基于Matlab的太阳能电池数学模型及输出特性分析

该文主要讨论了太阳能电池的数学模型、温度及光照变化时4个典型参数Voc、Isc、Vm、Im的计算方法及仿真结果。以无锡尚德3909电池在25°C 1000W和4209电池在30°C、的测试数据为参考数据,分别给出了温度为25°C时800W、200W和光照在1 000W/m2时40和60°C两种情况下基于数学模型的Voc、Isc、Vm、Im的计算结果和基于Matlab的仿真图形,分析了输出特性曲线随温度和光照变化的变化规律,结果表明计算及仿真结果和实际测试数据基本相符。     

光伏阵列关键参数的取值研究

针对目前光伏阵列建模中关键参数取值存在着较大差异的情况,归纳了光伏阵列模型中各参数的物理意义,明确了两种主要光伏阵列建模方法的内在联系,通过对精确光伏模型的分析,指出包含自由变量是现有光伏模型参数取值不同的根本原因.以牛顿迭代法对MSX60进行算例分析,验证了参数取不同值时模型拟合精度均能满足工程需求,为光伏建模技术提供了参考依据.     

空冷型质子交换膜燃料电池实验研究

对实验室自制的空冷型质子交换膜燃料电池(PEMFC)在不同工况时的稳定性、负载阶跃响应、单体电池电压分布以及表面温度分布开展了实验研究。实验结果表明:定期阳极排气可维持空冷型PEMFC长时间稳定运行;大负载条件下,单体电池电压分布均匀性降低,呈现两边高、中间低的现象;电池组温度分布与单体电池电压分布具有一致性。该工作对于空冷型PEMFC性能研究以及燃料电池系统效率提升具有一定的指导和参考价值。     

输出镜透过率对Cr∶YAG被动调Q激光器的影响

对LDA端面泵浦Cr∶YAG被动调Q Nd∶YAG激光器的输出特性进行了深入细致的研究,重点分析了输出耦合镜的透过率(T=3%、8%、20%、30%、40%)对平均输出功率、脉冲宽度、重复频率、以及单脉冲能量和峰值功率的影响。研究结果表明:在特定的激光参数下,Cr∶YAG被动调Q Nd∶YAG激光器的某些输出参数由输出镜透过率决定。T=8%时可以获得最大输出功率与重复频率,而T=20%时,可以获得最窄脉冲宽度、最高峰值功率以及最大单脉冲能量。     

基于自动分段拟合的光伏阵列模拟器的研究

针对现有光伏阵列输出特性曲线分段拟合方法中分段点需要人工设定,拟合精度调整不灵活等问题,提出一种基于滑动窗口算法的拟合方法,并且基于这种拟合方法,设计一种BUCK拓扑的光伏阵列模拟器。该方法能够根据设定的最大相对拟合误差和多项式函数形式自动确定分段点,并给出每个分段函数的具体表达式,并且拟合曲线在分段点处连续。通过算例和仿真的分析,证明了方法的有效性。结果表明,该合方法比凭经验或观察确定分段点的拟合方法有更好的拟合效果。该光伏阵列模拟器能够很好地模拟光伏阵列的输出,可以替代光伏阵列用于光伏发电系统或者装置的实验测试。     

V型双稳态压电发电机建模与输出特性分析

为对真实环境中宽带低频的振动能量实现有效收集,设计了一种不含磁铁的V型结构双稳态压电发电机,给出了压电发电机的机-电转换模型,并对输出特性进行了仿真分析。结果表明,初始夹角在一定范围内时,V型压电发电机发生随机共振,系统有效收集宽带低频的振动能量。该结构不含磁铁,有利于微型化和集成化。     

磁耦合谐振式电能传输系统的功率输出特性分析及其最大功率点追踪

为分析与优化磁耦合谐振式无线电能传输系统的输出功率,对磁耦合谐振式无线电能传输系统的功率输出特性进行分析与试验,并提出一种简化的系统模型,以方便设计者分析或确定磁共振式无线电能传输系统的参数。另外为解决原始系统输出功率随线圈相对位置而急剧变化,在此根据磁耦合谐振式无线电能传输系统的功率输出特性提出了一种可行的最大功率点追踪(MPPT)方法以稳定系统的输出功率,使得负载能够在宽距离范围内实现功率最大化。     

基于AMESim自卸车油气悬架输出特性建模分析

自卸车载重大且工作环境恶劣,需要结构简单且具有良好减振缓冲作用的悬架结构,油气悬架很好地满足了以上需求而被广泛应用。根据单气室油气悬架结构特点,搭建输出特性数学分析模型;根据数学模型,基于AMESim建立单缸油气悬架的仿真模型,并搭建油气悬架试验台;对油气悬架在缓慢加载试验和周期性加载试验中的特性进行对比分析,并对模型参数进行修正。分析结果可知:在载荷和摩擦力差值比较小时,摩擦力的影响不可忽略,其静行程对比初始设计行程有明显变化;随着温度升高,整体拉力输出力有减小的趋势,而压力有增高的趋势;在行程比较大时,由于压强和活塞杆搅动的影响,油液中将溶解部分气体,将导致油液整体弹性模量的下降,且对输出结果的影响比较明显,同时对流量系数进行修正;油液可压缩弹性模量取值1 000 MPa,流量系数0.90~0.92比较符合实际情况。     

质子交换膜燃料电池仿真电路的设计

分析了质子交换膜燃料电池的输出特性,得到了质子交换膜燃料电池的输出特性方程.基于电力电子技术、自动控制理论设计仿真电路,使得电路的输出特性与质子交换膜燃料电池的输出特性相同,并对系统中各个子电路进行详细分析.所设计燃料电池堆的仿真电路能很好地反映其输出特性,为燃料电池的优化与控制提供帮助.     

双棒型磁致伸缩换能器的结构设计和特性分析

针对高频激励下磁致伸缩换能器磁场环境较差和能量损耗过高的问题,提出一种新型双棒驱动的磁致伸缩换能器设计方案.基于COMSOL仿真软件,从超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Material,GMM)、磁路结构和驱动线圈3个方面对双棒型磁致伸缩换能器进行优化设计.按照设计方案制作了一台双棒型磁致伸缩换能器样机,对样机的输出特性进行了实验测试,结果表明该双棒型磁致伸缩换能器在6.4 kHz的高频激励下,输出振幅达48 μm,输出力幅值能稳定在15 N左右,输出特性良好,为高频磁致伸缩换能器的结构设计和仿真优化提供了较好的依据.