新型无接触电能传输系统多负载解耦控制研究

利用无接触感应耦合电能传输系统互感数学模型,研究了多负载时系统的功率传输问题.提出了一种解耦控制策略,在能量拾取侧中增加一个Boost电路.在负载轻载时,以较低开关频率控制Boost电路中功率开关管的通断.当功率开关管关断时,系统向负载传输功率;当功率开关管导通时,系统屏蔽副边负载,实现原边线圈与副边线圈的解耦控制.针对系统有无Boost电路分别进行了PSpice仿真分析.理论分析与仿真结果表明,该控制方法能在多负载系统的单一负载轻载时实现副边线圈与原边线圈的电磁解耦,为多负载无接触感应耦合电能传输系统的稳定运行提供保障.     

基于PWM与STC89C52的太阳能应用控制系统设计

针对目前多数太阳能控制器对蓄电池充电控制不合理、保护不完善、储能能力低、使用寿命缩短等问题,设计了一种PWM控制、STC89C52和多阶段充电方法结合控制的太阳能供电系统。系统以STC89C52为核心控制器,实时检测太阳能电压和蓄电池电压,判断出蓄电池采用何种模式充电,并应用PWM控制策略实现太阳能与电能之间的最大功率转换,以提高蓄电池的充电能力、充电效率和使用寿命。通过实际应用,验证了该系统具有稳定性好、储能效率高、通用性强等优点。     

新型零电压开关双向直流变换电源

一个用于中小功率的双向DC——DC变流装置,能将直流电压从24 V提升到240 V,也可以将240 V直流电压变换成24 V。在变流器的两个桥式电路中间使用一个隔离变压器,在不增加电路器件的情况下,实现电能的双向传递,变流器通常工作在降压方式,主直流电源来自交流或燃料电池,主电源向负载提供电能的同时向蓄电池充电,在主直流电源故障的情况下,蓄电池替代主直流电源,向负载供电。使用适当的控制策略,实现元件的零电压开关。在对电源系统的工作原理进行理论分析的基础上,对其进行了仿真和实验验证,证明系统具有转换效率高、性能稳定和电路简单等特点。     

永磁交流发电机外特性的分析研究

永磁交流发电机作为照明电源,被广泛应用于链式和小型拖拉机。所谓外特性是指在额定工作转速下,发电机的端电压 U 与负载电流 I 间的关系,即 U=f(I)。由于永磁交流发电机是属于电流调正系统,因此,只有当由发电机供电的照明负荷一定时,才能获得最佳的功率输出和运行状态。本文用数学分析引出最佳功率输出时的负载值。     

基于可控串补技术(TCSC)的单相电力系统电压分析

针对单相电力系统在过负载情况下,系统电压下降,传输功率不足等问题,介绍了一种基于可控串补技术稳定系统电压,提高输送功率的方案。在Simulink仿真平台下建立了TCSC模块,仿真验证了可控串联补偿器具有很好的补偿效果。     

基于51单片机的风光互补充电器的设计

基于单片机89C51和60W小型风光互补发电系统的研究,设计了一个小功率风光互补充电控制器,更便携的将分散的风能、太阳能转变为电能储存在蓄电池.控制核心89C51通过检测电路对整个系统实时管理和监控,51的一个定时器产生高频PWM配合蓄电池的BUCK充电路实现对蓄电池的智能充电.最后通过matlab软件对60W风光互补发电系统仿真,仿真结果表明风光互补电源系统的安全性和可靠性.     

小型便携式风光互补充电器的研究

城市中蕴含着丰富的风能和太阳能资源,为了方便、有效的利用城市中的太阳能和风能。基于60 W风光互补电源系统设计了一个小功率便携式风光互补充电控制器,将分散的能源转变为电能储存在蓄电池。单片机89C51做为智能控制核心来管理和控制风光互补充电系统,并通过89C51的一个定时器产生高频PWM配合蓄电池的BUCK充电路实现对蓄电池的智能充电,通过matlab软件对60 W风光互补电源系统电路仿真,仿真结果验证了系统参数选择的正确性和整个电源系统的安全性与可靠性。     

半导体温差发电器发电电气特性试验研究

文章根据塞贝克效应(Seebeck effect)、珀尔帖效应(Peltier effect)、汤姆逊效应(Thomson effect)原理,制作了半导体温差发电器系统,通过试验测试获得了在不同温度等级下的电气特性。结果表明,开路电压和负载电压随温度升高呈线性上升趋势。当温度一定时,电流随负载变化呈几何对数增长,并找到了电压越低输出功率越大的功率特性。     

户用风光互补发电系统电能质量研究

随着能源和环境问题日益加剧,作为传统电网延伸和补充的户用风光互补发电系统拥有光明的发展前景,对其电能质量问题进行研究成为必然。为了解决户用风光互补发电系统带来的电能质量问题,对该系统电能质量扰动产生的机理进行分析,并在Matlab/Simulink平台对理论分析进行仿真。仿真结果表明:谐波和闪变是系统主要电能质量扰动因素,最大功率跟踪控制、风速和光照等自然环境的改变、LC滤波器参数设置和非线性负载都会对系统电能质量产生影响。研究成果可为户用风光互补发电系统电能质量的提高及更广阔的应用提供支持。     

基于超宽带系统MIMO双载波调制解调技术

超宽带(Ultra-Wide Band, UWB)系统目前可以实现600 Mb/s的高速率传输,但此速率传输模式的最大通信范围只能覆盖到3 m。为了提高超宽带系统传输性能,同时降低信道衰落效应,本文提出多输入多输出双载波调制解调技术,在保持原有带宽和天线发送功率的条件下,提高系统数据传输速率,扩大通信覆盖范围。理论分析和实验测试结果证实此调制解调技术使超宽带系统的数据传输速率最高达1.2 Gb/s和通信覆盖范围最远达4 m。     

小型船舶电力推进系统谐波分布研究

针对小型船舶电力推进系统产生的谐波对船舶电网电能质量的影响,建立了谐波分析模型,研究变频驱动产生的输入侧电流谐波在不同工作状态下谐波分布情况,并分析了电力推进系统的动、静态特性对系统产生谐波分布的影响,研究结果表明,谐波电流的大小主要由负载的大小决定,在特殊工况下,系统频率的变化及系统阻抗的变化对谐波分布产生较大影响.     

电动汽车充电站PLC电路有源滤波模糊PI控制策略的研究

针对电动汽车充电时使用的三相四线不可控整流和高频功率变换电路,在电力载波PLC通讯时因电流中谐波干扰到PLC、影响充电通讯的准确性和系统稳定性的问题,本文采用电流模糊控制结合PI的Fuzzy-PI复合控制有源滤波器的策略,达到消除指定次谐波、稳定系统动态性能、保障通讯质量的目的。理论分析和仿真实验表明,Fuzzy-PI复合控制的有源滤波可有效滤除电流谐波,保证电流波形的正弦特性,提高充电系统稳定性,为今后电动汽车充电站PLC通信建设提供理论参考。     

基于太阳能光伏技术的农田智能化灌溉系统

通过将太阳能光伏技术应用于农田智能化灌溉系统,设计系统的太阳能供电电源功能模块、太阳能智能化控制灌溉模块及其子功能模块,研究应用太阳光照自动跟踪原理、最大输出功率点跟踪原理、模糊控制原理等相关理论,实现太阳能光照强度最大、太阳能供电电源输出功率最大、不同负载等级的稳定电流输出、模糊控制自动灌溉、电能转换为水势能存储等应用功能,利用太阳能光伏技术实现智能化精准灌溉。设计比较试验表明,与普通的太阳能电池板相比,具备太阳光照自动跟踪设备、最大输出功率点跟踪设备的太阳能电池板总输出功率效率明显提高,负载的水泵抽水效率高,且功率输出稳定、持续时间长。     

无线充电技术在农业物联网中的应用前景

物联网技术的应用提高了设施农业自动化管理水平。但在推广过程中,依然存在着很多问题。其中,无线传感器网络的节点功耗一直是制约农业物联网技术实用化的重要因素。无线充电技术作为一种新型电能传输技术,受到了科研工作者越来越多的关注。因为它降低了传输时可能出现的安全隐患,极大地为设备供电提供了方便,具有极强的环境适应能力。所以,将无线充电技术应用于农业物联网中将具有重要意义及广阔前景。     

非正弦电流的频域分解和其相关分量的实时检测

以Budeanu非正弦条件下的功率定义为线索，结合其它功率定义的观点，从频域分析了非正弦周期电流的分解方法，讨论了各电流分量和对应功率分量的定义、物理意义、作用以及它们之间的关系．在此基础上，提出了非正弦周期电流相关分量的一种实时检测方法，构造了相应的检测电路，研究了电路的特性．最后进行了仿真和实验研究．     

气调储粮中O_2和CO_2检测的研究

基于非水介质中O2和CO2共存时的交叉反应动力学特性,结合微电极电化学检测技术,构建了暂态电化学多组份气体传感器系统.该系统既保持了电化学传感器的优点,又具备数字信号的远程传输能力,将单个气敏电极对多组份气体交叉敏感的致命缺陷转化为快速、同时检测多组份混合气体的动力学条件加以利用,用单个气敏电极实现了气调储粮中O2和CO2的快速检测.     

基于马斯理论的蓄电池充电电流衰减指数研究

电流衰减指数决定了充电的质量．为了得到最大的充电电流衰减指数,以BX7B-3A7AH／12V型蓄电池为研究对象,基于“恒流-恒压”充电模式,对蓄电池初始充电参数对电流衰减指数的影响进行了实验研究．实验结果表明：蓄电池初始充电电流与初始电解液密度之间存在一个“最佳配比关系”,在该“最佳配比关系”下,可获得最大电流衰减指数,即充电时间最短．为实现充电中参数的“最佳配比”,采用模糊逻辑对充电系统进行改进．仿真结果表明,采用模糊逻辑控制方式可以很好地实现初始充电电流的优化,从而实现了充电中参数的最佳配合,达到了优质快速充电的目的．     

小型风力发电机控制器设计

为调节风力发电机转速,控制蓄电池充电和负载供电,以PIC16F716型单片机为核心,利用仿真软件Matlab/Simulink,建立了风速、风力矩与功率、发电机功率与转矩、Buck电路模型。结果表明:通过调节Buck电路占空比,对风力发电机输出功率的最大值进行追踪,具有可行性;以定步长寻优控制法,对最大功率点追踪进行算法调节,具有有效性。     

超声波辅助提取麦胚多糖工艺的优化

以麦胚为原料,蒸馏水为提取溶剂,采用超声波辅助提取法提取麦胚多糖,通过单因素和正交试验研究了料液比、提取温度、提取时间、超声波功率对麦胚多糖提取率的影响。结果表明,麦胚多糖的最佳提取工艺条件为:料液比1∶13,提取温度65℃,提取时间40min,超声波功率300W,在此工艺条件下麦胚多糖的提取率为92.33%,极显著高于同条件下非超声波辅助提取的多糖提取率(38.70%)。     

基于WSN的温室环境信息远程监测系统

针对当前温室环境监测中存在的信号遮挡物多、监测范围大、管理不便等问题,设计一种基于无线传感器网络的温室环境信息远程监测系统。无线传感器网络采用433MHz射频进行信息传输,无线传感器节点和汇聚节点分别采用MSP430F149和LPC2478作为微控制器,实现温室环境信息的实时采集、信息汇聚和数据融合。系统采用星型网络拓扑结构,通过定时休眠、传感器掉电控制等方法来减少能量消耗,并通过基于CSMA/CA算法的无线传输协议,避免了节点间信息传输冲突,保证了传输成功率。无线传感器节点通信性能测试结果表明:使用10dBm射频功率时,距地表1.5m节点的有效通信距离为192m;在无太阳能充电且节点工作周期为30min18s的情况下,无线传感器节点生命周期理论值为98d。温室环境信息远程监测应用结果表明,该系统具有低功耗、高稳定性等优点,节点平均丢包率仅为1.1%。