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高倍率锂离子电池早期内部短路电阻识别的电流曲线优化
Current Profile Optimization for Accurate Early-Stage Internal Short Circuit Resistance Identification of High-Rate Lithium-ion Batteries
Guanzheng Li · Bin Li · Guirong Lu · Shuai Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
高倍率锂离子电池广泛应用于电动汽车及调频储能电站，但易产生锂枝晶引发内部短路（ISC），导致热失控。本文提出一种电流曲线优化方法，旨在实现早期ISC电阻的精确识别，为电池安全预警提供关键指标，对提升储能系统安全性具有重要意义。
解读: 该研究对于阳光电源PowerTitan和PowerStack等大型储能系统至关重要。作为全球储能领先企业，电池安全是核心竞争力。通过优化电流激励曲线实现ISC早期精准识别，可直接集成于阳光电源的BMS（电池管理系统）算法中，显著提升系统在调频等高倍率工况下的故障预警能力，降低热失控风险。建议研发团队...
基于多元多尺度样本熵的储能电站电池内部短路故障诊断
Internal Short-Circuit Fault Diagnosis for Batteries of Energy Storage Stations Based on Multivariate Multiscale Sample Entropy
Chao Li · Kaidi Zeng · Bin Li · Guanzheng Li 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
电池储能站（BESS）中锂离子电池（LIBs）的安全性正受到越来越多的关注。为确保电池储能站的安全运行，有必要检测可能导致火灾或爆炸的电池内部短路（ISC）故障。本文提出了一种基于多元多尺度样本熵（MMSE）的电池早期内部短路故障诊断方法。该方法利用电池的电压、电流和温度来提取故障特征。采用小波去噪方法提高多元多尺度样本熵的性能。提出自适应阈值来诊断早期内部短路故障并防止误诊断。最后，通过内部短路故障实验和电池过充实验验证了所提出的早期内部短路诊断方法的有效性。利用实际电池储能站运行数据验证了该...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于多元多尺度样本熵（MMSE）的锂电池内短路故障诊断技术具有重要的应用价值。当前，我司储能产品线涵盖工商业储能和大型储能电站解决方案，电池安全监测是系统可靠性的核心痛点。该技术通过融合电压、电流、温度等多维数据进行早期故障预警，与我司现有BMS系统形成技术互补，...
基于充电容量差异分析的钠离子电池内部短路无模型定量诊断
Model-Free Quantitative Diagnosis of Internal Short Circuit for Sodium-Ion Batteries With Charging Capacity Difference Analysis
Gang Liu · Zhengpeng Gao · Mingqiang Lin · Xingtao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
钠离子电池内部短路（ISC）引发的热失控严重威胁电动汽车及储能系统安全。本文提出一种基于充电容量差异分析的无模型定量诊断方法，旨在早期识别微小漏电故障，从而有效降低火灾与爆炸风险，提升储能系统的安全性与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统具有重要价值。随着钠离子电池在储能领域的商业化应用，其安全监测技术至关重要。该无模型诊断方法可集成至iSolarCloud智能运维平台及BMS算法中，通过分析充电过程中的容量差异，实现对电池内部短路的早期预警。这不仅能提升储能电站的...
无刷双馈感应电机间接定子量控制方案下的无功功率动态控制
The Dynamic Control of Reactive Power for the Brushless Doubly Fed Induction Machine With Indirect Stator-Quantities Control Scheme
Rongli Zhao · Ailing Zhang · Yun Ma · Xin Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
与双馈感应电机（DFIM）相比，无刷双馈感应电机（BDFIM）因去除了电刷装置而具有更高的可靠性。本文研究了BDFIM的间接定子量控制（ISC）策略，重点分析了其在无功功率动态控制方面的性能，旨在提升风力发电系统中电机控制的稳定性和效率。
解读: BDFIM技术凭借其高可靠性，在海上风电及特殊环境风电应用中具有潜力。阳光电源作为风电变流器领域的领先供应商，虽然目前主流产品基于DFIM或永磁同步电机（PMSG）变流技术，但BDFIM的无刷特性对降低运维成本具有吸引力。建议研发团队关注ISC控制策略在高性能风电变流器中的移植可行性，特别是其在弱电...
基于相邻充电周期部分电压段相似性评估的电芯级内短路识别
Identification of Internal Short Circuit on Cell-Level via Similarity Assessment of Partial Voltage Segments in Adjacent Charging Cycles
Xuan Zhao · Qiquan Liu · Jian Ma · Kai Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对电池包内电芯不一致性导致的内短路（ISC）误报问题，本文提出了一种基于电芯历史数据自比对的ISC识别新方法。该方法通过分析充电电压序列，有效区分了正常电芯与故障电芯，提高了ISC诊断的准确性与可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统核心安全需求。ISC是导致储能系统热失控的主要诱因，该方法通过自比对算法优化BMS策略，能显著提升iSolarCloud平台对电芯早期故障的预警能力，降低运维成本。建议将此算法集成至BMS固件中，作为电芯健康状态（SOH）监...
液态金属电池中外短路诱发内短路的机理
Mechanism of the External Short Circuit Induced Internal Short Cell in Liquid Metal Batteries
Yi Zhang · E. Zhang · Haomiao Li · Min Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
电池技术在大规模储能系统中至关重要，因其灵活性和高效率而备受重视。在众多电池选项中，液态金属电池（LMBs）凭借低成本、长寿命、高安全性和大容量等优势，在储能领域展现出了极具前景的应用潜力。外部短路（ESC）作为一种常见的滥用形式，有可能引发更为严重的内部短路（ISC）。然而，目前大多数关于液态金属电池的研究尚未深入探讨其潜在的触发机制。本文通过电极形态分析揭示了该触发机制，并通过多物理场模型模拟进行了验证。在外部短路过程中，不均匀的电流密度会导致锂的不规则沉积，最终会导致阳极和阴极接触，即发生...
解读: 该液态金属电池短路机理研究对阳光电源PowerTitan大型储能系统的安全设计具有重要参考价值。虽然阳光电源主流储能系统采用锂电池技术，但研究揭示的外短路诱发内短路的动态演化机制——局部过热导致电流分布失衡、界面扰动增长形成短路通道——对ST系列储能变流器的多层次保护策略设计具有启发意义。可应用于优...
不同滥用条件下液态金属电池电热行为的研究
Investigation on electro-thermal behavior of liquid metal batteries under various abusive conditions
Yi Zhang · Lei Fan · Haomiao Li · Bo Li 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 液态金属电池（LMB）因其长寿命和低成本的特性，被认为是大规模电网储能最具前景的解决方案之一。由于LMB具有全液态结构，许多研究人员面临的主要挑战是滥用条件对液-液界面稳定性以及发生内部短路（ISC）后的本征安全性的影响。本研究通过系统的实验研究，比较了不同滥用条件——包括机械滥用（振动、倾斜）、电气滥用（外部短路）和热滥用（热冲击）——对LMB电热特性的影响。结果表明，LMB在滥用条件下具有较强的自愈能力。值得注意的是，除由完全倾斜引发的ISC外，几乎所有由滥用条件引起的电压和温度变形在...
解读: 该液态金属电池安全性研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示的机械滥用(振动>10Hz、倾斜>39.3°)易引发内短路特性,可指导我们优化储能系统BMS热管理策略和机械结构设计。电池自愈合能力及温度特征(550-564°C)为PCS保护算法开发提供依据,特...
面向健康状态的多堆氢燃料电池与电池混合系统能量管理
Health-aware energy management for multiple stack hydrogen fuel cell and battery hybrid systems
Junzhe Shia · Ulf Jakob FløAarsnes · Shengyu Taoa · Ruiting Wanga 等6人 · Applied Energy · 2025年11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...
面向级联脉冲负载电源的阻抗整形控制策略以抑制输入电流纹波并提升动态响应
Impedance-Shaping Control Scheme for Suppressing Input Current Ripple and Improving Dynamic Response in the Cascaded Pulsed Load Power Supply
Xi Chen · Ping Yang · Yusheng Peng · Shiping Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月 · Vol.14
本文针对级联脉冲负载电源（PLPS）中后端高带宽变换器导致脉冲功率前传、引发前端输入电流大纹波的问题，基于阻抗建模提出阻抗整形控制（ISC），重塑电感支路阻抗以抑制纹波并提升动态响应，并通过PSFB+交错Buck样机验证。
解读: 该阻抗整形控制（ISC）技术可迁移应用于阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan系统的双向DC-DC接口控制中，尤其在光储协同应对突变负载（如充电桩启停、微电网瞬时功率波动）场景下，可显著抑制直流侧电流纹波、增强系统动态响应与母线电压稳定性。建议在下一代PCS固件升级中集成ISC模...
基于自适应控制的随机光伏行为下并联型有源电力滤波器
Adaptive Control for Shunt Active Power Filter Under Stochastic Solar Photovoltaics Behavior
Surya Prakash · Mohamed Alkhatib · Hatem Faiz Sindi · Sultan Alghamdi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
本文研究了在电网畸变及光伏系统随机出力条件下，两阶段光伏并联型有源电力滤波器（PV-SAPF）的控制挑战。提出采用自适应比例积分（API）调节器调节直流母线电压，根据电压误差动态调整参数，兼顾抗扰性与动态响应。结合滑动离散傅里叶变换（SDFT）与瞬时对称分量法（ISC）实现非理想工况下的参考电流精确估计，并通过时频域分析验证其准确性。仿真与实时硬件实验结果表明，所提方法在多种电网条件下均能有效抑制谐波，使网侧电流总谐波畸变率符合IEEE Std 519-2014标准，显著提升了系统在内外扰动下的...
解读: 该自适应控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。API调节器的动态参数调整策略可直接应用于直流母线电压控制，提升系统在光伏随机波动下的稳定性；SDFT与ISC结合的参考电流估计方法可优化现有SAPF功能模块，增强电网畸变工况下的谐波抑制能力，使THD满足IEEE 5...
基于模拟的双回路设计实现锗敏化热电池在等温条件下连续发电的研究
Simulation-based study on a dual-circuit design for achieving continuous power generation in Ge-sensitized thermal cells under isothermal conditions
Keting Chen · Mie Tohnishi · Akihiro Matsutani · Sachiko Matsushit · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.331
摘要 半导体敏化热电池（STC）是一种突破性的热电转换技术，能够将低温热能（<200 °C）直接转化为电能。其工作原理基于半导体中热激发载流子引发的氧化还原反应。该技术最引人注目的特点之一是：一旦STC放电终止，只需关闭开关并将其保留在热源中，即可恢复发电能力。然而，在此恢复期间，系统无法产生电力，这显著影响了STC系统的整体效率。为解决这一问题，本研究提出了一种采用叉指阵列（IDA）电极的双回路STC模型，通过在单个STC内部交替切换两个电路，旨在消除恢复时间并实现持续发电。本研究采用模拟与实...
解读: 该半导体敏化热电池技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其低温热电转换(<200°C)特性可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的余热回收,双回路连续发电设计可借鉴于储能电池管理系统优化。交叉指状电极结构与氧化还原机制对提升储能系统能量密度和循环寿命具有参考价值,特别适合iSolarCl...
也门萨那气候条件下38年老化光伏组件的退化分析
Degradation Analysis of 38-Year-Old PV Modules Under the Weather Conditions of Sana'a-Yemen
Mohammed Dahesh · Mohammed Al-Matwakel · Marwan Dhamrin · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年10月
本文对17块使用38年的光伏组件进行退化分析，评估其峰值功率（P<sub>Peak</sub>）、短路电流（I<sub>SC</sub>）、开路电压（V<sub>OC</sub>）和填充因子的衰减率，并识别主要退化模式。其中16块组件在也门萨那大学科学学院屋顶的离网系统中户外运行，1块储存在仓库（累计暴露时间<48小时）。通过目视检查、I-V曲线测试、红外热成像、电致发光成像和绝缘测试发现，户外组件中位峰值功率衰减率达25.37%，仓库储存组件为14.30%。主要退化模式包括封装材料变色、电池栅...
解读: 该38年长期退化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要参考价值。研究揭示的25.37%功率衰减率和热斑、分层等退化模式，可优化逆变器MPPT算法对老化组件的追踪策略，提升发电效率。封装材料变色、栅线腐蚀等失效机理为iSolarCloud平台的红外热成像和IV曲线...
基于加速湿热老化试验的TOPCon组件寿命预测
Lifetime Prediction of TOPCon Modules Based on Accelerated Damp Heat Life Tests
Junwei Duan · Lixia Yang · Hao Jiang · Ruirui Lv 等13人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2026年1月 · Vol.16
本文提出融合改进Peck模型与Sigmoid退化函数的加速老化模型，结合粒子群优化标定参数，精准预测TOPCon组件在湿热、HAST及mPCT下的功率衰减（RMSE=0.7%）。揭示DH退化主因是栅线腐蚀导致FF下降，并证实POE封装较EVA可延长服役寿命23年。
解读: 该研究直接支撑阳光电源TOPCon兼容型组串式逆变器（如SG3125HV）及iSolarCloud智能运维平台的长期可靠性设计与质保策略优化。POE封装寿命优势为阳光电源PowerTitan储能系统配套光伏侧提供更高匹配可靠性；建议在海南等高湿地区项目中优先推荐POE封装组件+SG逆变器组合，并将模...
浸没式冷却实现过充电池热失控抑制：机制与评估指标
Immersion cooling enabled thermal runaway prevention in overcharged batteries: Mechanisms and metrics
Jiaxing Lia · Jingrong Oua · Shaohong Zenga · Long Chena 等8人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
摘要 浸没式冷却（IC）是一种有效的电池热管理策略。然而，在过充条件下，针对大容量磷酸铁锂（LFP）电池，其化学相容性以及对热失控（TR）抑制效果的定量影响仍缺乏充分的实验验证。本研究设计了三种冷却模式：完全浸没（FI）、非浸没安全阀（NISV）和完全非浸没（NI）。实验结果表明，FI模式通过限制电池最高温度和温升速率，显著抑制了热失控的发生。特别是在1/3充电倍率（C）条件下，FI模式可完全避免热失控，最高温度被控制在110.45 °C，最低温升速率为0.15 °C/s。此外，在1/3C过充条...
解读: 该浸没式冷却技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究验证了液冷技术在磷酸铁锂电池过充场景下可将温升速率降至0.15°C/s,完全抑制热失控,危险评分降低78%。可直接应用于PowerTitan等大型储能系统的热管理优化,结合ST系列PCS的过充保护策略,提升电网侧储能安全等级。该量化指标体系为i...