太阳能光伏电池输出特性的理论分析

基于Shockley二极管理论的I-V特性曲线方程,对太阳能光伏电池的输出特性及各参数的影响因素进行了理论分析.结果表明:增加太阳辐射,降低电池温度、串联电阻和二极管反向饱和电流值均可提高光伏电池的输出性能,增大开路电压和短路电流有助于提高其输出功率和效率,且开路电压与输出效率、短路电流与最大输出功率之间分别存在关联性;受气候条件的影响,冷季节效率高,热季节输出功率大,且最大输出功率和效率的大小各自取决于太阳辐射和室外气温.     

集成最大汇合:最大汇合时只有最大值有用吗

卷积神经网络中的汇合层基于局部相关性原理进行亚采样,在减少数据量的同时保留有用信息,从而有助于提升泛化能力.同时,汇合层可以有效提高感受野.经典的最大汇合采用赢者通吃策略,这有时会影响网络的泛化能力.为此提出集成最大汇合,用于替代传统卷积神经网络中的汇合层.在每个局部汇合区域,集成最大汇合以p的概率使输出最大的神经元失活,激活输出第二大的神经元.集成最大汇合可以看作多个基础潜在网络的集成,也可以理解为一种输入经历一定局部形变下的经典最大汇合过程.实验结果表明,相比经典汇合方法及其他相关汇合方法,集成最大汇合取得了更好的性能.DFN-MR是近期主流结构ResNet的一个衍生,相比ResNet,DFN-MR有着更多的基础潜在网络数目,同时避免了极深网络.保持其他超参数不变,通过将DFN-MR中步长为2的卷积层改为集成最大汇合串联步长为1的卷积层的结构,可以使网络性能得到显著提高.     

冷源结构对汽车尾气热电转换装置性能的影响

为了最大化建立汽车尾气热电转换装置的温差,在相同热源条件下通过测试整体式、单列式和独立式3种冷源结构下不同发动机负荷时的开路电压和最大输出功率,分析了3种冷源结构对系统输出性能的影响.结果表明：优化冷源结构可以明显提高汽车尾气热电转换装置的性能;独立式冷源结构的效果最好,单列式其次,整体式最差;单个热电器件的冷面采用独立式的小型化冷源结构可以保证它们之间有更好的接触和更大的温差.     

温差对热电器件输出特性的影响

热电器件可以直接将低温废热转化为电能,加之其体积小、重量轻、无振动、无噪音、对环境不造成任何危害,因而具有良好的发展前景。为了探究温差对热电器件开路电压,短路电流,最大功率的影响,本实验对型号为TEC1-12705的热电器件进行了测试。实验数据表明在0到66℃的温差范围内,热电器件开路电压随温差呈线性增长,短路电流和最大输出功率随温差呈指数增长。     

墙体温度分布对BIPV输出特性的影响——以云南师范大学20kW铜铟镓硒BIPV系统为例

以云南师范大学20 kW铜铟镓硒光伏建筑一体化(BIPV)系统为研究对象,研究了组件与墙体间温度分布对BIPV输出特性产生的影响.通过在BIPV墙面安置6个温度采集点,测量光伏组件与墙体间的温度;利用分布式微电网系统测得BIPV系统输出电压和最大输出功率,分析墙面温度分布对BIPV系统输出特性影响.结果表明,温度分布不均会对系统输出电压及最大输出功率造成负面影响,从而影响工作效率.     

串联连接半导体温差发电器的解析模型

为了准确表述串联连接半导体温差发电器的输出性能,根据热力学理论、半导体热电理论和能量守恒定律,通过理论分析和计算,建立了串联连接半导体温差发电器的解析模型,得到串联回路电压、电流和输出功率的近似表达式.为验证得到的模型,搭建了一个试验平台,测试了由2个分别工作在不同冷热端温度的温差发电器组成的串联回路的输出性能.研究结...     

基于折叠式比例串联变压器的功率放大器芯片设计

为了在保证芯片面积的同时提高变压器在不同模式下的能量传递效率,文中设计了一款用于无线通信射频系统的新型射频功率放大器芯片,提出了基于折叠式比例串联变压器的功率合成结构,该结构引入了交叉耦合系数以增强变压器初次级的耦合,改善能量传递效率.采用0. 18μm RF CMOS工艺实现了该芯片,其工作频率为2. 4 GHz.测试结果表明:在2. 5 V的供电下,高输出功率模式时,饱和输出功率和最大线性输出功率分别为28. 3和27. 2 d Bm,功率附加效率分别为33. 5%和31. 6%;低输出功率模式时,最大线性输出功率为19. 8 d Bm,功率附加效率为24. 1%.芯片性能良好,可以满足高效、高密度及多制式无线通信射频链路的应用要求.     

具有补偿器的商功率因数感应电动机调速系统

本文论述了具有串联电容补偿器的感应电动机调压调速控制系统的结构原理,推导了串联电容补偿器的参数估算公式,给出了试验电动机和系统的开环,闭环特性曲线、功率因数曲线、效率曲线和实测波形.实验表明,本系统能大大改善感应电动机的运行性能和提高感应电动机的功率因数和效率,在整个功率输出范围内,功率因数高达0.94,效率高达0.92.具有串联电容补偿器的调压调速系统与未加补偿器系统相比较,其系统总效率约提高3%.     

接触压力对温差发电系统性能的影响

基于自行搭建的温差发电系统性能测试平台,以温度、开路电压、内阻、最大输出功率作为性能参数,研究接触压力对温差发电系统性能的影响规律.研究结果表明:在温差发电系统冷、热端温度均相同的情况下,接触压力增大,则系统开路电压和最大输出功率增大,但增大的幅度随压力的增大而逐渐减小;在温度一定的情况下,接触压力的大小对温差发电片内部的接触电阻影响不大;接触压力对温差发电系统冷、热端温度的瞬态响应特性影响不大,但对系统开路电压的瞬态响应特性影响很大,接触压力增大,则开路电压的瞬态响应速率加快.研究结果证明接触压力对温差发电系统的性能具有显著的影响.     

β-Bi_2O_3的制备及光催化性能研究

采用沉淀法,以CTAB,Bi(NO3)3,浓HNO3和NaOH为原料制备了β-Bi2O3.采用X射线衍射仪和紫外-可见分光光度计表征了样品的结构和性能.系统研究了NaOH溶液的温度对样品结构的影响,并进一步研究了HCl的加入对β-Bi2O3可见光催化性能的影响,探讨了其内在机理.结果表明,NaOH溶液温度为98℃时,可以得到纯的β-Bi2O3样品;加入盐酸后,光催化性能显著提高,这是因为在β-Bi2O3颗粒表面形成了一层BiOCl,有效降低了电子和空穴的复合,从而显著提高了材料的光催化性能.     

内燃机排气余热回收温差电单偶的模拟分析

选取Bi2Te3和CoSb3两种温差电材料对温差电单偶建立了数学模型,导出温差电单偶的功率和效率计算公式,分析冷热端陶瓷片表面温度、温差电单偶长度以及表面对流传热系数对温差电单偶性能的影响,并对比两种材料在相同条件下的性能.分析结果表明:提高热面温度、降低冷面温度、缩短温差电单偶的长度和提高热表面对流传热系数均可以提高温差电单偶的最大输出功率,但最大转换效率却不能随之持续增大,缩短温差电单偶的长度甚至会使最大转换效率降低.两种材料的温差电单偶相比较,Bi2Te3材料制成的温差电单偶更适用于对600,K以下的低温热量进行回收,而CoSb3材料制成的温差电单偶则更适用于对内燃机排气等700,K以上的中高温热量进行回收.     

Experimental Study of Thermoelectric Heat Pump Water Heater with Exhaust Heat Recovery from Kitchens

A new kind of thermoelectric heat pump water heater for kitchens exhaust heat recovery was pre-sented,and its performances were investigated under different operating voltages.The experiment results show that the coefficient of performance decreases and the temperature difference between the hot and cold sides be-comes larger with the increase of the operating voltage,but the heating time becomes short.The higher the temperature of water,the greater the temperature difference between the hot and cold sides,leading to a smaller eoeffieient of performance.Under an exhaust temperature of 36℃,the coefficient of performance decreases from 1.66 tO 1.22 when the temperature of water increases from 28℃to 46℃with operating voltage 16 V.Performance tests illustrate that,compared with the conventional electrical water heaters,the new kind of ther-moelectric heat pump water heater is more coefficient.     

基于热管和两级温差发电的船舶余热利用研究

为了对船舶余热进行利用以达到节能的目的,该文结合船舶烟气余热的特点,设计了一种加装在船舶柴油机排烟管上采用热管强化传热的两级温差发电装置。通过建立温差发电有限时间热力学模型,设计了实验系统并搭建实验平台。实验后分析实验数据并验证两级温差发电装置利用余热的可行性。结果表明,在两级温差发电实验装置热端温度为473 K时,其输出功率最大可达到250 W,热效率为5.37%,在相同工况条件下,相比于单级温差发电实验装置4.04%的热效率提高了32%,证明了利用该装置对船舶余热进行回收利用是可行的。     

一种新型热电热泵暖风机的性能研究

提出了一种利用热电热泵制热且可回收余热的浴室用热电热泵暖风机,在热力学基础上,建立了热电热泵暖风机的数学模型,并对暖风机在不同室内温度下的制热性能进行了模拟,分析了工作电压和冷热端热管散热器热阻对暖风机制热性能的影响.模拟结果表明:该暖风机的最佳工作电压为5V;冷热端散热器热阻越小,暖风机制热性能越好;通过回收浴室排风余热,有效减小了热电芯片的冷热端温差,提高了暖风机制热性能;暖风机制热系数最高可达2.9,相比电热转换效率为0.9的传统浴室用电热取暖器,节能效果明显.     

热电热泵在非设计工况条件下的性能分析

 采用直流电源模拟太阳能电池板输出不稳定电压驱动热电热泵工作,通过实验测试研究了在连续长时间工作、电压跳跃变化和极限电压工况下,热电热泵冷端温度T_c、热端温度T_h、冷热端温差T_d的变化对其制冷/制热的性能系数（COP）的影响。结果表明,在适宜的电压范围内,热电热泵的制冷速度快、工作性能稳定且能够长时间连续工作,而制热效果明显优于制冷效果,制热效率（E_h）平均高于制冷效率（E_c）约0.8;热电热泵的最佳工作电压区间为2~4 V,此时的冷端温度低、制冷量大、COP 值在理想范围(E_c=0.87~1.89,E_h=1.75~2.75);随着工作电压增高,热电热泵的冷热端温差增大,COP 值减小,当电压大于8V 后,冷热端温差大于45℃,COP 值降至最小,工作性能较差。     

温差电器件的传热分析

温差电器件是热电转换系统的核心部件。为了提高热电转换系统的效率并优化其输出功率和电压,详细分析了温差电器件的热阻网络,根据热电效应、热力学与电学理论建立了温差电器件的传热模型。利用此模型可以分析温差电器件的结构对其输出功率、电压及效率的影响,并着重分析了热电偶的长度和截面积对温差电器件性能的影响。通过数值分析表明,其功率随着热电偶的长度的减小和截面积的增大而明显增大,而最大热电转换效率逐渐缓慢减小。这可以为温差电器件或各种热电转换系统的优化设计提供参考与指导。     

球形温度场对平面温差发电器热电计算模型的影响

为了解决现有热电模型不能计算球形温度场中平面温差发电器热电输出的问题,建立了球形温度场中平面温差发电器的热电输出计算模型。仿真测试表明,建立的球形温度场中平面温差发电器输出模型的计算误差不超过10%。基于所建模型,研究了形成球形温度场的点热源的位置变化对平面温差发电器热电输出的影响。结果表明,增加点热源与温差发电器热端的距离,平面温差发电器输出的电流和功率大致呈指数规律减小;增加点热源与温差发电器的位置偏角,平面温差发电器输出的电流和功率大致呈抛物线规律减小。     

汽车尾气余热热电转换装置设计与初期试验

为有效利用汽车尾气中的废热以提高其燃油经济性,构建了汽车尾气余热热电转换台架试验装置,通过初期试验分析了在汽车发动机不同转速下分流器对出口尾气温度的影响因素,并测试了不同气体流场结构下的集热器表面温度分布情况和热电转换模块的输出性能.结果表明,分流器在尾气热传输方面构成了很大的热阻,延长尾气在集热器内部的流动时间和路径可以有效提高其表面温度和热电转换装置的输出能力,采用蛇形流道结构的集热器表面温度分布比空腔结构更加均匀.结合初期试验结果和实际经验提出了系统设计与集成的改进措施,对今后的进一步研究工作有一定指导意义.