热电池的电化学仿真和热仿真研究进展

热电池是一次性热激活电源,其放电过程包括电化学反应和热过程两部分。所以热电池的电化学仿真和热仿真研究,对于缩短产品研制周期和节约研制成本,具有重要的现实意义。概述了目前世界上热电池方面主要的电化学仿真和热仿真研究进展,介绍了部分仿真技术在热电池上的应用。     

热光伏系统回热性能仿真分析

热光伏系统是将燃烧产生的热能转变为辐射能并通过光伏电池转变为电能的系统,为提高能量的利用效率,可使用回热器进行尾气热量的回收.通过FLUENT仿真软件,对回热器内部对流与导热的模拟,得出仿真结果,比较和分析两种回热器的烟气和空气出口温度、有效度的变化.仿真结果表明:与实验结果相比,仿真数据比较真实可靠;Ⅱ型回热器大大提...     

电力电子电机系统的解耦仿真方法

本文将电路仿真和系统仿真的方法起来,提出了一种适用于电力电子电机系统的独立建模、联合仿真的解耦仿真方法。     

热仿真在家用空调热设计中的应用

以家用空调室外机为原型,重点关注电控板布局改板后的散热器重新设计和优化,最终实现改板后的散热效果与改板前相当。利用Fluent软件进行热仿真分析,进行新版PCB的散热器设计和优化,最后对新散热器进行实测,达到了较好的预期效果。     

电力电缆热分布数值计算的应用研究

按照电力电缆的结构特点和运行热稳定特性,建立了三相电力电缆热分布的数值仿真模型,采用控制容积积分法对交联聚乙烯电缆内部热场进行计算,研究结果和所开发的计算仿真软件能够准确给出电缆截面的热分布图,对电缆绝缘设计和绝缘热击穿诊断是有价值的。     

高速列车变流系统热设计与温升仿真研究

变流系统是决定高速动车组动力配置的重要组成部分之一,其散热能力在很大程度上影响着变流系统的容量。论文简要介绍了高速列车牵引传动系统结构及其冷却方式,运用二次线性化的方法对牵引变流器中的主逆变器功率器件损耗进行建模,并推导出了具体的计算流程。另外,利用热仿真软件FloTHERM对功率模块特定工作状态下的热分布情况进行仿真,并与计算结果及列车运行实测数据比对,证明了建模及仿真分析的可靠性,为变流器的损耗计算及散热设计提供了方法和依据。     

三维集成电路中TTSV热仿真分析

为更好地研究三维集成电路中的热问题,以两层芯片为例,建立了一维热阻分析模型,在MATLAB软件进行建模与数值计算,分析不含热硅通孔、含热硅通孔两种情况下芯片的热特性,并将数据与COMSOL Multiphysics平台的仿真结果作对比。实验结果表明,两者数据的相对误差小于1%,说明建立的热分析模型有效且可靠,加入热硅通孔后各层芯片温度下降,更有利于三维集成电路的热传导。     

临近空间飞行器配电单元热仿真研究

使用Flotherm对临近空间飞行器配电单元进行建模仿真,并通过实验验证仿真结果的有效性;在海拔25 km低气压大气条件下对散热器翅片高度、间距及厚度进行优化设计及仿真,兼顾提高功率密度、整机减重及保证结构强度,最终选择具有8个风扇、散热翅片高度75 mm、翅片间距6 mm、翅片厚度1 mm的结构模型作为设计方案。该研究结果对临近空间环境配电单元的结构优化及热设计具有一定的指导意义。     

基于二维模型的单体锂离子电池热仿真与实验

基于锂离子电池二维平面电位与电流密度研究,结合电池组成材料的热物性参数,建立锂离子电池放电热行为热模型,开展了单体电池瞬态热行为流热数值仿真,结合电池温升曲线实验,验证了锂离子电池数值仿真模型.研究结果表明:基于二维电流密度非均匀分布所建三维单体锂电池热模型能够较准确地描述电池的实际放电热行为;电池外壳材质对热模型传热...     

交互式捷联惯导仿真系统的设计与实现

捷联式惯导系统在军事领域应用广泛,为便于对捷联惯导算法及各种组合导航算法进行研究,设计了一套捷联惯导仿真系统。系统基于模块化思想设计,包括运动状态建模、轨迹仿真模块、惯性器件仿真模块和惯导解算模块4部分,具有良好的可移植性和拓展性;系统采用图形交互界面,实时操控载体的运动状态,能便捷、高效的生成各种运动轨迹;利用等效旋转矢量算法对仿真数据进行了解算分析,仿真实验结果表明：解算的姿态、速度和位置误差与理论值相符,验证了仿真模型的合理性以及仿真系统的可用性。     

一种用于电子设备的TEG系统设计与优化

传统路面集热发电方法只考虑了温度因素,为了优化传统路面集热系统对不同功耗电子仪器的适应性要求,采用车辙试验研究集热系统在车辙仪压力下的输出效率,并结合有限元分析研究沥青路面内部的温度场分布。实验结果表明,与传统路面集热系统方法相比,在70 ℃~80 ℃车辙仪作用下车辙试件的输出效率是静态下的2.8倍,且单位面积下车辙试件在4.5 h内收集的总能量为45.46 kJ,为传统实验方法的6~7倍。可见,路面集热实验需要考虑不同交通流量与环境温度的路面,所输出能量可满足不同功耗需求的电子测量设备,可用于电子设备数据采集等领域。     

General circuit equation formulation method for simulation of a power electronic system

This paper proposes a general circuit equation formulation method by generalizing the conventional modified nodal analysis (MNA) method. The method consists of two equation types; one is conversation equations which express a conservation law in each physical system like Kirchhoff's law for an electrical system and the other is constraint condition equations, for example, signal flow relations in a control system. Therefore it is possible to analyze a mixed physical system generally by formulating equations simultaneously with node variables of systems and necessary constraint equations. MNA has special features such that it can express contributions of each element or component to the equations simply and clearly by a so‐called stamp. This paper derives how to express the contributions and get a stamp for the equations. A stamp is flexible and not unique and dependent on purposes. It is possible to select a stamp for each element to be compatible with ones by the tableau method. A prototype simulation program is developed and validated for four application examples which are selected to show how the proposed method works. It is possible to simulate a power electronic system generally by developing such a simulator which can handle general stamps from input data information flexibly. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 152(2): 58–65, 2005; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20048     

热成像系统空间分辨率退化建模及仿真

图像退化是图像恢复和重建的基础,根据热像仪成像系统的各构成环节(光学系统、探测器、电子线路),针对基于热像仪调制传递函数(MTF)的建模仿真方法对红外图像的空间分辨率退化模型进行研究。将利用MTF数学模型计算出的参数和实验室实测参数进行了对比分析,并利用实测数据进行了一维和二维FIR滤波器的设计从而实现了基于MATLAB的热像仪空间分辨率特性仿真。最后,使用一副仿真标准四杆靶标的一般灰度图像作为标准输入,验证了所设计滤波器对实际热像仪空间分辨率特性的逼近程度。     

大功率LED热阻测试系统的开发

LED照明已成为21世纪最引人注目的新技术领域之一,其中的大功率LED更是能适应普通照明领域的需要。然而结温和热阻制约着大功率LED的发展。大功率LED热阻测试技术的开发有利于LED在散热技术上的完善,有助于大功率LED实现迅速发展和更为广泛地应用。本文叙述了利用动态电学测试方法测量大功率LED热阻和结温的原理、测量方法,并基于此开发了热阻测试系统SHU-THERM-1。通过对比实验,证明本热阻测试系统能实现对单个大功率LED稳态热阻的自动且准确测量,精度较高,稳定性好。     

热电池热模拟研究

简要介绍了使用ANSYS对热电池进行热模拟的流程,并针对具体的热电池进行了初步分析。通过对比,模拟结果与实测值基本吻合,说明热模拟对电池热设计具有指导意义。     

基于FPGA的惯性导航系统设计

本文采用FPGA开发了一种嵌入式低成本的惯性导航系统,通过对硬件结构的描述分析了系统中各个电路模块的功能,给出了各个模块的实现方法.结合惯性器件的接口方式,给出了FPGA接口的实现方法,实现了NIOS2集成开发环境下获取惯性器件的C程序.最后,实验证明本方案可行.     

航天电子设备多余物自动检测系统的研制

多余物的存在是影响航天电子设备可靠性的重要因素。针对现有检测装置多余物检测精度低且不能实现转台自动控制的问题,研制了基于电机驱动转台的航天电子设备多余物自动检测系统。重点介绍了该系统的硬件设计和软件设计,硬件设计部分主要包括机械装置、驱动控制电路、加速度反馈电路和数据采集电路的具体实现,软件设计部分主要介绍了该系统的软件功能和核心算法。实验表明,该检测系统实现了转台的自动控制,并且多余物有无检测准确率和多余物材质识别准确率均达到设计指标。     

机载电子设备故障诊断专家系统的设计与实现

针对航空机载电子设备故障知识日益膨胀导致的故障诊断系统效率低下、难以快速有效地进行电子装备维护的问题,提出了一种新的、基于专家系统的机载电子设备故障诊断系统。分析了专家系统的原理和结构,研究了一般产生式规则与模糊产生式规则相结合的知识表示方法及精确推理与模糊推理相结合、基于规则推理、案例推理、模型推理及混合推理的推理机制。以Delphi7．0和Oracle9i为开发环境,开发了该专家系统。系统能快速分析故障现象,列出可能的故障原因,输出故障报告,提供故障处理指导。研究表明,新系统具有更高的效率、并且诊断结论也更可靠、可维护性也更好,在实际的航空机务维护工作中取得了良好的效果。     

电子电力变压器原理和仿真研究

电子电力变压器EPT(Electronic Power Transformer)是采用电力电子变换技术实现电力系统中的电压变换和能量传递的一种新型变压器。阐述了EW的基本理论,并对一种新的EPT实现方案进行了稳态特性仿真,以及4种情况下的动态特性仿真。结果表明,EPT可以保证原副方良好的电压、电流波形,具备良好的控制特性,并且具有电能质量调节器的功能,可以作为一种新型的电能质量调节装置。