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用于设计高储能性能聚合物纳米复合材料的相场模拟物理信息神经网络
Physics-informed neural networks for phase-field simulation in designing high energy storage performance polymer nanocomposites
Qiao Li · Tan Zeng · Hongxiao Yang · Jun Ma 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文提出一种基于物理信息神经网络(PINNs)的相场模拟方法,用于高效设计高能量存储性能的聚合物纳米复合材料。该方法融合深度学习与相场模型,通过嵌入控制方程和物理约束,显著提升计算效率并准确预测纳米复合材料中电畴演化与界面效应。结合实验验证,所提模型可优化填料分布与微观结构,实现高储能密度与低损耗。研究为多功能介电材料的设计提供了新范式。
解读: 该物理信息神经网络相场模拟技术对阳光电源储能系统的介电材料设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中,高能量密度电容器是直流母线支撑和滤波的关键器件,该技术可优化聚合物薄膜电容的填料分布与微观结构,提升储能密度并降低介电损耗,直接改善功率密度和系统效率。结合SiC...
JESTPE新任主编和副主编寄语
Editorial New EIC and DEIC of JESTPE
作者未知 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
自2025年1月1日起,IEEE新兴与精选电力电子主题期刊JESTPE任命新主编Fernando Briz博士和副主编Sudip Mazumder博士。Fernando Briz于1990年和1996年获西班牙奥维耶多大学硕士和博士学位,现为该校电气电子通信与系统工程系全职教授,发表100余篇期刊文章和200余篇会议论文,主要涉及电力驱动和功率变换器领域,主持过70余个公共资助和产学合作项目。Sudip Mazumder于1993年获伦斯勒理工学院硕士学位、2001年获弗吉尼亚理工博士学位,为伊...
解读: 该JESTPE新任主编介绍对阳光电源学术合作和技术前沿跟踪有重要参考价值。Fernando Briz在电力驱动(轨道交通牵引系统、混合动力和电动汽车)、并网变换器(APF、有源前端、固态变压器)和储能系统(电池、飞轮、氢能)方面的研究与阳光电源产品线高度契合。Sudip Mazumder在高频链路功...
通过最优开关序列提升DAB变换器轻载效率
Light Load Efficiency Improvement of DAB Converters With Optimal Switching Sequences
Ziheng Xiao · Muxuan Xiao · Zhixing He · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文介绍了一种通过采用最优开关序列使功率损耗最小化来提高双有源桥变换器轻载效率的方法。利用全面的功率损耗计算方法确定了各种运行条件下的峰值效率点。采用了单移相调制和梯形电流调制模式,并通过迭代算法确定了在各种运行条件下给定电感电流峰值时,第一个、重复的和最后的开关脉冲的最优开关序列。所提出的控制方法的综合状态机图展示了连续模式和突发模式的无缝集成,以提高效率。一台1千瓦样机的实验波形、效率曲线和功率损耗分解图表明,所提出的方法明显优于连续运行模式以及传统和先进的突发模式,将轻载效率从低于60%提...
解读: 从阳光电源储能系统和光伏逆变器产品线角度分析,该论文提出的DAB(双有源桥)变换器轻载效率优化技术具有显著的应用价值。DAB拓扑是我司储能变流器和直流变换模块的核心架构,而轻载效率问题长期制约着系统全生命周期的能量利用率,特别是在夜间或低辐照条件下的光储系统运行场景。 该技术通过最优开关序列设计,...
考虑水电站调峰支持氢船航行的电-氢-热综合系统短期调度
Short-Term Scheduling of Integrated Electric-Hydrogen-Thermal Systems Considering Hydroelectric Power Plant Peaking for Hydrogen Vessel Navigation
Quan Sui · Huashen He · Jing Liang · Zhongwen Li 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
船舶运氢相比拖车或 tanker 更具成本优势,但对环境因素(如水位)更为敏感。为此,本文提出一种考虑水电站调峰支持氢船航行的电-氢-热综合系统短期调度策略。构建了水路氢链时空运行模型,计及电解温度、可逆固体氧化物燃料电池(RSOC)产氢效率与最大可用功率的关系,并评估水电站下泄流量对氢船通航的影响。在此基础上,设计了以热电厂可灵活运行于纯发电或热电联产模式为核心的多日协同调度策略。该模型被线性化为混合整数二阶锥规划问题,并通过双层方法高效求解。基于改进IEEE 118节点系统的算例验证了所提方...
解读: 该电-氢-热综合调度技术对阳光电源氢能储能系统具有重要应用价值。文中RSOC可逆固体氧化物电池的温度-效率-功率耦合建模,可直接应用于阳光电源氢储能变流器PCS的控制策略优化,实现电解制氢与燃料电池发电模式的高效切换。多能源协同调度框架为PowerTitan储能系统提供了与水电、热电联合调峰的解决方...
一种基于耦合电感的单开关高增益低电压应力DC-DC变换器
A Single-Switch Coupled Inductor-based DC-DC Converter with High Gain and Low Voltage Stress
Xuefeng Hu · Yanlong Chen · Junqiang Jia · Liang Huo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于集成两个升压单元和一个三绕组耦合电感并带有两个开关电容网络的新型单开关直流 - 直流变换器,适用于高电压比转换应用。所提出的变换器能够在所有半导体器件承受极低电压应力的基础上实现宽范围的电压增益,并通过合理的漏感实现所有二极管的零电流关断。此外,其输入和输出的地之间存在恒定的电位差。上述特性使所提出的变换器成为可再生能源发电领域中低压输入源与高压直流母线之间的优秀接口。另外,所提出的变换器的串联输出电容交替充电和放电,从固有结构上可有效降低输出电压纹波。同时,其固有的电路结构不...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项单开关耦合电感型高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过集成双升压单元和三绕组耦合电感配合开关电容网络,实现了宽范围电压增益与低器件电压应力的优化平衡,这与我们光伏逆变器和储能系统中前级DC-DC变换环节的核心需求高度契合。 在光伏应用场景中,该技术能...
不同状态下肖特基栅p-GaN HEMT的ESD鲁棒性
The ESD Robustness of Schottky-Gate p-GaN HEMT Under Different States
Yijun Shi · Dongsheng Zhao · Zhipeng Shen · Lijuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本工作系统研究了肖特基栅 p - GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)在不同栅极和漏极偏置条件下的静电放电(ESD)鲁棒性。在高 $V_{\text {DS}}$($\ge 40$ V)条件下,栅极端的 ESD 鲁棒性严重受损,此时协同的高电压/电流会引发热失控,造成不可逆损坏。在 $V_{\text {DS}} = 5$ - 30 V 时,以陷阱为主导的 $V_{\text {TH}}$ 漂移(最高达 0.68 V)与 $1200\times N_{\text {it0}}$ 的增加相关,且...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于肖特基栅p-GaN HEMT静电放电(ESD)鲁棒性的研究具有重要的工程应用价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性,正逐步成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向,而ESD可靠性是制约其大规模应用的关键瓶颈。 该研究系统揭示了p-GaN H...
替代燃料分布式发电系统的可行性、环境与经济性分析
Feasibility, environmental, and economic analysis of alternative fuel distributed power systems for reliable off-grid energy supply
Zaixing Wang · Yi Lin · Yu Guo · Fengli Liang 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384
可靠的离网能源供应在偏远地区和应急场景中仍然面临挑战,特别是对于通信基站而言,传统的单燃料系统常常面临燃料依赖性和供应中断的问题。在我们前期验证了现场制氢用多燃料重整技术的基础上,本研究开发了一种集成燃料重整与燃料电池技术的替代燃料灵活发电系统。首先通过实验验证该系统的可行性,随后通过仿真模拟评估多种系统结构。实验验证结果表明,甲烷、甲醇、乙醇、煤油和柴油五种燃料均能实现稳定的氢气生成和持续的电力输出。各燃料系统均可稳定输出接近500 W的功率,燃料转化率均超过95%,氢气含量高于70%,产氢速...
解读: 该多燃料制氢-燃料电池系统为阳光电源离网储能方案提供重要补充思路。针对通信基站等场景,可与ST系列PCS协同构建混合供电系统:燃料电池提供长时基载,储能系统负责功率调节与波动平抑。系统53.1%的能效及多燃料适应性,启发iSolarCloud平台开发燃料-储能协同优化算法。GFM控制技术可实现燃料电...
基于静止卫星数据的太阳能发电临近预报Transformer方法
Transformer approach to nowcasting solar energy using geostationary satellite data
Ruohan Li · Dongdong Wang · Zhihao Wang · Shunlin Liang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
到达光伏面板的全球水平辐照度(GHI)在空间和时间上的不可预测性,给区域尺度上稳定且经济高效地将太阳能电力接入电网带来了挑战。因此,亟需一种及时且准确的大规模GHI临近预报方法,而现有大多数研究在此方面仍显不足。本研究提出了SolarFormer模型,该模型利用卫星数据并结合门控循环单元,实现近实时的GHI估算;同时引入时空Transformer模块,以15分钟为间隔提供最长3小时的预报,且在较长的预报时效内仍能保持较高的预报精度而不出现显著退化。SolarFormer仅需GOES-16与Him...
解读: 该SolarFormer卫星辐照度预测技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。3小时提前量、15分钟间隔的GHI精准预测可优化储能充放电策略,提升电网友好性。结合iSolarCloud平台可实现区域级光储协同调度,降低预测偏差导致的弃光率。其近实时特性可增强S...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关,这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性,抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇,涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术(圆柱螺线管耦合...
客座编辑特刊:面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标,电动交通(e-mobility)迅速发展。然而,其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源,因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展,收录43篇高质量论文,涵盖提高能效的多种技术路径,推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率;PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应;谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...