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面向海上风电驱动的港口直流微电网与电动汽车充电站的分布式模型预测控制
Decentralized Model Predictive Control for Offshore Wind-Powered Seaport DC Microgrids With Electric Vehicle Stations
Muhammad Sadiq · Chun-Lien Su · Zulfiqar Ali · Seyed Hossein Rouhani 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
电动车辆(EV)的快速普及加剧了对弹性与可持续充电基础设施的迫切需求。本研究针对由海上风能供电的港口直流微电网集成EV充电站的优化运行问题,提出一种分布式模型预测控制方法。该方法在保证系统全局优化性能的同时,实现各子系统间的解耦协调,提升微电网对可再生能源波动与负载变化的响应能力。通过多场景仿真验证,所提策略有效降低了运行成本,提高了能源利用效率与系统稳定性。
解读: 该分布式模型预测控制技术对阳光电源港口微电网解决方案具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器与PowerTitan储能系统的多机协调控制,实现储能单元间解耦优化;结合阳光充电桩产品,通过MPC算法优化EV充电功率分配,降低需量电费。该方法与阳光现有的iSolarCloud平台深度融合,可提升...
用于高功率容量热电发电机
TEG)能量收集的完全集成式自主接口及最大功率点跟踪技术
Hamed Osouli Tabrizi · Herath M. P. C. Jayaweera · Ali Muhtaroglu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种用于热电发电机(TEG)能量收集的完全自主集成电源管理接口电路,旨在为物联网节点供电。该电路包含基于LC振荡器双相电荷泵的自启动DC-DC变换器、数字MPPT单元及1V LDO稳压器,实现了高效的能量转换与最大功率点跟踪。
解读: 该文献聚焦于微瓦级能量收集与超低功耗电源管理,与阳光电源目前主营的GW级光伏逆变器及MW级储能系统(如PowerTitan)在功率等级和应用场景上存在较大差异。然而,其提出的自启动DC-DC变换技术和集成化MPPT控制策略,对于阳光电源iSolarCloud智能运维平台中传感器节点的低功耗供电设计具...
一种用于聚光光伏系统的电池级差分功率处理IC,具有双向迟滞电流模式控制和闭环频率调节功能
A Cell-Level Differential Power Processing IC for Concentrating-PV Systems With Bidirectional Hysteretic Current-Mode Control and Closed-Loop Frequency Regulation
Mohammad Shawkat Zaman · Yue Wen · Ryan Fernandes · Berry Buter 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文介绍了一种具有双向电流能力的集成电源管理IC,旨在补偿聚光光伏(CPV)系统中串联电池间输出电流的差异。该集成3.6-MHz功率级允许为每个电池构建小尺寸转换器。迟滞电流模式控制器调节双向转换器的电流,以实现高效的功率均衡。
解读: 该文献提出的电池级差分功率处理(DPP)技术主要针对聚光光伏(CPV)场景,通过集成化IC实现精细化功率均衡。对于阳光电源而言,该技术在当前主流的组串式逆变器或集中式逆变器产品中应用较少,因为目前光伏组件的电流失配主要通过MPPT算法和组串优化器解决。然而,该研究中高频集成电源管理IC的设计思路及双...
一种基于NSGA-II优化的流形微通道散热器,用于提升SiC功率模块的散热性能与热均匀性
An NSGA-II Optimized Manifold Microchannel Heat Sink With Better Heat Dissipation and Superior Thermal Uniformity for SiC Power Modules
Chunyang Man · Zhiqiang Wang · Yu Liao · Xiaojie Shi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
碳化硅(SiC)功率模块凭借优异性能成为可再生能源与电动汽车的首选。然而,高热流密度与热分布不均限制了其性能提升。本文提出一种基于NSGA-II算法优化的流形微通道散热器,旨在解决SiC模块的散热瓶颈,显著提升散热效率与热均匀性。
解读: 该研究直接针对SiC功率模块的核心散热痛点,对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及PowerTitan/PowerStack储能变流器具有重要参考价值。随着阳光电源产品功率密度的不断提升,SiC器件的应用日益广泛,高热流密度带来的热管理挑战愈发严峻。本文提出的流形微通道散热优化设计,可有效降低Si...
基于相独立VSC整流的电压暂降不平衡工况下电力电子变压器
PET)先进控制
Alfredo Velazquez-Ibanez · Juan Ramon Rodriguez-Rodriguez · Mario A. Santoyo-Anaya · Mario R. Arrieta-Paternina 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
电力电子变压器(PET)作为配电网的关键技术,在能量管理和电能质量提升方面具有显著优势。针对配电网不平衡工况下传统dq0控制导致的电流畸变问题,本文提出了一种基于相独立VSC整流的先进控制策略,有效提升了PET在电压暂降及不平衡环境下的运行性能与稳定性。
解读: 该研究关注配电网不平衡工况下的电力电子变压器控制,与阳光电源的储能变流器(PCS)及并网逆变器技术有一定交叉。虽然阳光电源目前主营业务非PET,但其提出的‘相独立控制’策略对于提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网或复杂电网环境下的电能质量和抗扰动能力具有借鉴意义。建议研发团队关注该控制算法...
用于住宅电力管理的光伏-电网集成系统
A Photovoltaic-Grid Integrated System for the Residential Power Management
Ande Bala Naga Lingaiah · Narsa Reddy Tummuru · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
本文提出一种用于住宅管理中电动汽车充电的光伏-电网集成系统,结合感应式电能传输技术。采用BBIHB结构将光伏源与前端变换器直流母线集成,同时实现最大功率追踪与电能传输。通过光伏与变换器直流链路的串联连接,提升感应传输系统的直流母线电压,增强传输能力。前端变换器支持电网与系统间的双向功率流动,平衡功率缺额或盈余。文中建立了系统模型并设计了控制策略,具备固有升压、控制简单及无需独立光伏变换器等优点。实验平台在4kW输出下验证了系统性能,DC-DC效率达94%。
解读: 该光伏-电网集成系统对阳光电源户用光储充产品线具有重要参考价值。文中提出的BBIHB拓扑将光伏MPPT与DC-DC变换集成,可优化SG系列户用逆变器的前端架构,减少独立光伏变换器级数,提升系统效率至94%。双向功率流控制策略可直接应用于ST系列储能变流器,实现光伏-电网-负载的灵活调度。感应式电能传...
电子器件异质集成中热管理方案的增材制造应用、设计方法与挑战
Applications, Design Methods, and Challenges for Additive Manufacturing of Thermal Solutions for Heterogeneous Integration of Electronics
Ercan M. Dede · Feng Zhou · Yuqing Zhou · Danny J. Lohan 等7人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年6月 · Vol.147
电子器件的异质集成是下一代电子应用发展的关键,涵盖高功率密度能源转换系统及面向先进计算的芯粒与共封装光学架构。提升功能密度与运行性能是异质集成的核心目标,而有效的热管理对有源和无源器件均至关重要。增材制造技术为复杂热管理结构的设计与集成提供了新途径,支持多材料、拓扑优化及近芯片冷却方案的实现。本文综述了增材制造在电子热管理中的应用、设计方法及其面临的制造精度、材料兼容性与可靠性等挑战。
解读: 该增材制造热管理技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中,SiC/GaN功率器件的高集成度带来严峻散热挑战,增材制造可实现拓扑优化的复杂流道结构和近芯片冷却方案,突破传统散热器设计限制。对于三电平拓扑功率模块,多材料增材制造可优化热路径设...
基于新型指标与分数阶灰色模型及无迹粒子滤波的电池剩余寿命预测
Remaining Useful Life Prediction of Battery Using a Novel Indicator and Framework With Fractional Grey Model and Unscented Particle Filter
Lin Chen · Jing Chen · Huimin Wang · Yijue Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
锂离子电池是电动汽车供电的核心。准确预测电池剩余使用寿命(RUL)对于保障系统安全与可靠性至关重要。由于电池老化机制复杂,BMS进行RUL预测面临挑战。本文提出了一种基于新型退化指标的预测框架,结合分数阶灰色模型与无迹粒子滤波算法,有效提升了电池寿命预测的精度与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列)具有极高的应用价值。电池寿命预测是储能系统安全运维的核心,该算法可集成至iSolarCloud智能运维平台,通过更精准的RUL评估,优化电池簇的充放电策略,延长系统全生命周期收益。建议研发团队将该分数阶灰色模型与无迹粒子滤...
多工业电解槽在可再生能源制氢系统中的调度:一种协调的有功-无功功率管理方法
Scheduling Multiple Industrial Electrolyzers in Renewable P2H Systems: A Coordinated Active-Reactive Power Management Method
Yangjun Zeng · Yiwei Qiu · Jie Zhu · Shi Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年8月
大规模可再生能源制氢(ReP2H)系统通常包含多个由晶闸管整流器(TR)供电的电解槽(ELZ),其有功与无功负荷呈非线性且不可解耦的关系。多台ELZ的启停与负荷分配影响能量转换效率及电网功率流动,不当调度可能导致无功过载,引发电压越限与网损增加。本文首先分析ELZ能效与无功负荷间的权衡关系,进而提出一种联合有功-无功功率管理方法,通过协调ELZ、可再生能源、储能与无功补偿装置的运行,提升系统整体效益。采用混合整数二阶锥规划(MISOCP)建模,并设计分解算法以适用于大规模系统。基于中国内蒙古风光...
解读: 该协调有功-无功功率管理技术对阳光电源光储制氢系统集成方案具有重要应用价值。研究中的MISOCP优化算法可直接应用于PowerTitan储能系统与SG系列光伏逆变器的协调控制,通过ST储能变流器的四象限运行能力提供动态无功补偿,解决电解槽晶闸管整流器引发的无功过载问题。该方法可集成至iSolarCl...
通过嵌入式封装结构降低大功率LED芯片键合界面热阻
Reduction of Die-Bonding Interface Thermal Resistance for High-Power LEDs Through Embedding Packaging Structure
Xiang Lei · Huai Zheng · Xing Guo · Zefeng Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
热管理是大功率LED的关键问题。本研究提出了一种新型封装结构,通过将LED芯片嵌入引线框架基板的方形凹槽中,并利用氮化硼填充间隙,有效降低了芯片键合界面的热阻,为电子器件散热提供了新思路。
解读: 该文献提出的嵌入式封装与界面热阻优化技术,在功率电子领域具有通用参考价值。对于阳光电源而言,虽然研究对象是LED,但其核心的散热路径优化和界面热阻降低方法,可直接迁移至组串式逆变器(如SG系列)及储能变流器(PowerTitan/PowerStack)中功率模块(IGBT/SiC)的封装设计。建议研...
相变材料作为具有瞬态热负荷的电力电子模块的热缓冲材料
Phase change materials as thermal buffers for power electronics modules with transient heat loads
Meghavin Bhatasan · Amy Marie Marconne · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.343
摘要 由于功率密度不断提高以及功率分布日益动态化,热管理在电力电子模块中正发挥着越来越关键的作用,尤其是在汽车应用领域。相变材料(PCM)已成为这些模块中有效热管理的一种有前景的解决方案。然而,目前对于使用PCM时这些模块的热行为理解仍存在不足,特别是在考虑实际器件几何结构和功率分布方面。本文评估了包含基于相变材料的热能存储(TES)的新模块架构相对于传统架构的热性能。我们基于驾驶循环提取出真实的瞬态热负荷条件进行分析,并采用三个性能指标进行全面的性能比较:平均时间最大温升、最大温升速率以及瞬态...
解读: 该相变材料热管理技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要价值。针对OBC充电机、电机驱动器等功率模块,PCM热缓冲可有效应对瞬态热冲击,抑制温度峰值达33%。双面冷却+铜基复合PCM架构可优化SiC/GaN器件散热设计,提升功率密度。该技术还可回收废热用于电池预热,降低能耗。建议在ST系列PCS和充...
考虑变压器老化与无功功率调度的含多电动汽车充电站主动配电网实时能量管理方法
Real-Time Energy Management System for an Active Distribution Network With Multiple EV Charging Stations Considering Transformer's Aging and Reactive Power Dispatch
Rayaprolu. M. Raghuveer · Bhavesh R. Bhalja · Pramod Agarwal · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
本研究提出了一种针对多个电动汽车充电站(EVCS)的实时能量管理方法,这些充电站与光伏(PV)系统、风力发电机(WT)和电池储能系统(BES)集成于有源配电网(ADN)中。所提出的优化框架被构建为一个混合整数二阶锥规划问题,旨在最小化运营成本,同时减少变电站变压器的加速老化,并满足电动汽车(EV)用户的出行需求。此外,该框架还能满足有源配电网的潮流和电压约束条件,通过分别调度电动汽车和电池储能系统的有功功率和无功功率来确保实现全局最优。此外,为应对与电动汽车相关的实时不确定性,所开发的算法采用基...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项研究针对主动配电网中多电动汽车充电站的实时能源管理系统,与公司在光伏、储能及综合能源解决方案领域的战略布局高度契合。 该研究的核心价值在于构建了一个混合整数二阶锥规划优化框架,同时考虑变压器老化成本和有功无功功率协同调度。这为阳光电源的储能系统(BES)和光伏逆变器产...
考虑储能老化的光伏集成配电网电压管理协调式中央-本地控制策略
Coordinated central-local control strategy for voltage management in PV-integrated distribution networks considering energy storage degradation
Wenhu Tang · Yunlin Huang · Tong Qian · Cihang Wei 等5人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.389
摘要 在光伏集成配电网中,利用光伏逆变器和电池储能系统(BESS)开发具有成本效益的电压控制策略正受到越来越多的关注。然而,储能系统通常在缓解光伏发电固有不确定性方面处于次要地位,且由于调度不当导致的电池维护和更换成本常常被忽视。为解决这一问题,本文提出了一种考虑储能循环寿命老化的光伏集成配电网电压管理协调式中央-本地控制策略。在该策略中,中央控制器基于配电网运营商(DSO)的需求,构建一个多阶段Wasserstein距离分布鲁棒优化问题。在本地控制层级,每个光伏逆变器通过中央控制器改进后的控制...
解读: 该协调控制策略对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同优化具有重要价值。通过将电池循环寿命退化成本纳入调度决策,可优化PowerTitan储能系统的全生命周期经济性。中央-本地分层控制架构可集成至iSolarCloud平台,实现分布式光伏电站的无功电压协调管理。Wasserstein鲁...
通过衬底减薄和结面冷却提高Ga$_{2}$O$_{3}$肖特基二极管的散热能力和电流额定值
Improving the Heat Dissipation and Current Rating of Ga$_{2}$O$_{3}$ Schottky Diodes by Substrate Thinning and Junction-Side Cooling
Florian Wilhelmi · Yuji Komatsu · Shinya Yamaguchi · Yuki Uchida 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
氧化镓(Ga$_{2}$O$_{3}$)作为功率电子材料具有广阔前景,但其低热导率引发了散热管理挑战。本文评估了Ga$_{2}$O$_{3}$肖特基二极管的不同封装策略,对比了600μm标准厚度与200μm减薄大面积β-Ga$_{2}$O$_{3}$二极管在陶瓷基板上的散热性能,验证了减薄工艺与结面冷却对提升器件电流承载能力的关键作用。
解读: Ga$_{2}$O$_{3}$作为超宽禁带半导体,在未来高压、高功率密度电力电子应用中潜力巨大。对于阳光电源的组串式光伏逆变器和PowerTitan储能系统而言,提升功率密度是核心竞争力。该研究提出的衬底减薄与结面冷却技术,能有效解决宽禁带器件在高功率密度设计下的热瓶颈问题。建议研发团队关注Ga$_...
配电系统电能质量问题的AI应用:系统综述
AI Applications for Power Quality Issues in Distribution Systems: A Systematic Review
Mitra Nabian Dehaghani · Tarmo Korõtko · Argo Rosin · IEEE Access · 2025年1月
分布式发电DG、可再生能源RES和功率电子变换器集成到配电系统DS引入显著电能质量PQ挑战,如电压波动、谐波畸变和暂态。这些问题可破坏电力系统可靠性和稳定性,使解决这些问题以确保一致弹性供电至关重要,特别是随着RES采用持续增长。虽然先前综述探索人工智能AI在PQ管理中的应用,但大多数局限于特定AI技术或针对性PQ问题如谐波。然而本综述提供跨广泛PQ应用的AI方法综合综述,涵盖检测、分类和改善,同时考虑每种情况下解决的特定PQ问题。通过采用集成方法,本综述识别关键研究空白,特别是利用AI控制RE...
解读: 该AI电能质量管理综述对阳光电源光伏逆变器和储能变流器的电能质量改善功能有重要参考价值。阳光SG系列逆变器和PowerTitan储能系统需要先进的谐波抑制和电能质量控制能力。AI方法在PQ检测、分类和改善中的应用可集成到阳光产品控制算法中。该综述识别的研究空白——利用AI控制RES功率变换器进行PQ...
基于相变材料与针翅散热器在周期性加热冷却循环下电子器件热管理性能研究
Investigation of thermal management performance of electronic devices with phase change materials and pin fin heat sinks under periodic heating and cooling cycles
Haocheng Wang · Haoyu Wanga · Jing Wangc · Ding Luod 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.342
有效的热管理对于高功率器件(如金属氧化物半导体场效应晶体管)至关重要,因为过高的温度会降低其性能和可靠性。现有研究通常将热源简化为恒定功率区域,忽略了周期性热循环的影响。此外,针对循环功率负载下的热量累积问题缺乏深入研究,而在比较不同针翅几何结构时又常常忽视体积一致性。本研究通过建立一个基于碳化硅的金属氧化物半导体场效应晶体管系统的三维瞬态模型,弥补了上述不足;该系统可在150 °C以内稳定运行,并引入正弦变化的功率负载以及材料特定的产热区域。本文数值评估了不同类型相变材料、针翅形状及体积比下的...
解读: 该研究针对SiC-MOSFET周期性热循环管理,对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能系统具有重要价值。研究提出的微胶囊相变材料结合膨胀石墨方案可降温15.7%并改善均温性36.9°C,可直接应用于功率模块散热优化。圆形翅片设计和12%体积配比策略为三电平拓扑中SiC器件热管理提供量化依...
一种用于光储混合系统的双直流端口双输出变换器及其基于虚拟SVPWM的灵活功率管理策略
A Dual-DC-Port Dual-Output Converter for PV-Battery Hybrid System and Its Flexible Power Management Strategy Based on Virtual SVPWM
Chaochao Li · Hongchen Liu · Rutian Wang · Zhanfeng Xiong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种用于光伏-电池混合系统的双直流端口双输出变换器。该变换器具备一个光伏接口和一个电池接口,并能同时驱动两个交流负载。通过单级功率变换架构,该拓扑在实现光伏与储能高效协同的同时,显著降低了系统成本,并提出了基于虚拟空间矢量脉宽调制(SVPWM)的灵活功率管理策略。
解读: 该拓扑结构高度契合阳光电源的户用及工商业光储一体化产品线(如Residential/C&I Hybrid Inverter)。其双直流端口设计能有效简化光储系统的硬件架构,降低BOM成本,提升系统功率密度。基于虚拟SVPWM的功率管理策略可优化多端口能量调度,对提升阳光电源iSolarCloud平台...
基于知识蒸馏与自适应模型的锂离子电池温度分布学习
Temperature distribution learning of Li-ion batteries using knowledge distillation and self-adaptive models
Rufan Yang · Hung Dinh Nguyen · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382
摘要 温度监测与估计在电池热管理系统中至关重要,有助于优化电动汽车(EV)和固定式储能系统中电池的性能并延长其使用寿命。由于存在多种数据驱动模型,每种模型仅反映热分布的某一侧面(或局部),因此亟需一个能够提供整体分布的统一模型。考虑到电动汽车车载计算资源有限,该统一模型不能过于庞大。在此类约束条件下,本研究提出了一种用于学习锂离子电池温度分布的新颖框架,该框架结合了知识蒸馏方法与自适应控制机制。所提出的框架克服了传统温度计算方法的局限性,即对精确物理参数的需求以及缺乏实时适应能力。我们的方法将多...
解读: 该锂电池温度分布学习技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要应用价值。知识蒸馏框架可将复杂热管理模型压缩部署至BMS边缘计算单元,自适应机制能实时优化温度监测精度。该方法可增强储能PCS的电池热失控预警能力,延长电芯寿命,并为iSolarCloud平台提供更精准的预测性维护数...
一种嵌入式时空混合模型:融合多图结构与注意力驱动融合机制的单站与多站光伏功率预测
An embedded spatiotemporal hybrid model integrating multi-graphs and attention-driven fusion for single- and multi-site photovoltaic power forecasting
Yuxiang Gaoa · Lu Liang · Tiecheng Sua · Mingzhang Pana · Energy Conversion and Management · 2025年7月 · Vol.336
单站光伏功率预测支持局部电站管理,而多站预测则有助于区域电网优化。然而,现有大多数模型仅专注于单站预测,针对同时进行多站预测的研究较为有限。更少有研究能够既利用邻近电站的信息以提升单站预测精度,又考虑多站之间的全局时空耦合关系以实现多站预测。为填补这一空白,本研究提出了一种新颖的时空混合模型,通过融合多图结构与注意力驱动的特征融合机制,实现单站与多站光伏功率的同步预测。该模型将切比雪夫图卷积嵌入双向长短期记忆网络中,以实现时空特征的有效提取。利用多图结构,模型融合多源异构数据,提取具有更高粒度的...
解读: 该时空混合预测模型对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过多站点协同预测可优化SG系列逆变器集群的功率调度策略,提升区域电网友好性;单站点精准预测可增强ST系列储能变流器的充放电决策能力,实现削峰填谷优化。多图卷积与注意力机制的特征融合思路可借鉴至PowerTitan储能系...
超电容器:用于功率转换应用的印刷薄膜柔性电容器
Metacapacitors: Printed Thin Film, Flexible Capacitors for Power Conversion Applications
Barry Van Tassell · Shyuan Yang · Chengrui Le · Limin Huang 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
Metacapacitors项目旨在提升离线式功率变换器的效率、功能及外形规格,特别适用于LED固态照明。该项目基于集成开关电容(SC)拓扑,通过材料与电路的协同设计,为负载管理及各类功率转换应用提供了一种极具吸引力的技术平台。
解读: 该技术涉及的新型薄膜电容与集成开关电容拓扑,对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有潜在参考价值。随着功率密度要求的不断提升,减小无源元件体积是实现产品小型化、轻量化的关键。建议研发团队关注该柔性薄膜电容在小型化DC-DC变换器中的应用潜力,评估其在高温、高频环境下的可靠性,以优化户用逆变器或充...
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