基于GTM900-B智能控制电饭锅的研制

智能电饭锅采用现代化的单片机技术来控制电饭锅的具体动作,通过通信技术来实现用户对系统的远程控制。本文改造了传统的电饭锅,设计采用GSM模块、普通手机等简单、廉价的设备开发出了一款可靠性较好的远程电饭锅控制系统,能使电饭锅及时、安全、准确的为人们做饭。

TM921.51变频调速技术在油田潜油电泵中的应用分析

潜油电泵启动过程中会产生较大的冲击电流,分布电感使系统内反压过高而造成多处绝缘损伤。不同井下压力,不同的油层深浅,采取工频运行无法有效控制采油速度。电泵设计裕量一般偏大,在井下液量不足时可能出现过高油压而影响使用寿命。针对这些问题,主要从变频调速的原理出发,分析油田潜油电泵应用变频调速技术的情况,探讨相关优势。

用于一体化电极的碳布改性综述

由于碳布密度低、柔性高且导电导热性好,在电子器件中应用广泛。当碳布与其他材料复合时,为获得所需的性能,需对其进行改性处理。总结对当前用于电子器件中一体化电极的碳布进行改性的主要方法。从去浆、形貌处理和活性处理等3个方面进行介绍,并指出每种改性方法的优缺点和选用需考虑的要点。液相反应法对表面活性改变显著,但往往会降低电导率;热空气处理法对形貌改变显著,但操作过程复杂。液相氧化、热空气氧化和高温碳化相结合的改性效果可以更好,形貌改性和活性改性同时进行,可能会得到更好的综合性能。将碳布与活性物质直接复合制成一体化电极而完成改性处理,由于效率高可能成为改性技术的发展趋势。

光伏硅弃料制备锂离子电池硅负极的性能

纯硅的导电性差,且纳米化、非晶化技术成本高。光伏行业用硅的产业化程度高、导电性好,弃料可在锂离子电池硅基负极实现再利用。以光伏硅弃料为原料,采用机械球磨法制备纳米硅和非晶/纳米硅材料。制备的材料均具有较高的可逆比容量和稳定的循环性能,以0.2 C在0.005~0.900 V循环100次,纳米硅剩余的比容量为2 123.32 mAh/g,非晶/纳米硅剩余的比容量为1 367.70 mAh/g。

基于改进灰色预测单神经元PI的全超导托卡马克核聚变发电装置快控电源电流控制

全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源负载电感的电流受多种不确定环境因素的影响而难以预测,灰色预测无需精确对象模型,只需少量已知信息即可实现输出电流短期预测,已在EAST快控电源中有了一定研究应用。为解决灰色预测在EAST快控电源中对突变信号边沿预测精度低和预测延时时间长的问题,提出一种改进灰色预测算法实现输出电流预测。在一个开关周期内对输出电流进行等时长间隔采样4次作为原始序列,将滚动式采样预测改为逐周期采样预测,在实现灰色预测的过程中不必依赖过去几个周期的历史采样信息,只需本周期的4个原始采样值即可实现输出电流的预测。根据预测电流与参考电流误差自适应调整单神经元比例-积分(PI)控制的输出增益,实现输出电流的快速准确控制。仿真和实验结果表明,在EAST快控电源电流预测过程中所提出的改进灰色预测,对比传统灰色预测具有更高的预测精度和更小的预测延时,改进灰色预测变增益单神经元PI控制能够在减小电流超调的同时加快输出电流响应速度。

用户侧重力-蓄电池混合储能系统配置优化与效益分析

现有的用户侧储能以蓄电池储能为主,手段较为单一,回收不当对环境也会造成危害;同时用电高峰期峰谷差较大,这既提升了用户用电成本,也给电网的稳定运行带来了挑战。针对此问题,建立了重力储能的充放电模型,并在此基础上提出一种应用蓄电池与重力储能相结合的混合储能模型。首先以功率、容量和寿命等变量为条件对该模型进行了适当的约束。下一步以用户综合收益最高为目标函数利用量子粒子群优化算法对模型进行配置寻优。然后得出了混合储能最优的功率、容量配置。在MATLAB 2021b软件环境下,使用江苏省南京市用户侧智能电能表实际负荷数据算例进行分析,最后可以得出混合储能系统及其优化方案可以减小用户侧用电峰谷差,并且使用户侧用电成本有所降低的结论,验证了其合理性与经济性。

商用电动车电池模组热管理研究

文章在已有的研究成果基础上,提出搭建特定模型分析电池模组产热情况的研究思路,并结合有限元仿真计算方法,进一步探究基于不同环境温度条件,电池在不同恒流倍率工况下的热流特性。研究结果表明,根据仿真分析结果所提出的电池模块风道改进方案,可以有效降低电池模组最高温度,同时解决内部温度分布不均匀问题,能为后续优化商用电动车电池设计提供参考。

技术革命时代与工科创新创业

20世纪初发生了以相对论与量子力学为核心的科学革命。直到现在并没有产生量级上与之相提并论的新的科学革命。后来发生的主要是以这次科学革命为基础的技术革命,包括20世纪40年代:原子能技术、火箭技术、晶体管技术及固态电子学、计算机技术;20世纪50年代:双螺旋结构DNA与分子生物学及生物技术、人工智能、光伏电池技术;20世纪60年代:集成电路技术、集成电路通用计算机、互联网技术;20世纪70年代:手机;20世纪80年代:个人电脑、扫描隧道显微镜、冷冻电镜、纳米技术;20世纪90年代:智能手机、锂离子电池;21世纪10年代:商用人工智能、商用火箭技术、商用移动互联网、各类电池大规模商用等。

锂电池运输标准建设分析

随着锂电池在新能源汽车、储能、电子设备等行业快速渗透,各类锂电池产品和设备的需求激增,催生了更大的锂电池运输需求。本文介绍了我国锂电池运输标准建设,提出了后续锂电池运输标准完善建议,为后续完善锂电池运输相关标准体系提供依据和参考,旨在推进锂电池产业链供应链安全高效发展。

《普通照明用荧光灯能效限定值及能效等级》国家标准解读

本文介绍了国家标准《普通照明用荧光灯能效限定值及能效等级》的修订背景,对标准的主要技术内容进行了阐释和说明,并与欧盟法规(EU)2019/2020中的荧光灯能效要求进行了比对,结合《关于汞的水俣公约》修正案对荧光灯市场趋势进行了分析。

动力电池包结构振动强度的仿真与优化

本文借助仿真软件在虚拟平台搭建电池包随机振动有限元模型,对电池包施加国标规定的垂直于路面方向的功率谱密度,计算电池包结构件的应力分布,根据结果进行结构的优化和验证。

典型插电混动车型高压系统原理及检修(二)

(接上期)二、高压蓄电池充电系统1.车辆充电操作车辆有2种交流(AC)充电方式:一是使用充电桩(模式3壁挂充电箱32A),完全充电需要大约2.75h;二是随附一根家用充电电缆(模式2基本型10A),充满电时间约7.5h。使用家用充电电缆时,不建议使用延长导线。车辆仅支持交流电(AC)充电。车载充电模块(BCCM)支持最高为7kW的单相交流充电,可以在短至2.75h内将蓄电池充满电。如果使用22kW3相交流充电点(快速充电),车辆的车载充电模块会将充电功率调节为7kW,车辆仍然只能实现最短2.75h的充电时间。

基于深度学习的SOC预测模型比较研究

锂离子电池的荷电状态(SOC)所包含的物理性质和电化学性质十分复杂,通常很难直接测定其数值,利用大数据的机器学习模型来预测SOC成为一个重要技术方法。近年来,随着神经网络的深度学习算法发展,基于深度学习的SOC估计模型已取得突破成果。论文总结了锂离子电池荷电状态预测方法的深度学习方法,主要分析比较CNN、GRU、LSTM、CNN-LSTM和CNN-GRU的经典模型方法与特点,通过实验数据分析对比其各模型的效果。论文对比实验选取不同室温环境下的不同工况作为测试集,通过预测结果的误差评估发现卷积神经网络对于循环神经网络的预测结果优化有较大的提升,其中CNN-LSTM的效果尤为显著。

典型插电混动车型高压系统原理及检修(三)

(接上期)(5)等待至少10min,让逆变器中的HV电容器放电。HV蓄电池有动力(1)和辅助(3)两路高压输出端,需分别断开并锁定。如图27所示,断开HV蓄电池动力输出电路,并锁定HV蓄电池侧连接端口。如图28所示,断开HV蓄电池辅助输出电路,并锁定HV蓄电池侧连接端口。

锂离子电池健康状态估计及寿命预测研究进展综述

随着锂离子电池的应用越来越广泛,锂电池健康状态的精确估计和剩余寿命的实时预测对于锂电池系统的安全运行和降低运维成本具有重要意义。锂电池内部复杂的物理化学反应和外部复杂工作条件,使得实现精准的健康状态估计和寿命预测具有挑战性。该文综述近年来锂电池健康状态估计和剩余使用寿命预测方法的研究现状,分析基于物理/数学模型、数据驱动、模型法和数据驱动融合,以及多种数据驱动融合的锂电池健康状态估计方法的优缺点及适用条件,并对比分析不同数据驱动类型的锂电池寿命预测方法。指出锂电池健康状态估计及寿命预测尚存在的问题,并对未来研究方向进行展望,对完善锂电池健康状态估计和寿命预测算法理论体系、指导实际应用技术具有重要意义。

一种新型的变频变压电源设计

本文设计了一款输入为单向工频交流电,输出电压、频率可调的变频电源,以DSP为控制核心。文中研究了变频电源的相关理论,依据工程实际需求,制定了变频电源系统结构设计方案。最后进行建模仿真,仿真结果表明,输入电流波形与输入电压波形跟随好,功率因数达到0.97,满足系统要求,实现电源设计要求。

平抑风电波动的电-氢混合储能容量优化配置

针对电-氢混合系统协同平抑接入新型电力系统的新能源波动问题,提出考虑碱性电解槽运行特性的电-氢混合储能容量优化配置方案。首先,基于经验模态分解,将原始风电功率信号分解为符合波动量限值的直接并网分量和混合储能功率任务;在综合考虑电化学储能和氢储能介质充放电功率约束和存储状态约束的基础上,制定计及碱性电解槽运行特性的混合储能能量管理策略。基于此策略,以综合成本最小为目标,建立用于平抑风电波动的电-氢混合储能容量配置模型,并通过实际数据进行计算分析。算例结果表明,所提策略下的容量配置方案,在满足平抑需求的前提下,可以有效提高系统经济性。

垂直式重力储能系统的研究进展和关键技术

基于固体重物的重力储能技术因其不依赖水资源、选址灵活、效率高等优势,未来有望成为我国北方和西北缺水地区重要的储能技术之一,可以很好地满足大规模可再生能源电力并网对储能技术的需求。然而,由于固体重物的不可流动性和不连续性,重物启停和切换过程会对机械传动和电网系统造成冲击,是固体重力储能区别于抽水蓄能的重要特征。本文首先介绍了近年来国内外基于竖井和地面构筑物的垂直式重力储能技术的研发现状和示范工程,并进一步对垂直式重力储能系统垂直提升、水平转移和自动接驳机械传动技术,以及发电电动机和并网控制技术中存在的核心技术难题进行了分析,最后对垂直式重力储能技术未来的发展趋势进行了展望。研究表明,垂直式重力储能系统尽管技术方案较多,但在重载快速提升和转移、重物启停和切换过程控制、并网控制和能效提升等方面还存在诸多技术难题有待解决,后续通过技术提升可进一步降低系统建造成本并提高系统运行的效率和寿命,有望在近期获得一定的示范应用。

基于电化学阻抗谱的锂电池过充电阻抗特性与检测方法研究

目前以锂电池为主的电化学储能单元及系统应用日益广泛,而锂电池在实际使用中频发因过充电滥用引发电池故障的情况,因此实际电池的过充电状态准确检测一直是该领域的难点和瓶颈问题。针对此,该文采用电化学阻抗谱技术对单体电池过充电行为及过程开展检测研究,在实验室设计并制定电池过充电模拟循环实验,利用弛豫时间分布法对锂电池阻抗特性进行分析;在获得电池阻抗特性的基础上,对电池弛豫时间分布曲线进行解析;最后筛选阻抗特征参量为模型输入量,构建支持向量机模型进行电池过充电检测。结果表明,弛豫时间分布曲线中的极化峰P1对应锂离子在固态电解质界面(solid electrolyte interphase,SEI)膜中的扩散过程、极化峰P2对应电子在正极材料中的扩散过程、极化峰P3对应锂离子在电极界面的氧化还原反应。过充电会导致电池欧姆内阻、SEI膜内阻与电荷转移电阻的增长速率最大为正常循环的266%、360%和182%,其中固态电解质界面SEI膜内阻为主要因素。电化学阻抗谱的阻抗特征参量以及支持向量机模型可以用于锂电池过充电检测,估计精度达93.24%。不仅可掌握电池的运行状态,还可对过充电进行有效辨识。

IPM自举分析与研究

IPM是一种新型的半导体功率开关模块,集成了保护、驱动、控制等功能,广泛应用于工业、家电、电动车等领域。IPM模块如果要可靠运行,自举电路的设计就显得尤为重要。本文首先分析了自举电路的结构以及工作过程;接下来详细分析了自举电路初始化充电中单脉冲和多脉冲的充电路径以及波形;然后分析了系统运行时充电时自举电容的电压波动过程;最后根据自举电容的电压波动、提出了根据电压波动计算充电电容大小的方法,以及如何选择限流电阻的阻值的依据。