基于复合式抛物面聚光器的LED反光杯建模研究

针对复合式抛物面聚光器(CPC)无法在TracePro软件中直接建模的不足,结合TracePro软件特点,对CPC关键参数进行了分析,通过数学模型对参数之间的几何关系进行了推导,得出了计算公式,实现了CPC在TracePro中的建模。将CPC设计成反光杯应用于LED灯具中,可方便地进行光学模拟和分析,进而有效地缩短产品开发周期和开发成本。为CPC设计提供了数学依据,通过建模验证了该方法的可行性,有效提高了设计效率。结果表明,用通过该方法设计出的CPC做成的LED反光杯,可以极大地提高灯具的发光效率。为其在照明领域的发展应用提供了更好的使用价值和前景。     

用于太阳模拟器光束调制的复合抛物面反射器设计

积分球出射光在远距离处的大辐照面上辐照均匀性及辐照度受出射光角度影响较大。针对这一问题,提出将复合抛物面聚光器逆用为复合抛物面反射器的积分球出射光角度调制方法。首先,研究复合抛物面反射器光束调制原理并推导抛物线方程;其次,分析复合抛物面反射器的参数对辐照面辐照均匀性及辐照度的影响,确定复合抛物面反射器的发散角与截取比等尺寸参数;最后,建立发散式太阳模拟器光学系统模型并仿真。仿真结果表明：复合抛物面反射器将积分球出射光半角由82°调制为25°;在太阳模拟器有效辐照面Φ1000 mm内,与未使用复合抛物面反射器相比,当复合抛物面反射器的截取比为20%时,辐照均匀性提高了0.24倍,为97.30%,辐照度提高了5.1倍,为553.54 W/m2,实现了远距离处高辐照均匀性的大辐照面模拟。     

钒电池复合电极的制备及性能研究

为了提高钒电池电极的电化学活性,以聚乙烯为基体材料,炭黑、石墨、碳纤维为导电填料制备导电塑料板,用二次回归正交旋转组合设计对制备导电塑料板的原料含量建立数学模型y=0.5872–0.0309x1–0.237 0x2+0.032x3+0.0732x4+0.0566x22;将所制导电塑料板与经阳极氧化处理的石墨毡热粘结成复合电极。结果表明:导电塑料板的电阻率可达0.037.cm,抗拉强度可达67.3MPa,且稳定性良好。所制复合电极具有较好的电化学活性,用其组装单电池,在20×10–3A/cm2的电流密度下,电池的能量效率为77.8%,电压效率为79%,电流效率为98.5%。