基于半导体温差发电模块的锂电池充电装置

研究了半导体温差发电模块输出电压/输出功率与冷热面温度差的关系,并搭建了利用半导体温差发电模块产生的电能作为能量的一种锂离子蓄电池充电装置。首先在实验的基础上,讨论温度差和半导体温差发电模块输出电压及输出功率的关系;然后设计了利用3片温差发电模块工作在温差150K下输出14￣20V不稳定的电源。根据温差发电模块输出电压不稳定的特点,设计了一个稳压电路。最后,用MAX1679芯片实现4.2V锂离子蓄电池的充电电路,该电路具有预充功能,并且完成快充后进入脉冲充电阶段,既能实现完全充电又能减小持续大电流充电造成的损耗。     

基于ZigBee技术的无线传感器网络组网设计

ZigBee技术是一种新兴的短距离、低速率、低功耗、高可靠性的无线网络技术,目前在近距离无线网络领域得到广泛应用。详细介绍了Zigbee无线技术的组网原理、地址搜寻及传输模式。然后通过Maxstream公司的Xbee／Xbee-ProZB开发套件,采用簇状网络拓扑结构,构建了无线传感器网络平台,并且对网络终端的软硬件进行了设计。在本实验中采用标识符地址识别法实现数据传输,实验证明：利用XBEE模块设计的无线传感器网络能够实现多个终端之间的数据可靠传输,完全可以满足无线局域传感器网络的需求。     

智能井盖无线监测节点的温差供电技术研究

智能井盖作为较早提出的概念,其发展受制于远距离无线物联网通信发展和电池续航能力等问题。为此,本文提出了采集井盖热能的温差发电方案。为了提高井盖下表面附近的温差,增加了隔热层和散热器,使温度梯度提高了5℃～10℃。结合室外测试数据,搭建了温差发电模块测试环境,测试分析了温差发电片的性能,结果表明在13℃的温差环境下1 h内产生7.92 J的电能,平均功率2.2 mW。基于NB-IOT技术,设计智能井盖监测节点,实现了对井盖倾斜角的监测。通过休眠待机方法,降低了节点系统的功耗,一次数据采集发射消耗0.185 J电能,静态工作电流仅87.45μA。将自供电技术与低功耗技术结合,验证了利用温差发电可以满足智能井盖的供能需求。     

基于ZigBee的抢险救灾无线传感器网络

根据抢险救灾工作的实际需要,着重研究了1种基于ZigBee无线传网络技术的抢险救灾无线传感器网络装置的设计,完成了无限传感网络中基站和节点的设计.编写了该网络系统的上位机和下位机软件,实现了各个节点间的无线通信和每个节点的中继功能.并利用实验检验了该装置在不同通信距离内的通信丢包率、RSSI值,通信效果良好.室外城市通...     

一种热电片新型组串式供电模式的提出及仿真分析研究

为解决不同温差下热电片串、并联发电会造成功率损失这一问题,提出了一种新型的热电系统供电模式,其采用MPPT、DC-DC变换及储能单元构建。通过对所建立的仿真模型进行对比分析得出：在三组热电系统小温差的情况下,提出的系统相较于并联和串联能提高9.3%和40.0%的能量利用率,大温差为3.0%和30.9%。该供电模式为更高效利用废热提供了理论指导。     

基于ZigBee技术的PLC无线监控系统设计

设计了一种基于ZigBee技术的无线通信系统,主要包含PLC主机扩展的ZigBee适配器和远程ZigBee通信I/O模块,这2部分的组合使PLC主机能通过无线通信来监控网络中各设备连接运行状态。该系统具有复杂度低、功耗低、成本低、安全性高等优点,其市场应用前景广阔。     

基于船舶柴油机排气管的温差发电装置

装置利用半导体材料具有利用温差进行发电的能力,将柴油机排气管传递到机舱内的热量转换为高品位电能,用于船舶上小功率用电器的供电,达到能量的回收利用。本文通过建立排气管模型,基于稳态导热,计算出了排气管外壁温度场分布,得出整套装置的发电功率,对装置的经济性进行了分析。     

基于ZigBee无线传感网的电源监控系统设计

提出一种基于ZigBee无线传感网的电源监控系统,有效改善了传统电源监控系统实时性差、布线复杂等问题。该系统现场信息采集终端利用ZigBee无线传感网进行数据传输,从而降低了因复杂布线而带来的系统不稳定性。同时,提出一种基于光耦隔离的保护电路,实现了对电源系统非正常工作时的有效保护。     

基于STM32的半导体温差发电装置的研制

半导体温差发电装置是一种通过半导体热电器件把热能转换为电能的电源装置。根据半导体温差发电装置的组成结构,分别对内部模块、半导体热电器件、发电装置整体结构进行了研究、设计和试制,并应用相关理论计算分析了半导体热电器件的发电特性;对半导体热电器件进行了测试且研究了半导体热电器件的开路电压、短路电流、输出功率等一系列输出特性,总结出了热电器件发电性能的规律。     

基于塞贝克效应的燃气灶电源自充电装置设计

燃气灶使用一段时间后需定期更换电池,极为不便.依据塞贝克效应原理,将燃气灶工作时炉盘余热通过温差发电芯片转换成电能,再经过DC-DC模块和充电保护电路为锂电池充电.实验结果表明,该装置能够在约14.4～52.2℃的温差环境下产生0.84～2.01 V的电压,可实现燃气灶电源自充电,避免了更换电池的不便,具有环保、经济、...     

电力直流操作电源监控模块设计

在分析直流操作电源的基础上,利用AVR单片机ATmegal28L设计了电力直流操作电源监控模块。介绍了控制器、信号采集、人机交互及通信功能的实现,并分别给出了硬件电路设计和软件程序设计。     

大功率DC/DC模块电源的研究

针对大功率DC/DC模块电源高功率密度、高效率、高可靠性的发展趋势,对模块电源的封装结构进行了探讨。发展了一种新型的三维叠层封装结构,采用该结构在实验室完成了一台样机。应用铝基板、表面贴装器件(SMT)、平面变压器和尖峰抑制器等多种最新技术,设计出兼顾模块电气性能的工艺结构。论文给出了样机的装配过程,并对实验结果进行了简单的分析。     

基于LD7670芯片的DC/DC电源模块设计

介绍了一种基于LD7670芯片的反激式DC/DC电源模块。首先分析了LD7670的特性,介绍了电源电路的工作原理,并进行了实际参数的计算、器件的选取,最后给出了该电源的测试结果。结果表明,利用该芯片设计的电源模块,不但具有体积小、效率高、纹波小、输出电压稳定等优点,而且具有输入电压变化范围宽、动态响应快、电压调整率和负载调整率高,性能可靠,具有一定的应用价值。     

基于C51短距离无线供电装置设计

本文在电源发射电路、接收电路、检测显示电路3部分组成的无线供电模块的基础上,主要介绍了基于C51单片机无线传输系统效率检测的应用,较好的实现无线传输的功能,传输效率较高且达到预期目标。     

一种交流电场无线取能电源的优化设计

针对交流电场无线取能电源取能功率低,难以满足输电线路铁塔在线监测装置的用电需求,对交流电场无线取能电源进行了优化设计。首先,理论分析了取能电源的电路模型,给出了取能功率方程以及影响取能的关键因素;其次,通过有限元软件仿真计算确定了取能极板的形状和尺寸,并通过理论分析与仿真计算优化了放电电路的参数;最后,通过仿真优化计算得到了当耦合电容为15 pF,取能电容为0.1μF,充电电压为200 V时,500Ω的负载能获得25 mW的取能功率,相比于未进行优化的取能电源功率提升了2.5倍。仿真优化计算结果与理论分析相一致,验证了仿真计算对该电源优化设计的合理性和准确性。     

一种程控功率因数可调开关电源的设计

由于输入电流波形畸变,开关电源的输入电流中含有大量谐波成份,不仅功率因数低,而且会对电网造成污染。针对传统开关电源的不足,设计了一种基于单片机和FPGA控制的半智能型功率因数可调开关电源系统。所设计的功率因数校正电路中采用的同步整流技术解决了输入电压交越失真问题,实现了输入电压的无缝整流。此外,程控系统能对电路参数进行实时监测和显示,藉此实现了对电路功率因数的设定和电路的过流保护。测试结果表明,该开关电源系统的功率因数可调,效率在96%以上,稳定度较高。     

不同基板的GaN器件集成模块传热分析及热优化

分别对基于3种基板,即印刷电路板(PCB)、覆铜陶瓷板(DBC)及低温共烧陶瓷板(LTCC)的氮化镓(GaN)器件集成模块的传热性能进行对比分析。结果表明,DBC模块的结-空气热阻最低,较高的是LTCC模块,最高是PCB模块。在自然对流情况下,DBC模块的结-空气热阻比PCB模块低约20%,强制对流情况下低约50%。LTCC基板相对于常用PCB基板及DBC陶瓷基板优势不显著。设计制造了基于PCB基板的GaN器件降压转换器集成模块,并对其传热性能进行热仿真及实验研究。根据热仿真模型,分析了热通孔对传热的强化作用及平行布置时器件之间的间距对其传热性能的影响。结果显示通过在PCB基板上打热通孔可显著提高模块的传热性能,从无通孔变为有通孔(通孔面积为10%芯片面积),即可使模块的结-空气热阻降低12%。     

热氧化温度对基于硅纳米线阵列太阳电池性能的影响

通过干氧热氧化方法在硅纳米线阵列表面生长一层SiO2钝化膜,研究不同热氧化温度对硅纳米线阵列的钝化效果的影响。实验结果表明,在850℃热氧化温度下得到SiO2钝化膜具有最佳的钝化效果。经过该方式钝化后的硅纳米线阵列具有最大的有效少子寿命,最好的内量子效率曲线,以及最好的太阳能转换效率。与未做热氧化钝化处理的基于硅纳米线阵列电池相比,该电池的短路电流、开路电压和转换效率分别提高了96mA、12．7mV和0．99％。     

模块电源在高压电源中的应用研究

介绍了模块电源的优缺点和专用高压电源的特点,以及模块化电源在专用高压电源前级中的设计和应用方法。