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二十一世纪以来,无线电能传输技术进入飞速发展阶段,相关的理论研究、创新实验以及应用推广都有了长足的进步,随着全球能源互联网的提出和构建,相关技术在未来会有更大的发展潜力和应用价值。本文从无线电能传输技术的发展历史出发,阐述了无线电能传输的诞生与发展;其次重点梳理了磁场耦合式、电场耦合式、微波式、激光式和超声式五种不同的无线电能传输技术在国内外近20年的关键研究动态;然后面向电力系统、交通运输、航空航天等领域,归纳展望了具体的应用场景;最后针对不同的无线电能传输技术分别讨论了各自面临的主要技术挑战。 相似文献
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为进一步提高铜钨合金(质量分数为30%的铜和70%的钨)二电极自击穿气体开关的性能,在干燥空气为绝缘气体、气腔温度最高达80℃、不可换气的有限密闭腔体(1.2 L)内,以及30 kV自击穿电压、75 kA通流能力、0.1 Hz重复频率且工作寿命达至少5 000次等极端工作条件下,实验研究了电极烧蚀量、表面烧蚀特性随放电次数的变化,进而分析了开关工作性能及失效原因。结果表明:阴极电极头烧蚀更为严重,电极烧蚀率为6.3×10-6cm3/C,阳极电极头的电极烧蚀率为5.5×10-6 cm3/C,阴、阳极电极头表面均存在大量蚀坑、凸起和裂纹;自击穿电压呈现较明显上升趋势,5 800次放电时加压至45 kV开关未击穿,判定开关失效;聚四氟乙烯绝缘子表面损失大量氟元素并新增铜、钨等元素。因此推断开关失效的主要原因为在密封腔体、大电流条件下,电极烧蚀的喷溅产物与绝缘子表面发生复杂化学反应并生成强电负性气态产物,造成开关自击穿电压骤升。 相似文献
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为了提高聚丙烯(PP)的导热性能,扩大其使用范围,采用价格低廉的商用石墨对PP进行改性,利用转矩流变仪制备了PP/石墨导热复合材料。研究了粒径为2μm和20μm的石墨及其复配对复合材料热导率及力学性能的影响。结果表明,复合材料的热导率随着石墨用量的增加而显著增大,20μm石墨填充的复合材料热导率高于2μm石墨填充的复合材料;由于石墨的各向异性,层内热导率远高于层间热导率;将两种粒径的石墨复配,固定石墨总质量分数为40%,当2μm石墨与20μm石墨质量比为1︰5时,复合材料层间和层内热导率达到最大,分别为1.125 W/(m·K)和2.897 W/(m·K),比相同用量下单一2μm石墨填充PP分别提高了121%和61%,比单一20μm石墨填充PP分别提高了3.6%和20%。随石墨用量增加,单一粒径石墨填充的复合材料拉伸强度和弯曲强度呈现先减小后增大的趋势,随复配填料中20μm石墨用量增加,复配填料填充复合材料的力学性能呈下降趋势,但弯曲强度变化不大,拉伸强度也在10 MPa以上。 相似文献
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<正>随着能源需求的不断增长和环境问题的日益凸显,经济社会发展对于清洁可持续能源的需求愈发增加。在此背景下,微电网综合能源系统成为了实现能源高效利用和可再生能源大规模应用的重要途径。微电网是由可再生能源发电设备、传统能源发电设备以及储能系统组成的小型电力系统,可以实现自给自足的能源供应,并更好地整合可再生能源和传统能源,减少对传统电网的依赖。然而,微电网的综合能源系统规划和电网协同运行优化面临着一系列的挑战和问题,诸如综合能源系统规划中, 相似文献
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开关自击穿放电过程中高温电弧等离子体将对电极材料产生不可避免的烧蚀作用,电极熔融、喷溅并在高温大电弧作用下与绝缘子材料、绝缘气体等发生一系列复杂多变的化学反应,生成烧蚀产物附着于绝缘子表面,造成绝缘性能降低乃至失效。针对聚四氟乙烯绝缘子材料在大电流气体火花开关中满足长寿命要求条件下,共计进行20 000次自击穿放电实验,主要采用X射线光电子能谱仪与气相色谱仪作为检测手段,研究自击穿放电过程中固态与气态烧蚀产物的化学成分研究。研究表明:阳极、阴极绝缘子烧蚀产物成分相近;绝缘子内、外表面固态烧蚀产物的化学成分近似而含量却大不同;阳极与阴极绝缘子内外表面均损失大量氟元素,绝缘子外表面氟元素损失更为剧烈;气态产物中可检测到四氟化碳气体CF4,虽含量较少但因其强电负性,亦将对开关绝缘性能与工作性能造成较显著影响等。 相似文献
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我国农村清洁能源开发潜力较大。经测算,我国农光互补、渔光互补、屋顶光伏等复合光伏利用模式的总开发潜力可达120亿kW,年发电量达14.4万亿kW·h。光伏发电可以作为我国农村能源系统的电量主体。生物质综合利用具有重要战略意义,能够解决农村废弃物的污染问题,每年能源化利用的生物质总量可超过20亿t标煤。我国农业生产和农村生活须要加快电能替代进程,预计2050年我国农村耗电量将达2万亿kW·h。未来我国农村能源系统将呈现“百分百清洁能源+生物质规模化利用+高电气化率”的特征。测算结果表明,我国农村能够以100%清洁能源满足能源需求,实现农村能源系统零碳排放,具备较高的环境效益。 相似文献
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电辅助制造(EAM)是一种前景广阔且发展迅速的金属加工方法。低压大电流脉冲电源是EAM中的关键子系统之一,需要进行合理设计以应对EAM场景下器件瞬态温度变化大的情况。提出了一种基于器件级电热建模的低压大电流脉冲电源的模型设计方法。首先,通过器件级有限元仿真得到了关键部件的热应力,并提出了一种简化的热建模方法,以减轻有限元模拟的计算负担,得到脉冲电流作用下的动态热剖面。其次,基于热模型,研究了电流脉冲持续时间对MOSFET最高温度和温度变化的影响。最后,以10 V/500 A脉冲电源为例进行了理论分析和验证。研究结果有助于EAM应用中脉冲电源的优化设计。 相似文献