简介:面向小型可移动电子设备,其携带电池的能量密度成为一个重要技术指标。旨在展望电池技术发展趋势,本文针对各种典型电池(包括锂离子电池、锂空气电池、锂硫电池等)和新型硅-硫电池通过理论计算比较分析了其理论能量密度。研究表明:虽然锂空气电池和锂硫电池具有较大的理论能量密度,但是由于自身固有的树枝状晶体生长和低库伦效率,采用过量锂金属的解决方法极大地降低此类电池的能量密度。对于目前的锂离子电池而言,替换石墨阳极材料为硅材料可以一定程度上提高电池能量密度,理论值可达2100Wh/L。更进一步,基于转换式反应的新型锂化硅-硫电池能够实现更大电池能量密度,约为3000Wh/L,其值是目前商业化锂离子-石墨电池的四倍。因此,此类新型硅-硫电池能够满足未来3年~5年内的可移动电子设备的需求。同时,纳米技术可以从根本上解决此类电池自身粉末化问题,从而为其商业化提供可能。
简介:综合电力技术是舰船动力平台的又一次深刻变革,从其诞生以来,以美国为首的海军强国正在争先占领技术制高点。2013年,采用第一代综合电力技术的美国IDDG1000大型驱逐舰正式下水,各方面都展现出传统舰船动力平台与之无可比拟的优越性。我国先于美英等国家4~5年提出中压直流技术路线,打破跟踪模仿的装备发展模式,为赶超美欧强国海军装备赢得了宝贵时间。机电能量转换装备作为综合电力技术的核心,与常规机电设备要求存在较大差异,其关键问题也是如此。本文回顾综合电力技术国内外发展现状,阐述了舰船发电、推进和储能分系统的技术特点,系统地沦述了我国综合电力系统中电机电磁优化设计、控制策略、冷却与结构设计以肢制造等方面的技术特征和所取得的关键进展与成效,为我国综合电力技术的应用提供了坚实的技术基础。
简介:针对传统被动式孤岛检测法存在检测时间长、盲区(NDZ)大,而主动式孤岛检测法影响电能质量的缺点,提出一种新的基于小波包对数能量熵(WPLEE)与BP神经网络的孤岛检测方法。该方法首先采集公共耦合点(PCC)处的电压信号,再将该电压信号分别进行小波包变换,然后通过对数能量熵进行算法处理来获取适合于孤岛检测的特征向量,该特征向量通过BP神经网络进行模式识别来判断系统是否发生孤岛现象,特别在逆变器输出功率和本地负载功率匹配时。实验和仿真结果表明,该方法均能准确、有效地判断出是否存在孤岛状态,同时与传统的被动式孤岛检测方法相比检测速度快,检测盲区小,不会对电能质量产生不良影响。
简介:微型燃料电池热电联产系统主要由燃料处理单元、产电单元和其他一些辅助单元构成。燃料处理单元主要由自热重整反应器、高温水气变换反应器、低温水气变换反应器和CO优先氧化反应器组成。利用AspenPlus软件模拟了干瓦级的微型燃料电池热电联产系统的工艺流程,借助能量和[火用]分析方法对该系统的整体性能和系统各组成部分的性能进行了详细的分析。对典型案例下的各组成单元的能量损耗和[火用]损耗进行了详细分析。结果显示系统的能量和[火用]损失主要是由于驰放气和烟气等排放造成。系统的所有单元中质子交换膜燃料电池的能量效率和[火用]效率最小。对水碳比、氧碳比、氢气利用率、发电效率和甲烷进料量对整个系绕性能影响也进行了能量与[火用]分析。
简介:为开发可再生能源并将其联网,以提供可靠、安全又有效的电源,对大型风轮机的最佳控制是关键性问题。本文,为风轮、发电机和蓄电池储能这一风电系统实现最佳管理与稳定运行,提供了一个新的监管控制系统。该相互协调的控制器,可以缓解因风速中断和负荷变化导致的有功功率与无功功率的干扰。而且,其控制策略能确保直驱式风轮机提取最大功率的能力。这一监督管理的控制器由3个子系统组成:第一个是在可变的风速下用于跟踪最大功率点;控制算法使用了模糊逻辑控制器和二级滑膜控制器,以便有效地实现这一目标;第二个的任务是保持所要求的直流环电压水平,是利用DC-DC变换器实现,控制储能蓄电池中的双向功率流动来达到;最后,对于二级滑膜控制器进行研究,以实现对电网有功和无功功率量的平缓调节,由此衰减存在于电网的谐波,与通用的一级滑膜控制器比较,效果更好。利用MATLAB模拟链,在不同的风速下完成了广泛的模拟研究,结果证实了新的监管控制系统的可行性和有效性。