wu · Lan Dong 等7人 · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287
摘要 相变材料-热电发电机（PCMs-TEG）耦合系统是一种实现稳定且高效发电的有效技术。然而，PCMs-TEG系统的低传热性能限制了其热能存储与发电能力。本研究通过嵌入铜网来提升相变材料（PCMs）的传热能力。实验结果表明，增加铜网能够减小PCMs两端的温度差，并缩短温度平衡时间。有趣的是，热能存储能力与传热性能之间存在一种竞争关系，这种关系实际上对PCMs-TEG耦合系统的发电性能产生不利影响。此外，降低PCMs与TEG之间的界面热阻可使发电性能提高41.4%。在铜网与导热界面材料的协同作用...
解读: 该PCMs-TEG耦合系统研究对阳光电源储能产品线具有重要价值。铜网强化传热技术可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的热管理优化,降低界面热阻提升41.4%发电性能的方案,可借鉴于SiC/GaN功率器件散热设计。多物理场耦合分析方法对三电平拓扑热-电协同优化有启发意义。相变储能与光伏...
通过将相变材料封装为红细胞形状提升储热罐性能的研究
Study on the performance improvement of thermal storage tank by encapsulating PCM in the shape of red blood cells
Wei Li · Zihan Gao · Shida Liu · Jing Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388
摘要 能源存储因其在平衡能源供需、减少可再生能源不稳定性以及提高能源效率方面的潜力而受到越来越多的关注。相变材料（PCM）被用于增强储热罐的热性能。然而，传统的PCM应用面临传热效率低的问题。红细胞（RBC）形状的封装PCM可能克服这一缺陷。本文采用实验与数值模拟相结合的方法，对RBC形状封装PCM储热罐和球形封装PCM储热罐在蓄热与放热时间、有效放热量、温度分层、理查德森数（Richardson number）以及能量效率等方面进行了研究。结果表明，RBC形状封装PCM储热罐的平均完全熔化时间...
解读: 该红血球型相变材料封装技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究显示RBC型PCM相比球形封装熔化时间缩短44.73%,热传递效率显著提升,可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化。通过改进相变材料封装形态,能提升ST系列PCS温控性能,增强温度分层效果,提高能量利用率7.5%。该技术...
受生物启发的重力导向组装铜纳米片互锁支架：各向异性的形状自适应相变复合材料用于太阳能-热能转换与热管理
Bioinspired interlocking copper nanosheet scaffolds via gravity-directed assembly: Anisotropic shape-adaptive phase change composites for solar-thermal conversion and thermal management
Pan Guo · Weiguo Chena · Junyu Lua · Ligang Zhang 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.343
摘要 相变材料（如石蜡）在热能存储方面具有广阔前景，但存在导热系数低以及熔融过程中结构不稳定的问题。本文报道了一种受生物启发的重力导向组装方法，用于制备形状自适应的相变复合材料，该方法将铜纳米片集成到聚二甲基硅氧烷（PDMS）基体中，形成类似贻贝结构的互锁层状支架。 hierarchical 铜纳米片网络使面内导热系数提升至4.27 W·m⁻¹·K⁻¹（是纯石蜡的20倍），并具有5:1的各向异性比，实现了快速的横向热扩散。PDMS基体赋予材料柔韧性和形状自适应能力，而互锁的铜纳米片则对熔融石蜡起...
解读: 该仿生铜纳米片相变复合材料技术对阳光电源储能及光伏系统具有重要应用价值。其84.8%光热转换效率和4.27 W·m⁻¹·K⁻¹导热系数可优化PowerTitan储能系统的热管理性能,降低PCS功率模块温升。柔性形状自适应特性适用于SG系列逆变器复杂散热结构,特别是1500V高压系统的SiC/GaN器...
太阳能热泵与集热器及基于相变材料的热能储存系统在供热应用中的集成进展与挑战
Progress and challenges in the integration of solar heat pumps with thermal collectors and PCM-based thermal energy storage systems for heating applications
Sajid Abbas · Atazaz Hassan · Jinzhi Zhoua · Emmanuel Bisengiman 等7人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301
摘要 实现碳中和与全球碳达峰目标最流行且最具前景的方法之一是太阳能辅助热泵系统（SAHP），该系统具有二氧化碳（CO₂）排放量低和能源效率高的优点。通过将高效热泵（HP）与太阳能集热器（STC）以及具有高蓄热密度的相变材料（PCM）相结合，可显著提升其性能。因此，将热泵系统与热集热器及基于相变材料的热能储存（TES）系统耦合的技术引起了广泛关注。本研究对SAHP系统结合太阳能热集热器（STCs）和相变材料（PCM）系统在设计、发展与应用方面的最新进展进行了全面且及时的综述。本文还聚焦于PCM封装...
解读: 该太阳能热泵与相变储能集成技术对阳光电源储能系统具有重要启示。文中PCM热储能与太阳能协同的思路可应用于ST系列PCS的热管理优化,通过相变材料提升PowerTitan储能系统的温控效率和低温性能。智能控制技术的融合与iSolarCloud平台的预测性维护能力高度契合,可开发针对冷热电三联供场景的G...