光伏水泵系统研究进展

 光伏水泵系统无需电网和燃油,因而在干旱缺水地区及无电地区的应用前景非常好。然而光伏水泵在实际应用中存在系统造价昂贵,最大功率点跟踪方法繁多但通用性差,电机与水泵的类型选择和容量匹配复杂等难题,这些问题制约着光伏水泵的推广使用,亟待解决。通过对国内外论文中出现的光伏水泵系统的多种最大功率点跟踪技术、电机与水泵的选用方案及其容量匹配等进行综述,总结了各种最大功率点跟踪技术的优缺点及其适用范围、各类驱动电机的应用范畴及水泵容量的匹配原则,为不同应用条件下光伏水泵系统的合理选型提供了理论依据,并对光伏水泵系统的优化设计提出5 点建议,提出光伏水泵系统今后的发展方向。     

基于双指数函数变步长电导增量法改进的光伏最大功率跟踪控制策略

针对目前采用单一步长跟踪的MPPT控制策略中,存在步长选取的差异无法兼得系统动态性能和稳态精度的问题,文中提出了恒压启动法与双指数函数步长算法结合的改进的MPPT控制策略。在启动时采用恒定电压法快速定位在最大功率点（MPP）附近,然后利用双指数函数改变步长并精确跟踪光伏最大功率点,利用两种指数函数的函数特性实时调整MPP两侧的步长叠加量,进一步优化变步长跟踪效果。最后在MATLAB/Simulink平台中进行对比分析,结果验证了所提出的算法,对提高光伏MPPT的快速性和减小稳态波动是有效的。     

利用热力学模型研究光伏-热电复合系统效率提升机制

 太阳能电池和热电模块组成的复合系统有望获得较高的太阳能到电能的转换效率。本文利用热力学方法分析了由商业化太阳能电池构成的复合系统,并根据一维模型下能流输运特性计算了系统内各模块温度及其对转换效率的影响,发现低温度系数和低效率的太阳能电池可以通过构建复合系统获得更大的性能提升。同时,由于太阳辐照的有限性导致流经热电模块的热流受到限制,因此热电模块效率无法达到理想条件下的最优值。这表明复合系统的优化并非各个模块优化后结果的简单线性叠加,而需要考虑构成复合系统的各个模块间的约束条件进行整体计算和优化,即复合系统效率不仅与材料本征特性(如电导率、热导率等)有关,也和其工作状态,(如入射太阳辐照强度、热电模块构成及几何尺寸、模块之间热学特性等)有关。上述模型与结果对于类似复合系统的设计有着指导作用。     

热处理对锂离子电池热安全特性的影响

为了研究锂离子电池在遭受不同温度的外部刺激后其行为的差异性,实验对同一荷电状态的锂离子电池进行了不同温度的热处理,并考察了其被热处理后的热失控行为。研究通过分析锂离子电池热失控时间、热失控温度以及热失控时的电压变化,考察了不同热处理温度对同一荷电状态下的锂离子电池热失控特性的影响。研究表明,不同热处理温度对同一荷电状态下的锂离子电池的热失控最高温度及热失控时的电压变化有明显影响。热处理至80℃的锂离子电池热失控时的最高温度高于热处理至60℃及100℃时的锂离子电池。100℃热处理过的锂离子电池热失控时电压最先下降,80℃及60℃热处理过的锂离子紧随其后。实验结果可为高温环境中锂离子电池的安全应用提供理论参考。     

流变相法合成Li2ZnTi3O8的电化学性能

采用流变相法成功合成了尖晶石Li2ZnTi3O8.X射线衍射(XRD) 分析结果表明所合成的尖晶石颗粒结晶良好.扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明,所得Li2ZnTi3O8粒径较小,分散较均匀.将所合成的样品作为锂离子电池电极材料,采用充放电测试和循环伏安测试研究了其电化学性能.电化学性能测试结果表明,该材料的放电比容量和循环性能都较好,在0.05～3.0 V 电压下,以100 mA/g进行充放电,首次放电比容量为234.6 mAh/g,100次循环后放电比容量仍保持在208.5 mAh/g.     

石墨状聚萘的合成及其作为锂离子电池正极材料

导电聚合物材料具有原料价格低廉、比重轻、具可塑性、微结构便于控制等优点,在锂离子电池方面具有应用的潜力.聚萘是一种良好的导电高分子,它具有许多优良的光电性能.该文以3,4,9,10-二苯四甲酸酐为原料,在一定条件下,经高温煅烧合成一种石墨状聚萘,并以这种石墨状聚萘为锂离子电池正极材料,对其进行探索性研究.通过红外光谱、拉曼光谱、热失重、扫描电镜等分析手段,对合成的石墨状聚萘做了相应的结构和外貌表征;利用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等电化学方法来研究石墨状聚萘的电化学性能.结果表明,通过上述合成方法,成功合成了石墨状聚萘,经电化学性能测试发现石墨状聚萘有较大的放电容量、良好的循环稳定性,在电流密度为100 mAh · g-1的条件下,首次放电容量高达281.3 mAh·g-1,100次循环后,容量仍保持在188.4 mAh·g-1,容量保持率高达66.97;.因此,石墨状聚萘是一种较为理想的锂离子电池的正极材料.     

光伏并网逆变器电流线性调节器研究进展

 光伏并网逆变器是光伏电源与电网连接的电能转换与控制设备, 对并网点电能质量控制起着关键作用。目前光伏并网逆变器中电流控制策略众多, 调节器种类繁多, 各种调节器从结构、实现手段及控制效果上相差较大。本文针对光伏并网逆变器直接电流控制策略的线性调节器(主要包括比例积分、比例谐振、无差拍调节器)进行比较, 分别从算法优缺点、实现容易程度、实时性、稳态误差等进行评价, 探讨3 类调节器未来的研究和发展方向。     

共沉淀法合成Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)(OH)_2的热力学分析

对Me2+(Me=Ni,Co,Mn)-NH3-OH--H2O共沉淀反应体系进行了热力学分析,采用共沉淀法合成了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料前驱体Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2,研究了pH值和氨水浓度[N]对前驱体振实密度的影响.热力学分析表明:以氢氧化钠为沉淀剂、氨水为络合剂,采用共沉淀法合成前驱体的最佳pH值为11,最佳[N]为0.1～0.5mol/L;在此条件下,金属阳离子Ni2+、Co2+和Mn2+的损失最小,分别小于1×10-3、1×10-3和1×10-6mol/L.在pH=11、[N]=0.24mol/L条件下,所合成的前驱体中Ni、Co、Mn的摩尔比为0.324∶0.349∶0.327,与理论设计值1∶1∶1非常接近,其振实密度高达1.32g/cm3.     

LiCoO_2表面沉积ZrO_2涂层的结构和电化学性能

为了提高LiCoO2材料的电化学性能,采用浸渍的方法,在LiCoO2的表面沉积纳米ZrO2涂层.将Zr(OH)x(CH3COO)y溶解在去离子水中,然后浸入LiCoO2,经超声波处理,蒸发溶剂,最后高温焙烧后,得到产物.用X射线吸收近边光谱(XANES)对涂层后的LiCoO2结构进行测试,检测涂层对其结构的作用效果.循环伏安实验结果表明,涂层对电极材料的氧化和还原行为有影响.恒电流充放电结果表明,LiCoO2沉积ZrO2涂层后,常温下性能改变较小,但是可以提高其在较高温度(如55℃)下的充放电性能.     

一种基于DSP的锂离子电池管理系统的设计与应用

设计了一种基于DSP的锂离子电池管理系统,以DSP为核心处理器,设计了采样电路、通讯接口、控制接口等。能够实现单体电池电压、总电压、电流、温度的检测,具有SOC估算、通讯、计算机监测等功能,该电池管理系统结构简单,使用方便,能够很好的满足实际使用的需要。