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耦合储氢单元的燃料电池电源
1 成果简介作为一种清洁、高效的能量转换装置， 燃料电池是各种电化学电池体系中的理论比能量“ 绝对冠军”， 而且功率密度高、电流密度大， 是最先进的能量转换技术之一。燃料电池在发电过程中，除了提供电能以外，还会产生废热。所以传统燃料电池电堆中，单片燃料电池之间通常设有冷却板，需要采用大流量的空气或者冷却水来为燃料电池散热。而燃料电池工作时需要氢气作为燃料，如果以储氢合金作为氢源，则储氢合金在释放氢气时会吸收热量。 本成果将燃料电池与储氢单元进行结构的耦合，可利用储氢合金来部分吸收燃料电池发电时产生的废热，既解决了燃料电池水管理和热管理的难题，又能解决储氢单元放氢稳定性的问题，还能降低燃料电池系统寄生功率，提高系统的功率密度和能量密度。表 1 中列出了耦合型燃料电池的性能参数。本成果耦合型质子交换膜燃料电池解决了质子交换膜燃料电池的水热管理问题，能够使燃料电池系统结构更加紧凑，能量密度和功率密度更高。 上图 耦合燃料电池的内部结构及外部结构图2 应用说明经过近十年来的电动汽车、分布式电站、电源等领域的广泛示范应用（燃料电池已经在航天、军事上得到应用，燃料电池家用电源已经在日本产业化），质子交换膜燃料电池技术的成熟度已经逐渐被用户所接受。目前，其商业化主要问题是价格较高（采用进口材料成本昂贵），而本项目利用国产原材料制备燃料电池电源，燃料电池材料供应不仅有安全保障，而且还有低成本优势，可望克服燃料电池高成本的商业化障碍。3 效益分析由于目前国内外尚无同类产品，而且各行各业对新型电源的需求比较迫切，因此本成果具有较大的推广空间。 如批量生产， 本电源价格每台约 1500 元/千瓦。 来自政府的资金补助以及军事、工业、新能源等应用领域的直接采购是使燃料电池电源商业化逐渐兴盛的主因。据美国市场研究机构 Pike Research 估计， 2016 年市场上的主力燃料电池产品功率将在 100W~2kW 之间，用于替代部分铅酸电池和柴汽油发电机，主要应用于船舶、 专用车、无人载具、 战场支持系统、 备用电源、 应急电源等。
清华大学
2021-04-13
基于LLC串联谐振的低电压应力单级AC-DC变换器
该成果提供一种高效节能、高功率因数、高可靠性的单级AC-DC变换器，该变换器既实现了电源的输入功率因数校正、所有功率器件的软开关和提高转换效率，又降低了开关管的电压应力，减少开关管和控制芯片，提高输出电压的调节范围。与现有技术相比，本发明专利降低了开关管和电容的电压应力，可靠性提高了一个数量级；使用较少的开关管，降低了成本；效率达到95%以上，有利于节能减排；非常容易实现功率因数校正，功率因数达到0.99；提高了输出电压的调节范围，更好地适应输入电压波动范围大和负载变化大的应用场合。
华南理工大学
2021-04-14
磁粉探伤自动检测设备
磁粉探伤自动检测设备控制器以PLC为核心，触摸屏为人机操作界面，设计自动检测线，具有较高的自动化水平。
根据检测功能，具有周、纵向复合磁化、交直流磁化、电流自动跟踪、断电相位控制等功能。检测工件实现自动上料和夹持，探伤速度快，效果好，能适应多种不同规格被探工件的需要。不仅提高工作效率，更重要的是保证了探伤工艺的规范化和准确化，确保缺陷的检出率。
南昌航空大学
2021-05-04
小型表面贴装磁屏蔽功率电感
功率电感广泛应用于开关电源中，在电路中起滤波作用，其性能直接影响到开关电源的性能。例如，低的安装高度、小的体积会很大程度上缩小开关电源的体积，提高其功率密度；高的电感值会减小开关电源的纹波大小；低的漏磁场不会干扰其他电子元器件的正常工作；耐大电流的能力使其能传输更大的功率。因此，功率电感必将朝着小型、高感值、耐大电流、磁屏蔽及表面贴装的方向迈进。现有的功率电感，要满足小型、高感值、耐大电流其中的两者是容易实现的。如需满足小型、高感值的要求，则采用线径较细的漆包线绕制较多的匝数即可实现，但其额定电流值很小；如需满足小型、耐大电流的要求，则采用较粗线径的漆包线绕制较少的匝数即可实现，但其电感值小；如需满足高电感值、耐大电流的要求，则可采用线径较粗的漆包线绕制较多的匝数即可实现，但其体积将严重变大。除以上三大特性外，低电磁干扰及表面贴装的设计也是发展潮流。因此，兼具以上五种性能的小型、大电流表面贴装电感必将成为元器件市场争夺的热点。
电子科技大学
2021-04-10
超导磁分离污水处理技术
本发明提供一种超导磁分离废水处理装置，包括磁种和絮凝剂投放器、混合器和超导磁分离器;所述磁种和絮凝剂投放器用于向混合器投放磁种和絮凝剂;所述混合器接有入水管，用于将所述磁种和絮凝剂与废水充分混合;所述磁分离器的一端与所述混合器通过管道连接，另一端接出水管，所述磁分离器中具有铁素体不锈钢材料制作的过滤装置。本发明预先加入磁种，使本身无磁性的有害物质与磁种充分结合，从而实现超导磁分离净化废水，因此能够广泛应用于工业和生活废水处理。同时，本发明成本低、效率高、耗电量小、可实现无人值守自动运行。
中国科学院大学
2021-04-10
三相铁磁分离器
本项目介绍一种以三相交流电励磁的筒型磁分离器。在三相交流电的作用下产生了行波磁场。当细粉料经过磁分离器内的有效磁场区时，磁性颗粒在行波磁场的作用下，产生了“磁搅动”，且磁性颗粒在分离过程中沿分离器的内表面做翻滚运动，从而甩掉了非磁性粉料，有效地克服了“团絮”现象。此种磁选机是干式，具有连续定额，且可以方便的安装在粉料传送过程中各个环节上。
西安交通大学
2021-01-12
稀土变磁通电机及其控制（产品）
成果简介：为了克服直流电机及斩波控制系统效率低、体积与重量大、电机换向极需要频繁维护、难于有效实现电动车辆再生制动以及交流电机及控制器低速大转矩稳定特性较差以及一般永磁直流电机斩波控制系统不能满足电动车辆大扭矩需求的缺点，发明了一种全新的牵引电机自动控制模式，设计出稀土变磁通电机及驱动系统。将驱动电机的增磁绕组接到永磁电机的续流回路中，使得该电机及其控制器既有稀土永磁电机的高效和高功率密度的优点，又具备直流串激牵引电机低速大扭矩的特性，并具有比串激直流电机更优良的自动弱磁性能，符合电动车辆对动力需求
北京理工大学
2021-04-14
磁致伸缩导波单方向检测方法
磁致伸缩导波单方向检测方法，属于无损检测领域。该方法将两激励信号分别输入两激励传感器，在待测构件中激励出单向传播的导波，两接收传感器分别接收导波信号，选择将其中一个接收传感器接收的导波信号延时处理后与另一个接收传感器接收的导波信号相减，最终得到与导波同向的检测信号。本发明利用双磁致伸缩激励传感器进行激励，叠加后的激励信号幅值加倍，从而提高了激励能量，也提高了信噪比；同时，本发明利用双磁致伸缩接收传感器进行接收，接收到的两个导波信号通过信号叠加处理能进一步提高信噪比，提高了缺陷的检测精度。
华中科技大学
2021-04-14
新型混合励磁风力发电机
混合励磁电机是将高效永磁电机和易于控制的电励磁同步电机有机结合形成的一种新型电机。采用新型无刷结构，不需电刷和滑环。用作无刷交流发电机时，省去了励磁机及旋转整流器，从而大大简化电机结构，提高了工作可靠性。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
永磁直驱风力发电机是现代风力发电系统的重要机型，其效率高、功率密度大，但其存在气隙磁场及电压调节、故障灭磁困难的固有问题。混合励磁电机是将高效永磁电机和易于控制的电励磁同步电机有机结合形成的一种新型电机。
三、创新点以及主要技术指标
1.结构简单、可靠，兼具永磁电机的高效率和电励磁电机励磁可控的优点；
2.采用新型无刷结构，不需电刷和滑环。用作无刷交流发电机时，省去了励磁机及旋转整流器，从而大大简化电机结构，提高了工作可靠性；
3.励磁线圈中没有励磁电流时，电机处于弱磁状态，减小了磁钢退磁风险；
4.电机既可以工作于发电状态也可以工作于电动状态，同样适用于宽转速范围高效驱动电机。
四、知识产权及获奖
课题组对混合励磁电机的创新研究得到国家自然科学基金重点项目资助，已获2项授权国家发明专利，另有8项国家发明专利处于公开期，取得一批创新性成果。
南京航空航天大学
2022-08-12
稀土变磁通电机及其控制技术
为了克服直流电机及斩波控制系统效率低、体积与重量大、电机换向极需要频繁维护、难于有效实现电动车辆再生制动以及交流电机及控制器低速大转矩稳定特性较差以及一般永磁直流电机斩波控制系统不能满足电动车辆大扭矩需求的缺点，发明了一种全新的牵引电机自动控制模式，设计出稀土变磁通电机及驱动系统。将驱动电机的增磁绕组接到永磁电机的续流回路中，使得该电机及其控制器既有稀土永磁电机的高效和高功率密度的优点，又具备直流串激牵引电机低速大扭矩的特性，并具有比串激直流电机更优良的自动弱磁性能，符合电动车辆对动力需求的理想特性；电机电枢电感采用转子无槽结构，将电机电枢电感值减小到传统电机的1/3～1/4以内；去掉了驱动系统电机电枢回路的平波电抗器，使系统电枢回路的电感值进一步减小，使换向器火花减小70％以上，电机电刷维护周期延长5倍以上；电机换向器的发热大幅减少，有利于提高电机的转速；电机的体积与重量减小30％；提高了电能转换效率；具有良好的电磁兼容性。
北京理工大学
2021-04-13