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利用转移的LPCVD生长h-BN缓解AlGaN/GaN HEMT中的自加热效应
Mitigation of self-heating in AlGaN/GaN HEMTs using transferred LPCVD-grown h-BN
Cheng Chang · Kad Dokwan Kook · Chenyang Lin · Xiang Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了一种通过转移低压化学气相沉积(LPCVD)生长的六方氮化硼(h-BN)来有效缓解AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMTs)中自加热效应的方法。将高质量h-BN薄膜集成于器件沟道附近,显著提升了横向热导率,改善了热量耗散。实验结果显示,器件的结温明显降低,连续工作下的温度上升减少了约40%,同时保持了良好的电学性能。该策略为提升第三代半导体器件的热管理能力提供了可行路径。
解读: 该研究提出的h-BN散热方案对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。通过LPCVD生长h-BN提升横向热导率的方法,可显著改善SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的散热性能,有助于提高功率密度。结温降低40%的效果对车载OBC等对功率密度要求高的产品尤为重要。这一散热创新为...
气囊式压缩超临界二氧化碳储能动态建模
Dynamic Modeling of Gasbag-Structured Compressed Supercritical Carbon Dioxide Energy Storage
Xiaoming Liu · Jun Liu · Yu Zhao · Kezheng Ren 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
为缓解高渗透率可再生能源带来的不利影响,大规模长时储能系统(LSLD-ESSs)受到广泛关注。现有技术如抽水蓄能和压缩空气储能受限于地理条件。为此,气囊式压缩超临界二氧化碳储能(G-CSCES)被提出,但当前研究多集中于㶲经济性优化,且传统洞穴式模型不适用于G-CSCES,限制了其在辅助服务中的应用。本文提出包含热力学与功率动态的G-CSCES综合动态模型,以提升其在电力系统频率调节中的适用性,并在实际系统上验证了模型有效性。
解读: 该G-CSCES动态建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要参考价值。研究提出的热力学与功率动态综合模型可为阳光电源储能系统的频率调节功能提供新思路,特别是在构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术中,可借鉴其动态响应建模方法优化控制算法。该技术突破传统地理限制的长时...
考虑对称电网故障下RSC-GSC交互的DFIG风电系统改进型低电压穿越策略
Improved LVRT Strategy for DFIG-Based Wind Turbine Considering RSC-GSC Interaction During Symmetrical Grid Faults
Yi Luo · Jun Yao · Dong Yang · Hai Xie 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月
在严重对称电网故障期间,转子侧变流器与网侧变流器(RS - GSC)之间的相互作用对基于双馈感应发电机的并网风力发电机组(WT - DFIG)的低电压穿越(LVRT)性能有显著影响。因此,为提高WT - DFIG在对称电网故障期间的LVRT性能,本文提出一种LVRT控制策略,该策略通过协调RS - GSC的电流参考值来实现。与现有LVRT策略相比,通过协调RS - GSC的有功和无功电流,所提出的策略不仅可以提高直流母线电压的暂态稳定水平,还能提升WT - DFIG的LVRT性能。最后,利用实验...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的双馈风电机组低电压穿越(LVRT)改进策略具有重要的技术参考价值。虽然我司核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统,但该研究中关于转子侧与网侧变流器(RSC-GSC)协调控制的思想,与我司风电变流器产品线及新能源并网技术存在显著的技术共性。 该技术的核心价值在于通过...
三维集成电路热管理技术最新进展综述
Recent Developments in Thermal Management of 3D ICs: A Review
Fen Guo · Zhao-Jun Suo · Xin Xi · Yu Bi 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
三维集成电路3D IC已成为集成电路重要方向,带来更高集成度、更高功率密度和更短导线长度。然而热管理挑战成为3D集成发展的关键限制之一,迫切需要解决方案。为应对这一挑战,研究人员深入调查3D IC关键结构内的传热技术。本文旨在综述热管理技术文献,特别强调三个关键领域的进展:热界面材料TIM、硅通孔TSV和散热器设计。TIM、TSV和散热器结构的持续研究创新为解决3D IC热管理问题提供了多样化方法和技术解决方案。期望该综述文章能帮助学术界和工业界研究人员了解3D IC传热最新技术,提供更好的研究...
解读: 该3D IC热管理技术对阳光电源功率模块封装具有重要参考价值。阳光SiC和GaN功率器件采用高集成度封装,面临严峻的热管理挑战。该研究的热界面材料和散热器优化方法可应用于阳光储能变流器和光伏逆变器的功率模块设计。通过优化TIM材料选择和散热结构设计,降低器件结温,提升功率密度和可靠性。结合阳光三电平...
构网型与跟网型变流器在电网故障下的耦合机理分析及混合系统稳定提升
Coupling Mechanism Analysis and Stabilization Improvement for Hybrid System With GFL and GFM Converter Under Grid Faults
Sen Huang · Jun Yao · Dong Yang · Linsheng Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月
跟网型(GFL)与构网型(GFM)变流器之间及其与同步发电机(SG)的动态耦合特性,在电网故障期间显著影响可再生能源变流器的控制行为及SG运行模式,加剧了混合系统的暂态同步失稳风险。本文建立基于不同电源同步机制的等效数学模型,结合相平面与空间矢量图法,分析各类电源间的交互作用及其对系统暂态稳定的影响,并提出一种协同控制策略。该策略通过调节GFL和GFM变流器的电流与功率参考值,使各电源平衡点在故障前后基本保持不变,有效抑制源间动态交互,提升电压跌落场景下混合系统的暂态同步稳定性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的混合并网系统具有重要应用价值。当前光储混合电站中,GFM构网型储能与GFL跟网型光伏变流器在电网故障时存在动态耦合失稳风险,该文提出的协同控制策略可直接应用于PowerTitan储能系统与SG系列逆变器的联合控制算法优化。通过动态调节储能变流器功率...
基于可重构电池系统的寒冷气候下汽车车载自加热方法
An Automotive Onboard Self-Heating Method Based on Reconfigurable Battery System in Cold Climates
Zixiang Zhao · Jun Xu · Zhaohuan Liu · Zhongyue Zou 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年5月
在寒冷气候条件下,锂离子电池会出现显著的性能下降,如可用功率降低和生命周期缩短等问题。为解决这一问题,本文提出了一种基于可重构电池系统(RBS)的自加热方法。这种创新方法利用集成在RBS内的开关阵列,实现了快速升温且能量损耗低的自加热效果。此外,采用高频交流加热电流还可进一步减轻对电池的损害。本文提出了模块化三开关可重构拓扑结构,并设计了交流加热原理。同时,基于电池阻抗的频率相关特性,制定了加热策略以精确控制加热电流。实验结果证明了该方法具有高效的加热能力:电池能够在237秒内从 -30 °C加...
解读: 从阳光电源储能系统和新能源车载电源业务角度分析,这项基于可重构电池系统(RBS)的自加热技术具有显著的战略价值。该技术通过内置开关阵列实现电池自加热,在-30°C环境下237秒内升温至0°C,仅消耗6.27%标称容量,且200次加热循环后容量衰减率仅0.47%,这些性能指标对我司在寒冷地区的储能和车...
一种具有等容与等温过程的新型耦合动力循环在内燃机中的性能优化与对比研究
Performance optimization and comparative study on a novel coupled power cycle featuring isochoric and isothermal processes in internal combustion engine
Ruizhao Gao · Kunteng Huang · Hongrui Li · Ruikai Zhao 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332
开发具有更高热效率的热力循环是应对内燃机节能、环保和减排挑战的关键途径。然而,现有的内燃机优化循环仍受限于奥托循环、柴油循环和布雷顿循环等经典热力循环的基本局限性,导致循环性能提升遭遇瓶颈。得益于基于先进柔性材料的张力活塞技术,内燃机中的等温过程得以灵活实现。本文提出了一种新型循环——具有等容与等温过程的耦合动力循环,以提高平均吸热温度。基于热力学基本定律建立了热力学模型,并推导了理想气体的理想热效率方程。结果表明,热效率和可持续性指数均与压气机及活塞燃烧室的压力比呈正相关关系。相比之下,随着压...
解读: 该耦合动力循环技术通过等容-等温过程优化,热效率提升30%以上,为阳光电源储能系统热管理提供创新思路。ST系列PCS及PowerTitan在大功率运行时面临散热挑战,可借鉴其等温过程控制策略优化功率器件温度管理。该技术对压缩比的多目标优化方法,可应用于储能系统功率密度与效率的协同设计。结合SiC器件...
通过弹性能量存储与回收提高介电弹性体发电机的能量转换效率
Enhancing the energy conversion efficiency of dielectric elastomer generators via elastic energy storage and recovery
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...
特刊主编寄语:电力电子在未来可再生能源和Power-to-X系统中的作用
Guest Editorial: Special Issue on Power Electronics Role in Future Renewables and Power-to-X Systems
Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务,对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X(P2X)方案是最具前景的应对策略之一,可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料(如氢气、合成天然气或化学品)的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用,需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。
解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...
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1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...
基于电动汽车应急响应意愿与激励的光伏供电配电网韧性增强
Enhanced photovoltaic-powered distribution network resilience aided by electric vehicle emergency response with willingness and reward
Jun Wang · Yuanlong Zhao · Hongyan Li · Xiao Xu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389
摘要 随着电动汽车(EV)在配电网(DNs)中渗透率的不断提高,利用分布式能源资源(DERs)已成为缓解极端灾害场景下负荷损失的关键手段。然而,灾后恢复阶段电力支撑能力的量化仍不充分,制约了应急资源配置的优化。本文提出一种针对配电网的新型两阶段韧性增强策略,涵盖灾前预防与灾后恢复两个阶段。该策略引入意愿-激励双参数设置,以刻画电动汽车聚合商的电力支撑能力,并利用分布式能源资源在灾后快速接入配电网并提供应急电力。在灾前阶段,构建了一个两阶段迭代模型,用于移动式储能系统(MESS)的预部署和配电网拓...
解读: 该研究对阳光电源储能与充电桩协同调度具有重要价值。文中EV应急响应机制可应用于我司充电站产品与PowerTitan储能系统的联合调度优化,通过意愿-奖励双参数模型量化充电站聚合商支撑能力,结合ST系列PCS的快速响应特性,可提升配网韧性66.6%。建议将该策略集成至iSolarCloud平台,开发灾...
原位非晶粘结界面促进质子陶瓷燃料电池中的离子传输
In situ amorphous-adhesive interface facilitate ionic transport in protonic ceramic fuel cells
Wenjuan Zhao · Jun Wang · Bin Li · Enyi Hu 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334
摘要 质子陶瓷燃料电池(PCFCs)是一种具有前景的碳中和发电技术,其利用在稳定的钇掺杂锆酸钡(BZY)电解质中表现出的高质子电导率。然而,由于烧结性能差以及电阻性晶界导致整体质子电导率降低,限制了其实际应用。在本研究中,我们提出了一种基于BZY电解质的免烧结超快质子陶瓷燃料电池(S-PCFC),该电池通过一种非晶粘结界面实现。S-PCFC通过一种简便且可扩展的干压工艺原位制备,避免了传统空气中高温烧结的需求。在电化学运行过程中,氢氧化锂与碳酸锂的熔融混合物被原位嵌入,在晶界处形成非晶粘结界面。...
解读: 该质子陶瓷燃料电池技术通过非晶粘附界面实现超快离子传输,对阳光电源氢能及储能系统具有启发意义。其免烧结工艺和原位界面调控思路可借鉴至电力电子器件封装优化,降低SiC/GaN功率模块的界面热阻。520℃下0.257 S·cm⁻¹的质子电导率突破,为分布式氢燃料电池-储能耦合系统提供新方向,可与ST系列...
自适应输出反馈最优控制在集成波浪能转换装置平台中的设计、控制与实验
Adaptive Output-Feedback Optimal Control for Integrated Wave Energy Converter Platform: Design, Control and Experiment
Yingbo Huang · Jingjie Zhang · Jiaxin Xu · Jun Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月
为实现波浪能的高效功率转换,本文提出了一种新颖的能量提取装置(PTO)机械设计和波浪能转换器(WEC)控制策略。首先,设计了一种考虑永磁同步发电机(PMSG)的集成式WEC - PTO模型。该模型的一个显著特点是引入了基于机械运动整流(MMR)的PTO,它能够将浮子的往复运动转换为PMSG的非往复旋转。其次,开发了一种自适应输出反馈最优WEC控制方法。具体而言,采用扩张状态观测器(ESO)来处理未知的系统非线性动力学。然后,推导了一个输出代数黎卡提方程(OARE),其最优解可以通过系统输出信息计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项波浪能发电控制技术虽然聚焦于海洋能源领域,但其核心技术架构与我司在光伏、储能系统中的控制策略存在显著的技术共性和迁移价值。 首先,该研究提出的永磁同步发电机(PMSG)集成方案与我司在光伏逆变器、储能变流器中广泛应用的永磁同步电机控制技术高度契合。论文中的机械运动整流...
二元、三元和四元硝酸盐的热物理性质及相图分析及其在储热应用中的研究
Thermophysical properties and phase diagram analysis of binary, ternary and quaternary nitrates for the thermal energy storage applications
Haozhao Wang · Jun Wei · Linyun Luo · Jianfei Wang 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 本研究探讨了包含NaNO₃、KNO₃、Ca(NO₃)₂和LiNO₃的二元、三元及四元硝酸盐体系的相图及其热物理性质。我们开发了一种等组成法,基于CALPHAD方法并结合FactSage软件,用于预测共晶点及其对应的组成。该方法能够在保持与三元相图一致的前提下,将现有的二元和三元相图扩展至四元体系。预测得到的共晶点熔融温度为382.19 K,其摩尔组成为9.16% NaNO₃ / 49.91% KNO₃ / 13.93% Ca(NO₃)₂ / 27% LiNO₃。在预测的共晶点处测得的熔点、...
解读: 该四元硝酸盐熔融盐研究对阳光电源储能系统具有重要价值。其352-384K低熔点特性和833K高分解温度,可优化PowerTitan储能系统的热管理方案,降低ST系列PCS功率器件工作温度,提升SiC模块可靠性。1.30 kJ/kg·K比热容适合构建储能电站被动冷却系统,减少主动散热能耗。该相图预测方...
基于熔盐相变材料在中高温可持续热能储存中的性能与应用研究进展
A review of the performance and application of molten salt-based phase change materials in sustainable thermal energy storage at medium and high temperatures
Huihui Wang · Jun Liu · Ying Wang · Yuqiong Zhao 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389
摘要 随着能源需求的增长和环境污染问题的加剧,对可持续热能储存技术提出了更高的要求。研究表明,熔盐相变材料(MSPCMs)作为热能储存(TES)的一种有前景的替代方案,能够有效缓解能源供需不平衡的问题。这类盐类通常具备较高的能量存储密度、易于获取以及对环境影响较小等一系列优良特性。然而,由于其导热系数(TC)较低以及在相变过程中存在泄漏问题,熔盐材料在工业和商业领域的广泛应用受到显著限制。基于此,本文系统综述了熔盐复合相变材料(CPCMs)的合成方法及其能量转换特性,并探讨了固体废弃物资源化综合...
解读: 该熔盐相变储能技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要参考价值。熔盐材料的高能量密度特性可启发中高温储能方案设计,特别是在大规模工商业储能场景中,结合我司PCS热管理系统优化。固废基复合相变材料的防泄漏技术可借鉴应用于电池热管理,提升ST系列产品在极端温度环境下的可靠性。同时...
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...