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一种基于卫星的结合云透射率预报与物理晴空辐射模型的短期
10分钟−4小时）太阳辐射预测新方法
Bing Hu · Huaiyong Shao · Changkun Shao · Wenjun Tang · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290
摘要 短期太阳辐射预测对于太阳能光伏发电并网以及电网调度与优化至关重要。提高依赖人工智能的基于卫星的短期预测方法的可解释性是当前的研究重点。在本研究中，我们提出了一种将基于卫星的云透射率预测与物理晴空辐射预测相结合的新型短期太阳辐射预测方法。本研究的创新之处在于其建立在大气物理原理基础之上，具体体现在对云透射率的预测以及对阴天和晴天状态的区分。云透射率的预测基于Himawari-8观测数据，采用广泛使用且成熟的卷积神经网络（CNN）和长短期记忆（LSTM）网络实现；而晴空辐射预测则可通过晴空辐射...
解读: 该卫星短期辐照预测技术对阳光电源储能与光伏系统具有重要价值。通过10分钟至4小时精准预测(RMSE 62-160 W/m²),可优化ST系列储能变流器的充放电策略和PowerTitan系统的能量管理。结合iSolarCloud平台,能提升SG系列逆变器的MPPT算法预判能力,实现电网友好型并网控制。...
一种用于电-氢混合储能系统部件 sizing 与能量管理的优化框架
An Optimization Framework for Component Sizing and Energy Management in Electric-Hydrogen Hybrid Energy Storage Systems
Yuzhen Tang · Qian Xun · Zhuoqun Zheng · Fanqi Min 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
本文提出一种优化框架，用于解决风力发电耦合电-氢混合储能系统的部件容量配置与能量管理问题。采用粒子群优化算法最小化系统总成本，优化四个变量：电解槽与超级电容器容量，以及能量管理策略中的两项参数。该策略引入人工势场法，基于超级电容器荷电状态定义虚拟力以分配风电功率，并优化虚拟力形状参数和功率分配基准参数。低通滤波器截止频率根据优化后的参数自适应调整，故称“OP-APF”框架。MATLAB与实时仿真验证表明，相较于三种基准方案，OP-APF在降低系统成本、控制荷电状态及减缓电解槽退化方面更具优势。
解读: 该电-氢混合储能优化框架对阳光电源PowerTitan储能系统与新能源制氢业务具有重要应用价值。文中基于人工势场法的能量管理策略（OP-APF）可直接应用于ST系列储能变流器的多时间尺度功率分配算法，通过超级电容处理高频功率波动、氢储能应对长周期能量平衡，延长电池循环寿命。粒子群优化算法可集成至iS...
考虑速度饱和效应的基于物理的非线性电容模型
Physics-Based Nonlinear Capacitance Model Considering Velocity Saturation Effect
Shuman Mao · Xiang Su · Ruimin Xu · Bo Yan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
准确建模非线性电容对于基于物理的氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）紧凑模型至关重要。对于传统方法而言，由于缺乏有效的边界电势模型，在非线性电容模型中往往难以实现电子速度饱和效应（VSE）的物理建模。本文基于准物理区域划分（QPZD）模型理论，提出了一种改进的电容建模方法，该方法将漂移 - 扩散区域内的速度饱和效应纳入其中。首先，推导了一个由速度饱和效应引起的沟道饱和区的偏置相关等效长度模型。然后将该模型集成到边界电势计算中，以充分考虑速度饱和效应。接着，通过在有效栅长模型和积分边界中全面考虑速...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对GaN HEMT器件非线性电容建模的研究具有重要的战略意义。氮化镓（GaN）功率器件凭借其高开关频率、低导通电阻和优异的热性能，正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。 该研究提出的基于速度饱和效应（VSE）的物理建模方法，通过准物理区域划分（QPZ...
面向芯片级热流密度超过1000 W/cm²的高功率密度碳化硅功率模块的集成热管理
Integrated Thermal Management for a High-Power-Density Silicon Carbide Power Module With Die-Level Heat Flux Over 1000 W/cm²
Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
随着碳化硅（SiC）器件持续微型化，芯片级热流密度已达1 kW/cm²，高效的热管理对功率电子器件的载流能力与可靠性至关重要。本文提出一种集冷却策略，结合低热阻封装（纳米银烧结直连散热器）与集成对流冷却结构（歧管微通道，MMCs）。经数值优化后制备三种SiC模块原型，最终设计在2.16 L/min流量下实现9.85 mm²·kW⁻¹的超低热阻，成功散出超过1000 W/cm²热流密度（总功耗1500 W），体积紧凑（约30 cm³）。相比传统液冷模块，微通道冷却热阻和泵功分别降低80%和83%。...
解读: 该集成热管理技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，纳米银烧结+歧管微通道方案可将SiC模块热阻降低80%，支撑更高开关频率和电流密度，有效提升系统功率密度和可靠性。对于SG系列1500V光伏逆变器，该技术可在紧凑空间内实现超1000 ...
基于等效热流模型与多端口热导网络的热电制冷器高效仿真
Efficient Simulation of Thermoelectric Cooler Based on Equivalent Heat Flux Model and Multi-Port Thermal Conductance Network
Longfei Li · Min Tang · Liang Chen · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年8月
本文提出了一种用于模拟电子封装热管理中所采用的热电冷却器（TEC）的高效方法。首先，将求解区域划分为三个不同的区域：热电装置区域（TDR）、散热器区域（HSR）以及集成电路与封装区域（ICPR）。为解决因热电腿的非线性特性导致的 TDR 计算效率低下问题，我们提出了一种新颖的一维等效热流模型（EHFM）来表示原始的三维结构。同时，将 HSR 和 ICPR 视为线性系统，并将它们对 TDR 的热效应在界面处转化为多端口热导网络（MTCN）。通过这种方式，不同区域仅在端口处通过温度和热流连续性条件进...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项热电制冷器高效仿真技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能系统领域，功率半导体器件的热管理一直是影响系统可靠性和效率的核心问题。随着产品功率密度不断提升，IGBT、SiC等功率器件的散热需求日益严峻，热电制冷器作为一种主动式热管理方案，可为局部热点提供精准温控。 该...
基于等效热阻模型的热电制冷器高效仿真与设计
Efficient Simulation and Design of Thermoelectric Cooler for Thermal Management Using Equivalent Thermal Resistance Model
Longfei Li · Min Tang · Liang Chen · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年2月
本文提出了一种用于电子系统热管理中热电冷却器（TEC）模拟与设计的高效方法。首先，将整个电子系统划分为两个区域：热电装置区域（TDR）和非热电区域（NTR）。由于TDR包含大量具有非线性特性的热电装置，这对高效模拟和优化构成了严峻挑战。因此，我们提出了一种新颖的一维等效热阻模型（ETRM）来表征热电装置。另一方面，NTR主要包括陶瓷基板、热界面材料（TIM）、有源芯片和无源散热器，可将其视为线性系统。因此，采用宏建模技术将NTR对TDR的影响转化为界面处的多端口热阻网络（MTRN）。通过这种方式...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项热电制冷器高效仿真与设计技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能系统中，功率半导体器件（如IGBT、MOSFET）的热管理直接影响系统效率、可靠性和使用寿命。该论文提出的等效热阻模型（ETRM）和多端口热阻网络（MTRN）方法，能够在保证精度的前提下将计算效率提升29...