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用于1600V电动卡车和电动飞机动力系统的500-kW谐振开关电容变换器
500-kW Resonant Switched-Capacitor Converter for 1600-V Electric Trucks and Electric Aircraft Powertrain Application
Xiaoyan Liu · Maohang Qiu · Kevin Hobbs · Ahmed Dahneem 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
混合动力/电池驱动的电动卡车或飞机因可消除温室气体及有害气体排放而备受关注。兆瓦级电驱动系统中,1600-V电压平台相比传统400-V或800-V系统可减轻线缆重量并提升充电速度,更具优势。本文提出并研制了一款适用于该场景的500-kW三相交错谐振开关电容DC-DC变换器,详细分析了其工作原理及功率损耗,包括MOSFET、无源器件和母排损耗。提出了一种高效的高功率测试方法,并在额定工况下验证了样机性能。仿真与实验结果表明,该原型机峰值效率达99.1%,满载500-kW时效率为98.7%。
解读: 该500-kW谐振开关电容变换器技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。其98.7%满载效率和1600V高压平台设计可直接应用于大功率充电桩产品,减少线缆损耗并提升充电速度。三相交错谐振拓扑及详细的损耗分析方法(含MOSFET、无源器件、母排损耗)可优化ST系列储能变流器的DC-DC变换环...
利用聚光太阳能热能储存优化固体氧化物电解池:一种混合深度学习方法
Optimization of solid oxide electrolysis cells using concentrated solar-thermal energy storage: A hybrid deep learning approach
Hongwei Liua1 · Wei Shuaia1 · Zhen Yao · Jin Xuan 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 固体氧化物电解池(SOEC)是一种将CO2和H2O转化为合成气的前沿技术,具有显著的经济与环境效益。然而,该过程需要大量的高温热量输入,传统上依赖电能供给。本研究提出一种创新方法,利用聚光太阳辐射作为SOEC的可再生热源,并通过集成热能储存(TES)系统来应对太阳辐射固有的波动性挑战。我们构建了一种混合模型,将多物理场仿真与深度学习算法相结合,能够在实时直法向辐照度条件下快速优化电解过程。研究结果表明,在系统架构中引入TES后,SOEC入口处的温度变化率显著降低了53%,从而确保了运行的稳...
解读: 该研究将光热储能与固体氧化物电解耦合的深度学习优化方法,对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要借鉴价值。其热能存储系统可降低53%温度波动率的控制策略,可应用于我司储能系统的热管理优化;混合多物理场仿真与深度学习算法的实时优化框架,可增强iSolarCloud平台的预测性维护...
固体氧化物电解池动态运行下热中性目标的多目标优化:一种混合建模方法
Multi-objective optimization of SOEC performance in dynamic operation: a hybrid modelling approach towards thermal neutrality
Haitao Zhu · Jing Zhu · Peiwang Zhu · Jin Xuan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.337
摘要 间歇性可再生能源可能导致固体氧化物电解池(SOECs)内部产生热振荡,从而影响其结构完整性和运行安全。本文构建了一个管状SOEC的数值模型。在准阶跃电压响应条件下,观察到单电池模型可在0.5秒内快速从一个稳态过渡至另一个准稳态,同时保持产热稳定,表明稳态数据可用于预测动态状态下的性能表现。本文提出一种融合了经实验数据验证的多物理场仿真模型、深度神经网络与遗传算法的混合建模方法,用于评估SOEC在稳定热工况下的性能表现,尤其适用于接入波动性可再生能源输入的情形。在维持热中性的前提下,比较了四...
解读: 该SOEC动态运行多目标优化技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。文中针对间歇性可再生能源引起的热振荡问题,提出的混合建模方法(多物理场仿真+深度神经网络+遗传算法)可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的热管理优化。特别是其四种控制策略对比和准稳态快速响应(0.5s)的研究思路,可...