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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
降压型单电感双输出支路开关变换器的控制方法及控制装置
本发明公开了一种降压型单电感双输出开关变换器的控制方法及控制装置。本发明的控制方法通过调整控制选通信号序列中的高电平时钟周期数和低电平时钟周期数,可高效实时地调整第一输出支路与第二输出支路的功率比,使两输出支路的输出功率分配更合理。本发明的降压型单电感双输出开关变换器实现对第一输出支路和第二输出支路的输出功率动态分配,使得在优先满足负载供电的前提下,依然能保证对电池充电,而这两部分的功率的总和能够控制在一个较稳定的范围内,相比现有技术,即使输入额定功率较小,也可满足第一输出支路负载的正常工作。
浙江大学
2021-04-11
一种基于电感模拟的双馈风电机组低电压穿越控制方法
本发明公开了一种基于电感模拟的双馈风电机组低电压穿越控 制方法，属于风力发电技术领域。当电网发生故障，将双馈风电机组 的转子侧变流器等效端口阻抗模拟成纯电感形式，该电感值根据转子 电压电流约束来实时动态自适应调节，可充分利用转子侧变流器的电 压、电流裕量，进而，同时降低转子电压需求和转子故障电流大小， 提高双馈风电机组的可控低电压穿越能力。本发明所提方法还可有效抑制电磁转矩脉动，并且具有物理概念清晰明确、结构简单的优点。
华中科技大学
2021-04-14
一种连续导电模式单电感双输出开关变换器变频控制装置
本实用新型公开了一种连续导电模式单电感双输出开关变换器变频控制装置，通过限定电感电流峰值和谷值的大小，完成对变换器中主开关管和支路开关管的控制，实现各个输出支路的独立调节。与工作在连续导电模式的传统单电感双输出开关变换器相比，本实用新型具有稳定性好，可靠性高，抗干扰能力强，输入、负载瞬态响应速度快，输出支路间的交叉影响小等优点，可用于控制单电感双输出拓扑结构的多种变换器，诸如：Buck变换器、Boost变换器、Buck-boost变换器、Bipolar变换器等。
西南交通大学
2016-10-24
基于数字相敏解调和虚拟电感技术的非接触式流体电阻抗测量装置
本实用新型公开了一种基于数字相敏解调和虚拟电感技术的非接触式流体电阻抗测量装置，包括绝缘测量管道、激励电极、检测电极、金属屏蔽罩、虚拟电感模块、信号处理与通讯模块以及微型计算机。信号处理与通讯模块产生特定频率的交流激励信号通过激励电极，在串联谐振状态下，利用虚拟电感模块产生的感抗消除电极与流体通过绝缘管道形成耦合电容容抗的影响，使检测电路的总阻抗等于管道内流体的等效阻抗；然后将检测信号进行数字相敏解调，获取流体电阻抗的实部信息和虚部信息。本实用新型为解决管道中流体的电阻抗测量问题提供了一种可行途径，具有传感器结构简单、非侵入、电感值可调、对管道内流体流动无影响等优点。
浙江大学
2021-04-13
一种单电感双输出开关变换器双环电压型PFM控制装置
本实用新型公开了一种单电感双输出开关变换器双环电压型PFM控制装置，由第一电压检测电路VS1、第二电压检测电路VS2、第一电压控制器VCM1、第二电压控制器VCM2、第一比较器CMP1、第二比较器CMP2、减法器SUB、触发器RS、定时器CT、反相器NOR、第一驱动电路DR1、第二驱动电路DR2和第三驱动电路DR3组成。本实用新型可用于控制单电感双输出拓扑结构的多种变换器，诸如：Buck变换器、Boost变换器、Buck-boost变换器、Bipolar变换器等，相对于传统电压型PWM控制单电感双输出变换器，其优点是：具有输出电压纹波小，稳态性能好，输入瞬态响应和负载瞬态响应速度快，变换器输出支路间的交叉影响小等优点。
西南交通大学
2016-10-24
一种获取耦合损耗因子的数值方法
本发明提出一种获取耦合损耗因子的数值方法，该方法包括如下步骤：（１）将系统划分成连续耦合的子系统；（２）计算子系统的模态；（３）计算相邻子系统中模态间的耦合参数；（４）基于模态能量法计算模态上载荷输入功率及模态振动能量在频域内的分布；（５）计算分析频带内子系统上载荷的总输入功率及子系统的总振动能量；（６）基于功率输入法计算耦合损耗因子。本发明提供的获取统计能量法理论中的耦合损耗因子的方法，是一种基于模态能量法和功率输入法的获取耦合损耗因子的数值方法，该方法把模态能量法与功率输入法结合，可考虑非共振模态间的功率传输的影响，能够精确计算统计能量法中子系统间的耦合损耗因子。
东南大学
2021-04-11
深海微生物驱动碳氮循环耦合研究
浮游植物在表层获取光能固定CO2，形成颗粒有机碳（POC）往下沉降，在深海再矿化后生成铵（NH4+），从而为深海化能自养细菌/古菌提供了能量来源。因此，氨氧化古菌和亚硝氧化细菌所介导的两步硝化过程是实现光能传递到深海被利用的重要途径，是深海重要的供能过程，支撑了海洋“黑暗固碳”——不依赖于光合作用的化能自养固碳，为深海生物圈提供了“新”的有机质，同时积累硝氮。由于亚硝氧化菌群研究的长期滞后，氨氧化和亚硝氧化功能群在深海的协作关系始终不明了，因此国际上对深海硝化菌群支撑的碳（C）−氮（N）耦合机理（定性）的理解仍极为有限，对C−N计量学关系（定量）的准确估算仍是空白。 该研究工作结合多组学分析、生理学实验、现场原位速率及动力学观测和模拟，以及生态系统模型，阐释了氨氧化古菌和亚硝氧化细菌显著差异的代谢策略，及两步氧化过程耦合、硝化与黑暗固碳耦合的生理生态学机制，建立了硝化菌群支撑的C−N、物质与能量转换的计量学关系，量化了深海硝化过程对深海生物圈及全球海洋碳循环的贡献和影响。该工作为深海物质与能量循环研究提供了新的参数，对深入认识深海生物地球化学过程具有重要意义。
厦门大学
2021-02-01
南方感潮河网区水流水质耦合模型
南方感潮河网区水流水质耦合模拟系统根据南方感潮河网地区的地形、防洪设施、水利工程等特点， 采用计算机模拟技术，构建南方感潮河网区水动力水质数学模拟模型，定量模拟河网区水流流动状况以及 污染物在河网区迁移转化状况，着力研究解决新时期南方河网区水资源开发利用和水污染控制问题，加强 水资源科学管理，控制水环境污染，对促进南方河网区社会经济稳定发展有重要的意义。
中山大学
2021-04-10
深海微生物驱动碳氮循环耦合研究
项目成果/简介:浮游植物在表层获取光能固定CO2，形成颗粒有机碳（POC）往下沉降，在深海再矿化后生成铵（NH4+），从而为深海化能自养细菌/古菌提供了能量来源。因此，氨氧化古菌和亚硝氧化细菌所介导的两步硝化过程是实现光能传递到深海被利用的重要途径，是深海重要的供能过程，支撑了海洋“黑暗固碳”——不依赖于光合作用的化能自养固碳，为深海生物圈提供了“新”的有机质，同时积累硝氮。由于亚硝氧化菌群研究的长期滞后，氨氧化和亚硝氧化功能群在深海的协作关系始终不明了，因此国际上对深海硝化菌群支撑的碳（C）−氮（N）耦合机理（定性）的理解仍极为有限，对C−N计量学关系（定量）的准确估算仍是空白。 该研究工作结合多组学分析、生理学实验、现场原位速率及动力学观测和模拟，以及生态系统模型，阐释了氨氧化古菌和亚硝氧化细菌显著差异的代谢策略，及两步氧化过程耦合、硝化与黑暗固碳耦合的生理生态学机制，建立了硝化菌群支撑的C−N、物质与能量转换的计量学关系，量化了深海硝化过程对深海生物圈及全球海洋碳循环的贡献和影响。该工作为深海物质与能量循环研究提供了新的参数，对深入认识深海生物地球化学过程具有重要意义。
厦门大学
2021-04-10