基于最小二乘支持向量机的锂离子电池的SOC估算

由于储能系统是微电网中必不可少的一部分,锂离子电池因其寿命长、使用效率高和储能密度大等优点,成为微电网中较为理想的储能装置。在电池的使用过程中,由于要求对电池的容量有精确的判断,因此应检测电池的SOC。本文在分析了不同的SOC估算方法的基础上,针对微电网中储能使用的锂离子电池,提出了使用最小二乘支持向量机的方法估算其SOC,并进行了具体的试验验证。试验显示,预测数据与实际数据的最大误差约为6%,充分证明了该方法是可行和有效的。     

微型直接甲醇燃料电池的研究进展

直接甲醇燃料电池以其高效、低温、结构简单、易于微型化等优点成为世界燃料电池研究的一个热点。讨论了微型直接甲醇燃料电池的一些关键技术,如电催化剂、质子交换膜以及膜电极组件。介绍了国内外微型直接甲醇燃料电池的研究进展;展望了这类电池的发展前景。     

化学镀钯膜提高直接甲醇燃料电池阻醇性能的应用

分别采用溅射和化学镀法在质子交换膜Nafion117膜表面获得薄钯层,通过扫描电镜(SEM)、能量色散法(EDX)、X射线衍射(XRD),甲醇渗透、质子电导率等性能测试来表征钯镀层的性能.SEM测试发现,采用溅射法在质子交换膜表面获得的薄钯镀层有不均匀的裂纹,而采用化学镀的方法获得的钯膜未发现有皲裂现象;EDX测试表明,镀层只含有钯和少量的磷;XRD测试表明形成的钯以微晶态存在;甲醇渗透测试证明化学镀钯层可以使Nafion117膜的甲醇渗透率降低一个数量级,这表明采用化学镀方法获得薄钯镀层的方法在降低直接甲醇燃料电池质子交换膜的甲醇渗透方面具有很好的应用前景.     

基于电场传感器阵列的无人机输电线跟踪与定位方法

输电线的跟踪与定位是无人机(UAV)实现自主巡检输电线的关键要素.针对目前输电线跟踪与定位方法存在易受天气和环境因素影响、成本较高以及数据处理困难等缺陷,提出了一种基于电场传感器阵列的输电线跟踪与定位方法,计算出当前UAV的航向角偏转角度、输电线与UAV的距离以及仰角,并设计了电场传感器及信号调理电路,进行了实验验证....     

基于可变电阻的超级电容精确建模方法

超级电容应用越来越广泛,精确的模型可以真实的反映实际应用场合的信息,给用户的使用提供依据。然而传统的模型忽略了等效电路模型中各个参数和充放电电流的关系,所以模型精确度较低。提出将等效电路模型中的一个常电阻扩展为一个随电流变化的可变电阻的模型。通过多种倍率的充放电实验获取建模所需的实验数据,使用Parameter Estimation工具辨识出模型的各个参数值。采用多项式拟合的方法精确可变电阻的动态值。结果表明,无论是在大电流、小电流下,还是大小电流切换的瞬间,扩展的超级电容模型动态特性更加准确。     

DMFC用阻醇质子交换膜的研究进展

介绍了甲醇分子的渗透机理及直接甲醇燃料电池(DMFC)对质子交换膜(PEM)的基本要求,如低的甲醇渗透率和高的质子电导率.介绍了针对提高Nafion膜阻醇性能进行的各种改性研究,如膜的表面物理改性、掺杂阻醇纳米材料的改性等.评述了其他PEM,如以聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醚酮(PEEK)和聚醚砜(PSU)等基膜材料为代表的聚芳环系列PEM.     

多孔硅基微型直接甲醇燃料电池用催化电极的制备

针对硅基微型直接甲醇燃料电池小型化的需要,提供一种新型多孔硅基催化电极的制备方法,即采用硅片阳极氧化的方法首先得到多孔硅作为催化电极的基底材料,然后采用化学镀铂及铂钌的方法分别在多孔硅上沉积出催化剂镀层,制备出阴极和阳极催化电极.多孔硅具有巨大的比表面积,使化学镀的催化剂层拥有不连续的三维结构,能显著的增加催化剂的活性面积,同时化学镀液中贵金属的利用率高达95%,可以有效地节约贵金属用量.研究中采用扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),能量色散X射线分析(EDX)对多孔硅的形貌及催化剂层的物理性能进行了分析.     

化学还原法制备铂及铂合金催化剂及其性能

采用混合水溶液浸渍,硼氢化钠还原的方法制备了微型直接甲醇燃料电池用电催化剂,包括碳载铂、碳载铂基合金电催化剂.XRD、SEM、EDX测试结果表明催化剂的粒度达纳米级,且分散性好、原子摩尔配比合理.将Pt/C、Pt合金/C分别作为电池的阴极和阳极电催化剂,通过电池的极化曲线和功率密度曲线筛选出最佳的催化剂组成.在室温下,甲醇浓度为2mol/L时,阴极采用30wt%Pt的Pt/C,阳极采用n(Pt)∶n(Ru)∶n(Ir)∶n(Mo) = 2∶1∶2∶3的PtRuIrMo/C电催化剂,其电池的性能最好.     

基于阻抗变换的非接触电压测量自校准方法

电容耦合式非接触电压测量在实际测量中,探头-导线之间的耦合电容受导线线径、绝缘材质、相对位置偏差的影响,造成分压关系难以确定从而无法准确重构电压。本文提出一种基于阻抗变换的非接触电压测量自校准方法,以实现在实际测量中传感器增益的自标定。首先介绍电容耦合电压测量的基本原理,从中凝练存在的问题并提出基于阻抗变换的自校准方法,随后通过仿真对系统参数进行校准精度影响分析并给出参数选取原则。在此基础上,开发传感器探头及电路拓扑。最后进行传感器样机精度测试、抗干扰能力测试、场景适应性测试,精度测试显示电压幅值最大相对误差为0.59%,相位相对误差为0.76%,抗干扰能力测试表明同轴探头对周围耦合电场具有良好的屏蔽作用。场景适应性测试显示在进行不同类型线路的测试中,最大相对误差为1.24%。     

基于MEMS技术的微型直接甲醇燃料电池的制作

为了进一步简化微型直接甲醇燃料电池(μDMFC)系统,便于电池批量生产,采用MEMS技术制作μDMFC.电池的制作包括传统的MEMS工艺,如,氧化、光刻、湿法刻蚀、硅-玻璃键合等方法,还包括一种新的催化电极制备方法,即采用硅片阳极氧化的方法.首先,制得多孔硅(PS)作为催化电极的基底,然后,采用化学镀法分别在PS上沉积出Pt阴极催化电极和Pt-Ru阳极催化电极.PS具有巨大的比表面积,使化学镀的催化剂层拥有不连续的三维结构,能显著增加催化剂的活性面积,同时,化学镀液中贵金属的利用率高达95%,可以有效地节约贵金属用量.研究中采用扫描电镜(SEM),能量色散X射线分析(EDX)对催化剂层的形貌和成分等物理性能进行了分析.