微电池的最新研究动态

电子产品小型化、微型化、集成化是当今世界技术发展的大势所趋.将微电池与微电子机械系统(MEMS)、微芯片集成在一个衬底上,制成独立的微型电子系统--系统芯片(SOC),已经不再遥远.介绍了国际上微型锌镍电池、微型固体电解质锂电池、微型太阳电池、微型温差电池及微型燃料电池和微型核电池研究工作的最新进展.     

扣式电池的应用与发展

微电子技术的飞跃发展正促进各种电子应用在器具向小型化、微功耗、多功能和高可靠方向发展。作为小型、微型电子应用器具主要能源的扣式电池在我国的应用日益普及。在过去十年中,我国扣式电池行业逐步发展,初具规模,并通过引进、消化、吸收国外先进技术,注重技术进步和产品开发,基本适应了我国电子工业的发展和国内市场对扣式微型电池的需求。与工业发达国家相比,我国扣式电池行业在系列品种多样化,质量、效益最优化,生产、检测自动化,应用、服务专门化和观念、管理现代化等方面还有较大的差距。预计20世纪的最后10年将是以微电子信息技术为核心的新技术革命广泛发生影响的10年,我国扣式电池行业宜不断提高适应国内、国际两个市场的能力,以求获得更大的发展。     

微型温差电池的研究进展

诸如MEMS,微电子系统,甚至于系统芯片等微型化固态装置的应用日益广泛,这类装置通常需要具有低输出功率、高输出电压的微型电源为其供电。基于薄膜热电材料制造的微型温差电池即是一种典型的可以满足上述要求的微型电源。综观已报道的微型温差电池结构,按热传导的方向可分为两类:横向结构和纵向结构。对于横向结构,热量沿着热电腿表面传导,而纵向结构的热量则是沿热电腿的厚度方向传导。综述了此两种结构微型温差电池的最新进展。     

MEMS技术在微型电磁继电器应用中的探讨

基于微机电系统(MEMS)技术研制的微型继电器具有体积小、功耗低、开关迅速、稳定性高等优势，将有效弥补传统电磁继电器和固态继电器之间的不足。以一种微机械电磁继电器为例，介绍了应用MEMS技术的微型电磁继电器的结构特点和工作原理，并分析了影响其动作性能指标的关键参数，最后介绍了MEMS加工制作工艺特点及今后的研究方向。     

含可再生能源的热电联供型微网经济协调的多目标优化调度方法

含可再生能源的热电联供型微网系统由于在节能、环保和经济等方面的优势,成为新能源利用的重要发展方向之一。首先构建了含风电机组、光伏电池、微型燃气轮机、燃气锅炉、蓄电池以及热/电负荷的热电联供型微网系统综合模型;随后,针对热/电负荷需求的不匹配性和随机特性,结合分时电价,建立起热电协调成本函数;最后,构建可综合考虑生产成本和热电协调成本的热电联供型微网系统的多目标经济协调优化调度模型。仿真算例表明所提出的多目标优化调度方法可有效提升热电联供型微网系统运行的综合经济性,对含可再生能源的热电联供型微网能量的优化管理具有积极的指导意义。     

考虑变工况特性的微能源系统优化规划：(一)基本模型和分析

微能源系统是能源互联网发展应用的重要形式之一。微能源系统是一个多输入多输出系统,各类能源转换设备和存储设备构成系统输入和输出的耦合关系。各设备通常具有非线性工作特征,使其运行特性与设计点发生偏移。针对微能源系统输入/输出的非线性关系,考虑储能的接入,建立微能网变工况静态耦合模型和储能状态转移模型,通过输入能源的统一折合,定义系统综合能源消耗,并提出依据微增率安排能源转换设备出力的策略。最后,以一个包含光伏、配电变压器、天然气热电联供、热泵、电池储能、蓄热式电锅炉的系统对所建立模型进行了应用和验证。提出的考虑微能源系统变工况特性的通用模型,是微能源系统优化设计和运行的基础。     

细菌微机器人研究进展

随着微机电系统和机器人技术的发展,微机器人成为国内外研究的热点.细菌鞭毛马达作为微驱动器,从而有效地克服了引线和电池供能给微机器人发展所带来的不足,因此细菌微机器人成为当前微机器人领域中一个重要前沿分支.本文介绍了细菌微机器人系统的相关背景和研究现状,阐述了细菌微机器人的关键技术,指出了细菌微机器人的潜在应用及未来发展趋势.     

微型燃气轮机在分布式供能中应用的可行性研究

对微型燃气轮机在我国分布式能源系统中应用的可行性进行了研究.分析了微型燃气轮机自身特点及其在冷热电三联供中的可行性;对比了国内外微型燃气轮机在分布式供能方面的发展水平和应用前景.结果表明,微型燃气轮机的自身特性决定了其必将在分布式供能中发挥重要的作用.     

微执行器驱动机理研究

微电子机械系统(MEMS)技术在未来的发展有着重要的意义。文中介绍了MEMS微致动器和各类驱动模式的优缺点,并以微马达为例,详细比较了其执行机制和原理。     

微惯性测量单元研究

微惯性测量单元(Micro Inertial Measurement Unit, MIMU)具有体积小、功耗低、成本低、可靠性高等特点,在车辆/舰船稳定控制平台、导航控制系统、小型弹类武器制导系统中具有广阔的市场应用前景。陀螺仪及微机械加速度计是MIMU的主要元件,MIMU作为惯性制导系统的核心元件,其体积和性能不但直接影响惯性系统的精度,还决定了它在惯性制导系统的应用范围。主要介绍了基于三轴MEMS陀螺及三轴MEMS加速度计的小体积低成本微惯性测量单元的研究,通过对敏感器件的误差补偿和信号降噪等措施来提高MIMU系统指标精度,使其适用于较高要求的应用领域。     

片上集成光伏微能源能量管理方案与系统设计

结合微机电系统(MEMS)无线传感器节点的功耗特点,介绍一种片上集成光伏微能源能量管理方案及系统。根据有无光照条件,能量管理方案由能量存储、混合供电、充电保护、并联供电和能量转存五个状态组成,实现能量的存储、传输和供电管理。另外,设计了片上集成光伏微能源系统,其采用固体薄膜锂离子电池为能量存储器,电容器作为辅助存储器,并利用旁路法进行能量存储器的过充电保护,在传感器激活状态利用混合供电模式为节点供电,设计系统具有较高的集成工艺兼容性和输出稳定性。     

三维锂离子微电池结构的研究进展

三维锂离子微电池通过利用空间高度获得了高的面积比能量,同时保持了高的功率密度。总结了三维锂离子微电池的结构及优点,概述了碳(C)-微电子机械系统(MEMS)及硅铸膜两种制备方法。     

微型电磁式振动能量采集器的结构设计与仿真研究

随着大规模集成电路、无线传感网络的发展和对微机电技术研究的逐渐深入,基于微机电系统(MEMS)技术的微型电源具有广阔的应用前景。作为微型电源的一个分支,微型电磁式振动能量采集器可将环境中普遍存在的振动能转换为电能,从而可以长期有效的为传感器件供电。简单介绍了电磁式振动能量采集器的物理模型和工作原理,研究了在正弦激励下采集器的振动特性,分析了采集器结构的固有频率与振动形式,并利用有限元法对结构进行优化,提出了一种复合式振动能量采集器结构并进行了仿真研究,该结构与传统单一永磁体结构相比,输出电压显著提高。     

混合式光电电流互感器数据采集系统的研究

基于Rogowski线圈的新型混合式光电电流互感器与传统互感器相比有着不可比拟的优点。混合式光电电流互感器数据采集部分处于高压端,由于受到电源输出功率的限制, 要求采集电路设计低功耗。文中给出了一种基于FPGA和 ADS8325的光电电流互感器数字变换器的设计方法,提供了 E/O转换单元驱动电路和O/E单元接收电路并分析了其特点。文中的设计方法可以保障系统低功耗和采样数据的可靠性。     

薄膜锂电池制备工艺现状

随着无线电通讯和集成光电路的迅速发展 ,在很多电子设备上都要求有独立的高性能微型电源。薄膜锂电池作为一种重要的微型能源形式 ,正在受到越来越多的关注和研究。概述了国际上目前制备薄膜锂电池的阴极膜、阳极膜和电解质膜过程中所采用的各种工艺手段 ,从工作原理、采用的材料与设备、得到的膜的物理化学性能等各个方面对这些工艺方法进行了分析、比较及评价     

不同储能组件在UPS中的应用

近年来由于电子科技及半导体产业的进步发展,精密仪器设备以及数据中心对电源质量的要求日益提高,也带动了对不断电系统（ups）的需求。而在不同使用环境下设计UPS时,需考虑效率、待机时间硬体积等要求,初始设计时第一个遇见的课题即为空间限制,如何达到散热效果好、高功率密度等都需要纳入考虑的范围,其中尤以储能系统的选择是影响宅问的重要关键之一,如何选择储能系统变成一个重要的议题。本文将介绍目前常吧的4种储能系统组件,包括铅酸蓄电池、锂离子电池、超级电容和飞轮系统,此外亦将介绍不同储能组件在不同场合的应用考虑。     

不间断电源关键器件分析

不间断电源(UPS)可以为计算机系统及其它信息系统提供安全可靠的恒压恒频供电电源而被广泛应用.论述了UPS中的关键器件-整流器、充电器、蓄电池、逆变器、锁相器、静态电子开关等器件,叙述了工作原理,对其中的重要技术进行了较为全面的分析.     

含微型同步相量测量的智能配电网信息集成方法

随着分布式电源、柔性负荷、电动汽车的大量接入,配电网呈现出潮流双向化、源荷智能化、网络电力电子化等新特征,为提高智能配电网的可观测性,微型同步相量测量装置等新技术产品得到逐步推广和使用,为智能配电网状态监测和运行控制提供了新方法和新手段。针对大规模分布式电源、柔性负荷、电动汽车接入智能配电网实际情况以及微型同步相量测量信息与已有SCADA数据集成应用需求,提出了多源端系统数据信息集成思路和方法,构建了基于海量数据总线和高速数据总线的硬件架构和软件架构方案,通过采用主动分布式内存库、高速数据总线等技术将微型同步相量量测高密度实时数据与已有自动化、信息化系统实现信息集成和融合共享,为智能配电网高频运行状态估计、小电流故障诊断与定位、动态特性优化协调控制等高级应用提供数据信息支撑。     

分布式电源联合供电分层控制策略研究

为改善光伏发电系统供电不稳定性,本文以光伏电池为供电主体、直流源和锂离子蓄电池为补充单元,设计了一种小功率联合供电系统。在微电网分层控制的基础上提出了更适于系统优化运行的控制方法,并设计了中央控制器以及底层控制器。在MATLAB仿真环境下搭建了完整的联合供电系统仿真模型并在不同工况条件下进行了仿真研究,结果显示随着工况条件不断变化,系统总能够快速响应,合理分配功率分布,完成实时控制,充分验证了控制策略的正确性以及系统供电的智能化与稳定性。     

电子电流互感器高压侧电源方案研究

针对高压侧电源一直制约有源型高压电子电流互感器连续稳定运行的问题 ,提出一种新的电源设计方案 ,使互感器在高压停电状态和小电流状态下均能连续稳定运行。新电源方案综合了电磁感应供电方式和锂离子电池供电方式的优势 ,具有电源电压质量高、工作环境温度范围宽、寿命长等特点 ,是解决目前有源型高压电子电流互感器高压侧电源问题的有效方案