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新能源锂电池灭火实验教学平台设计与实践
1
作者 颜龙 王俊怡 +2 位作者 万里添 徐志胜 国巍 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第12期129-133,共5页
为满足消防工程专业对新能源安全领域培养创新型人才的需求,结合人才培养与育人理念,设计并搭建了一套兼具安全性与高拓展性的锂电池灭火实验教学平台。该平台由热失控实验模块与灭火实验模块组成,具备热失控诱发、火灾过程观测及关键... 为满足消防工程专业对新能源安全领域培养创新型人才的需求,结合人才培养与育人理念,设计并搭建了一套兼具安全性与高拓展性的锂电池灭火实验教学平台。该平台由热失控实验模块与灭火实验模块组成,具备热失控诱发、火灾过程观测及关键火灾参数测量等功能,可用于开展不同工况下锂电池热失控行为与灭火特性的综合实验,并定量评估细水雾等灭火技术对锂电池火灾的抑制效能。该平台有效支撑了锂电池火灾及其灭火技术相关实验教学内容的实施。 展开更多
关键词 实验教学 锂电池火灾 细水雾灭火 火灾防控
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基于混合算法的温差发电系统最大功率跟踪控制研究
2
作者 刘新宇 李格 +3 位作者 李继方 徐斌 刘洁 王堃阳 《太阳能学报》 北大核心 2025年第8期606-611,共6页
在研究最大功率点跟踪控制策略的基础上,搭建温差发电系统仿真和实验模型,研究两种控制策略下温差发电系统的实际输出功率。结果表明:在功率振荡显著、脉冲电压大的问题上,混合CVT&GA下系统输出最稳定,功率振荡程度最小。恒定电压... 在研究最大功率点跟踪控制策略的基础上,搭建温差发电系统仿真和实验模型,研究两种控制策略下温差发电系统的实际输出功率。结果表明:在功率振荡显著、脉冲电压大的问题上,混合CVT&GA下系统输出最稳定,功率振荡程度最小。恒定电压法和混合CVT&GA中发电效率均可达99.2%以上,两种控制策略下的系统输出均在0.1 s前可达到稳定状态。 展开更多
关键词 温差发电 最大功率跟踪控制 遗传算法 超调扰动 系统稳定
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非均温热电转换系统瞬态多模块建模及参数影响规律研究
3
作者 王伟 张敏 +4 位作者 王东杰 左正兴 贾博儒 朱兴壮 尹千 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第9期915-924,共10页
热电转换系统在运行时具有瞬时响应快、温度不均匀的特性,在分析其结构与工作原理的基础上,提出一种基于有限容积法的瞬态非均温多模块建模方法.根据热能传递过程将系统划分为多个计算单元,利用热阻描述热量传递.在计算单元内根据能量... 热电转换系统在运行时具有瞬时响应快、温度不均匀的特性,在分析其结构与工作原理的基础上,提出一种基于有限容积法的瞬态非均温多模块建模方法.根据热能传递过程将系统划分为多个计算单元,利用热阻描述热量传递.在计算单元内根据能量守恒建立系统内各部分间瞬态能量传递方程,模型充分考虑热电转换系统温度不均匀性、热电转换器件物性参数等影响因素.开展相同条件下样机台架实验,对温度、输出功率、电流、电压进行比较分析验证模型误差在允许范围.最后基于模型对输入边界条件及负载对系统输出性能的影响进行分析.结果表明,高温气体温度对器件热端温度影响最大;冷却水温度对输出功率影响最大;改变负载可以改变器件热端温度,且在负载比为1.1时功率达到最大. 展开更多
关键词 热电转换 瞬态模型 非均温 有限容积法 能量传递
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Pb、Cd掺杂对GeTe材料热电性能和稳定性的改善
4
作者 陈媛媛 阎勇 侯旭峰 《电源技术》 北大核心 2025年第1期226-230,共5页
以GeTe合金为研究对象,通过掺杂Pb元素形成GeTe-PbTe固溶体合金,拓宽相变温区,提高材料长期工作稳定性的同时提升热电性能。为进一步提升材料热电性能,在GeTe-PbTe固溶体合金中掺杂Cd元素,通过熔炼、真空热压、退火结合工艺制备了(GeTe)... 以GeTe合金为研究对象,通过掺杂Pb元素形成GeTe-PbTe固溶体合金,拓宽相变温区,提高材料长期工作稳定性的同时提升热电性能。为进一步提升材料热电性能,在GeTe-PbTe固溶体合金中掺杂Cd元素,通过熔炼、真空热压、退火结合工艺制备了(GeTe)_(0.91-x)(CdTe)_(x)(PbTe)_(0.09)合金系列样品,当x=0.04时,在773 K温度条件下获得最大热电优值(ZT)为1.72。测试了GeTe合金、(GeTe)_(0.91)(PbTe)_(0.09)合金、(GeTe)_(0.87)(CdTe)_(0.04)(PbTe)_(0.09)合金的工作稳定性,结果表明:同时掺杂Pb、Cd元素后,可显著提高GeTe合金的工作稳定性,与N型PbTe材料组成的温差电单偶最大输出功率年衰减率仅为3.11%。 展开更多
关键词 Pb掺杂 Cd掺杂 热电性能 稳定性
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基于CFD的蛇形液冷通道散热性能数值模拟研究 被引量：1
5
作者 王哲 曹丽娜 +1 位作者 李绍松 朱娟 《长春工业大学学报》 2025年第1期48-54,共7页
为了提升锂电池液冷系统的散热性能,以18650型锂电池模组为研究对象,建立蛇形液冷通道散热模型,利用计算流体动力学(CFD)分析方法研究流道高度、流道数量及流道当量直径对液冷散热性能的影响。结果表明,液冷通道的散热效果随着流道高度... 为了提升锂电池液冷系统的散热性能,以18650型锂电池模组为研究对象,建立蛇形液冷通道散热模型,利用计算流体动力学(CFD)分析方法研究流道高度、流道数量及流道当量直径对液冷散热性能的影响。结果表明,液冷通道的散热效果随着流道高度的增加而提升;冷却液流道总横截面积不变时,增加流道数量不能提升散热性能;当冷却液与液冷板换热面积不变时,液冷系统的散热效果随着流道当量直径的增加而提升。研究结果可为纯电动车用锂电池液冷散热系统结构优化设计提供参考。 展开更多
关键词 18650型锂电池 蛇形通道 液冷系统 散热性能 热管理
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双层水槽温差发电装置设计及输出特性研究
6
作者 林春丹 周露露 +4 位作者 张万松 杨振清 安峰辰 刘洪辰 杨东杰 《大学物理实验》 2025年第5期46-51,共6页
温差发电是热电效应的重要应用之一,设计和制作温差发电装置并研究其输出特性,对优化温差发电器件或系统的应用效果具有重要意义。针对温差发电技术应用领域的研究需求,该文设计并制作了一套双层水槽的温差发电装置。该装置外层水槽利... 温差发电是热电效应的重要应用之一,设计和制作温差发电装置并研究其输出特性,对优化温差发电器件或系统的应用效果具有重要意义。针对温差发电技术应用领域的研究需求,该文设计并制作了一套双层水槽的温差发电装置。该装置外层水槽利用虹吸现象通入循环水,内层水槽外加电源对水加热,使发电片在温差作用下产生电势差,并通过外接测量电路研究其输出特性。通过设计实验探究了不同条件下双层水槽温差发电装置的输出特性,结果表明:增大温差发电片内外温差,调节发电片连接方式等方法可有效提高发电装置的输出功率。该装置结构简单、灵活度高、制作成本低、安全性高、易于操作,因此可以运用到实验教学中,为温差发电的实验设计提供一定的思路和启发,使学生更好地了解温差发电技术。 展开更多
关键词 温差发电片 温差发电装置 输出特性
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基于ENN-AOSMA算法的集中式温差发电系统最大功率跟踪控制
7
作者 冯璐璐 陈燕 +2 位作者 何鑫颖 张艺博 程源 《太阳能学报》 北大核心 2025年第4期125-132,共8页
针对非均匀温度下集中式温差发电阵列呈现出的非线性多峰值P-V曲线,提出一种改进的最大功率跟踪(MPPT)算法。该算法基于改进黏菌算法结合Elman神经网络,以控制器IGBT占空比为输入、系统功率为输出,建立前馈神经网络,得到输入-输出拟合... 针对非均匀温度下集中式温差发电阵列呈现出的非线性多峰值P-V曲线,提出一种改进的最大功率跟踪(MPPT)算法。该算法基于改进黏菌算法结合Elman神经网络,以控制器IGBT占空比为输入、系统功率为输出,建立前馈神经网络,得到输入-输出拟合曲线。基于拟合曲线,更新边界条件,并通过算术优化算法(AOA)更新黏菌算法(SMA)局部搜索公式,实现快速逼近全局最大功率点(GMPP)。通过启动测试、阶跃温度测试、时变温度测试、准确度分析4个动态算例验证所提算法的有效性和优越性。仿真结果表明,所提MPPT方法不仅追踪速度快,且追踪精度达到99.94%。 展开更多
关键词 最大功率跟踪 温差发电 神经网络 非均匀温度分布
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紧凑型温差发电装置设计与性能研究
8
作者 花锐东 吕志立 +1 位作者 张明会 倪培永 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期47-50,共4页
设计了一种具有2个热端和3个冷端结构的紧凑型温差发电装置,利用Ansys-Fluent仿真软件对热端及冷端的温度场及流场进行了模拟分析,并进行了台架试验。模拟结果表明,随着折流板数量的增加,增强热端的传热效果,但阻力变大,冷端安装翅片能... 设计了一种具有2个热端和3个冷端结构的紧凑型温差发电装置,利用Ansys-Fluent仿真软件对热端及冷端的温度场及流场进行了模拟分析,并进行了台架试验。模拟结果表明,随着折流板数量的增加,增强热端的传热效果,但阻力变大,冷端安装翅片能使流场更加均匀。试验结果表明,热端温度和温差发电片两端温差随着热气流动距离的增加而降低。随着负载的增加,温差发电系统的输出电压不断增大,输出功率先增大后减小。在温差发电片平均温差为41.6℃时,各层间发电片串联时装置最大输出电压为35.03 V,各层间发电片并联时最大输出功率为3.05 W。 展开更多
关键词 温差发电 余热回收 紧凑型结构 数值分析
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高压架空线路接续金具温差取电特性实验研究
9
作者 韩露 应展烽 祖玮 《电源技术》 北大核心 2025年第2期459-466,共8页
针对高压架空线路状态监测传感器的电源瓶颈问题,利用温差发电技术收集线路接续金具热能是一种极具前景的供电方案。明确线路运行条件对温差发电性能的影响是保证传感器可靠供电的重要前提。设计了一种模拟接续金具不同操作条件的温差... 针对高压架空线路状态监测传感器的电源瓶颈问题,利用温差发电技术收集线路接续金具热能是一种极具前景的供电方案。明确线路运行条件对温差发电性能的影响是保证传感器可靠供电的重要前提。设计了一种模拟接续金具不同操作条件的温差发电实验平台,在实验室环境下,分析不同因素对温差发电输出特性的影响,包括负荷电流、环境温度、日照强度、风速和风向等,并进行温差发电功率的回归分析。研究结果表明,温差发电功率与负荷电流呈正相关关系,与日照强度呈负相关关系,随风速和环境温度的增加呈现先增大后减小的趋势,而与风向之间无明显变化规律。该研究为基于温差发电技术的高压架空线路状态监测传感器电源设计提供了重要参考。 展开更多
关键词 高压架空线路 温差发电 状态监测传感器电源 接续金具
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放射性同位素核电源技术与应用展望
10
作者 吕冬翔 李轩 +1 位作者 周天 陈媛媛 《电源技术》 北大核心 2025年第4期699-705,共7页
放射性同位素核电源是通过换能装置将放射性同位素衰变释放的能量转换成电能的一种装置。综述了放射性同位素核源和换能器两大核心部件发展现状:介绍了可用于放射性同位素核电源的钚-238、锶-90、镅-241、镍-63和氚等五种代表性的同位素... 放射性同位素核电源是通过换能装置将放射性同位素衰变释放的能量转换成电能的一种装置。综述了放射性同位素核源和换能器两大核心部件发展现状:介绍了可用于放射性同位素核电源的钚-238、锶-90、镅-241、镍-63和氚等五种代表性的同位素源;依据能量转换方式差异分类详述了多种换能技术与换能器。选用合适的放射性同位素制备的电源具有使用寿命长、不受外界环境约束、免维护等常规电源无可比拟的优势,作为一种自持式电源,放射性同位素核电源在无光、弱光、低温等苛刻环境条件下具有不可替代的作用。论述了放射性同位素核电源在宇航、消费及医疗等领域的应用现状,最后展望了技术发展方向和产品应用前景。 展开更多
关键词 放射性同位素核电源 换能技术 应用及展望
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月球科研站大功率同位素温差电池设计
11
作者 周天 孟海军 吕冬翔 《电源技术》 北大核心 2025年第7期1544-1548,共5页
建立月球科研站能够为我国持续月球探测提供重要工程支撑和平台支撑,促进我国航天技术得到跨越式提升。为月球科研站稳定供能是建立月球科研站的前提之一。能够在无光、寒冷、周期长的月夜环境中稳定提供热能和电能的大功率同位素温差... 建立月球科研站能够为我国持续月球探测提供重要工程支撑和平台支撑,促进我国航天技术得到跨越式提升。为月球科研站稳定供能是建立月球科研站的前提之一。能够在无光、寒冷、周期长的月夜环境中稳定提供热能和电能的大功率同位素温差电池是月球科研站能源系统中的重要一环。针对大功率同位素温差电池体积较大对电池设计和装配带来的难度提升,提出一种模块化大功率同位素温差电池结构设计方法,通过采用集成单一电池模块,再完成多个电池模块集成,最后装入同位素热源的方式完成电池总体装配,可有效提升大功率同位素温差电池系统的设计灵活性和装配便捷性。同时,针对同位素温差电池热电性能耦合的问题,提出了同位素温差电池热电解耦设计方法,可对该型应用起到设计指导作用。 展开更多
关键词 月球科研站 大功率同位素温差电池 模块化 热电解耦
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温差发电技术的研究进展及现状 被引量：97
12
作者 赵建云 朱冬生 +2 位作者 周泽广 王长宏 陈宏 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期310-313,共4页
温差发电技术是一种绿色环保的发电方式,它可以合理利用太阳能、地热能、海洋热能、工业余热废热等低品位能源转化成电能。介绍了温差发电技术的原理,回顾了国内外的研究进展及现状,对温差发电中存在的发电效率低、温差电组件使用寿命... 温差发电技术是一种绿色环保的发电方式,它可以合理利用太阳能、地热能、海洋热能、工业余热废热等低品位能源转化成电能。介绍了温差发电技术的原理,回顾了国内外的研究进展及现状,对温差发电中存在的发电效率低、温差电组件使用寿命短、可靠性不高等问题进行了分析,并提出了解决的办法。同时指出随着热电材料和温差电组件性能的提高,温差发电技术的优势将更加明显,应用前景广阔。 展开更多
关键词 温差发电 热电材料 温差电组件 发电效率 可靠性
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面向用电信息采集系统的双向认证协议 被引量：15
13
作者 赵兵 高欣 +2 位作者 翟峰 陈鹏 王鑫 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2328-2335,共8页
用电信息采集系统涉及计费信息、居民用电隐私等核心数据,对数据的产生、传输及存储等方面具有较高的保密性、完整性和可用性需求。基于国家电网公司的认证授权(certificate authority,CA)系统,利用数字签名和挑战应答思想,并结合MAC动... 用电信息采集系统涉及计费信息、居民用电隐私等核心数据,对数据的产生、传输及存储等方面具有较高的保密性、完整性和可用性需求。基于国家电网公司的认证授权(certificate authority,CA)系统,利用数字签名和挑战应答思想,并结合MAC动态密钥协商及签名校验,提出一种适用于用电信息采集系统的双向认证协议。利用非形式化方法和基于有色Petri网理论的形式化分析方法对提出的协议进行了状态转移分析和安全性论证,证明该协议在能够成功达到预期运行状态的前提下满足多重认证、前向安全及后向安全等安全属性,此外该协议能够在有效抵抗伪造、恶意重放及去同步攻击的情况下实时高效地完成实体认证和动态密钥协商。最后,对该协议在用电信息采集系统中的适用性及有效性进行了分析。 展开更多
关键词 用电信息采集 数字签名 形式化分析 去同步攻击 有色PETRI网 安全性分析
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半导体温差发电器的工作性能优化 被引量：25
14
作者 屈健 李茂德 +1 位作者 乐伟 林泉 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期20-23,共4页
应用有限时间热力学理论分析了半导体温差发电器的工作性能。推导了在内外均不可逆情况下发电器的输出功率和效率的表达式,并在此基础上重点讨论了发电器在外部条件变化时的性能,获得了一些有意义的结果。
关键词 温差发电器 半导体 性能优化 有限时间热力学理论 工作性能 输出功率 外部条件 表达式 不可逆
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聚光太阳能温差发电装置性能分析与试验 被引量：17
15
作者 王立舒 梁秋艳 +2 位作者 李琳 丁修增 唐丽静 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第24期64-71,共8页
为提高太阳能温差发电装置的热电转换效率,该文设计聚光太阳能温差发电装置,利用槽式抛物面反射聚光镜进行聚光,经集热体转换为热能后提高温差发电器(thermoelectric generator,TEG)热端温度,冷端采用扁平热管作为传热元件,利用水冷散热... 为提高太阳能温差发电装置的热电转换效率,该文设计聚光太阳能温差发电装置,利用槽式抛物面反射聚光镜进行聚光,经集热体转换为热能后提高温差发电器(thermoelectric generator,TEG)热端温度,冷端采用扁平热管作为传热元件,利用水冷散热,增大TEG冷热端温差,提高装置输出功率及热电转换效率。对装置建立能量转换平衡方程,通过数值计算分析不同太阳辐射强度对热损失、光热转换效率及热电转换效率的影响。为解决多个热电模块串联在一起,无法使每个模块都工作在最大功率输出状态,从而导致整体输出功率降低的问题,采用集中-分布混合式最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT),试验结果表明,经过MPPT后装置能很快达到最大功率输出点,且输出功率稳定,运行30 min输出功率增加3.2 W。搭建了装置的性能测试平台,对基于槽式抛物面反射聚光与扁平热管水冷散热的聚光太阳能温差发电装置进行试验研究,结果表明,随着冷却水流量的增加装置输出功率得到提高,当冷却水流量达到8 L/min后,输出功率趋于平缓;随着温差的增大装置的最佳匹配负载逐渐增加。装置的全天性能试验表明,试验期间装置最大输出功率为30.1 W,平均输出功率27.8 W,试验期间发出电量222.4 W·h,热电转换效率最大为5.4%,装置最大效率4.1%,该装置在远程传感器供电和微功耗供电等领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 太阳能 发电 温度 槽式抛物面反射聚光 扁平热管 MPPT 能量转换
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低压电力线通信性能测试分析与路径选择 被引量：16
16
作者 周陶涛 马正新 +2 位作者 王剑 山秀明 刘学信 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期126-130,共5页
在现代智能楼宇范围内,选择具有良好传输性能的合适低压电力线路或供电网格作为通信路径,构建电力线通信网络成为至关重要的问题。本文在对不同的供电功能、电压、相序以及不同场所的实际电力线路进行实测的基础上,采用最小二乘法拟合曲... 在现代智能楼宇范围内,选择具有良好传输性能的合适低压电力线路或供电网格作为通信路径,构建电力线通信网络成为至关重要的问题。本文在对不同的供电功能、电压、相序以及不同场所的实际电力线路进行实测的基础上,采用最小二乘法拟合曲线,按照电力线通信的信道特征、传输性能,对测试数据进行详细地分类比较,分辨出了有效通信路径;并介绍了电力线通信主控网络拓扑、传输矩阵路由算法模型和通信路径的优化建议。结论表明,构建该网络时,通信路径选择的必要性。为电力线通信网络的规划与设计提供依据和参考。 展开更多
关键词 电力线通信 智能楼宇 通信路径 拓扑结构 路由算法 传输性能 信道特征
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接触效应对小型半导体温差发电器性能的影响 被引量：12
17
作者 李茂德 屈健 +1 位作者 李玉东 李伟江 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期2440-2444,共5页
针对小型半导体温差(TEG)发电器中接触热阻和接触电阻的影响进行了分析研究.结果表明,接触热阻和接触电阻只在2mm以内的电偶臂长度内有明显影响;在电偶臂长度小于1mm时,输出功率和热电效率均有一个急剧上升的变化阶段;当长度超过5mm后,... 针对小型半导体温差(TEG)发电器中接触热阻和接触电阻的影响进行了分析研究.结果表明,接触热阻和接触电阻只在2mm以内的电偶臂长度内有明显影响;在电偶臂长度小于1mm时,输出功率和热电效率均有一个急剧上升的变化阶段;当长度超过5mm后,输出功率和热电效率均趋于定值;在冷热端温度分别为283和383K,Z=0.0024K-1、电偶臂长为2mm、接触热阻比0.2和接触电阻比0.1条件下,热电功率约为4mW/mm2,热电效率约为3.5%,而理想无接触热阻和电阻的热电效率约为4.2%.由此可知,半导体温差发电器中接触热阻和接触电阻的影响不可忽视. 展开更多
关键词 半导体温差发电器 接触效应 输出功率 热电效率
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基于光伏发电与压电发电技术的便携式电源装置 被引量：13
18
作者 万云霞 王宏霞 +2 位作者 高宁 陈国超 胡鹤 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2015年第5期559-563,共5页
针对现有便携式电源能量单一化的问题,设计了一种基于光伏发电与压电发电技术的便携式电源装置。以太阳能与人体产生的动能作为能量来源,分别通过太阳能电池板与压电陶瓷对两种能量来源进行收集利用。通过光伏发电和压电发电技术设计的... 针对现有便携式电源能量单一化的问题,设计了一种基于光伏发电与压电发电技术的便携式电源装置。以太阳能与人体产生的动能作为能量来源,分别通过太阳能电池板与压电陶瓷对两种能量来源进行收集利用。通过光伏发电和压电发电技术设计的太阳衣和压电发电鞋能优势互补、提高发电效率。同时对太阳能发电装置和压电发电装置单独工作和共同工作两种情况进行数据测量和分析。实验结果表明,该装置符合便携式电源装置的技术指标要求,克服了传统的便携型电源装置因受外界环境干扰而不能持续供电的缺限,从而提高了发电效率。 展开更多
关键词 光伏发电 压电发电 便携式电源装置 高效率
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嫦娥四号着陆器同位素温差电池设计与验证 被引量：16
19
作者 彭磊 侯旭峰 +1 位作者 阎勇 张丽丽 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第4期607-612,共6页
嫦娥四号着陆器同位素温差电池是我国首个成功在航天器上应用的同位素电源,可为着陆器两相流体回路提供热能,并为原位月夜温度采集提供电能。同位素温差电池解决了温度和力学环境条件严酷、安装操作条件复杂、装配集成涉及电离辐射等难... 嫦娥四号着陆器同位素温差电池是我国首个成功在航天器上应用的同位素电源,可为着陆器两相流体回路提供热能,并为原位月夜温度采集提供电能。同位素温差电池解决了温度和力学环境条件严酷、安装操作条件复杂、装配集成涉及电离辐射等难题,采用238Pu密封同位素热源、平面式PbSnTe/PbTe温差电换能器、耐压密封外壳,开发了适应月面环境的同位素温差电池设计制造技术,圆满完成了为两相流体回路供热并为月夜温度采集器供电的任务。对同位素温差电池的设计约束、最终方案及试验验证情况进行了介绍。 展开更多
关键词 同位素温差电池 温差电换能器 月球探测 试验验证
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