Eid Gul · Giorgio Baldinelli · Jinwen Wang · Pietro Bartocci 等5人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要：集成储热系统的塔式聚光太阳能发电系统为可靠且具有成本效益的能源生产提供了有前景的解决方案。本研究应用人工智能技术，以提高塔式系统的运行效率、可靠性及经济性能。提出了一种全面的实时数据驱动优化模型，该模型结合了基于人工智能的机器学习方法——随机森林回归器，并采用网格搜索交叉验证技术，以精确预测输出功率。此外，进行了相互关联的双参数优化，以优化关键系统参数，包括反射镜角度和传热流体流量。所提出的模型支持能量预测、性能优化和运行决策制定，以及经济性分析、天气影响分析和敏感性分析。通过净现值和均化...

解读: 该AI优化模型对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan系统具有重要应用价值。随机森林算法的功率预测技术可集成至iSolarCloud平台,实现光热储能系统的智能调度与预测性维护。双参数优化方法可应用于储能系统的充放电策略优化,提升GFM/GFL控制算法在复杂气象条件下的响应能力。经济性评估...

Yan Peng · Huaguang Bao · Tiancheng Zhang · Dazhi Ding 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年8月

为解决封装过程中影响功率器件可靠性的关键热机械耦合难题，本文基于时域有限差分（FDTD）方法建立了瞬态热机械耦合数值模型。通过拓展FDTD的显式时间步进策略，在统一的计算框架内对热传导方程和固体力学方程进行离散和求解。该方法无需生成和求逆隐式算法所固有的大型刚度矩阵，从而显著降低了计算复杂度。采用傅里叶定律结合Yee网格中心差分格式对热场进行离散，并引入实时热膨胀应变张量修正机制，以准确捕捉材料非线性特性，并持续更新结构场中的位移和应力。基于所提出的数值模型，我们对实际回流焊接过程进行了模拟，并...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于FDTD方法的瞬态热-机械耦合分析技术对我们的核心产品具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能系统中，功率器件（如IGBT模块、SiC功率芯片）的封装可靠性直接影响产品的长期稳定性和市场竞争力，尤其在户外极端温度环境和频繁充放电循环工况下，热应力导致的封装失效是系...

Binyang Han · Wei Jiang · Chaoxuan Lu · Boxin Dai 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

实现平板电子束在互作用电路中的理想传输仍是平板行波管（SB-TWT）的关键挑战。粒子模拟表明，电子拦截主要集中在电路末端，导致局部高热流密度，引发温度骤升（>350°C）及真空退化。本文提出一种用于Ka波段SB-TWT的新型嵌入式散热单元（EHSU），结合交错栅格结构与边界层抑制技术以缓解局部过热。构建了该散热单元的热阻网络模型并分析其热-流特性，结果显示最高温度降低约40%。样机实验表明，在3 kW平均功率下可长期稳定运行，钛泵电流（Ti-current）在一小时内稳定于约60 nA。

解读: 该Ka波段行波管的热管理技术对阳光电源功率器件散热设计具有重要借鉴价值。研究中提出的嵌入式散热单元（EHSU）结合交错栅格结构与边界层抑制技术，可降温40%，这一思路可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC/GaN功率模块散热优化。特别是针对局部高热流密度问题的热阻网络建模方法，可用于...

Faridoddin Hassani · Aref Khorrami · Ali Golshani · Afshin Kouhkord 等6人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301

摘要 全球能源需求不断增长，化石燃料日益枯竭，加之环境问题受到越来越多的关注，这些因素共同推动了向可再生能源转型的必要性。在众多可再生能源技术中，太阳能因其资源丰富且可持续性强而成为最具前景的选项之一。在光伏/热能（PV/T）系统中，多余的热量被传递给空气或水等冷却介质，以调节电池的工作温度。本文提出了一种智能化且可调控的框架，用于高效PV/T热力系统的设计。该框架首先构建PV/T单元的参数化设计，随后建立实验设计（DoE）模块。在当前模型中，参数化设计包含三个变量，并采用了面心中心复合设计方法...

解读: 该PV/T智能优化框架对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要参考价值。研究通过机器学习算法实现电效率从12.4%提升至13.2%,其多目标优化思路可应用于我司MPPT算法改进和热管理设计。特别是Reynolds数与Nusselt数的关联分析,可指导逆变器散热系统优化,降低功率器件温升,提升SiC/IG...

Lorenzo Codecasa · Vincenzo dAlessandro · Alessandro Magnani · Andrea Irace · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月

本文提出了一种高效的电路级方法，用于功率器件及系统的非线性动态电热仿真。该策略通过一种新型模型降阶（MOR）方法，从有限元模型中提取非线性紧凑热网络，其计算时间比传统方法缩短了几个数量级，有效解决了功率器件在剧烈自热效应下的仿真难题。

解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如PowerTitan储能系统、组串式及集中式逆变器）具有极高的应用价值。在功率密度不断提升的趋势下，IGBT/SiC模块的电热耦合效应是影响系统可靠性的关键。该超快非线性MOR方法可集成至研发流程中，实现对功率模块在极端工况下的实时热应力评估，显著缩短研发周期。建议将...

Arun Narasimhan · Rajesh Rao · Ankur Jain · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年12月

预测功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）器件的温度上升对于确保其可靠性和性能以及防止热失控至关重要。虽然通常会为功率MOSFET的运行规定安全工作区（SOA），但通过实验确定安全工作区内防止热失控的漏极电流限制非常繁琐，而且常常会导致多个测试器件在达到极限时损坏。因此，仍然需要强大而准确的理论工具来预测实际功率MOSFET中的最大允许漏极电流。本研究通过解析和数值传热建模来满足这一重要需求。基于沟道区域周围半无限介质中一维热流的简化假设，采用拉普拉斯变换技术推导出器件中瞬...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于功率MOSFET热传导和热失控预测的研究具有重要的工程应用价值。功率MOSFET是光伏逆变器和储能变流器中的核心功率器件，其热管理直接关系到系统的可靠性、效率和寿命。 该研究的核心价值在于提供了两种互补的热分析方法：基于拉普拉斯变换的解析解和数值仿真模型。这使得我...

Cunxian Chen · Xiang Liu · Xue Xue · Zihan Lan 等5人 · Solar Energy · 2025年12月 · Vol.302

摘要 熔盐储热罐在保障塔式光热发电站（CSP）电力输出稳定性方面发挥着关键作用。然而近年来，多起涉及熔盐储罐的事故频发，造成了巨大的经济损失。这些事故大多数由储罐基础的不均匀沉降引发。本研究基于中东地区一座100兆瓦塔式熔盐光热发电机组，构建了热-力耦合物理模型，用于分析储热罐在多种异常沉降工况下的力学行为。为更真实地评估储罐在接近实际运行条件下的性能表现，结合实测沉降数据，采用响应面方法与多目标优化技术进行了沉降反演分析。结果表明，环形沉降对储罐运行影响相对较小，在所有环形沉降工况下均未出现显...

解读: 该研究对阳光电源光热储能系统具有重要参考价值。熔盐储罐作为光热电站核心部件,其安全性直接影响系统稳定运行。研究揭示的不均匀沉降风险及热-机械耦合分析方法,可应用于ST系列储能系统和PowerTitan产品的结构设计优化。建议在大型储能项目中引入多目标遗传算法进行基础沉降预测,结合iSolarClou...

Xiang-Wei Lin · Ming-Yu Shi · Zhifu Zhou · Bin Chen 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要：基于锂离子电池构建储能系统已成为缓解可再生能源间歇性问题、提高其利用效率的有前景途径。在此背景下，热管理技术需在不消耗大量功率的前提下维持电池的温度水平与热均匀性。然而，传统冷板通常采用试错法设计，存在热性能与流动阻力之间的权衡难题。本研究针对电池模组提出了一种融合电化学、流体动力学和传热场的多物理场耦合模型，同时引入多目标拓扑优化方法，在给定约束条件下自由演化嵌入冷板内的流体域分布。多目标函数采用归一化加权求和方法构建。在此基础上，通过响应面法建立设计参数（即雷诺数和权重系数）与冷板性能...

解读: 该多目标拓扑优化冷却技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan产品具有重要应用价值。研究针对280Ah大容量棱柱电池的液冷板优化,通过多物理场耦合模型和遗传算法实现热管理性能与压降的最优平衡,相比传统直通式冷板换热能力提升15.6-42.2%。该方法可直接应用于阳光电源液冷储能系统的冷板设...

Yue Xia · Zhaoran Wang · Shaahin Filizadeh · Juan Su 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年9月

电磁暂态程序（EMTP）广泛用于电力系统电磁暂态仿真。近年来，电解槽作为实现可再生能源制氢及提升系统灵活性的可控负荷，其在电力系统中的应用备受关注。为拓展EMTP对电解槽多物理场暂态过程的模拟能力，本文提出了一种适用于质子交换膜电解槽（PEMEL）的等效电路模型。通过电、质量传递与热力学量之间的类比，构建了包含电流、电压、物质传输、压力、热传递和温度动态的电路模型，并利用标准元件库在EMTP中实现。模型在稳态与暂态条件下均与实验数据吻合良好，并应用于电-气综合系统，验证了其有效性与实用性。

解读: 该PEMEL等效电路建模技术对阳光电源氢能储能系统开发具有重要价值。可直接应用于：1）ST储能系统与电解槽耦合的电-氢综合储能方案，通过EMTP仿真优化变流器与电解槽的暂态交互特性；2）光伏制氢系统中SG逆变器的协调控制策略设计，基于多物理场模型预测电解槽动态响应，提升MPPT算法在波动工况下的适配...

Guodong Feng · Chunyan Lai · Jimi Tjong · Narayan C. Kar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月

永磁体温度（PMT）对于永磁同步电机（PMSM）的高性能控制和状态监测至关重要。本文提出了一种基于PMSM稳态方程的非侵入式PMT估计方法。首先，从稳态方程和PM热模型中推导出一个仅依赖于PMT的线性温度模型，从而实现对永磁体温度的有效估计。

解读: 该技术主要应用于电机驱动领域，与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有一定关联。在风电变流器中，发电机侧变流器对永磁同步发电机的状态监测至关重要，准确的永磁体温度估计有助于提升变流器控制策略的鲁棒性，并预防电机过热故障。建议研发团队关注该非侵入式算法在iSolarCloud智能运维平台中的集成...

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...

Khaled Redwan Choudhury · Daniel J. Rogers · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月

本文提出了一种基于傅里叶级数解的矩形N层结构瞬态热模型，该模型适用于顶部具有任意数量矩形热源的结构。由于功率模块可近似为该类结构，该模型能精确估算模块内部的温度场。研究通过与有限元仿真对比，验证了该傅里叶方法的有效性。

解读: 该研究提出的N层傅里叶热建模方法，对于阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中核心功率模块的散热设计具有重要意义。相比传统的有限元仿真，该方法在计算效率上更具优势，能够快速评估功率器件在复杂工况下的瞬态温度响应。建议研发团队将其引入功率模块的早期设计阶段，以优化散热结构布局...

Zezheng Dong · Xinke Wu · Hongyi Xu · Na Ren 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月

碳化硅（SiC）器件助力电力电子设备实现小型化与高效化，但散热设计成为系统设计的关键。本文提出了一种基于数据手册参数的SiC MOSFET解析开通损耗模型，通过考虑动态传输特性和栅漏电荷（Qgd）的影响，实现了对功率损耗的精确评估，为优化散热设计及提升系统功率密度提供了理论支撑。

解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度演进，SiC器件的应用日益广泛。该解析模型能显著提升研发阶段对SiC MOSFET损耗的预测精度，从而优化散热器选型与PCB布局，降低系统体积与成本。建议将该模型集成至iSolarCloud的...

The Arduino board was programmed to log temperature data at regular intervals · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2024年12月 · Vol.36.0

在微电子组件中，高效的热管理对于微处理器的最优性能和可靠性至关重要。本研究探讨了用于将散热器粘接到微芯片上的压敏胶粘剂（PSAs）的热学、静态力学及蠕变性能，重点分析粘接覆盖率对导热性能、机械强度以及在持续载荷下长期变形行为的影响。由于剪切应力在垂直取向的微电子组件中普遍存在，因此特别针对剪切加载条件进行了分析，这对于理解此类粘接接头的长期可靠性具有重要意义。热学分析结果表明，完全粘接的散热器能够有效增强散热性能，而粘接不完全仅导致导热系数出现轻微下降。静态力学测试显示，完全粘接的试样整体上具有...

解读: 该研究对阳光电源储能系统散热可靠性设计具有重要参考价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统中功率器件(SiC/IGBT)与散热器的粘接质量直接影响热管理效率和长期可靠性。研究揭示的粘接缺陷对蠕变寿命的影响(室温下降150%,高温下降66%)为储能变流器热界面材料选型、粘接工艺控制及预测性维...

Jiwei Li · Chenglin Fu · Bohao Li · Liwu Zhou 等7人 · Solar Energy · 2025年12月 · Vol.302

被动式热管理是提升太阳能制氢用光伏-电解（PV-EC）系统效率与可扩展性的关键手段，然而目前仍缺乏深入研究。本研究将一种固化的相变材料（PCM）界面层集成至PV-EC系统中，以调控光伏（PV）组件温度并提高氢气产量。具体而言，合成了石蜡@二氧化硅微胶囊，并将其嵌入聚二甲基硅氧烷（PDMS）基体中，形成具有高导热性能的复合材料，能够被动调节PV模块的工作温度。在所合成的不同样品中，核壳比为1:1.5的微胶囊表现出更优异的热稳定性和封装性能。实验结果表明，当微球与PDMS的质量比为0.3、厚度为5 ...

解读: 该光伏-电解制氢系统的被动热管理技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及氢能业务具有重要参考价值。相变材料复合层可使光伏组件降温14.4°C,系统制氢效率提升9.9%达22.2%,验证了温度控制对光伏-电解耦合系统的关键作用。可启发我司在大功率光伏逆变器散热设计中引入相变材料方案,结合MPPT优化算法动态...

Guanzheng Li · Bin Li · Shuai Wang · Peiyu Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

内部短路是锂离子电池热失控的主要诱因。本文提出了一种新型、准确且快速的无模型内部短路电阻识别方法。通过Cramer-Rao下界分析，该方法能够有效提升电池早期故障检测的精度与响应速度，为电池安全管理提供关键技术支撑。

解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有极高的应用价值。电池安全是储能系统的核心，该无模型识别方法无需复杂的电池建模，计算效率高，非常适合集成至iSolarCloud智能运维平台及BMS系统中。通过在BMS中嵌入该算法，可实现对电芯内部短路故障的早期...

Ahmed Elsay · Beiyuan Zhang · Zheng Miao · Guanglin Liu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 随着化石能源储量的减少和环境问题的加剧，基于太阳能的热电联供系统日益受到关注。有机朗肯循环是一种有前景的技术，可高效地将聚光光伏热系统产生的热量转化为电能。本研究提出将光谱分束聚光光伏热系统与近年来在有机朗肯循环领域的最新进展——双级有机朗肯循环相结合，后者以其结构简单且能提高发电输出而著称，旨在优化太阳能在发电和热能利用方面的综合效率。研究目标是利用EES和MATLAB分析关键设计参数对各子系统性能的影响，并在不同大气条件下评估集成系统的整体表现。通过将两个子系统的模拟结果与已有文献数据...

解读: 该光伏光热耦合有机朗肯循环技术对阳光电源光储热一体化系统具有重要参考价值。研究中的光谱分束CPV/T系统与双级ORC集成方案,可启发SG系列逆变器在高辐照场景下的MPPT优化策略,特别是600-1000W/m²工况下效率提升57.94%的表现,为ST储能系统的热电联供场景提供设计依据。2.83的热电...

Jiahao Geng · Fujin Deng · Qiang Yu · Yaqian Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

大功率IGBT模块的温度场分布对于电力电子系统的可靠性分析与热设计至关重要，但难以快速获取。本文提出了一种基于动态模态分解（DMD）与深度学习的IGBT模块温度场预测混合模型，旨在实现对IGBT内部温度分布的快速、高精度预测。

解读: 该技术直接服务于阳光电源核心产品线（光伏逆变器、储能PCS及风电变流器）的可靠性提升。IGBT作为上述产品的核心功率器件，其热管理直接决定了设备在极端工况下的寿命与功率密度。通过引入DMD与深度学习的混合预测模型，研发团队可实现对IGBT结温的实时、高精度监测，从而优化散热设计，提升产品在高温、高负...

Yiming Wang1 · Xinyue Liu1 · Wanrong Yang · Ruizhe Kou 等6人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301

摘要 聚光光伏/热（CPV/T）系统通过光谱分束技术和高通量太阳辐射的集成能量收集，为太阳能利用提供了一种协同高效的途径。为应对CPV/T系统在高温工况下的运行需求，本研究采用具有优异化学稳定性的氧化铜（CuO）纳米流体作为光谱分束介质。基于朗伯-比尔定律构建光学模型，计算了CuO纳米流体的光学透射率，结果表明其在700 nm以下波长范围内具有强吸收特性，而在700–1100 nm波段具有高透射率，该光学特性与单晶硅电池的响应光谱相匹配，适合作为光谱分束器。本研究建立了综合性的实验框架，通过㶲效...

解读: 该CPV/T光谱分离技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和储能系统具有重要启示。CuO纳米流体实现光谱分离与热电联供,在4倍聚光比下系统㶲效率提升44.3%,热功率密度达1859 W/m²。这为我司1500V高压系统和MPPT优化算法提供新思路:可开发适配光谱分离型CPV/T的专用逆变器,结合ST系列储...

Junhan Duana · Yi Hea · Xinchen Suna · Hongwen Yua 等6人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288

摘要 优化现有建筑的光伏（PV）改造与设计策略，是推进建筑领域低碳转型和促进可持续发展的关键步骤。然而，在技术创新、高效建筑能源管理与财务可行性之间实现协调平衡仍是一项重大挑战。本研究构建了六种新的理想化整体式光伏屋顶热阻模型，以定量阐明安装光伏容量、安装角度与建筑能耗之间的关系。通过数值模拟，全面评估了改造前后建筑全年室内温度波动、能耗变化以及光伏发电潜力。研究结果表明，所有改造方案在夏季均能有效降低室内温度和能耗。相比之下，冬季表现出明显的热调控特征：白天室内温度下降，夜间则略有上升。其中，...

解读: 该研究对阳光电源屋顶光伏改造方案具有重要指导意义。文中光伏倾角优化与发电量关系可结合SG系列逆变器的MPPT算法,实现不同安装角度下的最大功率追踪。建筑全年能耗波动特性为ST系列储能PCS提供应用场景:夏季削峰、冬季夜间补偿供热。年减碳128.9吨的数据可纳入iSolarCloud平台碳资产管理模块...