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基于相变材料的全息分光聚光光伏-热电混合系统的数值分析与性能研究
Numerical analysis and performance investigation of holographic spectrum-splitting concentrated photovoltaic-thermoelectric hybrid system with phase change material
Yue Hu · Piaopiao Li · Yucheng Yao · Hui Lv 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.328
摘要 为应对太阳能的波动性并实现太阳光谱的充分利用，本研究提出了一种新型的基于相变材料的全息分光聚光光伏-热电混合系统。具体而言，设计了一种双层体全息光栅分束器，用于将入射太阳辐射中的目标光谱分离，并分别照射至三个空间分离的光伏电池上；同时采用热电模块回收光伏电池产生的余热以进一步发电。在光伏电池与热电模块之间设置含石蜡的储热层，以稳定温度波动，并延长热电模块的工作时间。因此，所提出的系统可显著提高太阳能到电能的转换效率，并实现稳定的电力供应。本研究建立了完整热力学数学模型，并全面开展了能量、㶲...
解读: 该光谱分离光伏-温差发电混合系统对阳光电源ST储能系统和SG逆变器产品线具有重要启示。其相变材料热管理方案可优化PowerTitan储能系统的温控策略,提升电池循环寿命。光谱分离技术启发多结电池MPPT算法优化,可提高SG系列逆变器在复杂光谱条件下的转换效率。温差发电余热回收理念可应用于大型地面电站...
基于参数辨识方法的轻量化无人水下航行器无线充电系统的恒流恒压充电策略
Constant Current and Constant Voltage Charging Strategy for Lightweight Unmanned Underwater Vehicle’s Wireless Power Transfer System via Parameter Identification Method
Yayu Ma · Zhaoyong Mao · Bo Li · Bo Cheng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
无线充电技术因其安全性和自动化特性，成为无人水下航行器（UUV）最具潜力的补能方式，而轻量化设计对UUV尤为重要。本文建立了LCC-S补偿型无线充电系统的直流输入-输出模型，无需在UUV端增设电力电子与通信装置。提出一种基于反向传播神经网络（BPNN）的输出预测模型与控制策略，仅利用初级侧直流信息实现次级侧输出预测，省去反馈链路，简化数据采集与处理，支持轻量化设计并实现恒流-恒压（CC-CV）充电。BPNN的非线性拟合能力有效补偿了零电压开关、导体及涡流损耗等难以精确建模的非线性因素，提升了预测...
解读: 该无线充电系统的LCC-S补偿拓扑与BPNN参数辨识技术对阳光电源充电桩产品线具有重要借鉴价值。其单侧控制架构省去通信反馈链路的设计思路，可应用于电动汽车无线充电场景，简化车载端设备复杂度。基于初级侧信息的输出预测方法与阳光电源ST储能系统的智能控制技术理念契合，BPNN对ZVS、涡流损耗等非线性因...
电力电子变压器中直流电容状态监测的可迁移数据驱动方法
A Transferrable Data-Driven Method for Condition Monitoring of DC Capacitor in Power Electronic Transformer
Xiaohui Li · Liqun He · Zhongkui Zhu · Cheng Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
直流电容DCC是电力电子变压器PET中的关键组件，维持PET正常运行。有必要监测DCC的健康状况。DCC健康状况变化导致电容C和等效串联电阻ESR值变化。现有DCC数据驱动状态监测方法仅能在PET特定工况下准确工作，但在可变工况下失效。此外PET通常需要不间断运行，无法测量C和ESR值，导致DCC电压数据无标签。为解决上述问题，提出一种新型可迁移数据驱动方法。该方法包含三部分：源域双尺度卷积自编码器SDCAE、对抗学习网络ALN和极限学习机ELM。首先通过SDCAE提取源域数据特征并用作目标域数...
解读: 该PET直流电容可迁移监测研究对阳光电源储能变流器健康管理有重要参考价值。可迁移数据驱动方法应对可变工况和无标签数据的能力与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在实际应用中面临的复杂运行条件高度契合。SDCAE、ALN和ELM组合的深度学习架构可应用于阳光iSolarCloud平台的直流母线电...
基于熵产理论的PSO-BP优化PAT能量效率的改进方法
An improved method of applying PSO-BP to optimize PAT energy efficiency based on entropy production theory
Wentao Xu · Li Cheng · Yuna Cui · Hongqin Yan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327
泵作透平（Pump as turbine, PAT）是一种集水泵与水轮机功能于一体的综合装置，也是优良的抽水蓄能设备之一。几何导流结构的优化是提高PAT能量转换效率的重要手段。为研究有效的能量转换优化措施，本文提出了一种结合熵产（Entropy Production, EP）理论与PSO-BP神经网络的方法来优化PAT性能。与传统的PSO-BP方法相比，该方法首先引入学习因子和权重因子以提升PSO算法的搜索效率；然后从能量角度出发，基于脉动速度场中的时均耗散熵产描述PAT内部流动特性，并将该熵产...
解读: 该PSO-BP优化方法结合熵产理论对阳光电源抽水蓄能系统具有重要价值。PAT作为泵储设备,其能量转换效率优化可应用于PowerTitan储能系统的液冷泵优化和ST系列PCS的热管理系统。熵产理论从能量耗散角度分析流体损失,可指导阳光电源储能系统冷却回路设计,提升系统效率0.5-2%。改进的PSO-B...
面向大负载波动质子交换膜燃料电池系统的控制导向热管理策略
Control-oriented thermal management strategies for large-load fluctuation PEM fuel cell systems
Yuhan Li · Zhifeng Zheng · Yangge Guo · Xiaojing Cheng 等8人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 热管理控制对质子交换膜燃料电池（PEMFC）的性能与耐久性具有重要意义。在大负载波动工况下，由于系统具有强非线性和时变时滞特性，热管理控制面临巨大挑战。为此，本文采用串级内模控制（IMC）方法，结合电流前馈控制，以提升宽范围负载变化下的跟踪性能及对时滞扰动的鲁棒性，同时降低系统时滞影响。此外，提出了一种针对恒温器和风扇的双内环串级IMC结构，以进一步增强系统鲁棒性，并引入改进型Smith预估器以改善时滞扰动的抑制能力。首先通过阶跃响应测试和白噪声扰动测试分别评估所提出控制策略的响应速度与鲁...
解读: 该燃料电池热管理控制技术对阳光电源氢能业务拓展具有重要参考价值。文中提出的级联内模控制(IMC)与电流前馈结合策略,可应用于公司充电桩及储能系统的热管理优化,特别是ST系列PCS在大功率波动场景下的温控精度提升。双内环级联IMC与改进Smith预估器的鲁棒性设计思路,可借鉴至SG逆变器的宽温度范围运...
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