基于DSP解耦能流管理的三端口双向DC-DC转换器

提出了一种利用三端口DC-DC转换器控制能流的总体设计方案设计.利用一个PWM的占空比来控制整个系统能量环流,结合DSP的独立控制能流的策略,建立了控制模型.该模型能确保整个系统的能量损失最小且能获得快速的动态控制响应.通过仿真和实验模型验证了整个理论研究的正确性.将本方法应用在混合动力电动车和分布式发电的混合能流管理系统中,能提高容量利用率与工作效率,从而实现合理利用能源的目的.     

空间梯度分布式能源集成利用原理及其关键技术研究

针对分布式可再生能源利用效率低和能量输出随机性的问题,开展其集成利用原理及关键技术研究.基于可再生能源的空间梯度分布特征、工程利用因素与多能互补发电装备多样性,分析了太阳能、风能、波浪能及潮流能利用原理,提出了由能量获取、能量合成、电能转换以及储存方式组成的四阶段分布式可再生能源集成利用的新思路.研究表明:通过能量获取技术、能量合成技术、能量稳态控制技术与电能储存技术4个关键技术,可以实现多能互补集成利用系统的稳态高效电能输出.研究结果为分布式可再生能源集成利用新技术和新装置的开发提供了一定的参考.     

触发式能源——一种新兴的能量利用方式

能源是制约人类社会经济发展的重大问题,绿色节能已成为各式电气设备的重要设计原则.然而,在一些灾难预警、传感监测和移动通讯等小型低功耗电气设备应用领域,为保证设备在需要的时段能启动并正常工作,通常需采用蓄电池提供不间断的能源供应.这样,部分能量会消耗在设备休眠甚至关机状态下,同时还造成设备体积和质量过大、更换电源造成人力物力浪费、环境污染和系统可靠性降低等问题.本文针对这一现实,提炼并系统论述了一种新兴的极为重要的辅助性能量利用概念--触发式能源,可利用电、磁、声、光、热、机械甚至化学、生物等电转换技术构建一种无源电气设备,在平时无能源供应时处于"死亡"状态,而一旦其监管或经历的突发事件需要其正常工作时,则由该事件本身的能量使这种电气设备"复活"并开始工作.相对于传统的电池供电方式,触发式能源不仅无能耗,而且易用性好,不污染环境,运行更稳定可靠.本文剖析了当前用于低功耗小型电气设备的较先进的两种供能方式,阐述了触发式能源利用方式的基本概念及特征,集中评述了当前有限的典型触发式能源技术手段,最后提炼出了实现触发能应用的一些关键问题.文中所倡导的触发式能源可望成为一种实用化能源供给方式,并将促成一系列新的基础与应用研究突破.     

多种能量转换系统的性能优化与参数设计的研究

节能、提高能效、开发新能源(包括可再生清洁能源)是今后能源发展的重点,而能量转换系统的性能优化与参数设计是高效利用能源的一个关键科学问题.结合国内外的研究现状和本研究组近年来的研究工作,介绍在磁制冷、半导体热电器件、太阳能热利用、化学机与化学泵、燃料电池及其耦合系统、电解水制氢系统、布朗马达及量子热力学循环等能量转换系统的性能优化与参数设计方面所取得的一些重要成果.     

饥饿时间对日本沼虾能源物质利用和能量收支的影响

研究饥饿时间对不同体重的日本沼虾(Macrobrachium nipponense)能源物质利用和能量收支的影响.结果表明:饥饿初期日本沼虾主要依赖脂肪和碳水化合物供能,随着饥饿时间增加,开始部分消耗体内的蛋白质,最后完全依赖蛋白质作为能量来源,虾体营养组成和含量影响供能物质的利用.能量收支方程表明,在饥饿状态下日本沼虾代谢活动减弱,代谢能(R)逐渐降低,而排泄能(U)逐渐增加,体重对日本沼虾能量收支不产生影响.     

试论立体农业的能量利用和物质循环

本文根据近年来本人的研究情况及有关资料对立体农业的能量利用及物质循环等问题作一讨论.立体农业核心问题是要实现合理的能量转化和物质循环,由于植物的光能利用和物质利用的差异,形成了能量和物质利用层次,立体农业最基本的理论和任务就在于利用这些特性,组成对光强充分利用和碳素循环最佳组合形式.单一生物群体资源非有效利用是立体农业能量和物质的来源,在物质生产的初级生产和次级生产中,由于对光能的漏射、透射、光耗以及物质转化过程中能量变化,为立体农业组合充分利用能量提供可能条件.但是,要实现立体组合物流、能流合理运转,还必须有人工辅助能的投入,使之具有最大的互补效应和最小竞争力.文章还讨论了物种结构、合理配套技术、系统主导因素,以及增加投入等值得进一步探讨的问题.     

矩阵式变换器励磁的双馈风力发电机系统研究

风能是指空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量,它属于可再生能源,对它进行深入的研究并加以利用,是现在科技领域一个重要的课题．若增强风力发电的效率,改进我国能源配置,对能源构建的合理和高效的利用有重大而积极的作用．通过对几种常用变频器优缺点的对比和分析,本文采用新型交流励磁装置一矩阵变换器作为变速恒频交流励磁双馈风力发电系统的转子励磁装置．根据建立的模型,在Matlab／Simulink的环境下对矩阵变换器进行了仿真研究,仿真结果显示了矩阵变换器的输出相电流的各项指标与给定电流相同,追踪能力好,内部反应快,电流波形的正弦度好．从而说明了矩阵变换器具有较好的变频控制性能．     

钢铁工厂热能最佳利用

本课题是从能质分析((火用)分析)和系统优化两个方面开展的工作。能质分析是以热力学完善性为依据探求能量利用的潜力和已经利用的深度,是近年来国际上开始运用的一种指导节能和合理用能的新理论。系统优化是按系统工程的方法寻求生产过程的最佳用能方案,国外也正在开始从事这方面的工作。 通过在现场广泛的能源调查和测试工作以及大量的分析计算,从(火用)分析、广义节能     

高效利用低温热能方式分析

地球上低温热能总储量大,合理利用该类能源能达到调整现有能源结构,节能减排,低碳生活等重要作用,现阶段我国低温能源应用还在初级阶段,机构改进和优化方面还有较大提升空间。随着地球能源不断减少,低温能源将成为未来能源利用的主流方式。本文在这种背景下,研究如何高效利用身边各类低温能源,以实现低温能源在系统层面上高效利用。     

过程工业和建筑环境中节能低碳研究

正能源与环境问题是我国可持续发展所面临的重大问题,如何合理利用能源,减少能源转换和使用过程中对环境造成的负面影响,实现能源环境可持续发展,具有重要的现实意义和长远的战略意义.我国终端能源消耗中,过程工业和建筑环境所消费的能源占有较高比例,因此采用新技术和新理论,实现能源有效利用,并解决能源使用中的环境问题,具有重要的经济效益和社会效益.天津科技大学能源与环境研究室针对过程工业和建筑环境中需要迫切解决的能源与环境问题,在国家自然     

相对论的质能关系说明了什么?——评一种唯心主义倾向

质能关系式 E=mC~2 是爱因斯坦创立狭义相对论时得出的重要结论之一。这一重要结论不仅为人类探索新的能源提供了理论基础;同时在生产实践中也产生了重要的作用。如同其他重要的自然科学成就一样,狭义相对论的质能关系也为各种不同的哲学派别所利用。相对论的质能关系说明了什么?质量和能量能否互相转化?这些问题,几十年来一直争论不休。唯心主义的哲学流派企图利用质能关系式来证明物质可以转化为能量,从而否认物质的存在,把自然界归结为“能”的过程,为早己被列宁和大多数自然科学家批判过的奥斯特瓦尔德的“唯能论”翻案。     

能量传递和转换的动力学分解关系

利用基本强度量乘以与其共轭的基本广延量的平衡方程,导出了能量传递和转换的普遍化动力学分解关系。该普遍化分解关系式表示出了任意形式的能量与其他形式能量之间的传递和转换关系,可以由此导出各种形式能量的动力学方程。利用这个普遍化方程导出了在工程领域常见的动能、化学能、压能和热能传递和转换的动力学分解关系。利用这些分解关系式给出了系统总能量的变化方程。这些动力学关系式清楚地反映出,在满足能量守恒的条件下,系统内部不同形式能量之间存在的可逆或不可逆的转换关系。能量的动力学分解关系有助于加深对能量传递和转换的理解,可以为合理地利用能源提供理论指导。     

可再生能源资源与开发利用

可再生能源是全球经济和社会可持续发展的重要资源之一。提高可再生能源利用的技术水平、开发程度,降低成本和加强国际合作,是合理利用资源,改变能源结构,保护生态环境的全球性课题。     

浅议建筑外墙外保温与节能

鞍山市建筑节能是在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中,执行国家节能标准,采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证室内热环境质量的前提下,减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。在减少建筑中能量的散失的同时,提高建筑物本色的能源利用,在保证提高建筑舒适性的条件下,合理使用能源,不断提高能源利用效率。外墙外保温技术的优越性以及当前普遍应用的外墙外保温系统是鞍山市建筑外墙外保温与节能的重点。     

冶金企业物能资源流模型

物料和能源是冶金企业的重要战略资源.从冶金企业制造系统的资源构成、冶金企业的主要运行环节、冶金企业的物料流、冶金企业的能量流等方面分析了冶金企业资源消耗状态的影响,重点分析了轧制区的能量流.在此基础上建立了一种冶金企业的物能资源流模型.     

光伏与市电联合供电系统的能量管理控制

选择市电作为补充能源,提出一种由太阳能光伏与市电联合的供电系统．该系统由太阳能电池、市电、DC—DC变换器和功率因数校正变换器组成,针对系统中存在两个供电电源问题,制定了合理的能量管理控制方案保证两个电源能协调工作,根据太阳能电池和负载的工作状态,确定控制系统合适的工作模式,以此来控制系统能量流,实验结果验证了所提出的能量管理控制方案的有效性.     

关于云南能源发展战略的建议

 云南可再生能源相对比较丰富,合理开发利用不仅有利于全省能源的有效利用,还能促生云南省新型产业的发展,带来经济和生态环境保护的双重效益.本人以云南考察过程中的观察为依据,从专业领域的角度,对能源发展相关的问题进行探讨并提出建议.     

高温气冷堆的技术特点与发展前景

自1979年4月美国三哩岛和1986年4月原苏联切尔诺贝利核事故后,在反应堆设计中提出了一个关键问题就是如何实现核反应堆的固有安全性.即在任何工况条件下,包括人为违章操作的情况下都能维持反应堆处于安全状态,不会发生核泄漏事故危及环境安全.高温气冷堆就是在这种背景下发展起来的新的先进堆型.它是目前国际核能领域中六种第四代核能系统的首选堆型之一.另一方面,在石油、天然气日益紧缺的今天用氢做燃料是科学家们普遍看好的清洁能源,是后石油时代重要的替代能源.但由于制氢所需的巨大能量而使其成本太高.而高温气冷堆能却能以很低的成本提供巨大的能量,从而大幅降低制氢成本.因此,核能制氢有可能成为未来生产清洁能源极具竞争力的新兴产业.     

“绿色石油”——新的植物能源

绿色植物是自然界有效的太阳能储存者.1公顷郁闭森林每年可生产12.9吨干物质,所固定的太阳能约等于5倍粗制石油的能量.目前全球植物能源的年生长量,相当于600—800亿吨石油,而全球石油年开采量约30亿吨,仅相当于植物能源年生长量的4.3%.可见,植物能源可成为人类最重要的再生能源.植物能源曾是人类最早利用的能源.时至今日,人们对植物能源的利用又开发了新的途径.早在70年代初,科学家发现绿色植物能把太阳能变成烃,其分子结构与石油烃很相似,完全可以作为石油的代用品.目前已发现地球上有数千种可生产“绿色石油”     

清洁能源与可持续发展

正太阳能:是指太阳的热辐射能,其利用有光热转换和光电转换两种方式,一般用作发电或者为热水器提供能源。核能:由原子核的链式反应所产生的能量,包括用于原子电站的核裂变能和正在研究的核聚变能。生物质能:植物叶绿素将太阳能转化为化学能储存于生物质内部的能量。风能:太阳辐射引起的空气流动的能量,到达地球表面的太阳能约有2%转化为风能。氢能:氢氧化所释放出来的能量。地热能:地球内部具有的热能,是地球本身蕴含的能量。这种能源是从地壳中提出来的天然热能。