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一种物理增强型动态耦合混合Kolmogorov–Arnold网络用于可解释的电池荷电状态估计
A physics-enhanced hybrid Kolmogorov–Arnold network with dynamic coupling for interpretable battery state-of-charge estimation
Yuqian Fan · Yi Lia · Chong Yana · Yaqi Liang 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400
准确估计锂离子电池的荷电状态（SOC）是电池管理系统中的核心任务。然而，SOC估计在复杂工况下面临着精度不足、鲁棒性差以及可解释性弱等挑战。本文提出了一种物理增强型混合Kolmogorov–Arnold网络（PEHKAN）方法，这是首个将机械应力特性与电化学–热力学多物理场建模相结合的方法。构建了改进的Butler–Volmer方程电化学势能模块，以及具有协同控制的温度–压力耦合扩散动力学模块；这些模块显式地刻画了电化学、热力学与机械应力之间的协同作用。此外，设计了一种动态门控融合机制，以实现物...
解读: 该物理增强混合神经网络SOC估算技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的电池管理具有重要价值。其电化学-热力学-机械应力多物理场耦合建模可直接应用于BMS优化,在复杂工况下MAE低至0.00312,显著提升储能系统全生命周期安全性与经济性。动态门控融合机制可增强iSolarClo...
由杂散微波能量驱动的智能超构器件：一种屏蔽外部干扰与探测的绿色方法
Smart meta-device powered by stray microwave energies: A green approach to shielding external interference and detection
Yong Jin Zhou · Xiong Bin Wua · Xiao Dong Caia · Hong Xin Xua 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 保护敏感电子设备免受外部杂散微波的干扰对于多种实际应用至关重要。当前的屏蔽装置，如滤波器和频率选择表面，由于其机制依赖于通过频率选择响应滤除带外信号，因此对带内频率的有害信号仍然脆弱。本研究提出一种由杂散微波能量驱动的智能超构器件，能够在无需外部电源或人工干预的情况下，自主屏蔽外部干扰与探测。该类超构器件集成了可重构的超原子阵列以及感知-供能模块，构成一个感知-供能-反馈闭环系统，从而实现对高功率微波的实时感知，并自动从高透射状态切换至屏蔽或吸收外部有害微波能量的状态。本文研制并表征了一个...
解读: 该自供能电磁屏蔽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。ST系列PCS和PowerTitan储能系统在高压变流环节面临电磁干扰风险,该技术可利用杂散微波能量自主实现智能屏蔽,无需外部供电,契合储能系统免维护需求。对于大功率充电站密集部署场景,可保护敏感控制电路免受高功率微波干扰,提升系统...
基于野外光谱辐射测量与可解释性机器学习的干旱区光伏电站地表反照率评估
Surface albedo evaluation in an arid-region photovoltaic power plant through field spectral radiometry and explainable machine learning
Xiaoqing Gaoa · Jiang Ying · Zhimin Yang · Yi Liu 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299
摘要 随着对光伏（PV）发电引起的气候效应研究不断深入，数值模拟已成为不可或缺的研究手段。然而，现有的参数化方案仍存在局限性，尤其是在地表反照率的表征方面。为弥补这一不足，本研究基于2020年4月至8月在新疆五家渠一处PV-戈壁复合下垫面获取的观测数据，分析了光谱辐射特征及地表反照率的变化规律。结果表明，入射太阳辐射在光谱上呈现近红外（NIR）>可见光（VIS）>紫外（UV）的层级结构，其对总短波辐射的贡献率分别为57.4%、38.4%和4.1%。各光谱波段均表现出受天气过程驱动的同步波动特征。...
解读: 该研究通过光谱辐射观测和机器学习建立的地表反照率参数化模型,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法具有重要参考价值。研究揭示的太阳高度角、相对湿度、组件温度三因素耦合机制,可用于优化iSolarCloud平台的发电功率预测模型,提升预测精度。特别是光伏-戈壁复合地表反照率特性(0.139)显...