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冲击载荷下微纳腔石墨烯/石蜡相变储能材料的热力学耦合
Thermodynamic coupling in micro-nanocavity graphene/paraffin phase change energy storage materials under impact loading
Yuhao Wang · Junhong Yu · Wentian Huang · Jun Di 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
研究了微纳腔结构石墨烯/石蜡相变储能材料在冲击载荷下的热力学耦合行为。通过构建复合材料的多尺度模型，分析了机械冲击过程中热-力-相变之间的动态耦合作用机制。结果表明，石墨烯骨架显著提升了材料的导热性与结构稳定性，微纳腔结构有效抑制了液态石蜡的泄漏并增强了能量存储密度。在外加冲击载荷下，材料内部产生局部热积累与应力集中，促进石蜡快速相变，实现高效热能存储与释放。该研究为高功率密度条件下相变储能材料的设计与应用提供了理论依据。
解读: 该微纳腔石墨烯/石蜡相变储能材料的热力学耦合研究对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的热管理具有重要价值。研究揭示的热-力-相变耦合机制可应用于储能柜的被动式热管理设计，石墨烯增强相变材料可作为功率模块与电池簇的高效散热介质，在冲击载荷（如短路故障、功率突变）下实现快速热响...
基于深度Q网络并考虑充放电次数的电池储能系统控制策略
Deep Q-network based battery energy storage system control strategy with charging/discharging times considered
Jun Cai · Maowen Fua · Ying Yana · Zhong Chenb 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.398
摘要 电池储能系统（BESS）在维持用户侧电力供需平衡中发挥着关键作用。本文提出了一种基于深度Q网络（DQN）算法的BESS能量管理系统（EMS），该系统充分考虑了电池的充放电次数限制。首先，建立了EMS的数学模型；随后，将EMS的最优决策过程建模为马尔可夫决策过程（MDP），并在此基础上设计了相应的MDP公式与DQN算法，以根据负荷情况制定合理的充放电调度计划。最后，基于中国贵州省遵义市某线路的实际负荷数据开展了实验研究。测试结果表明，本研究所提出的优化方法可将电网功率波动的最大方差降低至原始...
解读: 该DQN深度强化学习储能控制策略对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过MDP建模优化充放电决策,可将电网波动方差降至49%,充放电次数减少50-67%,显著延缓电池老化。该算法可集成至iSolarCloud平台,结合阳光电源三电平拓扑和GFM控制技术,提升用户侧...
基于三相四桥臂逆变器的开关磁阻电机有限控制集模型预测转矩控制
Finite Control Set Model Predictive Torque Control of Switched Reluctance Motor Based on Three-Phase Four-Leg Inverter
Dexu Lv · Wen Ding · Yangfan Wang · Kai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
本文提出一种基于三相四桥臂逆变器的有限控制集模型预测转矩控制（FCS MPTC）方案，以抑制转矩脉动并减少换相区域初始阶段的电流急剧下降。首先，分析了三相四桥臂拓扑的工作模式，并根据开关磁阻电机（SRM）在该拓扑上的运行情况进行扇区划分。然后，利用勒-于伊（Le - Huy）模型和候选电压矢量推导了单相导通区域的电流和转矩预测模型。所提出的FCS MPTC方案利用换相阶段两相电流相等的特性，解决了换相区域相电压预测困难的问题，实现了全周期FCS MPTC。此外，为在确保抑制转矩脉动的同时减轻计算...
解读: 从阳光电源业务视角来看，这项基于三相四桥臂逆变器的开关磁阻电机有限集模型预测转矩控制技术具有重要的战略参考价值。该技术通过优化控制策略实现转矩脉动抑制和换相区电流控制，其核心思路与我司在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、低谐波控制目标高度契合。 从技术迁移角度分析，该论文提出的预测控制算法和...
一种基于神经网络的高效图像处理方法用于透明质子交换膜燃料电池中的水量化
An efficient neural-network-based image processing method for water quantification in a transparent proton exchange membrane fuel cell
Sai-Jie Cai · Mu-Chen Wang1 · Jun-Hong Chen · Zhuo Zhang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382
水管理和热管理对质子交换膜燃料电池的性能至关重要。本文设计了一种活性面积为25 cm²的透明单电池，用于在不同工况下表征水分布特性。在电池的设计与组装过程中，该方案克服了电池密封方面的技术挑战。通过神经网络对不同运行条件下录制的视频进行逐帧分析，实现了液态水的量化。为了进行对比分析，采用了阈值处理方法，并详细讨论了其优缺点。利用基于阈值处理结果生成的包含137帧的高质量训练集对神经网络进行训练。本研究探讨了温度、电压以及流场结构设计对水积累的影响。基于神经网络的语义分割方法在复杂工况下表现出优异...
解读: 该神经网络图像处理技术对阳光电源储能系统热管理具有重要借鉴价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统运行中的温度监测与水汽管理是关键挑战,文中基于语义分割的实时监测方法可应用于电池簇热失控预警。透明化设计理念启发iSolarCloud平台开发视觉诊断模块,通过热成像与AI识别实现储能柜内异常...
基于新型扇形板脉动热管散热器的高倍聚光光伏模块热性能实验研究
Experimental investigation on the thermal performance of high-concentrated photovoltaic module utilizing the thermal sink of a novel Fan-shaped plate pulsating heat pipe
Wei-Wei Wangac1 · Teng Liub1 · Jun-Zhe Guo · Bin Li 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 高强度太阳光聚集在光伏电池上会导致半导体温度显著升高，从而降低光电转换效率并可能引发光伏组件的不可逆故障。为此，在热设计中创新性地提出了一种超薄扇形板脉动热管（FS-PPHP），通过优化传统平行流道结构，实现对小尺度HCPV电池的高效冷却。本文全面分析和讨论了充液率、倾斜角度、工质种类以及加热功率对FS-PPHP传热性能的影响。结果表明，蒸发段与冷凝段的变直径设计有助于工质回流至加热区域，并增大相邻流道间的压力差势，从而确保FS-PPHP在不同工况下更平稳地启动。在充液率为57%、倾斜角为...
解读: 该扇形板脉动热管技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在SG系列大功率光伏逆变器中,功率器件散热是关键瓶颈,该超薄热管结构可优化IGBT/SiC模块的温度管理,降低热阻23%意味着可提升功率密度或延长器件寿命。对于PowerTitan储能系统,该技术可改进电池簇温控方案,解决高倍率充放电时的...