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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
电流馈电式大功率高频高压静电除尘电源
由于在可靠性、稳定性、生产工艺可操作性方面仍存在问题，国内主流高 频静电除尘电源（基于 LC 或 LLC 谐振技术的同类高频静电除尘电源），虽诞 生十多年且在效率、除尘率方面大幅优于传统的工频静电除尘电源，但是在国 内市场仍未获得大幅推广应用。近几年因为环保需求推动，高频静电除尘电源 的市场推广有加速趋势，但仍未大面积铺开。该项目为一种大功率直流馈电模 式高频高压静电除尘电源，在可靠性、稳定性、生产工艺可控性方面显著优于 目前国内主流产品（国外产品因缺少数据具体情况不太了解），同时相较于传 统工频静电除尘电源，在效率和除尘率方面获得大幅提升（可确定有 20-50%提 高幅度）。该产品在中国北方基本空白，山东省可以确定填补空白。 该项目目前已经完成第一款验证样机制作和测试，达到稳定输出 100- 300mA/72KV 直流高压，且经历数百次输出开路、短路实验考验。可以说该样 机已经在原理上和测试中证明了，相较其它高频除尘电源，该样机有更高的可 40 靠性、稳定性和生产工艺可操作性。 由于经费限制，以及合作方生产条件限制，目前该样机仍需对样机的散热 设计进行优化，同时也因资金限制一直没有购买、安装直流高压大功率负载设 备，因此大更大功率样机仍未制作和测试。 也由于合作方非专业油浸式变压器生产企业，缺乏专用的油浸式变压器抽 真空设备，该样机的高压变压器内部无法排净空气，导致在高压生成过程中， 发生过几十次内部击穿，所幸因该样机在安全性、稳定性和可靠性方面的优势， 每次都能及时保护，避免了事故发生。要想避免此类问题，需购买油浸式高压 变压器专用生产、测试设备。
山东大学
2021-04-13
一种对位连锁缝隙透水路面砖
本实用新型公开了一种对位连锁缝隙透水路面砖，主要包括砖体上部和砖体下部，所述的砖体上部为棱柱体，所述的砖体下部为倒棱台；所述的棱柱体两相邻的侧面中心位置各设一凸榫或凹槽，另两相邻侧面各设一凹槽或凸榫，所述的倒棱台顶面和棱柱体底面尺寸相同，所述的倒棱台底面面积为顶面面积的0.4‑0.6倍；本路面砖下部分为倒棱台，砖和地面连接的牢固性好，不易松动；凸榫和凹槽的设计使相邻路面砖互锁，结构牢固紧凑，可采用吊装施工，铺设的路面后期保养修复方便，性能优于目前绝大多数路面砖。
浙江大学
2021-04-13
磁电耦合智能材料
东南大学
2021-04-11
一种产生涡旋电磁波的单极子天线阵列及其馈电系统
本发明公开了一种产生涡旋电磁波的单极子天线阵列及其馈电系统，属于无线通信技术领域。本发明包括介质基板、接地面、馈电系统和单极子天线阵列。所述介质基板是形状为圆形的绝缘介质基板，其表面上方是由金属材料印刷而成的微带电路。微带电路主要分为两个部分，一部分是 1 路分 N 路的馈电系统，另一个部分是由 1/4 波长金属贴片作为阵元组成的 N 阵元单极子天线阵列。本发明实现了一种体积小、易生产、具有平面结构、易集成的产生涡旋电磁波的天线。同时还设计了一套完整的馈电系统，解决了阵列天线的馈电问题，只需在输入端口施加激励即可得到所需的 OAM 模态，方便操作，使用简单。
华中科技大学
2021-04-11
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
基于响应耦合的刀尖点频响函数获取方法
本发明公开了一种基于响应耦合的刀尖点频响函数获取方法，包括：
（一）将刀柄夹持端和刀具作为第一子结构，将刀柄法兰和锥柄、主轴和机床其他部件作为第二子结构，将刀柄夹持端作为第三子结构；
（二）确定第二子结构在刀柄法兰端的频响函数矩阵，即刚性联接处的频响函数矩阵；
（三）辨识第一子结构中刀具和刀柄联接处的弹簧阻尼；
（四）将辨识得到的弹簧阻尼代入第一子结构的有限元模型中，计算得到该第一子结构的频响函数；
（五）将子第一子结构的频响函数与第二子结构的频响函数耦合，即得到刀尖点频响函数。
本发明可以准确方便地预测不同刀具和刀柄组合时的刀尖点的频响函数。
华中科技大学
2021-04-11
一种邻位连锁缝隙透水路面砖
本实用新型公开了一种邻位连锁缝隙透水路面砖，砖体上部分为棱柱体，下部分为倒棱台，或砖体只有棱柱体部分。本实用新型的路面砖凸榫和凹槽的设计使相邻路面砖互锁，结构牢固紧凑，可采用吊装施工，同时可防止使用期间各砖块之间出现高度差现象，在保证强度的前提下，使路面砖集缝隙渗水与砖间蓄水功能于一体，大大减轻排水压力，同时储备的雨水蒸发可降低地表温度，缓解热岛效应，真正实现生态和环境效应，采用本实用新型铺设的透水路面真正具备功能性和生态景观的双重效果，并和环境效应相联系，性能优于目前绝大多数路面砖。
浙江大学
2021-04-13
一种无位置传感器的无刷双馈电动机调速控制方法
本发明公开了一种无位置传感器的无刷双馈电动机调速控制方 法，包括：获取功率绕组的频率 fp；获取控制绕组的频率 fc；根据功 率 绕组 的 频 率 fp 和 控制 绕 组 的频 率 fc 获 得转 速 辨 识值<img file=""DDA0000636051420000011.GIF"" wi=""379"" he=""155"" />将转 速的指令值减去转速辨识值<img file=""DDA0000636051420000012. GIF"" wi=""64"" he=""8
华中科技大学
2021-04-14
催化臭氧氧化与微生物降解近场耦合技术
对于难降解工业废水的处理，单独催化臭氧氧化技术存在臭氧剂量大、气体回收难、出水毒性高等问题，而单独生物降解处理难降解有机废水周期长、设备成本高。催化臭氧氧化与微生物降解近场耦合工艺则将按序进行的催化氧化装置和生物挂膜装置两个处理单元合并，利用催化臭氧技术提高难降解有机废水的可生化性，同时采用生物膜技术减少后续处理成本，能够实现低成本提高COD、色度和浊度去除率的效果，同时降低出水毒性，减少环境生物风险。
东北师范大学
2025-05-16