多方向振动能量收集装置输出特性分析

针对一种压电振动能量收集装置输出特性展开研究,以实现多方向、宽频振动能量收集。首先,建立压电悬臂梁单自由度振动系统的微分方程,分析外激励下悬臂梁的输出响应。在此基础上,采用COMSOL建立多悬臂梁式振动能量回收装置有限元模型,并进行模态、输出电压及输出功率等分析,仿真结果表明振动能量回收装置在不同方向激励时均具有较高的电压、功率输出。此外,进一步讨论了装置的在不同方向激励下宽频输出特性,结果显示其在200~400 Hz频带范围内具有多个幅值相当的峰值。

冲击电压发生器同步和特殊负载下的输出特性分析

随着电力市场的不断发展，越多越多的高压电气设备被投入使用。但是由于其在运行的过程中存在着一定的安全隐患，因此，需首先对其进行进行试验，尤其是绝缘性能的试验工作。而在试验中所用到的设备一般是冲击电压发生器，本文针对该设备在不同负载之下输出特性进行分析，也分析了其同步现象，并采取了相应的改善措施，为确保各种高压电气设备的安全运行提供基础。

光伏电池输出特性与最大功率跟踪的仿真分析

该文根据光伏电池的工程数学模型,提出一种利用MATLAB软件包中的Simulation模块直接模拟光伏电池工作状况的方法,该仿真模型能准确反映光伏电池的输出特性,而且参数调节方便。文章主要对不同负载、模型内部参数变化和日照强度变化条件下光伏电池输出的特性进行了研究,得到了光伏电池输出特性变化的一般规律。数据分析结果表明,光伏电池的输出特性呈非线性。光伏电池输出功率随外部环境或内部参数的变化而发生改变,其最大值只在满足特定条件下的某一点才可能出现。基于导纳增量法,利用BOOSTDC/DC变换电路实现了光伏电池输出的最大功率跟踪,其控制算法用S函数编程实现。

磁致伸缩振动能量收集器的全耦合非线性等效电路模型

磁致伸缩材料具有应变大、响应速度快、稳定性好、频带宽的特点,是制作振动能量收集器的理想材料。当前磁致伸缩振动能量收集器建模主要利用线性压磁方程,此模型未能从材料自身耦合和磁路结构进行输出分析,导致输出预测误差较大。该文首先搭建了磁致伸缩材料磁特性测试装置,测试分析了磁致伸缩材料Galfenol合金在不同压应力尤其是大幅值应力下的磁特性;然后基于Gibbs自由能推导了Galfenol材料的全耦合非线性本构方程,进而构建了考虑漏磁、非线性、机磁耦合及饱和效应的振动能量收集器的等效电路模型,并对等效电路模型进行了非线性数学表征和参数识别;最后基于Galfenol材料设计了一个可以承受大幅值振动力的双棒型振动能量收集器样机,通过实验研究了收集器输出电压在不同力幅值、力频率、负载阻值等工况下的变化规律。实验结果与模型的计算结果对比分析表明,所建立的全耦合非线性等效电路模型可以准确预测振动能量收集器的输出电压特性。

太阳能电池最大功率点跟踪仿真研究

在太阳能电池电路模型和数学模型的基础上,利用Simulink模块搭建太阳能电池仿真模型,通过设定光照强度,能准确直观地反映出太阳能电池输出特性以及最大功率点的存在,验证了太阳能电池输出的非线性.在此基础上,分析了占空比扰动算法跟踪最大功率点的原理,结合DC/DC变换器实现了太阳能电池输出的最大功率跟踪,使太阳能电池能够迅速达到最大功率点附近并维持在最大功率点附近,为有效提高太阳能的利用率和系统的输出功率提供了一种新的方法.