多方式宽频复合能量采集器

针对传统压电悬臂梁能量采集器采集方式单一、采集频率范围小、效率低的问题,设计了一种包含杠杆位移放大、压电双晶梁能量采集、电磁能量采集的复合式能量采集器。建立了该能量采集器的理论模型,制作了实验样机,研究了该复合能量采集器分别在单次按压、循环按压、不同激振频率条件下的输出特性。结果表明:该能量采集器可在超低频工作,具有更宽的采集频带,验证了压电电磁复合结构的合理性。单次按压条件下,产生的瞬时峰值电压为-37.6 V;2 Hz循环按压条件下,产生的均方根电压为:16.7 V;激振频率为15 Hz时有最大均方根电压为38.1 V,外接电阻最佳阻值7 kΩ时最大功率为19.36 mW。

磁性液体摩擦-电磁复合能量收集器的力电耦合机制研究

基于摩擦发电和电磁感应发电原理,利用磁性液体同时作为摩擦层和磁体,文中提出一种将低频振动能转化为电能输出的磁性液体摩擦-电磁复合发电机。理论分析磁场作用下复合振动能量收集系统不同工作模块的动力学特性和力电耦合机制,借助有限元仿真软件建立复合能量收集系统磁场、电场、流体场和输出电动势的多场耦合仿真模型,设计低频正弦激励下复合能量收集系统输出电能实验测试平台,探究外部激振频率和外磁场强度等因素对电能输出特性的影响。实验结果表明,所提磁性液体摩擦-电磁复合能量收集器可以在低频环境中将振动能量有效转换为电能。

基于响应复合能量因子的波浪激励下高桩码头桩基损伤识别

波浪是高桩码头桩基长期、重要外部激励,探索波浪激励下桩基损伤识别对构建码头健康监测体系具有重要意义。由于波浪激励下桩基动力响应呈现多类型信号混叠、窄带、非平稳的特性,使得现有损伤识别方法难以实现准确判定。为解决上述问题,首先构建基于自适应噪声的完备集成经验模态分解与K-means++的信号自动重构方法,以提取损伤特征子信号;然后,通过融合能量、相位等信息,构建新型复合能量损伤识别指标,以提高微小波浪激励下损伤识别的敏感性和鲁棒性。进一步,在高桩码头桩基多种损伤工况下开展波浪激励试验,验证新方法在损伤识别方面的有效性。结果表明,新构建的复合能量因子兼顾能量、相位的优点,能准确识别出损伤存在、损伤位置和损伤程度。

关于建筑物节能及复合能量系统的几点思考

建筑节能已成为我国节能技术领域的重要议题 ,该文从制冷空调以及能量综合利用角度探讨了建筑节能的重要技术问题 ,并就建筑物复合能量利用系统进行了分析与讨论。

基于复合能量和自适应阈值的语音端点检测

针对低信噪比的加性噪声,本文提出了一种新的语音断点检测算法。采用Teager能量对短时能量的加权归一化——复合能量作特征参数,用噪声的归一化复合能量的均值作初始阈值,引入阈值调整系数,使阈值对噪声能量具有良好的跟踪性能。实验结果表明,对计算机模拟噪声,在低信噪比(10dB～3dB)下仍能保证较高的检测准确率。

岩爆的复合能量动力学机理

发生岩爆受多种复杂因素控制。如何从其现场实录出发,寻找其本质,是一个极其困难的工作。通过对各种岩爆能量机理分析,提出了基于复合能量为根本的岩体快速破裂后能量叠加引起工程围岩体动力破坏的岩爆发生机理。依据岩体裂纹快速起裂的能量判据,分析了裂纹开裂、扩展、贯通到煤岩运动的准静态到动态的过程。从岩体卸荷、流变的特性出发,阐述了基于复合能量条件下的止裂技术在应用于防治岩爆时的理论基础。

基于复合能量自供电的河流监测传感器节点设计

设计与制作了一种应用于河流监测的自供电传感器节点,主要利用压电-光电复合能量收集装置及相匹配的能量管理与存储电路采集河流振动能和自然界光能。压电能量采集单元使用新颖的球形嵌套结构,适用于微弱压电与光电能量的采集电路利用施密特触发器控制充电。实验测试表明,一个压电球单独充电时的输出功率达到57.7μW,内置的太阳能光伏板在通常情况下一天的平均输出功率为61.1μW,系统连接5个能量球时,平均功率至少为594.0μW。无线传感器节点能测量河流环境的水位、水流量和湿度等,在低功耗模式下每天平均功耗为449.5μW。从能量收支平衡来看,利用水流振动能与太阳能复合互补供电的无线传感器节点可长期自我维持,无需额外电池或备用电源,具有一定的应用参考价值。

三稳态压电-电磁复合能量采集器性能研究

为了提高双稳态压电电磁复合能量采集器(BPEEH)的能量转换性能和转换效率,该文在典型BPEEH的基础上,提出了一种新颖的三稳态压电电磁复合能量采集器(TPEEH)。与传统的BPEEH相比,其兼有一个新颖的电磁发电装置,进一步构成三稳态系统。该文通过对TPEEH结构装置建立数学模型,进行了数值分析,并得到该采集器系统的势能变化函数。在此基础上,通过实验验证了外界激励频率、磁铁间距及电路负载电阻对该采集器输出电压和功率的影响。实验结果表明,当磁距为16 mm,外部磁间距为26 mm,外部激励频率为10.2 Hz时,TPEEH采集器有最大的输出电压(为6.3489 V),同时在外部负载电阻为500Ω时,采集器获得最大输出功率(为0.08 W)。与传统的BPEEH采集器相比,TPEEH采集器的采集谐振频率低,采集频带宽,输出电压和功率高,从而提高了能量转换性能和效率。

建筑物复合能量系统—太阳能空调、供暖综合系统及其经济评价

本文对一种新型的太阳能双效溴化锂吸收式制冷系统进行了模拟和经济分析。为了提高系统利用率和运行的经济性，该制冷系统在空调季提供10Kw的制冷量，在供暖季提供10Kw的供热量，并全年提供生活热水。模拟结果和经济分析表明，这种适宜家用的小型太阳能吸收式制冷系统，相对于风冷热泵和传统的双效吸收式制冷系统具有很大优势。

上海建成太阳能复合能量系统

据新华社信息 上海交通大学王如竹教授课题组在上海莘庄生态建筑示范楼建立了集太阳能空调、地板辐射采暖、强化自然通风以及全年热水供应功能于一体的太阳能复合能量系统。这套太阳能复合能量系统已经在上海市建筑科学研究院试运行1年，一切正常。

上海建成太阳能复合能量系统

近日,上海交通大学王如竹教授课题组在上海莘庄生态建筑示范楼建立了集太阳能空调、地板辐射呆暖、强化自然通风以及全年热水供应功能于一体的太阳能复合能量系统。王如竹教授课题组承担的2003年度上海市科委重大科技攻关项目“再生能源建筑一体化技术与系统研究”已通过上海市科委组织的结题验收。这套太阳能复合能量系统已经在上海市建筑科学研究院试行1年,一切运行正常。这套系统采用150m2太阳能集热器,可满足460m2使用面积的采暖和空调,还可以使得热压作用下自然通风换气次数达到3次／h,并有能力提供15t生活热水。

楼宇复合能量系统的应用研究

根据能源利用的发展趋势,客观论述城市区域和楼宇的能源利用将形成以化石能源(天然气、石油)及电力为主,与太阳能等可再生能源并存的多元能源利用格局,并详细阐述楼宇复合能量系统的概念、应用意义和研究方向,希望有助于加深对建筑物多元能源利用手段的认识和促进建筑复合能量系统的进一步研究和实践。

上海建成太阳能复合能量系统

日前，上海交通大学王如竹教授课题组在上海莘庄生态建筑示范楼建立了集太阳能空调、地板辐射采暖、强化自然通风以及全年热水供应功能于一体的太阳能复合能量系统。据悉，这套太阳能复合能量系统已经在上海市建筑科学研究院试运行一年。150m^2太阳集热器，可满足460m^2使用面积的采暖和空调，日提供15吨生活热水。在上海地区气候条件下，这套系统可承担该楼60％以上能源需求。

电磁-压电复合式机械能量收集器

微型能量收集技术是移动智能终端和物联网领域内的一项重要技术.多种换能方式和大量的能量收集器得到了许多的研究和报道.针对机械能采集,本文提出了一种基于磁悬浮的电磁-压电复合式高效能量收起器.该器件体积小、重量轻,尺寸为Φ47×27mm,重量仅有80g.电磁发电单元输出的开路电压分别为8.1V,4.2V;输出功率分别为42mW和35mW.压电发电单元输出的开路电压分别为60V,40V;输出功率分别为142mW和140mW.复合式能量采集器的平均输出功率为17.71mW,对1 000μF电容充电功率为110.39mW,复合后的衰减系数为53.45%.该复合式能量收集器可以驱动温度传感器.本文中设计的复合能量收集器对于物联网智能终端的自供电工作方案的实现具有重要的现实意义.

超声乳化术中较低累计能量复合参数有助于2型糖尿病白内障患者的治疗

目的探讨超声乳化术中不同累计能量复合参数对2型糖尿病白内障患者的临床意义。方法选取我院2017年1月～2018年9月收治的2型糖尿病白内障患者252例(252眼),根据不同的累计能量复合参数,分为A、B两组,A组150例(150眼),累计能量复合参数为8;B组102例(102眼),累计能量复合参数为10,同时将无2型糖尿病白内障患者90例(90眼)作为对照组,累计超声能量参数为10。3组患者均接受白内障超声乳化术治疗,分析黄斑厚度及最佳矫正视力、视力、术后渗漏发生情况,包括术前、术后1周、术后1月、术后3月等阶段。结果 3组在进行超声乳化术前后的各指标差异有统计学意义(P<0.05),术后视力明显好于术前。术后3月A组视力<0.1、≥1.0的比例、黄斑厚度、最佳矫正视力、渗透率与B组差异有统计学意义(P<0.05),而与对照组差异无统计学意义(P>0.05)。术后1月、3月,A组与对照组的视力无差异,A组视力<0.1的比例小于B组(P<0.05),视力≥1.0的比例大于B组(P<0.05)。术后1月,A组总渗漏率31.1%高于对照组21.1%,与B组无显著差异,但A组的弥漫性渗漏11.7%高于对照组的2.2%(P<0.05);术后3月,A组的总渗漏率10%小于B组的32.4%(P<0.05),主要是弥漫性渗漏与局部渗漏的差异。结论超声乳化术可有效改善白内障患者的视力,并对非糖尿病白内障患者效果明显,同时较低的累计能量复合参数有助于2型糖尿病白内障患者的治疗。黄斑厚度、局部性渗透和弥漫性渗透可作为超声乳化术后视力恢复、稳定的参考。

基于能量距离复合权值Dijkstra算法的新型能量均衡WSN路由算法

针对无线传感器网络的能耗均衡及生存时间问题,提出了一种新型能量均衡的路由算法-EDDR(Energy-Distance Dijkstra Routing Algorithm)。算法在簇头选举中以节点当前能量和簇头间最短距离作为重要参数,在簇间的数据路由中引入了能量距离复合权值的Dijkstra算法。仿真表明,相对LEACH算法,本算法改善了网络的能耗均衡性,延长了网络的生存时间,缩短了网络的失效生存期。

一种两自由度的压电-电磁复合能量收集器(英文)

研究目的:对一种两自由度的压电-电磁复合能量收集器进行发电性能研究。创新要点:建立了一种两自由度压电-电磁复合能量收集器发电性能的数学模型,该数学模型可以评估两自由度压电-电磁复合能量收集器中压电元件、电磁元件以及系统总输出功率。研究方法:对一种两自由度的压电-电磁复合能量收集器进行数学建模,并实验验证数学模型的正确性。基于实验测试得到的系统参数值,理论研究压电元件和电磁元件的机电耦合系数对不同能量收集器发电性能的影响关系,并对几种能量收集器的发电能力进行对比分析。重要结论:对于非强耦合(弱或中间耦合)的两自由度机电转换器,复合能量收集器(压电+电磁)具有比单一能量收集器(压电或电磁)更高的发电能力。

MEMS复合式振动能量采集器(英文)

介绍了一种结合了压电式能量采集与静电式能量采集原理的复合式振动能量采集器。其结构通过有限元分析软件的优化设计,得到了期望的低频共振频率。为了预测这个复合式振动能量采集器的性能,建立了解析模型,在此基础上使用MATLAB/SI MULINK进行了数值模拟。模拟结果显示,在某些特定的频率范围内,这种复合式振动能量采集器能够提供比其他两种能量采集器更高的输出功率。对于固有频率为282 Hz的器件结构,仿真发现复合式设计的输出功率可达4.85μW,两倍于电容式设计的输出功率2.11μW。