本发明公开了一种用于高海拔地区的制水与蓄电集成装置，包括加热模块、发电模块和制水模块，加热模块包括凹式油箱、燃烧装置、煤油防冻预热装置及平板热管，凹式油箱内凹部被隔成燃烧区和防冻预热区，燃烧装置安装于燃烧区，煤油防冻预热装置安装于防冻预热区；平板热管置于凹式油箱顶部；制水模块包括淡水制取箱，发电模块包括温差发电装置和蓄电池，平板热管和淡水制取箱形成温差发电装置的大温差两极，温差发电装置置于大温差两极之间。该装置解决了高海拔地区煤油防冻预热的问题，不仅能够便携式制取淡水，同时还能利用极地环境低温及煤油燃烧产生的高温进行温差发电，从而满足科考队员外出科考时的用水用电的需求。

        技术成熟度：技术突破         目前的潮流能发电机组以直驱液压变桨及带变速箱的液压变桨为主，其发电机和变速箱均采取机械动密封方式进行密封防水处理，海洋环境下，机械动密封的可靠性和运行效率往往冲突，密封层级多运行阻力大，效率低，密封层级少，密封可靠性差，机组的运行可靠性大大降低。光伏、波浪、海流一体化集成发电，波浪能与海流能水轮机对转并通过磁力耦合驱动发电机增速，具有多能互补、高效获能、转换效率高、结构简单、运行可靠等特点，为规模化海洋能开发提供创新型设计。         意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持

智能型全自动蓄电池充放电装置是用以对内燃机车和电力机车使用的蓄电池进行充电、和通过放电电阻及有源负载对蓄电池进行放电的装置。该装置可手动控制和自动控制，充放电数据及电池参数均可由计算机检测。 该装置主要由充电柜单元、放电柜单元和控制台单元组成。充电柜主要由自动开关、交流接触器、整流变压器，晶闸管三相全控桥式整流单元、信号检测单元、保护单元及微机控制单元等组成。其主要作用是将三相380V交流电源变成连续可直流电源供蓄电池充电，并对充电电压和充电电流进行闭环调节；放电柜中除装有放电电阻、冷却风机和控制风机电源的自动开关、交流接触器、热继电器、控制放电电流的直接接触器、过流继电器、信号检测单元及接线端子外，还装有充电用的平波电抗器。其主要作用是通过接触器切换各种放电电阻和调节有源负载控制蓄电池的放电电流；控制台装有微机一体化工作站、交流稳压器、隔离变压器、UPS和蓄电池、仪表显示板、操作板、辅助电源箱、继电器箱以及输出电电源插座和接线端子。同时还配有打印机。其主要作用是手动或自动操作控制蓄电充电/放电，测量和显示充放电参数和蓄电池数据、测试数据，可用打印机打印输出。

蓄电池管理系统是国家“863计划”电动汽车重大专项子课题的研究成果。蓄电池是制约电动汽车推广以及产业化的最严重的制约因素。主要原因在于： （1）蓄电池在制造过程中，由于制作工艺的差别，即使同一批次的电池，也不可避免的存在着差异，即容量上的差异。在充电过程中，容量小的电池电压上升比较快，当其它电池尚未充满时，该电池已经充满，继续充电将造成容量小的电池处于过充电状态。在放电过程中该电池经常处于过放状态，致使其寿命明显缩短，进而带来整组蓄电池寿命降低。 （2）蓄电池组在运用过程中，如果出现单只电池损坏而未能及时发现的情况，其它蓄电池的性能将受到严重影响，致使蓄电池组的寿命远远小于单体电池的寿命。因此必须对蓄电池组中单体电池可能存在的故障情况做出早期预测与报警。 （3）蓄电池的实际容量受到多种因素制约，不仅与制造工艺有关，而且与使用状况关系密切。实时监测蓄电池组的使用状况，动态监测蓄电池组的剩余电量，对于延长电池组寿命，优化电池组的使用，具有极其重要的意义。 系统主要功能： 1、单体电池故障早期预测和报警 管理系统为适应不同应用场合，采用集中式或者分布式测量单只电池的电压和温度，采用专家系统，通过单体端电压，温度、不同充放电电流下的电池电压变化率以及温度变化率对故障电池作出准确判断，同时对于落后电池作出早期预警，及时通知维护人员更换或者检修，从而延长电池组的使用寿命。 2、剩余容量（SOC）预测 在对蓄电池剩余容量有严格要求的场合，如电动汽车、混合动力汽车等，管理系统采用高精度、高采样频率的测量系统对电池组的充放电电流进行数字积分，同时针对不同电池，采用不同的方法进行补偿，满足SOC预测精度的要求。如对铅酸电池，在静止一段时间后，利用端电压进行修正，而针对镍氢电池，则利用端电压、温度、自放电进行补偿，从而获得较高的SOC预测精度。 3、远程监控接口和数据记录功能 系统带有RS-232通讯接口，上位PC机可以利用监控软件实现远程实时监控、通过RS-485和CAN通信接口，系统可以和其它设备进行通讯。内置大容量EEPROM，实时记录单体电池数据，便于事后分析电池状况。 4、高可靠、高精度的电压检测电路 系统采用精密测量电路，分时采集每节电池的单体电压，有效地克服了用电设备尤其是高频开关器件引起的电磁骚扰，电压测量精度优于1‰，系统采用高速开关器件，既克服了继电器方案的慢速以及由于粘连有可能引起的短路问题。系统采用独特的预采样技术，即使电池组断路或者反接，也可以有效地保证检测电路的安全性。 5、高可靠性 系统在软件和硬件设计中采取了包括多项抗干扰措施以及冗余措施，同时系统有较完善的自检功能，提高系统的可靠性。

镍氢电池由于其具有重量轻、寿命长、能量密度高、无环境污染、充放电速度快等优点，已成为世界各国竟相研制和开发的新能源。但是传统的铅酸蓄电池已难以满足要求。由于镍氢蓄电池的容量比铅酸蓄电池大一倍，同时它具有大电流冲放，无记忆效果等一系列优点，镍氢电池的关键技术之一是负极材。国内近几年来在负极材料方面进行了研究。从已公布的实验结果看，主要研究集中在LaNi5系，

蓄电池是目前煤矿蓄电池电机车运行的能源来源，其本身的安全可靠决定了蓄电池机车的安全可靠运行，蓄电池电机车司机在驾驶机车时，若能实时通过显示屏观察蓄电池的容量和剩余使用时间，则可以有效指导司机对蓄电池机车的计划使用，能及时更换容量不足电池，防止电池过放电，同时也能防止蓄电池机车半路抛锚事故的发生，提高生产效率与生产水平。本成果通过实时检测运行过程中蓄电池的开路电压及放电电流，同时根据蓄电池的放电曲线，能对蓄电池容量及剩余使用时间进行预测。

成果提供了两种因硫化原因报废的铅酸蓄电池的修复电路系统及方法，即根据报废电池容量的人工设定值及电池损坏程度的自动检测值，修复系统可以分阶段输出相应的恒定电流与高能量系列高频谐振电流波的组合或者系统输出随时间变化而幅值减小的锯齿波组合，以此对蓄电池中各种大小的硫化铅晶体进行击碎，让其重新参加化学反应。我国铅酸蓄电池年产量达180多亿只以上，使用1～2年就报废了，在回收过程中对环境造成了严重的污染。报废的铅酸蓄电池中，小部分为物理损坏，大部分因硫化导致报废，如果对因硫化而报废的铅酸蓄电池进行活化修复，让其中60%的电池重新投入使用或延长其使用期，每年减少数千亿元以上的损失，也可创造数亿远的产值。这对于节能环保、发展低碳经济有着重要的意义，应用前景十分广阔

本项成果包括能够套在锚杆杆体上的拉力计、支撑座，拉力计的空心活塞柱体正对支撑座的顶壁，支撑座为中空套筒结构，在支撑座的顶壁上加工有杆体通孔，在支撑座的侧壁上加工有扳手活动孔。通过在支撑座的侧壁开设扳手活动孔，在支撑座与拉力计的空心活塞柱体之间还可设置开口加厚垫，当预紧时锚杆末端的松动螺母时，扳手可以直接通过该活动孔转动螺母，使锚杆得以预紧，预紧力数值显示在锚杆拉力计的压力表上，螺母紧固后可继续拉拔锚杆，再次紧固螺母，直至达到所需预紧力。当锚杆拉力计的空心活塞柱体行程不够时，通过增减开口加厚垫补充空心活塞柱体行程。

成果介绍重金属离子污染是影响人类生命健康及社会可持续发展的重大问题之一。方便、快捷低成本的重金属离子检测方法及装置的研发仍然是分析化学及仪器分析领域的研究热点之一。近年来开发的低成本纸基微流控芯片逐渐引起了科学家的广泛关注，如何将纸基微流控芯片负载荧光染料后用于高通量筛查水质中的重金属离子，并且可以方便快捷的分析检测结果仍然是一大难题。基于上述挑战，本项目拟研制基于纸基微流控芯片重金属离子检测集成装置，并建立相关分析方法及分析标准曲线。在检测的过程中纸基微流控芯片可以显示不同强度的荧光和颜色，然后利用智能手机通过集成装置捕获光学信号，最后通过建立的分析曲线快速分析样品中重金属离子的含量。从而实现重金属离子高通量快速筛查与定量分析。技术创新点及参数本项目的技术优势在于使用纸基微流控芯片成本较低；负载荧光染料后分析快捷方便无需样品预处理；荧光染料荧光强度及颜色变化明显灵敏度高；使用微型集成装置及智能手机捕获光学信号可现场快速分析检测；集成装置可通过3D打印制作费用较低；检测过程无需大型仪器操作简单能耗低等。现场快速检测是野外水质重金属离子污染检测的需求之一，利用研发的集成装置搭载微型电源即可完成野外现场的快速检测，通过预先建立的分析标准曲线可定量检测水体中的重金属离子含量。另外如果开发分析软件，建立手机内部的分析应用程序即可完成用手机获取光学信号后直观方便的读出分析数据，可以快速方便的分析较大的样品量。市场前景目前重金属离子检测主要依赖大型仪器分析，存在样品预处理繁琐、分析仪器操作复杂、检测时间长和无法现场检测等缺点。本项目研发的基于纸基微流控芯片重金属离子检测集成装置可弥补上述缺点。实现方便、快捷、低能耗、低成本的高通量快速分析检测的目标，并可实现产业化和应用。这一装置将为野外的水质重金属离子污染检测提供方便快捷的检测策略。