基于燃料电池的推挽正激变换器的控制研究

随着传统能源的耗竭,燃料电池作为一种新型无污染能源受到了广泛的研究。由于燃料电池自身输出电压变化范围大,要有效利用其变化的输出直流电,后级变换器的研制是个重要的环节。该文首先分析了燃料电池外特性较软的特点,然后针对此特点,对现有的控制技术进行分析选择。同时通过对推挽正激变换器的小信号建模,发现平均电流控制技术可以克服这一问题。通过理论分析,设计了变换器的控制参数。最后通过实验验证,表明平均电流控制可以有效解决输入变换器的源效应问题。同时对于变换器整流二极管的反向恢复电压尖峰问题,提出了双CDD无源无损箝位电路。实验结果表明较好地解决了电压尖峰问题,具有一定的工程应用价值。

高效燃料电池发电系统前级DC/DC变换器

燃料电池产生的直流电能随负载变化很大,为了在用户端得到稳定可靠的电能,必须加入功率调节环节。采用移相全桥ZVS DC/DC变换器作为一个5kW燃料电池分布式并网发电系统的前级变换器。介绍了主要的设计思路,然后以提高DC/DC变换器的效率为目的,进行了损耗分析。最后,在实验样机上验证了理论分析和设计的正确性。

小鼠ACE2基因的克隆和体外表达以及序列分析与组织分布

目的 :深入研究血管紧张素转化酶 2 (angiotensin- converting enzyme2 ,ACE2 )在心血管疾病发病机理中的作用及在高血压基因治疗中的应用 ,克隆和体外表达小鼠 ACE2基因 ,并进行核苷酸和氨基酸序列分析和组织分布特征研究。方法 :采用 RT- PCR方法 ,从小鼠肾组织中扩增出 ACE2基因的全长 c DNA序列 ,TA克隆到p GEM- T easy载体 ,亚克隆到 pc DNA3.1+载体 ,构建重组真核表达质粒 pm ACE2 ,测序鉴定。采用脂质体法将pm ACE2转染 Cos7细胞 ,分别用 RT- PCR和 SDS- PAGE检测 ACE2的转录和表达。 CLUSTAL X 1.8生物软件分析小鼠和大鼠及人 ACE2蛋白的多序列比较。采用 RT- PCR技术研究小鼠 ACE2组织分布的特异性。结果 :1RT- PCR扩增片段约 2 .6 kb,重组真核表达质粒 pm ACE2测序结果表明 ,克隆片段存在 A70 1G、T110 2 C和 T1330 C3处变异 ,其序列与以往报道不一致 ,c DNA全长为 2 397bp,而与 NCBI Refseq数据库 (XM- 136 130 )中 c DNA全长190 2 bp不符 ;2 SDS- PAGE显示 pm ACE2表达产物的相对分子量约 80 k D;3氨基酸序列分析表明 ,小鼠 ACE2主要由 N末端的信号肽序列 (第 1- 18位残氨 )、含有锌结合位点保守序列 HHEMGHIQ(第 373- 380位残氨 )的催化结构域和跨膜结构域 (第 738- 76 5位残氨 )组成 ;

燃料电池并联供电系统的建模和控制

对燃料电池并联供电系统的数学模型建立过程和控制策略进行了研究。根据电路的工作原理,以电路中电感的电流和电容两端的电压为变量,推导出系统稳态状态空间的矩阵方程,进而建立主电路的小信号数学模型。在建立单个燃料电池供电的电压控制模型和稳定性分析之后,以平均电流法构建出整个系统的控制模型。通过分析闭环传递函数的幅频特性,对系统的稳定性进行了判定。在理论分析的基础上,对2台燃料电池并联供电系统及其控制方案进行了闭环仿真,给出了仿真输出波形。结果证明,所采用的分析方法和建立的数学模型以及采取的控制策略是正确的。

一种可扩展单元的高增益升压Cuk电路

高增益升压DC-DC变换器越来越广泛地应用于新能源发电、电动汽车、UPS和智能电网等新型应用领域,而高效、低纹波、低应力、低EMI是该类变换器的发展趋势。文中提出一种可扩展单元的高增益升压Cuk变换电路。该电路不仅继承了经典Cuk电路输入输出电流连续、低纹波及较小的传导EMI等优点,而且能够在避免极限占空比的情况下实现大电压变比。所提出电路是结合二极管电容网络结构和改进升压型Cuk电路,构成一个新型高增益升压Cuk电路。论文对所提出电路的工作原理和工作过程进行详细的理论分析,开展电压变比关系、关键参数设计和半导体功率器件电压电流应力特性分析。在此基础上,论文进一步分析拓展二极管电容网络单元,从而提高了变换器的电压增益,减小了开关管电压应力等电路特性。通过分析,可扩展单元的高增益升压Cuk变换电路因具有较低电压应力而能够使用导通电阻小的开关管,从而减小导通损耗,提高变换器的效率。最后,对所提出电路进行计算机仿真,并设计4台功率100W、输入输出电压为60V/400V的原理性实验样机,与其他典型高增益升压变换器进行对比实验,验证提出电路相关理论分析的有效性。

电导增量法在光伏系统MPPT中的研究

分析了光伏电池的工作特性和光伏系统的拓扑结构及原理,将电导增量法应用到光伏发电系统最大功率点跟踪控制中,使系统能够快速响应外界环境的变化,让光伏发电系统始终工作在最大功率点。最后在Matlab/Simulink环境下进行了仿真,并且对仿真结果进行了详细分析,验证了该方法的正确性。

60kA旁插自焙槽改预焙槽的可行性分析

面对着日益严格的环保要求 ,贵州铝厂目前正在使用的旁插自焙阳极槽必须加以改造。将自焙槽改为预焙槽是最可取的方案。本文将传统 6 0kA旁插自焙槽的技术经济数据与改成预焙槽后的数据进行了对比。研究结果表明 ,在自焙槽现有阴极结构和阴极母线排列不变的情况下 ,这种改造在技术上是可行的 。

对河南电解铝工业发展的研讨

通过对河南电解铝行业发展中存在的问题和优势的调研分析,借鉴国内外经验,为自焙槽综合治理改造和改型提出了几种方案。

自焙槽改造为同级中间点式下料预焙槽的技术经济分析

介绍了我国铝工业现状及其与国外的差距,阐述了其主要原因,论述了解决中小型自焙槽铝厂继续生存所面临的环保及节能两大障碍的措施。以工程实例详细进行了不同改造方案的技术经济分析及经济效益预测。

浅析我国电解铝工业现状及发展方向

本文分析了我国电解铝工业现状、存在问题及与国外铝工业的差距 。

燃料电池用移相全桥LLC变换器的设计

针对氢燃料电池输出特性软、输出电压波动范围较大的特点,设计了一种基于移相全桥LLC拓扑的DC-DC变换器。介绍这种电路拓扑的工作原理,通过数学建模的方法分析主要工作模态,提出了基于移相和调频的复合控制策略,并通过仿真和样机实验进行了验证。利用3台电源样机并联与燃料电池匹配,实现了燃料电池10 kW功率输出。此外,实验结果验证了该原理样机的可行性和控制方法的正确性。

适用于交直流混联电网的CH-MMC电磁暂态快速仿真模型

针对交直流混联电网中半桥和全桥子模块混合型模块化多电平换流器(CH-MMC)详细模型存在电磁暂态仿真计算量大、耗时长等问题,提出一种基于子模块电容电量均分的CH-MMC快速仿真模型。依次分析了半桥和全桥子模块的正常运行和闭锁状态等效电路,基于半桥和全桥阀段在不同状态下投入和闭锁的子模块数推导出半桥和全桥阀段的等效电路以及CH-MMC快速仿真模型;在该模型基础上提出一种阀段间均压控制策略并实现三段式充电启动过程,进而梳理了该模型的阀级控制流程。在MATLAB/Simulink中与详细模型进行对比,验证了所提CH-MMC快速仿真模型的正确性和快速性。

真空热电子-热光伏耦合发电器件性能研究

提出了一种真空热电子-热光伏耦合发电器件,基于能量平衡方程建立了真空热电子-热光伏耦合发电器件的理论模型,获得了器件输出功率和转换效率的一般表达式,并确定了器件的优化参数,研究了热源温度和极板功函数对耦合发电器件输出电压、功率和效率的影响规律。结果表明:优化参数后,该耦合发电器件的最高转换效率可达24.3%,较单独的真空热电子发电装置提高了6.9百分点,其最优输出功率约为后者的3.5倍;耦合热光伏模块后的器件在不同参数下都能实现输出稳定,提高热源温度或降低阳极功函数可进一步提升器件性能。本文将为适用于太阳能或核能的热电子复合发电技术研发提供有益参考。

Performance Evaluation of a Molten Carbonate Fuel Cell-Graphene Thermionic Converter-Thermally Regenerative Electrochemical Cycles Hybrid System

A combined system model is proposed including a molten carbonate fuel cell(MCFC),a graphene thermionic converter(GTIC)and thermally regenerative electrochemical cycles(TRECs).The expressions for power output,energy efficiency of the subsystems and the couple system are formulated by considering several irreversible losses.Energy conservation equations between the subsystems are achieved leaned on the first law of thermodynamics.The optimum operating ranges for the combined system are determined compared with the MCFC system.Results reveal that the peak power output density(POD)and the corresponding energy efficiency are 28.22%and 10.76%higher than that of the single MCFC system,respectively.The effects of five designing parameters on the power density and energy efficiency of the MCFC/GTIC/TRECs model are also investigated and discussed.

自焙铝电解槽改造及经济效益分析

我国自焙槽面临日益严格的环保压力,其改造势在必行。通过对自焙槽改造的途径分析,进而重点分析了采用小预焙和采用大预焙改造方案的技术经济效果。

我国铝电解工业现状及发展策略

分析了我国电解铝工业现状、存在问题及与国外铝工业的差距,提出了我国地方小型自焙槽企业的改造和发展策略。