Xubing Fuab · Yan Liuc · Xiaodong Wanga · Lei Kangb 等5人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386

摘要 由于具有独特的二维（2D）平面结构，石墨烯展现出优异的力学、电学、化学和热学性能，在能量存储与转换应用中表现出巨大的潜力。本文系统综述了石墨烯基复合材料在锂离子电池（LIBs）、燃料电池和太阳能电池中的最新研究进展。本综述旨在阐明石墨烯基材料作为锂离子电池中的电极/添加剂、燃料电池中的改性剂/催化剂以及太阳能电池中的电极/传输层/活性层材料时的结构-性能关系及其设计与合成策略。此外，还重点讨论了石墨烯基材料在实际应用中所面临的挑战及其显著的应用价值，这将为其在可再生能源转换与存储系统中的广...

解读: 石墨烯基复合材料在储能与能量转换领域的研究对阳光电源具有重要战略价值。在储能系统方面,石墨烯改性电极材料可提升PowerTitan储能系统中锂电池的能量密度和循环寿命,优化ST系列PCS的充放电效率;在光伏领域,石墨烯透明导电层和载流子传输层技术可改善SG系列逆变器配套组件的光电转换效率;在电动汽车...

Pulin Zhang · Diankai Qiu · Linfa Peng · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383

摘要 为了满足高功率输出的需求，大面积的质子交换膜燃料电池（PEMFCs）已成为研究的重点。然而，在实际应用中，燃料电池内部的非均匀反应难以避免，这会导致性能下降以及电堆寿命缩短。了解燃料电池内部物理量分布的变化规律，并准确预测其未来的内部状态，对于燃料电池的控制与维护至关重要。本文提出了一种多物理量融合图自编码器网络（MP-GAE），该模型是一种针对燃料电池性能及多物理场分布的瞬态预测模型，重点考虑了反应时间、空间位置以及多个物理场之间的耦合关系。基于图注意力机制和时序网络，构建了分段时序图注...

解读: 该PEMFC多物理场预测技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。论文提出的MP-GAE时空预测模型可应用于我司燃料电池系统的智能运维:1)非均匀反应预测算法可集成至iSolarCloud平台,实现电堆性能衰减的预测性维护;2)多物理场耦合分析方法可优化燃料电池DC/DC变换器的动态响应控制策略;3)...

Morten Phan Klitko · Albert Lopez de Moraga · Julian Taubman · Stéven Pirou 等7人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.400

摘要 固体氧化物电池（SOC）由于其无与伦比的效率，适用于大规模电解应用。目前燃料电极支撑型电池的性能瓶颈在于Ni-YSZ燃料电极，其在高电流密度下会发生严重的退化，从而限制了氢气的生产能力。为克服上述限制，本研究展示了将Ni-GDC（Ce0.9Gd0.1O1.95）燃料电极集成到共烧结薄电解质电池中的可行性。Ni-GDC在电解质支撑型电池中广泛应用，且未表现出类似的退化现象。本研究在制造工艺上的创新之处在于将共烧结温度降低至1250°C，以抑制GDC与氧化锆基电解质之间的有害互扩散。实验表明，...

解读: 该固体氧化物电解池技术对阳光电源氢能储能系统具有战略价值。研究中Ni-GDC电极在高电流密度下的长期稳定性改善,可为ST系列储能变流器的电解制氢应用提供技术参考。低温共烧结工艺(1250°C)降低界面扩散的思路,与阳光电源功率器件的热管理优化理念契合。虽然当前电化学性能下降50%,但500小时无Ni...

Ridvan Umaz · Caleb Garrett · Fengyu Qian · Baikun Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月

底栖微生物燃料电池（BMFCs）是水下传感器和电子设备的重要能量收集装置。然而，在恶劣的海洋环境中确保BMFCs的鲁棒性极具挑战。特别是埋在沉积物中的阳极易受穴居生物干扰，破坏厌氧条件，影响电子产生效率。本文提出了一种针对多阳极BMFC的电源管理系统，旨在提升能量转换效率及系统可靠性。

解读: 该文献研究的微生物燃料电池属于生物电化学能源领域，与阳光电源现有的光伏、储能及氢能业务存在差异。然而，文章中涉及的“极端环境下的电源管理系统”及“多输入能量收集拓扑”技术，对阳光电源在离网型微电网、极地或深海等特殊场景下的电源模块设计具有参考价值。建议关注其在低功率、高可靠性DC-DC变换器拓扑方面...

Nghia Tang · Wookpyo Hong · Timothy Ewing · Haluk Beyenal 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月

沉积物微生物燃料电池（SMFC）是远程监测应用中极具潜力的可再生能源。由于SMFC单体功率极低且难以线性扩展，本文提出了一种通过独立运行多个SMFC单元来提升输出功率的自维持电源管理系统，旨在解决低功率密度下的能量收集与管理难题。

解读: 该文献探讨的微功率能量收集与多源并联管理技术，在当前阳光电源的核心业务（如大功率光伏逆变器、PowerTitan储能系统）中应用较少。然而，其核心思想——通过分布式电源管理实现系统可靠性与功率扩展，与阳光电源在iSolarCloud智能运维平台中对分布式能源资产的管理逻辑有一定参考价值。对于未来的微...

Lingling Cao · K. H. Loo · Y. M. Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月

针对可再生能源系统中的功率变换器，输出阻抗设计对于抑制低频谐波电流、延长燃料电池及光伏电池等敏感电源寿命至关重要。本文系统地推导了一系列输出阻抗整形方法，旨在解决现有文献中方法碎片化的问题，并以燃料电池-电池供电的单相逆变系统为例进行了验证。

解读: 该研究提出的输出阻抗整形方法对于优化阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）的并网性能具有重要参考价值。通过主动整形输出阻抗，可以有效抑制光伏组件或电池侧的低频电流纹波，从而提升系统整体的可靠性与使用寿命。建议研发团队在PowerTitan等大型储能系统及户用逆变器中引入此类阻抗整形控制策略...

Yingfang Liu · Mince Li · Yujie Wang · Zhendong Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本文针对燃料电池混合动力汽车（FCHVs），提出了一种旨在优化锂电池与燃料电池能量协同的实时能量管理策略。该策略重点关注系统运行的安全性和效率，为清洁能源交通的可持续发展提供了有效的控制基础。

解读: 该研究涉及的燃料电池与锂电池协同控制技术，与阳光电源的氢能业务（电解槽电源及氢储一体化）及储能系统（PowerTitan/PowerStack）的能量管理逻辑具有底层技术互通性。虽然阳光电源目前主要聚焦于固定式储能与光伏领域，但其PCS双向变换器及BMS控制算法在氢能交通或移动式储能场景中具有潜在应...

Jongyoon Chae · Minsu Lee · Dongmin Kim · Gun-Woo Moon · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月

为延长燃料电池寿命并解决发热问题，降低输入电流纹波至关重要。本文针对脉宽调制谐振（PWMR）变换器，提出了一种新型门极控制方法，旨在解决现有拓扑在电流纹波抑制与控制复杂度之间的矛盾，实现燃料电池的高效、稳定运行。

解读: 该技术主要针对燃料电池直流变换环节，虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏、储能及风电，但该研究中关于“降低输入电流纹波”的控制策略，可迁移至阳光电源的储能变流器（PCS）及氢能电解槽电源系统中。通过优化DC-DC变换器的门极驱动逻辑，能有效提升系统对电化学能源（如氢燃料电池或大功率储能电池）的友好性，...

Saad Ahm · Christian Beauger · Amir Zad · Waseem Iqbal 等7人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.390

摘要 质子交换膜燃料电池（PEMFCs）是一种具有前景的储能装置，以其对动态电流负载的良好适应性以及高效制取高纯度H₂的能力而著称。然而，其广泛应用仍面临诸多挑战，尤其是在功率密度和效率方面。本综述系统探讨了提升PEMFC功率密度的多种策略，提出了当前高性能PEMFC的研发路径，重点阐述了催化材料、质子交换膜、气体扩散层、双极板以及膜电极组件（MEAs）等方面的最新进展。此外，本文还讨论了PEMFC系统工程领域的最新研究成果，着重分析了在酸性条件下系统效率、成本效益和耐久性的改进情况。通过介绍近...

解读: 该PEMFC质子交换膜燃料电池技术对阳光电源储能及充电业务具有前瞻价值。其MEA膜电极组件优化、功率密度提升策略可借鉴至PowerTitan储能系统的电堆设计;双极板与气体扩散层技术与公司SiC/GaN功率器件的热管理需求高度契合;氢能高效转换特性可拓展iSolarCloud平台的多能互补管理场景。...

Iman Sarani · Zhiming Bao · Wenming Huo · Zhengguo Qin 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 全球日益增长的能源需求和环境问题迫切需要在高效、可持续能源技术方面取得重大进展。质子交换膜燃料电池是一种具有前景的清洁能源发电技术。然而，在停机期间存在的性能不稳定性和热管理挑战限制了其实际应用。因此，本研究采用一种综合方法来提升质子交换膜燃料电池的性能与效率。该方法结合响应面法与人工神经网络进行预测建模与优化，并利用相变材料在停机期间维持最佳运行条件。通过实施中心复合设计，评估了温度、压力以及进出口流量等关键运行参数对功率密度的影响。所建立的响应面法模型和人工神经网络模型均表现出较高的预...

解读: 该燃料电池热管理与优化技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究中采用的相变材料(PCM)热管理方案可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的温控优化,在环境温度波动时延长最佳工作温度维持时间达3-5倍。响应面法与神经网络预测建模思路(R²>98%)可集成至iSolarCloud平台,...

Kavitha Suresh Kumar · Prince Winston David · Hariharasudhan Thangaraj · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.346

摘要 将燃料电池技术与太阳能发电相结合，能够满足能源需求并减轻对环境的影响。本文研究了一种结合太阳能与燃料电池的混合发电系统的构想及其可行性。由于该系统同时利用了燃料电池和太阳能电池板，相较于单一独立系统，具有更高的可靠性、效率以及环境可持续性。这两种可再生能源协同作用，使得在太阳辐照度较低期间仍能持续发电，此时由燃料电池提供电力。研究表明，所提出的方法在低辐照条件下部分遮蔽环境中能够提升输出功率。性能测试采用了十二种不同的遮蔽情景，将所提出的利他主义方法与另外八种现有方法进行了对比。结果显示，...

解读: 该燃料电池-光伏混合发电系统对阳光电源ST储能系统和SG逆变器产品线具有重要参考价值。论文提出的Altruism算法在遮挡场景下功率提升达35.2%,可启发我们优化MPPT算法应对复杂工况。混合系统架构思路可应用于PowerTitan储能方案,通过多能源协同提升系统可靠性。建议结合iSolarClo...

Xinyang Hao · Issam Salhi · Salah Laghrouche · Youcef Ait-Amirat 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月

本文提出了一种用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）的四相交错Boost变换器鲁棒非线性控制器。该控制器采用基于反步法（Backstepping）的内环设计，通过递归过程将系统状态函数转化为误差变量的微分方程，实现了对燃料电池输出电流的精确控制。

解读: 该研究涉及的四相交错Boost拓扑与阳光电源在氢能制氢电源及储能DC-DC变换器领域的技术储备高度相关。燃料电池作为未来能源转型的重要补充，其高效DC-DC变换技术可直接应用于阳光电源的氢能系统解决方案中。反步滑模控制算法能够显著提升变换器在复杂负载下的动态响应速度和稳定性，建议研发团队关注该控制策...

Xuefeng Hu · Jianzhang Wang · Linpeng Li · Yongchao Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月

本文提出了一种适用于光伏、燃料电池、高强度放电灯及电动汽车等低输入高输出电压场景的DC-DC升压变换器。该拓扑由一个三绕组耦合电感、单开关及两个混合倍压单元组成，有效实现了高电压增益并降低了开关管的电压应力。

解读: 该拓扑结构对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。在光伏组串式逆变器中，高增益DC-DC级是提升MPPT效率和系统功率密度的关键，该方案通过耦合电感降低开关应力，有助于选用更低额定电压的功率器件，从而降低导通损耗并提升整机效率。在电动汽车充电桩业务中，该拓扑可优化DC-DC模块设计，提升转换效率并减小...

Chuang Sheng · Qian Xiang · Weiming Chen · Wenxuan Zhang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月

为延长质子交换膜燃料电池（PEMFC）寿命，本文提出了一种集成机器学习与等效电路模型（ECM）的故障诊断框架，专门用于诊断膜干燥和水淹两种常见运行故障。通过燃料电池快速阻抗测试平台验证，该方法能有效提升系统运行的可靠性与稳定性。

解读: 阳光电源已布局氢能业务（电解槽电源及系统集成）。虽然本文聚焦于开放阴极燃料电池（PEMFC），但其提出的基于电化学阻抗谱（EIS）的故障诊断逻辑，对阳光电源的电解水制氢电源系统具有重要参考价值。特别是在电解槽的健康状态监测、膜堆性能衰减预测及水热管理优化方面，该研究中的机器学习与ECM融合建模方法，...

Yuanwu Xu · Chang Jiang · Jingxuan Peng · Xiao-Long Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月

针对固体氧化物燃料电池（SOFC）的寿命与耐久性问题，本文提出了一种结合机理退化模型与粒子滤波的故障预测方法。该方法通过对退化过程建模，实现了对健康状态（SOH）、寿命终点（EOL）及剩余使用寿命（RUL）的有效评估，为提升燃料电池系统的可靠性提供了理论支撑。

解读: 阳光电源在氢能领域布局了电解槽及制氢电源系统。虽然本文聚焦于SOFC（燃料电池），但其提出的基于机理模型与粒子滤波的故障预测框架，对于阳光电源PEM电解槽系统的全生命周期健康管理（PHM）具有重要的参考价值。建议研发团队借鉴该文的退化建模思路，结合iSolarCloud平台的大数据积累，开发针对电解...

Milad Bahrami · Jean-Philippe Martin · Gael Maranzana · Serge Pierfederici 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月

在质子交换膜燃料电池（PEMFC）寿命周期内，电堆内部各单体电池间会出现性能不一致性。特定电池因老化或局部故障（如干涸）导致电压下降，进而引发局部过热及性能进一步恶化。本文针对该问题，设计并建模了一种用于燃料电池能量管理系统的均衡器，旨在提升电堆运行的均衡性与可靠性。

解读: 该研究关注燃料电池单体电压均衡与故障诊断，与阳光电源氢能业务（电解槽电源及氢能系统集成）具有技术同源性。虽然阳光电源目前侧重于电解水制氢的功率变换，但电堆内部的电压监控与均衡技术对于提升大规模电解槽系统的寿命和运行效率至关重要。建议将此均衡拓扑研究与现有的iSolarCloud智能运维平台结合，通过...

Kun Yang · Yufei Chaib · Na Dub · Jiaxuan Lib 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.346

摘要 随着全球能源短缺和环境污染问题日益加剧，迫切需要高效、清洁的能源系统来应对这些挑战。本研究旨在通过集成多种先进技术，开发一种高性能的冷热电三联供系统，以提高能源利用效率并减少环境影响。该系统集成了光谱分束太阳能光伏/热能混合系统、甲烷干重整制氢技术以及固体氧化物燃料电池-燃气轮机混合发电系统，从而实现优异的热力学性能。研究建立了系统各组件的热力学模型，采用Aspen Plus进行仿真，获取所有物质流和能量流的热力学参数，并结合常规㶲分析与先进㶲分析方法对系统进行全面评估。结果表明，该系统的...

解读: 该光伏光热耦合制氢-燃料电池冷热电联供系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究揭示的光伏组件54.17%火用损失和双效吸收式制冷系统65.71%火用损失,为我司PowerTitan储能系统的热管理优化及多物理场耦合控制提供理论依据。先进火用分析方法可应用于iSolarC...

Guidong Zhang · Peiwei Zheng · Shenglong Yu · Hieu Trinh 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月

针对光伏及燃料电池等低压直流源，本文探讨了多级或单级高升压DC-DC变换器的应用。研究利用切换线性系统理论，对高阶DC-DC变换器的可控性进行了深入分析与验证，旨在优化变换器设计，提升系统在宽电压范围下的升压效率与控制性能。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。在高阶DC-DC变换器领域，该理论分析对于优化组串式逆变器（如SG系列）的升压电路设计具有重要指导意义，有助于提升光伏组件在复杂工况下的MPPT效率。同时，该方法论可应用于PowerTitan等储能系统的双向DC-DC模块设计，通过精确的可控性分析，提升PCS在充...

Wenjuan Zhao · Jun Wang · Bin Li · Enyi Hu 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.334

摘要 质子陶瓷燃料电池（PCFCs）是一种具有前景的碳中和发电技术，其利用在稳定的钇掺杂锆酸钡（BZY）电解质中表现出的高质子电导率。然而，由于烧结性能差以及电阻性晶界导致整体质子电导率降低，限制了其实际应用。在本研究中，我们提出了一种基于BZY电解质的免烧结超快质子陶瓷燃料电池（S-PCFC），该电池通过一种非晶粘结界面实现。S-PCFC通过一种简便且可扩展的干压工艺原位制备，避免了传统空气中高温烧结的需求。在电化学运行过程中，氢氧化锂与碳酸锂的熔融混合物被原位嵌入，在晶界处形成非晶粘结界面。...

解读: 该质子陶瓷燃料电池技术通过非晶粘附界面实现超快离子传输,对阳光电源氢能及储能系统具有启发意义。其免烧结工艺和原位界面调控思路可借鉴至电力电子器件封装优化,降低SiC/GaN功率模块的界面热阻。520℃下0.257 S·cm⁻¹的质子电导率突破,为分布式氢燃料电池-储能耦合系统提供新方向,可与ST系列...

Xinyan Xiua1 · Songsong Maac1 · Fafu Guo · He Liu 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 为应对飞机电力需求不断增长以及传统机载发电系统效率低下的问题，燃料电池受到了广泛关注。本文提出了一种将涡扇发动机与火焰辅助燃料电池（FFC）系统相结合的推进与发电一体化系统。值得注意的是，该系统所采用的FFC是一种新型的固体氧化物燃料电池（SOFC）。在本研究中，建立了涡扇发动机和FFC系统的热力学模型。基于建模结果，对FFC-涡扇发动机系统的性能与传统涡扇发动机进行了对比分析。此外，还开展了参数研究，包括涡扇发动机的各种设计参数、飞行工况以及FFC系统运行参数的影响。结果表明，当电动功率...

解读: 该燃料电池-涡扇发动机集成系统对阳光电源航空电气化领域具有启发意义。其能量管理架构与我司PowerTitan储能系统的多能源协同控制理念相通,特别是电功率分配比(EPF)优化策略可借鉴至EV充电站的源网荷协调。文中SOFC高温余热利用技术可启发ST系列PCS在工业储能场景的热电联供方案。建议关注燃料...