基于太赫兹技术的锂电池电极涂层质量检测

为了对锂电池的电极涂覆层材料厚度以及均匀性进行无损检测,弥补传统检测方式辐射性强、对检测人员伤害大以及太赫兹远场成像分辨率低的缺点,设计研制了一套测量探头能够灵活移动的太赫兹近场光谱检测系统。采用太赫兹微米探针和利用近场技术对涂覆层进行探测,实现了微米级检测。检测结果表明,本系统能够发现传统β射线和X射线等检测手段无法识别到的厚度不均匀缺陷,可为锂电池电极涂覆层的质量检测提供一种高分辨率的、快速的太赫兹无损安全检测手段。     

超级电容在直流操作电源系统中的应用

超级电容(双电层电容器EDLC)是一种新型储能元件,其与蓄电池相比具有一定的互补性.利用超级电容(或与蓄电池一起)构成直流操作电源系统中的储能部件,可以解决蓄电池直流操作电源系统中存在的问题,提高电源系统的可靠性和可性.本文针对超级电容的以上特性,提出了超级电容在直流操作电源系统中的多种应用方案.     

张力板辊涂的弹性流体动力模型研究

张力板辊涂系统广泛应用于钢铁行业的彩涂板生产中,它利用涂料与张力板间的弹性流体动力作用来传递涂料,并将涂料均匀涂覆在张力板上.其优点是可以获得非常薄的涂料层,且机械部份误差对系统影响小.通过分析张力板辊涂过程,建立了弹性流体动力模型(模型包括控制流体流动的Navier-Stokes方程,以及模拟张力板变形的圆柱薄壳近似模型等),得出了涂覆辊速度与流场压力关系、涂覆辊速度与涂膜厚度关系等.     

超级电容充电策略研究

超级电容是一种绿色环保的电化学电容器,其充电过程受内阻和有效电容等诸多因素的影响,对其充电方法进行研究,在以后的工程应用中具有重要的意义。采用二阶段充电模式对其充电,控制电路以TMS32芯片为核心,通过检测超级电容的端电压,送入DSP进行分析和处理,得到相对应的PWM控制信号来控制主回路开关管（IGBT）的开通和关断,从而改变充电电流的大小,实现超级电容的智能充电。     

电容测微在印刷机墨层厚度在线监测中的应用

介绍了一种使用电容传感器在线监测印刷机橡皮滚筒上墨层厚度并进行自动控制的方法,设计了一个由电容传感器检测为主的在线监测系统。当印刷机运转时,实时监控橡皮滚筒上的墨层厚度,并转化为印品上的墨层厚度。当超限时,系统发出警报提示,并可通过改变印刷压力改变墨层厚度,实现了印刷机墨层厚度监测的自动化。     

刮刀刃口涂覆工艺参数实验研究

介绍了刮刀在油墨印刷中的作用和刮刀刃口涂覆生产工艺,对刮刀刃口涂覆工艺参数进行了实验研究,得出了各工艺参数与涂覆层厚度关系。     

防渗碳镀铜工艺的改进

对钢铁局部表面防渗碳镀铜是几十年来行之效的工艺方法,在航空工业、汽车工业、农业机械工业等(齿轮、液压件)应用较广泛。生产实践表明,传统的防渗碳镀铜工艺可作如下改进:控制镀层厚度、无氰镀铜、双极性镀铜,改进的效果均较好。控制镀层厚度防渗碳镀铜主要起着把基体表面与热渗介质隔离的作用,保护层应具有良好的致密性,耐热性,化学稳定性及与基体良好的结合力,特别要有一定的厚度。一般镀铜厚度视渗碳层深度而定。但铜层厚度越厚,电镀时间越长,因工件形状和电镀过程中电流密度分布不均等因素,结果使工件的尺寸精度和几何精度大大降低,成为防渗碳镀铜的难题之一。通过生产验证,10微米氰化镀铜层可以达到防渗碳的目的,为了可靠起见,控制防渗碳镀铜厚度为15～20微米。由于镀铜厚度的减薄,可提高生产效率50％以上,降低电镀材料消耗和节约水、电、气     

大功率COB-LED荧光粉微涂覆过程建模与控制

针对大功率COB-LED荧光粉微涂覆过程中工艺参数对涂层厚度的影响,以LED基板上的涂层厚度和均匀度为目标,采用均匀设计的实验方法,对雾化气压、涂覆时间、喷头高度等影响涂覆效果的主要参数进行了实验研究,并应用实验数据进行非线性输入回归得到了关于工艺参数的涂覆控制模型。实验结果表明:(1)雾化气压、涂覆时间对涂层厚度存在耦合作用,喷头高度与涂层厚度成负相关;(2)雾化气压、喷头高度对均匀性存在耦合作用,涂覆时间与均匀性无关。揭示了涂覆工艺参数之间的耦合作用,并在COB-LED荧光粉微涂覆过程中提供参数调节和控制的依据,在提高涂覆一致性的同时提高了生产效率。     

地铁混合储能系统及其功率动态分配控制方法

针对城市地铁制动能量瞬时大功率、短时大能量等引起的牵引网电压安全问题,提出采用超级电容-锂电池组成双DC/DC架构的混合储能系统进行制动能量吸收。通过引入制动电阻辅助分流,研究采用电压分级的方法实现混合储能系统中超级电容、锂电池以及制动电阻的启停控制;同时根据一阶低通滤波法以及基于超级电容荷电状态的动态滤波常数调整方法,优化超级电容组和锂电池组的输出功率,并在MATLAB中搭建了仿真模型。仿真结果表明该控制方法可以有效抑制牵引网电压的波动,同时提高了混合储能系统整体性能和性价比。     

基于神经网络预测控制的节能电梯能量管理

随着电梯的日益增多,电梯节能问题引起越来越多的关注。针对节能型电梯中超级电容的储能管理问题,提出一种基于神经网络预测控制策略的新方法来动态预测电梯运行中所需的能量。首先根据电梯当前停层、目的停层以及载荷信息,建立反向传播神经网络(BPNN)模型并通过样本训练确定各神经元的权值和偏置值,然后利用该模型在线预测电梯每个行程吸收或回馈的能量,据此调节超级电容的平衡电压实现提前储能/泄能,补偿电梯运行过程中所需的尖峰功率。此外,根据电梯载荷和行程信息动态调整超级电容的平衡电压,可以充分利用超级电容的能量存储空间,在某些行程下除了补偿尖峰功率,还能够补偿一部分额定功率,优化网侧整流器的功率容量。最后通过MATLAB/Simulink搭建的仿真平台和实验样机验证了本方法的可行性。     

用于燃料电池汽车的双向DC-DC变换器

燃料电池在能量转换过程中随着电流变化电压波动较大,需要在燃料电池上并联一个超级电容来稳定输出电压。超级电容作为辅助储能模块通过双向DC/DC变换器与直流母线连接,能够有效改善燃料电池输出特性。利用移相全桥-倍流整流双向DC/DC变换器实现燃料电池和超级电容间的能量传递,制作样机并取得预期结果 。     

氩弧焊技术应用于制备机械耐磨涂覆层工艺开发

采用钨极氩弧焊机作为氩弧熔覆设备,以合金粉末作为预敷材料,利用焊接技术可制备出耐磨涂覆层。将耐磨涂覆层应用于钢铁材料,可使熔覆层与基体之间结合紧密,组织均匀致密、无裂纹、无气孔。显微硬度测试结果表明,试样样品的显微硬度增大,显微硬度与涂覆层厚度正相关。磨损测试结果表明：载荷为40 N时,Fe0涂覆层和Fe1涂覆层的耐磨性较基体分别提高了3.22倍和4.03倍;载荷为60 N时,Fe0涂覆层和Fe1涂覆层的耐磨性较基体分别提高3.13倍和3.64倍。可见,耐磨涂覆层能有效提高机械构件的耐磨性。     

涂覆高折射率树脂薄膜的聚合物波导传感器的制备

倏逝波的强弱决定了波导型倏逝波传感器的探测极限。在波导表面涂覆一层高折射率树脂薄膜,提高光波导外倏逝波的占比。高折射率薄膜的涂覆可以大幅度改变波导中的光场分布,并提高倏逝波强度。通过研究不同折射率下倏逝波占比与镀膜厚度间的相互关系,得到了不同折射率下的覆膜最佳厚度。通过激光诱导波导自成型技术在聚合物波导上涂覆了一层折射率为1.6,厚度为300 nm的树脂薄膜。光谱测量结果表明,经过薄膜涂覆后,传感器对罗丹明B水溶液的吸收检测极限提高至1×10^-9 g/mL,比未覆膜传感器高了10倍。该传感器成本低、体积小、制作简单、灵敏度高,在各个领域都拥有广阔的应用前景。     

过渡金属材料的电化学储能性能分析

超级电容器属于一种储存电化学能量的设置,充电迅速,使用周期长,可将电化学电容划分为双电层电容与赝电容,相比双电层电容器,赝电容超级电容器具有相对较高的能量密度。过渡金属氧化物与氢氧化物是一种不可或缺的赝电容器电极材料。为使赝电容器性能更为突出,许多研究集中在过渡金属氧化物电极材料与氢氧化物电极材料。具体分析了过渡金属材料的电化学储能性能,希望借此详细地阐述电化学储能性能,了解过渡金属材料的这种性能,结合这种材料的性能,有效利用。     

海上风力发电机变桨系统超级电容的容量检测方法研究

对海上风力发电机变桨系统超级电容的容量进行及时准确的检测,是风力发电机在发生故障时能进行安全停机的前提。传统变桨系统超级电容的容量检测方法主要是恒流充放电检测法,但传统的检测方法检测结果误差较大,为此,对传统的检测方法进行了改进,并进行了实验。实验结果表明,改进后的检测方法具有检测精度高、速度快等优点,能够在非恒流的条件下对超级电容的容量进行检测。     

基于LabVIEW的MOS电容高频C-V特性测试平台研究

文中介绍了一种基于LabVIEW的MOS电容C-V特性测试仪.该测试仪采用二次滤波(滤波-放大-滤波)替代传统的变频放大技术;通过数据采集卡对检测结果进行数据采集,然后通过计算机处理,并用LabVIEW编程输出结果,同时通过数据采集卡的输出来控制待测MOS电容两端电压的变化,从而实现对MOS电容的准确测量.     

可测量法向力和剪切力的带屏蔽软体电容传感器

软体电容传感器因其高柔顺性和高灵敏度等特征在人机交互、可穿戴设备和软体机器人中有很好的应用前景,然而电容检测很容易受到外界电磁场的干扰,因此提出了一种带屏蔽的软体电容传感器。为了能够同时检测法向压力和剪切压力,设计了一种三电极的双电容结构,同时在传感器上下表面添加屏蔽层来屏蔽外界电磁场干扰。为解决因屏蔽层变形产生的寄生电容对检测电容的影响,提出了一种刚度分层的方法,电极之间的电介质感知区域采用一种厚度仅约0.6mm的硅胶海绵结构,而电极和屏蔽层之间采用实心硅胶,从而保证按压传感器时感知区域的变形远大于屏蔽层。实验结果表明,传感器可以同时检测法向压力和剪切压力的变化,法向灵敏度可达到0.12kPa^-1,单位剪切压强的电容变化达10fF,与不带屏蔽的传感器相比,该传感器可将交流高压(1400 V)电场引起的噪声减小到9%。这种带屏蔽的传感器在电吸附皮肤、软体机器人、可穿戴医疗设备等电磁干扰较强的环境中具有潜在的应用价值。     

基于风力发电的微电网电源配置研究

针对微电网电源配置过程中的经济性与供电可靠性问题,对分布式电源的配置进行了研究。以微电网的年均费用值为目标函数,以风机数量、储能元件数量为优化变量,以微电网的可靠性为约束条件,通过遍历算法求最优解,得到了微电网的电源配置方案。采用蓄电池、超级电容混合储能方案,以发挥蓄电池能量密度高、超级电容功率密度高的优势,从而减少了配置成本;采用改进的邻域均值滤波法在超级电容和蓄电池之间进行了功率分配,该控制策略能够减少超级电容充放电循环过程中的能量累积,从而提高了微电网的可靠性。最后基于Matlab平台编程实现容量配置算法,对算例进行了配置。研究结果表明,该算法可以在保证可靠性的前提下,得出了较为经济的配置方案,为小型微电网电源配置提供了新的思路。     

锂离子电池组装配过程硅橡胶涂覆量化控制的研究

锂离子电池具有可测性强、比能量高、寿命长等特点,已经在运载火箭、武器等领域大量应用。目前,军用锂电电池组要求具有高抗力学性能和较好的散热性能,在锂离子电池总装配过程中大量使用GD414硅橡胶进行涂覆黏结。然而,大量产品对硅橡胶的涂覆质量都没有具体的规定,均为人工手动涂覆,涂层质量不可控。涂胶量过大则容易造成产品重量超标、胶液溢出,涂覆量过少或不均匀又会导致有效涂覆面积减少、边缘起翘等。本文针对上述问题设计了一种环氧板/泡沫板的硅橡胶涂覆装置对硅橡胶涂覆过程进行量化控制,通过实际对比结果表明,采用硅橡胶涂覆装置获得的涂覆层厚度均匀且全面,该涂覆装置可以在未来生产装配过程中大量推广应用。     

超级电容在工程机械中的应用研究

超级电容是近年发展起来的一种新型储能单元,广泛应用于汽车行业,并逐步向工程机械领域扩展.在分析超级电容本身结构的基础上,推导出了其应用设计中容量、等效串联电阻、串并联个数的计算公式,根据超级电容的本身特性并结合超级电容建立了超级电容的数学模型.最后,结合推土机混合动力驱动单元实例,建立了超级电容的MATLAB/Simulink模型,并对其进行了仿真研究.