极区集成式光伏供电装置结构设计与分析

太阳能独立供电是解决南极野外长周期观测活动供电问题的重要途径之一。针对极区特定环境,设计了一种基于集装箱的可移动光伏供电装置。首先,构建了在结构集成化约束条件下光伏组件斜面上太阳辐射量计算模型,确定了光伏组件最优安装倾角;其次,利用CFD （computational fluid dynamics,流体动力学）方法分析了在最优安装倾角、不同风向角时光伏组件的风载荷,并确定了光伏组件的典型风载荷工况;最后,通过有限元方法分析了在典型工况下光伏支架的力学性能。结果表明,对于集成式双排光伏组件,上、下排光伏组件的最优安装倾角分别为29°、39°。光伏组件存在3种典型工况：当风向角为20°时,2排光伏组件均受到下压作用;当风向角为120°时,一排光伏组件受下压作用,另一排受上抬作用;当风向角为140°时,2排光伏组件均受到上抬作用。在3种典型工况下,光伏支架的最大应力为103.93 MPa,安全系数达2.98,满足强度要求;2排光伏支架铰接处的变形较大,最大值为4.33 mm;支架变形分布受风向影响较大,其中来风侧变形量达3.7 mm,另一侧变形量小于1 mm。研究结果可以为解决极区野外长周期独立观测活动的电能供给问题提供一定的参考。     

中国南极中山站太阳能资源及光伏阵列最佳倾角研究北大核心CSCD

针对极区太阳能资源开发利用问题,文章研究了南极中山站地区太阳辐射的逐月、逐日分布情况,分析了太阳能资源状况;建立了适合极昼环境条件的斜面太阳辐射计算模型和中山站地区光伏阵列最佳倾角分析模型;确定了光伏阵列的最佳倾角。研究结果表明:夏季中山站地区太阳能资源较为丰富,在分析光伏阵列倾角时应重点考虑3月份和9月份的太阳辐射量;最佳倾角为64°,光伏阵列的前后距离应不低于8.7 m。     

一种应用于桥载设备监控网络CSMA/CA机制算法

在机场桥载设备在线监测管理网络的现场应用测试中,针对网络突发事件中高优先级节点传输延时长,节点能耗利用率低的问题,采用基于优先级调度策略思想的网络节点能量优化机制,对网络MAC层协议中的CSMA/CA算法参数做出调整,达到数据快速传输的目的,利用NS2软件进行网络仿真,结果表明该方法提高了高优先级节点的信道访问率,均衡了网络能耗并延长了网络生命周期.     

一种小型直流电机控制系统硬件设计方案

设计了直流电机转速闭环控制系统的硬件电路,通过STC12C5A单片机输出PWM信号,驱动L298N功率变换模块,实现对电机电枢电压的控制.设计了系统电源电路,单片机系统显示及键盘接口电路,系统驱动电路,速度检测电路,进行了直流电机的驱动实验.实验结果表明,所设计的直流电机转速闭环硬件系统具有良好的控制性能,有一定工程应用价值.     

一种应用于机场廊桥监控网络的路由算法

针对民航机场廊桥监控网络在机场停机坪现场测试中暴露的网络节点过早死亡、网络生命周期短的问题,对该系统无线网络架构中路由层算法进行优化,采用基于剩余能量和位置的改进LEACH算法,根据网络环境的因素综合考虑节点剩余能量、网络平均剩余能量以及节点位置,分步选出最优簇头,同时,采用能量估算方法确定网络平均剩余能量,达到均衡网络能耗且延长网络生命周期的目的.最终利用Matlab软件对民航机场廊桥监控管理系统建模仿真,仿真结果表明：提出的算法比网络原有路由层LEACH算法在均衡网络能耗和提高网络生命周期上均具有优越性.     

南极中山站30 kW光伏发电系统工作特性研究

研究南极中山站地区太阳辐照度和环境温度的联合分布情况,确定极端环境条件;建立不同辐照度和温度条件下光伏电池I-V特性分析模型,分析极端条件对电池发电特性的影响;研究确定2种30 kW光伏发电阵列方案,并对光伏阵列的发电性能进行仿真分析.研究结果:极区环境对光伏组件的发电特性有较大影响,在倾角、辐照度和环境温度等因素影响...