太阳能温差发电系统热电性能的分析

温差发电技术是利用塞贝克效应直接将热能转化为电能的发电技术,是一种绿色环保的发电方式.本文对半导体温差发电模块的实际传热模型及温差发电系统的热电性能进行分析.探索温差发电系统达到较优性能时与各相关参数的关系,为以后的深入研究提供有价值的理论依据.     

解冻冷源温差发电模拟实验装置的设计与开发

针对冷冻产品化冻过程中所产生的冷能回收利用问题,开发了一款基于温差发电的解冻水冷能回收利用装置,完成了测量显示系统、温差发电系统和解冻水模拟系统的组建,并以之为平台进行了实验研究。实验结果表明:利用解冻水可以实现温差发电,提供了一种新能源发电系统,具有一定的应用前景,但未解决温差发电片自身导热造成的两端温差较小的问题,实际应用中可以考虑利用风进行热端的能量交换。     

发动机尾气温差发电装置

为了对发动机尾气中蕴含的高温能量进行回收利用,对基于温差发电的发动机尾气温差发电装置进行试验。首先基于现有发动机台架试验系统增加温度、电压和电流测量系统,在此基础上,通过测量不同内部结构集热器表面温度和排气噪声的变化得到集热器内部结构对温差发电性能的影响规律,通过测量不同冷却方式下温差发电片两端温度以及输出电压和电流的变化,得到散热器冷却方式对温差发电性能的影响规律。结果表明,集热器内部结构采用中空结构时,不同位置表面温度差在6 ℃以内,有利于保持其表面温度的均匀性,有利于电能输出,但是对于降低噪声没有帮助;采用强制风冷方式有助于提高温差发电装置两端温差,相对于自然冷却方式温差大约可提高14 ℃,从而提升输出电能,但是由于风速的提升可以同时增加冷端和热端的表面换热效率,使得较多的热量扩散到环境中,从而产生当风速达到某一数值后温差不变的现象;相比于侧面冷却,正面冷却方式更具有优势,大约将温差发电器两端的温差提升15 ℃,但是只能冷却一面。     

便携式设备的锂电池充电控制器LTC4007及其应用

LTC4007是一款用于3节串联或4节串联锂离子电池组的充电控制芯片,其宽输入范围、大输出电流的特点非常适合应用于光纤熔接机等便携式设备中。介绍该芯片的功能和工作原理,并给出充电电流高达3A的应用电路的详细设计过程。     

一种新型充电、浮充电装置的设计

本介绍一种具有高精度稳压,稳流,适用于各类蓄电池并可作为直流系统的配电电源使用的多功能充电、浮充电装置。章介绍了该装置的特点、硬件构成、软件流程、工作原理。     

汽车尾气温差发电装置热场数值模拟分析

提出了一种改善温差发电装置的热端和冷端温度分布均匀性的集成结构.基于Fluent软件,针对现有汽车尾气废热温差发电系统试验台架所使用的温差发电转换装置进行热-流-固耦合场的数值模拟,完成了发电装置三大子系统:热交换气箱、热电模块以及散热水箱的热场仿真分析,并进一步通过在温差发电装置中做切面的方法具体分析了子系统间热流的情况.根据分析结果,该温差发电装置各子系统间的热流情况符合理论传热原理,该研究可以为汽车尾气温差发电的进一步研究提供基础和参考.     

温差发电过程仿真分析

为了能够更方便地研究温差发电过程,基于ANSYS软件建立了温差发电模型,并在验证该模型的基础上进行了相关分析。分析结果表明:温差发电模型需要考虑接触热阻和接触电阻的影响,否则该模型无法正确描述温差发电过程;电偶臂长度对温差发电过程有较大影响,在一定的外部条件下,电偶臂长度存在理想值,且在该理想值两侧发电器输出功率的变化规律与电偶臂长度变化规律相反。同时,根据实验对比结果可知该模型有较好的精度,可以用于后续分析。     

温差发电元件串并联性能实验

为降低数据机房的能源消耗,研究了温差发电技术回收利用数据机房低温余热的装置设计,并通过搭建的小型温差发电模拟装置进行了实验研究,得到了不同数目温差发电片的热电模块在不同温差下的短路电流、开路电压和负载功率的实验数据。分析结果表明:温差发电片按串联、并联方式连接的短路电流和开路电压均随温度差和连接温差发电片数目的增加而增加;低温差条件下,所设计的小型温差发电模拟装置不考虑接触热阻时,热电模块的内阻为100左右;10~20℃的温差可以作为数据机房用于回收利用低温废热的温差发电装置工作温度。     

基于改进布谷鸟算法的快速充电方法

针对锂离子电池快速充电问题,提出了一种基于改进布谷鸟算法的快速充电方法。首先建立锂离子电池等效电路模型和热模型,然后以充电时间和温升为优化目标,采用多阶充电的方法,最后用改进布谷鸟算法搜索每个阶段的充电电流。讨论了充电时间和温升的权重系数对电池充电性能的影响,与传统布谷鸟算法相比,优化布谷鸟算法充电方法能够在温度升高几乎相同的情况下,充电时间减少约5%左右,平衡了充电速度和温升,延长了锂离子电池的使用寿命。     

汽车尾气温差发电装置热端与消声器集成研究

提出一种将汽车尾气温差发电装置热端与消声器集成的设计方案,这种集成式结构不仅解决温差发电系统与汽车排气系统兼容性低的问题,而且提高了汽车底盘空间利用率和温差发电系统的比功率.基于传热学及流体动力学理论,利用STAR-CCM+软件计算得出集成式废热通道表面温度场和内部流体场,同时,耦合GT-POWER软件分析其结构的声学性能.根据集成式废热通道的热场仿真和声学分析结果,从汽车尾气温差发电装置和排气系统性能要求的角度,集成式废热通道满足高效的尾气温差发电器对热端的热场性能要求,并保持消声器的降噪特性,从而在理论上验证集成式废热通道设计的可行性.     

热电腿几何位形对热电发电器性能的影响

热能可通过热电发电器(thermoelectric generator, TEG)直接转化为电能,提高TEG的性能是推进其广泛应用的关键。研究了热电腿几何位形对TEG性能的影响。采用了有限元方法求解热电耦合方程,在稳态的条件下,计算了采用长方形截面和梯形截面两种热电腿的TEG的性能。结果表明,采用长方形截面热电腿的TEG的输出功率(P_(out))比其他TEG的P_(out)相对高出28.1%。但其热电转化效率(η)处于较低水平,且比最大值相对低10.5%。     

电动汽车锂离子电池散热加热设计

锂离子电池热管理已成为制约电动汽车商业化的瓶颈,为解决此问题,将微热管阵列应用于锂离子电池散热和加热系统.通过测量布置热管前后电池表面温度可知:在1C充放电倍率下,散热系统能有效降低电池模组的温度及电池间温度差异,将温度和温度差值分别控制在40℃与5℃之内;通过加热片加热热管,有效提高电池低温放电性能,从而提高电池持续充放电过程的稳定性和安全性.     

锂离子电池正极材料的制备方法

综述了锂离子电池正极材料的工作原理、应具备的结构与性质以及目前最具有吸引力的三种正极材料LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。通过比较这三种正极材料的制备方法和电化学性能，讨论了这些材料存在的问题和相应的解决方法。     

基于DSP的智能型能馈式蓄电池放电装置研制

在电力系统中,蓄电池是很重要的一种后备电源,其性能很大程度上决定了直流操作电源的可靠性.为保持蓄电池的活性和响应节能减排的要求,研制了一种具有高度自动化程度的智能型能馈式蓄电池放电装置.笔者详细介绍了该装置的电路结构、参数设计及控制方法.现场运行结果表明,该装置放电性能良好,放电纹波小,工作稳定可靠,监控便捷直观,具有良好的工程应用推广价值.     

锂离子电池负极材料多孔硅/硅铁合金的制备及性能

为改善锂离子电池硅负极材料的电化学性能,利用镁热还原法制备了不同铁掺杂量的多孔硅/硅铁合金复合材料,并对其结构以及在锂离子电池中的充放电性能进行了研究.材料均呈现多孔结构,硅铁合金均匀分布在孔道内部.多孔硅/硅铁合金复合材料具有较好的循环稳定性,在0.1C倍率下循环100圈后可逆容量为1 133.5 m A·h/g,容量保持率为66%;在1C倍率下可逆容量仍可以达到776.9 m A·h/g.     

通过强化热端吸热优化环状热电发电器件性能

热电发电器可以将热能直接转换为电能,被广泛应用于余热利用领域.针对环状热源,环状热电发电系统(ATE)具有更好的兼容性.然而,目前ATE输出功率和转换效率仍然比较低.影响其性能的主要原因之一是热端吸热较差.针对环状热电发电热端结构进行了优化设计,利用翅片强化热端吸热.运用标准的κ-ε方程和NK传热模型描述流体传热、耦合...     

基于DDS技术的信号发生器的设计与实现

基于直接数字频率合成器(DDS),以单片机为控制器,控制AD9850来产生高精度的正弦信号和方波信号,通过键盘灵活准确地调节频率的大小,完成信号发生器的设计与实现.可以为各行业提供所需的特定信号.测试结果表明,该信号发生器可以产生两种信号,输出波形稳定,精确度高且频率可调.     

热电元侧棱设计对热电器件性能影响

热电发电器件(thermoelectric generators, TEGs) 具有体积小、质量轻、无传动部件、无污染、可靠性高等优点。然而, 目前TEGs 的输出功率仍然较低。利用有限元方法研究了不同侧棱设计热电元对TEGs 的输出功率和转换效率的影响。并进一步研究不同侧棱设计的台状和倒台状热电元对TEGs 输出功率和转换效率的影响。结果表明, 柱状热电元的热电器件的输出功率高于梯台状热电元热电器件的输出功率, 但其转换效率却低于后者, 这是因为热量在梯台状热电元内部进行横向传导, 导致热量损失。热电元棱数增加后, 热电器件的输出功率有所提高, 这是因为热电元的棱数增加会降低热量横向传导所引起的损失。而这棱数增加提升热电器件输出功率的现象在热电元下上底面积差异较大时更明显。     

基于软件无线电的无线通信信号发生器设计与实现

文章提出并实现了一种基于软件无线电思想的新型信号发生器,利用AD9857的工作特点研制出一块基于普通微机的PCI板卡,通过软件灵活实现多制式通信信号产生及其它功能。     

基于单片机的ARINC429信号发生器设计与实现

ARINC429数据总线在航空电子系统通讯领域有着广泛应用,要对航空通讯设备进行维修,就一定需要产生ARINC429信号。文章在分析ARINC429总线传输字结构、电气特性的基础上,提出了一种简单廉价的设计方案,硬件实现了ARINC429信号发生器。文章详细给出了系统的设计方法、硬件结构及软件流程。实际运行结果表明方案有效可靠。