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用于高电流密度充电锂金属电池的高强度弹性体隔膜
High-strength elastomer separator for high-current-density-charging lithium metal batteries
Shufeng Song · Fengkun Wei · Ren Zhang · Anji Reddy Polu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
河北工业大学机械工程学院、可靠性与智能电气装备国家重点实验室及国家技术创新方法与工具研究中心联合研究了一种适用于高电流密度充电条件下的锂金属电池用高强度弹性体隔膜。该隔膜具有优异的机械强度和弹性恢复能力,可有效抑制锂枝晶生长,提升电池循环稳定性与安全性。实验表明,在高电流密度下,采用该隔膜的锂金属电池表现出较低的界面阻抗和稳定的电化学性能,为高能量密度快充电池的设计提供了关键技术支撑。
解读: 该高强度弹性体隔膜技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中,高电流密度快充能力可显著提升电网调频响应速度和功率密度,该隔膜的抗锂枝晶特性能延长电池循环寿命,降低ST系列储能变流器配套电池的维护成本。在新能源汽车充电桩领域,支持高电流密度充电的锂金属电池...
液化空气储能系统集成LNG冷能的空气液化工艺:仿真与实验
Air liquefaction process in liquid air energy storage integrated with liquefied natural gas cold energy: Simulation and experiment
Chenchen Wang · Jinya Zhang · Ning Ma · Na Sun · Energy Conversion and Management · 2026年4月 · Vol.353
本文研究将液化天然气(LNG)再气化过程中的冷能回收用于液化空气储能(LAES)系统的空气液化环节,通过流程模拟与实验验证其能效提升潜力,优化冷能梯级利用路径,降低LAES系统液化能耗。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan和ST系列大容量储能PCS在长时储能场景下的系统能效优化具有参考价值。LAES作为新型机械储能形式,可与阳光电源构网型PCS、iSolarCloud平台协同实现冷-电-储多能互补调度。建议在电网侧储能项目中探索LNG接收站周边LAES+PCS联合示范,提升系统整体...
从电网运营商视角评估区域电网最大碳减排潜力
Assessing the maximum carbon reduction potential of regional power grids from grid operators' perspective
Yuge Duan · Xiaojun Wang · Fangyuan Si · Zhao Liu 等8人 · Applied Energy · 2026年4月 · Vol.409
本文从电网运营商角度出发,量化分析区域电力系统在源网荷储协同下的最大碳减排潜力,重点探讨高比例可再生能源接入下电网灵活性资源调度、构网型设备支撑能力及碳流追踪机制。
解读: 该研究高度关联阳光电源ST系列储能变流器、PowerTitan液冷储能系统及iSolarCloud平台在电网级碳减排中的支撑作用。构网型(GFM)功能对提升弱电网稳定性至关重要,建议加速推进ST5064/ST6364等GFM-ready PCS在新能源基地配套储能中的规模化应用,并通过iSolarC...
释放高密度排布双面曲面光伏的潜力:面向发电量与经济性协同优化的整体建模方法
Unlocking the potential of densely-packed bifacial curved photovoltaics: Holistic Modeling approach for optimizing energy yield and economic viability
Junmeng Zhang · Chenyuan He · Bin Fang · Canglong Hu 等7人 · Applied Energy · 预计 2026年5月 · Vol.410
本文提出一种多物理场耦合整体建模方法,量化双面曲面光伏在高密度排布下的辐照增益、遮挡损失与热效应,结合MPPT动态响应与LCOE模型,评估其在地面电站场景下的年发电量提升与投资回报可行性。
解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器(如SG225HX)在双面组件+跟踪支架场景下的MPPT算法优化与IV曲线重构能力;其曲面结构建模可助力iSolarCloud平台升级阴影与倾角敏感度分析模块。建议将多物理场仿真结果嵌入SG系列逆变器固件,增强对非平面双面组件的发电预测精度,并为PowerTitan...
考虑沟道与体二极管动态特性的碳化硅MOSFET第三象限特性模型
Third Quadrant Characteristic Model of Silicon Carbide MOSFET Considering Channel and Body-Diode Dynamics
Ning Wang · Jianzhong Zhang · Yaqian Zhang · Fujin Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种碳化硅(SiC)MOSFET第三象限特性模型,能够精确预测其反向导通行为。该模型详细考虑了浮空衬底效应、界面态效应及温度敏感效应,从而有效评估从源极到漏极的I-V轨迹。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线(如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩)具有极高价值。随着公司产品向高功率密度和高效率演进,SiC MOSFET已成为关键功率器件。该模型能帮助研发团队更精确地评估SiC器件在死区时间内的反向导通损耗及动态应力,优化驱动电路设计,从而提升逆变...
纳米晶高频变压器振动与噪声特性的仿真及实验验证
Simulation and Experimental Verification of Vibration and Noise Characteristics of Nanocrystalline High-Frequency Transformer
Pengning Zhang · Yajin Yang · Ze Liu · Ning Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
高频变压器(HFT)是电力电子变压器的核心组件,但其运行时的振动与噪声问题显著。本文研究了HFT的振动噪声特性,推导了导致振动的电磁力模型,并结合电磁-机械多物理场耦合分析,对HFT的振动机制进行了深入研究与实验验证。
解读: 高频变压器是阳光电源组串式光伏逆变器及储能变流器(PCS,如PowerTitan系列)中DC-DC变换环节的关键磁性元件。随着功率密度提升,磁性元件的振动与噪声已成为影响产品可靠性及用户体验的重要因素。本文提出的电磁-机械多物理场耦合仿真方法,可直接应用于公司研发流程,优化变压器结构设计与封装工艺,...
面向交直流混合微电网集群互联变换器的优先级驱动自优化功率控制方案
Priority-Driven Self-Optimizing Power Control Scheme for Interlinking Converters of Hybrid AC/DC Microgrid Clusters in Decentralized Manner
Xiaochao Hou · Kai Sun · Ning Zhang · Fei Teng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对交直流混合微电网集群,提出了一种去中心化的自优化功率控制方案。该方案考虑了不同区域的负载优先级和电能质量需求,旨在实现微电网集群间的高效功率交换,提升智能电网的韧性与可持续性。
解读: 该研究关注微电网集群的功率优化与互联控制,与阳光电源的PowerTitan、PowerStack储能系统及组串式逆变器在微电网应用场景高度契合。随着分布式能源渗透率提升,微电网集群化管理成为趋势。该方案的去中心化控制策略可优化阳光电源PCS在多机并联及多微网互联场景下的功率调度,提升iSolarCl...
考虑开关轨迹包络的SiC MOSFET非线性电容模型
Nonlinear Capacitance Model of SiC MOSFET Considering Envelope of Switching Trajectory
Ning Wang · Jianzhong Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文针对SiC MOSFET提出了一种基于开关轨迹包络的非线性电容建模方法。该方法区别于传统全数据提取法,显著降低了模型复杂度,并有效避免了仿真过程中的发散问题,为高频电力电子变换器的动态特性预测提供了更高效的建模手段。
解读: SiC器件是阳光电源新一代组串式逆变器、PowerTitan储能变流器及高功率密度充电桩的核心组件。该建模方法通过简化非线性电容模型,能显著提升仿真精度与收敛速度,有助于研发团队在设计阶段更精准地评估开关损耗与电磁干扰(EMI)。建议在研发高频化、高功率密度产品时引入该模型,以优化驱动电路设计,提升...
燃料电池船舶多源混合动力系统的集成功率管理策略:聚焦动态寿命延长与最优氢耗
Integrated Power Management Strategy for Multisource Hybrid Power Systems in Fuel Cell Vessels: Focusing on Dynamic Lifetime Extension and Optimal Hydrogen Consumption
Yuji Zeng · Qinjin Zhang · Herbert Ho Ching Iu · Xiaoyan Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种集成功率管理策略(IPMS),旨在平衡燃料电池船舶的动力耐久性与燃油经济性。该策略通过协调多堆燃料电池系统(MS-FCS)与多组电池储能系统,实现了动态寿命延长与氢气消耗的最优化,为船舶动力系统提供了高效的综合解决方案。
解读: 该研究关注多源混合动力系统(燃料电池+储能)的能量管理与寿命优化,与阳光电源的PowerTitan、PowerStack储能系统及氢能业务高度契合。燃料电池与储能的协同控制是实现能源高效利用的关键,其动态寿命延长算法可深度集成至阳光电源的iSolarCloud平台,用于优化储能系统的充放电策略。建议...
考虑热失控现象的SiC MOSFET雪崩动力学模型
Avalanche Dynamics Model of SiC MOSFET Considering Thermal Runaway Phenomenon
Ning Wang · Jianzhong Zhang · Fujin Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种高精度的平面型SiC MOSFET紧凑型SPICE模型,用于预测雪崩动力学过程。该模型创新性地考虑了动态雪崩电阻,能够准确模拟安全状态下的雪崩轨迹,并描述了器件内部的热失控现象。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与效率的核心器件。该模型对雪崩动力学及热失控的精确模拟,直接有助于提升阳光电源在极端工况下的功率模块可靠性设计。建议研发团队利用该模型优化逆变器在过压冲击下的保护策略,并将其集成至功率模块的寿命预测与...
考虑转移特性沟道动力学的改进型SiC MOSFET模型
Improved SiC MOSFET Model Considering Channel Dynamics of Transfer Characteristics
Ning Wang · Jianzhong Zhang · Fujin Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种改进的SiC MOSFET模型,能够准确预测其在宽运行范围内的动态特性。该模型综合考虑了温度敏感效应(TSE)、短沟道效应(SCE)及界面态效应,并设计了相应的动态转移特性测试平台以验证模型精度。
解读: SiC MOSFET是阳光电源新一代组串式逆变器、PowerTitan系列储能变流器及高功率密度充电桩的核心功率器件。该模型通过精确刻画TSE和SCE效应,能显著提升阳光电源在产品设计阶段对功率模块热应力和开关损耗的仿真精度,从而优化散热设计与驱动电路参数。建议研发团队将此模型集成至iSolarCl...
具有三态能量转换的可编程矩阵阵列热电系统
Programmable Matrix-Array Thermoelectric System With Tri-State Energy Conversion
Ning Wang · Hong-Tao Huang · Lei Zhang · Shu-Xi Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种矩阵排列的热电可编程控制系统。该系统通过灵活重构矩阵中每个热电模块的功能,克服了传统热电系统单向能量流和功能固定的局限性。通过构建制冷/制热/能量回收的三态可重构拓扑,实现了分布式能量管理与热控制。
解读: 该技术涉及热电转换与分布式能量管理,与阳光电源现有的光伏逆变器及储能系统(如PowerTitan、PowerStack)的核心功率变换逻辑存在差异。虽然目前热电转换在公司主流业务中应用较少,但其“三态可重构拓扑”和“分布式控制”理念对未来储能系统内部的电池热管理(BTMS)及功率模块的集成化设计具有...
基于单片集成氮化镓蓝宝石二极管桥IC的1000V、10MHz倍压器
1000 V, 10 MHz Voltage Multiplier Based on Monolithically Integrated GaN-on-Sapphire Diode Bridge IC
Zineng Yang · Xin Yang · Hehe Gong · Hongchang Cui 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文展示了一种基于单片集成氮化镓(GaN-on-Sapphire)二极管桥IC的1000V、10MHz倍压器。研究填补了GaN器件在千伏级高频应用中的空白,验证了单片集成技术在实现高压、高频功率转换方面的潜力。
解读: 该研究展示了GaN器件在千伏级高压与超高频应用中的突破,对阳光电源的未来产品研发具有重要参考价值。在组串式逆变器和户用储能PCS领域,随着功率密度的不断提升,传统硅基器件已接近性能瓶颈,引入GaN-on-Sapphire等宽禁带半导体技术有助于进一步缩小磁性元件体积,提升整机效率。建议研发团队关注该...
海上直流微电网效率与可靠性提升的最优控制策略
Optimal Control Strategy With Efficiency and Reliability Improvement for Offshore DC Microgrids
Xiangchen Zhu · Pengxiang Huang · Hanwen Zhang · Yanbo Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对海上微电网远程运维困难及负载波动大的挑战,本文提出了一种旨在同时提升变换器效率与可靠性的最优控制策略。通过建立归一化非线性关系模型,优化了系统运行参数,有效解决了海上恶劣环境下直流微电网的稳定运行与长寿命需求。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统(如PowerTitan系列)及海上风电变流器业务具有重要参考价值。海上场景对设备的可靠性与运维成本极其敏感,文中提出的效率与可靠性协同优化控制策略,可应用于阳光电源的PCS双向DC-DC变换环节,通过优化开关频率或调制策略,降低功率器件损耗并延长系统寿命。建议研发团队关...
功率逆变器IGBT H桥平面母排寄生电感建模研究
Develop Parasitic Inductance Model for the Planar Busbar of an IGBT H Bridge in a Power Inverter
Ning Zhang · Shuo Wang · Hui Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文分析了基于IGBT桥开关状态和直流母线电容配置的平面母排电流路径,建立了包含自感和互感的母排电路模型。通过对不同开关状态下的电感模型进行分析与简化,为功率变换器的高频设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)的核心功率密度提升。随着功率模块开关频率的提高,母排寄生电感引起的电压尖峰是限制IGBT可靠性的关键因素。通过精确的寄生电感建模,研发团队可优化母排叠层结构,有效抑制开关过电压,从而降低对缓冲电路的依...
基于谐振电感电压的CLLC双向变换器同步整流技术
Synchronous Rectification Based on Resonant Inductor Voltage for CLLC Bidirectional Converter
Ning Chen · Min Chen · Bodong Li · Xiaoqing Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
同步整流(SR)是降低CLLC双向谐振变换器二次侧导通损耗、提升效率的有效手段,但其驱动信号确定较为困难。本文针对现有理论计算、电压检测及电流检测方法的不足,提出了一种基于谐振电感电压的SR驱动策略,旨在优化CLLC变换器的效率表现。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及户用储能PCS产品具有重要意义。CLLC拓扑是实现高效率双向能量变换的核心,通过优化同步整流驱动策略,可显著降低变换器在充放电过程中的导通损耗,提升系统整体转换效率。建议研发团队在下一代高功率密度储能变流器设计中引入该控...
三端口制氢系统的故障诊断与容错运行策略
Fault Diagnosis and Fault-Tolerant Operation Strategy for Triple-Port Hydrogen Production System
Shiqi Zhang · Yiyina Teng · Yuhang Sun · Fanqin Ding 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
多端口变换器在可持续能源制氢中具有高能量密度和广泛应用前景,但其开关器件众多且运行复杂,导致故障风险增加。本文针对多端口氢能变换器,提出了一种有效的故障诊断与容错运行策略,旨在提升该核心能源枢纽系统的可靠性。
解读: 该研究聚焦于多端口变换器的可靠性,这对阳光电源的氢能业务(如电解槽电源系统)至关重要。随着公司在绿氢领域的布局,多端口拓扑(如光伏、储能与制氢耦合)将成为提升系统集成度的关键。该文提出的故障诊断与容错策略,可直接应用于阳光电源的制氢电源模块,通过提升系统在极端工况下的鲁棒性,降低运维成本。建议研发团...
一种用于CLLC双向变换器的耦合电感方案及优化电流检测方法
A Coupled Inductor Scheme for CLLC Bidirectional Converter and Optimized Current Detection Method
Min Chen · Dongbo Zhang · Ning Chen · Bodong Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于CLLC双向变换器的耦合谐振电感结构,有效减少了磁性元件的数量与体积,并抑制了寄生参数引起的振荡。同时,提出了一种基于磁元件电压检测的优化电流检测方法,避免了昂贵且笨重的电流传感器使用。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)具有极高的应用价值。CLLC拓扑是实现高效双向能量转换的核心,通过耦合电感技术,可显著提升PCS的功率密度并降低磁性元件成本,符合当前储能系统向高集成度、低成本演进的趋势。此外,无传感器电流检测方案能够降低硬件...
一种具有外部磁场抗扰性、低磁场辐射及高差模电感特性的共模电感
A Common Mode Inductor With External Magnetic Field Immunity, Low-Magnetic Field Emission, and High-Differential Mode Inductance
Yongbin Chu · Shuo Wang · Ning Zhang · Dianbo Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种用于电磁干扰(EMI)抑制的堆叠式共模(CM)电感。该结构由两个绕线方向相反、磁芯及匝数相同的共模电感组成。该设计具有三大优势:一是显著降低了对外部磁场的敏感度;二是减少了磁场辐射;三是提升了差模电感性能,有效优化了电力电子系统的EMI滤波效果。
解读: 电磁兼容性(EMC)是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统设计的核心挑战。该堆叠式共模电感设计能有效提升系统在复杂电磁环境下的抗干扰能力,并降低EMI滤波器的体积,有助于提升产品功率密度。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器及储能变流器(PCS)的EMI滤波器设计...
一种垂直模块化可重构无线电能传输系统:架构、建模与设计
A Vertically Modularized Reconfigurable Wireless Power Transfer System: Architecture, Modeling, and Design
Huan Zhang · Yaoxia Shao · Ning Kang · Haojun Qin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
兆赫兹(MHz)无线电能传输(WPT)在空间自由度和电路紧凑性方面具有显著优势,但设计复杂性限制了其广泛应用。本文提出了一种新的模块化设计理念,通过预设计的多个功能单元,实现MHz WPT系统针对不同应用场景的灵活重构,有效降低了系统设计难度。
解读: 该技术主要针对无线电能传输领域,目前与阳光电源核心的光伏逆变器及储能系统业务关联度较低。但其提出的“垂直模块化”与“可重构”设计理念,对于阳光电源的充电桩产品线具有一定参考价值。随着未来电动汽车无线充电技术的发展,该模块化架构可用于优化充电桩内部功率变换单元的布局与扩展性,提升系统集成度与维护效率。...
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