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集成液氢冷能的卡诺电池储能系统：热力学、经济性分析与优化
Carnot battery energy storage system integrated with liquid hydrogen cold energy: Thermodynamics, economic analysis and optimization
Huilin Zhang · Jianfeng Tang · Meng Qi · Tianbiao He · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325
摘要 卡诺电池储能系统提供了一种高能量密度且不受地理条件限制的储能方案，通过将电能以热能形式进行转换和存储来实现储能。然而，卡诺电池与低温储能技术（特别是液氢冷能利用）的耦合集成仍是一个尚未充分探索的研究领域。本研究提出了一种创新性设计方案，将卡诺电池系统与液氢冷能利用系统相结合，并进一步回收燃料电池产生的余热，从而实现冷、热、电联供。研究内容包括系统的稳态建模、关键部件的敏感性分析，以及采用粒子群优化算法对系统进行优化，旨在最大化电-电转换效率。优化后的系统实现了1.59的电-电转换效率、1....
解读: 该卡诺电池储能技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要启示。其1.59的功率转换效率和0.1516美元/kWh的平准化成本,为我司储能系统热管理优化提供新思路。液氢冷能利用可应用于大规模储能电站的温控系统,结合我司三电平拓扑和GFM控制技术,可提升系统能效。冷热电三联供架构...
孤岛供电中基于模块化多电平的构网型变流器时域分析模型
A Time-Domain Analysis Model for Modular-Multilevel-Based Grid-Forming Converters in Isolated Power Supply
Zhijie Liu · Jinyu Wang · Lu Chen · Ziquan Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对孤岛供电场景，现有模型难以满足模块化多电平构网型变流器（MMGC）的性能评估与参数设计需求。本文提出了一种高精度时域稳态分析模型，揭示了负载、MMGC及系统间的耦合关系，为优化系统设计提供了理论依据。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统在弱电网及孤岛微电网应用场景的增加，构网型（GFM）技术已成为核心竞争力。模块化多电平（MMC）拓扑在更高电压等级和更大功率密度储能应用中极具潜力。该时域分析模型有助于优化阳光电源大功率储能变流器的控制策略...
考虑电路非理想特性与周期内瞬态效应的双有源桥
DAB）AC-DC变换器稳态建模
Akshay Singh · Apurv Kumar Yadav · Alireza Khaligh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
双有源桥（DAB）AC-DC变换器的稳态运行高度依赖于电路非理想特性及实现AC-DC转换所需的相位偏移瞬态特性。传统的DC-DC DAB分析方法无法完全覆盖这些方面。本文提出了一种改进的建模方法，旨在更准确地描述DAB变换器在AC-DC应用场景下的稳态行为。
解读: 该研究对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有重要参考价值。DAB拓扑是实现高效率双向功率变换的核心，特别是在储能变流器中。文章提出的考虑非理想特性（如寄生参数、开关损耗）和瞬态效应的建模方法，能够帮助研发团队更精确地优化PCS的控制策略和效率模型，提升产品...
考虑有限ZVS转换时间效应的双有源桥
DAB）变换器改进频域稳态建模
Michael D'Antonio · Shiladri Chakraborty · Alireza Khaligh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种改进的DAB变换器频域分析建模（IAM）方法。针对高频运行下DAB变换器中显著的有限转换时间效应，该模型将其纳入分析框架，显著提升了传统频域建模在实际工况下的预测精度。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）中实现DC-DC能量双向流动的核心拓扑。在高频化趋势下，功率器件的开关转换时间对效率和控制精度影响显著。该研究提出的改进频域模型能更准确地预测高频下的损耗与动态特性，有助于优化PCS的软开关控制策略，提升整...
电力变换器稳态建模、分析与设计的新方法
A New Approach to Steady-State Modeling, Analysis, and Design of Power Converters
Mohammad Daryaei · S. Ali Khajehoddin · Javad Mashreghi · Khurram K. Afridi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种系统化的电力变换器稳态建模方法，旨在克服开关变换器固有的非线性难题。该方法能提供精确的闭式表达式，用于描述变换器波形，从而有效支持变换器的分析、设计及不同拓扑结构的对比评估。
解读: 该研究提出的稳态建模方法对阳光电源的产品研发具有重要参考价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）的开发中，精确的闭式波形表达式能够显著缩短设计周期，优化磁性元件和功率器件的选型，从而提升整机效率。此外，该方法有助于在研发阶段快速评估不同拓扑（如多电平或高频DC-DC）的...
不平衡电网条件下模块化多电平变换器
MMC）的稳态建模
Xiaojie Shi · Zhiqiang Wang · Bo Liu · Yalong Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了不平衡电网条件下MMC的稳态模型，用于预测二倍频相电压纹波，并考虑了负序电流控制的影响。通过该模型揭示了电流与电压量之间的循环关系，可用于评估不同环流的幅值和初始相位角。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的电网接入中具有重要研究价值。在弱电网或电网故障导致的不平衡工况下，该稳态模型能有效指导控制算法优化，抑制二倍频电压纹波，提升系统在复杂电网环境下的稳定性与可靠性。建议研发团队将其应用于大功率变流器的环流抑制策略...
基于状态轨迹分析的倍压整流LCC谐振变换器精确稳态建模与设计
Accurate Steady-State Modeling and Design Based on State Trajectory Analysis for LCC Resonant Converter With Voltage Doubler Rectifier
Jimin Chen · Han Peng · Yong Kang · Jinglin Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文针对广泛应用于X射线机等领域、需满足宽输出范围的LCC串并联谐振变换器，指出传统基波近似模型在全范围内的精度不足。提出了一种基于状态轨迹分析的建模方法，旨在实现全工作范围内的高精度稳态分析与设计。
解读: 该研究聚焦于高精度谐振变换器建模，对阳光电源的电力电子拓扑优化具有参考价值。虽然LCC谐振变换器主要应用于医疗电源，但其状态轨迹分析方法可迁移至阳光电源的户用储能PCS或电动汽车充电桩中的DC-DC级设计。在追求高功率密度和宽电压范围（如宽电池电压范围的储能系统）的场景下，该建模方法能有效提升变换器...