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无翅片仿肠结构装置实现高功率密度与高能量密度的相变储热
Finless intestine-mimic devices for high power density and high energy density latent heat storage
Yang Tian · Xianglei Liu · Qiao Xu · Qinyang Luo 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382
摘要 相变储热（LHS）技术为解决间歇性热能供应与连续需求之间的不匹配问题提供了一种可行方案，但其充热/放热过程缓慢，导致功率密度较低。尽管已有多种翅片结构被提出以应对这一挑战，但通常以牺牲能量密度和增加系统复杂性为代价。受肠道内部结构与功能的启发，本文提出一种新型无翅片双梯度LHS装置，并集成氧化镁纳米颗粒（MgO NPs），以同时实现高能量密度和高功率密度。通过协同降低界面热阻并增加纳米颗粒周围原子密度，在LiNO3-KCl共晶盐中添加4 wt%的MgO纳米颗粒，使其导热系数和储能密度分别提...
解读: 该仿肠道无翅片相变储热技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其通过纳米颗粒增强导热性和结构优化提升功率密度114.2%的思路,可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化,特别是电池簇温控设计。双梯度结构与涡流增强机制启发ST系列PCS散热方案改进,有助于提升功率器件热传导效率,降低系统热...
基于移动储能与孤岛联合鲁棒优化的主动配电网服务恢复方法
A Service Restoration Methodology for Active Distribution Network Based on Joint Robust Optimization of Mobile Energy Storage and Islanding
Shuxin Tian · Haoxing Zhao · Lang Liu · Yang Fu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月
针对极端事件下的应急供电难题，提出一种考虑孤岛供电与移动储能调度及抢修队伍协同的主动配电网服务恢复方法。基于移动储能站点与道路节点的映射关系，构建Davidson-WebertAkcelik交通阻抗函数，刻画极端事件下道路状况对移动储能灵活性的影响；建立基于布尔变量的负荷停电时间模型，量化恢复过程中的多次负荷转供操作；提出计及道路与线路抢修队伍的孤岛与移动储能鲁棒优化模型，通过列与约束生成算法进行迭代求解。仿真验证了所提方法的有效性与可行性。
解读: 该移动储能与孤岛联合优化技术对阳光电源PowerTitan移动储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究提出的交通阻抗函数与多队伍协同调度模型，可直接应用于阳光电源移动储能产品的智能调度系统，优化极端事件下的应急响应路径规划。基于布尔变量的负荷停电时间模型和鲁棒优化算法，可集成到iSolar...
基于物理的锂离子电池电化学模型参数辨识及其双种群优化方法
Physics-based parameter identification of an electrochemical model for lithium-ion batteries with two-population optimization method
Aina Tian · Kailang Dong · Xiao-Guang Yang · Yuqin Wang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 伪二维（P2D）模型因其基于物理原理的高精度，在电池管理系统中展现出日益广阔的应用前景。然而，由于难以准确辨识多个参数，且常出现求解不收敛的问题，限制了其实际应用效果。传统的数据驱动型P2D模型参数辨识方法虽然先进，但通常需要大量数据，且缺乏必要的物理机理洞察，容易导致过拟合。为应对上述挑战，本研究首先开展参数敏感性分析，以确定各类参数辨识的最佳条件；进而提出一种双种群多目标优化算法，高效地筛选出非劣解参数集。该算法的独特之处在于引入非收敛种群，以增强狼群种群的更新过程，从而提升参数辨识的...
解读: 该P2D模型参数辨识技术对阳光电源储能系统具有重要价值。通过双种群优化算法精确识别23个电池参数,可显著提升ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS精度,动态工况下电压预测误差控制在9mV以内。该物理驱动方法可增强iSolarCloud平台的电池健康状态评估和预测性维护能力,避免纯数据驱...
基于RRAM的单器件实现向量乘法与多比特存储的超高面积效率方案
RRAM-Based Single Device for Vector Multiplication and Multibit Storage With Ultrahigh Area Efficiency
Yang Shen · Zhoujie Pan · Mengge Jin · Jintian Gao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
针对冯·诺依曼架构在速度与功耗方面的瓶颈，存内计算成为一种有前景的解决方案。该技术通常依赖由阻变存储器（RRAM）构成的存储单元阵列，利用其多阻态特性可提升数据存储密度。然而，RRAM普遍存在可靠性不足及长程循环特性难以优化的问题。本文提出一种新型三维RRAM器件，兼具2比特向量乘法与多比特存储功能。通过分析与SPICE仿真验证了其可行性，该器件无需写入验证过程，显著提升了面积效率、存储密度与运算速度。相较于传统用于向量乘法的CMOS电路，所需器件数量减少93.75%，为未来存内计算提供了新路径...
解读: 该RRAM存内计算技术对阳光电源储能系统的智能控制器具有重要应用价值。PowerTitan等大型储能系统需处理海量电池管理数据和实时功率调度计算，传统架构存在功耗与响应速度瓶颈。该技术通过单器件实现向量乘法运算，器件数量减少93.75%，可直接应用于ST系列储能变流器的BMS芯片和iSolarClo...
基于双序动态耦合模型的跟网型逆变器在不对称电网故障下的同步稳定性分析
Synchronization Stability Analysis Based on Dual-Sequence Dynamic Coupling Model for Grid-Following Inverters Under Asymmetrical Grid Faults
Jingrong Yu · Wenhao Yang · Jiaqi Yu · Chen Peng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
为应对不对称电网故障，需并网逆变器输出正序和负序电流以调节公共耦合点电压。由于注入了负序电流，在不对称情况下双序同步的稳定机制变得更为复杂。本文提出了一种双序动态耦合模型，该模型同时考虑了正序和负序电流耦合以及功角差。基于此模型，不仅确定了正序和负序平衡点的存在条件，还确定了运行点的暂态过程稳定条件，从而为不对称电网故障期间的暂态稳定性判断奠定了完整的基础。研究指出，正序和负序同步过程之间的耦合会导致更多的暂态同步失稳。仿真和实验结果验证，与以往方法相比，基于双序动态耦合模型的同步稳定性分析对于...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于跟网型逆变器不对称故障下双序同步稳定性分析的研究具有重要的工程应用价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器在全球电网中的大规模部署，电网不对称故障（如单相接地、两相短路等）已成为影响系统稳定运行的关键挑战。 该研究提出的双序动态耦合模型突破了传统分析方法的局限性，首次...
一种面向带宽受限网络控制系统的语义感知多包并行传输方案
A Semantic-Aware Multipacket Parallel Transmission Scheme for Bandwidth-Constrained Networked Control Systems
Hongchenyu Yang · Chen Peng · Engang Tian · Zhiru Cao · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年7月
本文采用基于自编码器的编解码框架，研究了一种用于网络控制系统（NCSs）的语义感知多数据包并行传输（MPPT）方案。首先，基于自编码器技术提出了语义编码和解码方案，旨在有效提高网络控制系统多数据包并行传输过程中数据包的信息密度，降低带宽使用。通过抽象语义表示，将原始数据映射到低维空间进行语义编码。随后，传输这些语义表示并用于语义解码，实现原始数据的重构。综合考虑语义解码误差、延迟和干扰等多种因素，基于李雅普诺夫稳定性理论，探索了语义感知多数据包并行传输方案下网络控制系统的稳定性分析和 <inli...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于语义感知的多包并行传输技术对我们在新能源领域的网络化控制系统具有重要应用价值。 在光伏电站和储能系统的集中监控场景中，海量逆变器、储能变流器等设备需要实时上传运行数据并接收控制指令。该技术通过自编码器将原始数据映射到低维语义空间，能够显著降低带宽占用，这对于我们在...
无铁氧体磁芯的高功率高自由度平台式水下无线充电站
High Power and High Freedom Platform Type Undersea Wireless Power Transfer Station Without Ferrite Core for AUVs
Lei Yang · Xinze Chen · Jiahua Sun · Liye Tian 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
本文提出一种面向自主水下航行器（AUV）的5000 W级高抗偏移平台式水下无线充电系统。相比对接式或笼式充电方式，该系统显著提升了AUV充电的自由度，并降低了对接结构设计难度。采用S/S谐振补偿网络以提高传输效率与功率等级，设计了耐压防腐外壳，结合亚克力透磁材料，可在20米以上水深工作。相较于金属材料，亚克力显著降低电磁场干扰，提升能量传输效率。实验样机验证了理论分析，仿真与实测结果表明，系统在空气与海水中均具备良好鲁棒性，无需铁氧体磁芯，避免了海水压力引起的压磁效应。空气中最高效率达94.81...
解读: 该水下无线充电技术对阳光电源新能源汽车充电桩产品线具有重要借鉴价值。其5000W级S/S谐振补偿拓扑、高抗偏移平台式设计可应用于电动汽车无线充电场景，提升充电便利性。无铁氧体磁芯设计避免压磁效应，降低成本与重量，适合集成到充电桩产品。空气中94.81%的高效率验证了谐振补偿网络的有效性，可优化ST储...
用于水下磁耦合无线电力与数据传输系统的时分传输方法
Time-Sharing Transmission Method for an Undersea Magnetically Coupled Wireless Power and Data Transfer System
Lei Yang · Zhixue Bu · Dengrui Xing · Liye Tian 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
海洋环境中的波浪、洋流和盐度梯度复杂多变，尤其在湍流和高导电条件下显著影响水下无线电力与数据传输性能。针对海水的导电特性带来的挑战，本文提出一种基于高频交变电磁场的磁耦合水下无线电力与数据传输系统，采用时分复用技术共享耦合线圈通道，实现电力与数据的无干扰传输。电力传输频率为86 kHz，数据采用1 MHz和2 MHz载波的频移键控调制，速率达200 kbps。实验结果表明，在4 cm距离下以200 W功率充电时，系统最高效率达91.3%，并可同步传输电池电压、电流和温度等状态信息。
解读: 该水下无线电力与数据传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。其时分复用架构可应用于车载OBC充电机和充电桩的无线充电方案，实现电力传输与电池状态监测的同步通信。86kHz电力传输频率与FSK数据调制的分离设计，可借鉴到ST储能系统的无线BMS通信中，解决高压环境下有线连接的安全隐患。91...
采用优化平衡寄生电感结构的并联分立式SiC MOSFET三电平T型APF
Three-level T-type APF with Parallelled Discrete SiC MOSFETs Using Optimized-balanced Parasitic Inductance Structure
Hu Tan · Yaqi Zhu · Weiming Tian · Jiaqi Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
针对高功率密度100 kVA有源电力滤波器（APF）在体积、损耗和成本约束下的设计挑战，本文提出了一种拓扑与器件选型的优化方法，并设计了寄生电感最小化且均衡的PCB结构，以抑制关断电压过冲（TTVO）并改善开通瞬态电流均流（TTCS）。通过对三电平T型（3LT²）与中点钳位（NPC）拓扑及多种SiC器件的量化评估，确定了满足综合约束的最优方案。实验结果表明，所提PCB结构将TTVO由1.06 kV降至780 V（降低26.4%），TTCS偏差从82.4%减小至3.7%（DC 800 V，负载电流...
解读: 该并联SiC MOSFET三电平T型拓扑技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究提出的寄生电感优化平衡PCB设计可直接应用于功率模块开发，将关断过冲降低26.4%、均流偏差降至3.7%，显著提升器件可靠性。4.27kW/L功率密度和98.16%效率指标契合Power...
通过便携式热管电池在高效电子冷却过程中增强废热回收与发电
To boost waste heat harvesting and power generation through a portable heat pipe battery during high efficient electronics cooling
Tong Tian · Xuan Yang · Ji Li · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 由于对计算能力需求的不断增长，数据中心（DCs）的功耗已显著上升。然而，这些数据中心产生的大量低品位电子废热在能耗型冷却系统的辅助下直接排放到环境中，导致能源浪费成倍增加。因此，亟需开发创新的冷却技术以及低品位废热回收技术应用于数据中心。本研究提出了一种具有双梯度毛细芯接力结构的环路热管电池（LHPB）。根据梯度毛细芯接力策略，蒸发器入口处的热量泄漏得以缓解，从而使内部蒸汽更快速地传递热量，并冲击安装在冷凝器入口处的微型发电机。此外，设计了两种高效的微型发电机。实验结果表明，在12 V风扇...
解读: 该热管电池冷却技术对阳光电源储能系统具有重要价值。ST系列PCS和PowerTitan在大功率运行时产生大量低品位废热,传统散热方案能耗高。文中双梯度芯热管技术可将热阻降至0.20°C/W，PUE达1.0015，同时通过微型发电机回收废热产生280mW电能。该技术可应用于储能集装箱热管理优化，降低H...