针对水下无线电能传输(underwater wireless power transfer,UWPT)系统中涡流损耗对系统传输效率的制约作用,文中提出一种利用接收端阻抗调控进行效率优化的控制策略。通过构建UWPT系统传输效率的数学模型,得到系统最大效率条件,发现UWP...针对水下无线电能传输(underwater wireless power transfer,UWPT)系统中涡流损耗对系统传输效率的制约作用,文中提出一种利用接收端阻抗调控进行效率优化的控制策略。通过构建UWPT系统传输效率的数学模型,得到系统最大效率条件,发现UWPT系统效率与负载电抗存在强耦合关系;基于“功率优先、效率次优”的原则,利用有源整流保持输出功率稳定为首要控制目标;通过引入辅助H桥并和有源整流器进行协同控制,以副边回路电流相位为调控变量,进行涡流抑制和效率提升。提出辅助H桥和有源整流器的协同控制方法,实现系统阻抗匹配与输出控制双重目标;搭建787 W的实验样机进行验证,实验结果表明:相较于传统LCC-S补偿,所提方法在额定工况下传输效率提升1.58%,对其进行损耗分布分析发现,涡流损耗占比由初始的82.8%降至71.1%,验证了所提协同控制策略在涡流损耗抑制方面的有效性。展开更多
随着电网换相型高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)技术的广泛应用,交直流混联电网的谐波交互问题愈加复杂,建立LCC-HVDC小信号模型是分析换流器交直流谐波耦合特性的重要手段。为此...随着电网换相型高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)技术的广泛应用,交直流混联电网的谐波交互问题愈加复杂,建立LCC-HVDC小信号模型是分析换流器交直流谐波耦合特性的重要手段。为此,基于谐波状态空间理论(harmonic state space, HSS)建立双端12脉动LCC-HVDC小信号模型,不仅考虑了LCC谐波传递特性,还考虑了换流变压器联结方式、控制链路延时等因素的影响。采用模块化思想分别建立各子系统谐波状态空间模型,通过接口矩阵连接为整体,使得LCC的谐波状态空间建模在易于扩展的同时,提高了精确度。最后,给出交直流谐波传递的具体表达式,并通过PSCAD仿真验证模型的准确性。所建模型不仅为后续扩展或接入更为复杂的系统奠定了基础,还可应用于双端LCC系统谐波交互稳定性评估和系统参数优化设计。展开更多
碲镉汞短波红外焦平面探测器在红外天文观测中具有重要作用。采用光子转移曲线(Photon Transfer Curve, PTC)来表征探测器性能参数是一种重要的测试方法。根据PTC测量探测器的增益是表征探测器其他性能的前提。采用碲镉汞液相外延薄膜...碲镉汞短波红外焦平面探测器在红外天文观测中具有重要作用。采用光子转移曲线(Photon Transfer Curve, PTC)来表征探测器性能参数是一种重要的测试方法。根据PTC测量探测器的增益是表征探测器其他性能的前提。采用碲镉汞液相外延薄膜材料和n-on-p芯片结构制备了640×512规格的红外探测器,探测器截止波长为2.0μm。用PTC方法测量红外焦平面探测器的增益,发现在焦平面上不同区域的增益是不均匀的,增益的非均匀性达到了20.2%。增益的非均匀性反映了探测器芯片内部性能的差异,尤其是不同光敏元噪声的差异。芯片加工过程可能是引起增益不均匀的原因之一。通过改进芯片工艺,特别是改进芯片的机械化学减薄工艺,降低抛光损伤,提高了探测器芯片表面不同区域的增益均匀性。改进工艺后,增益的非均匀性从20.2%降低到0.3%,获得了增益均匀的探测器芯片,增益的平均值为0.159 DN/e-,并测量得到探测器的暗电流为2.2 e-/s,读出噪声为67 e-。展开更多
膜电极组件(MEA)是电催化二氧化碳还原(eCO_(2)RR)的关键部分,它将二氧化碳转化为有价值的化学品和燃料。本文提出了一种基于膜电极组件CO_(2)还原电解池的结构设计,同步实现CO_(2)的扩散和产物一氧化碳(CO)的及时排出。实验考察了不同...膜电极组件(MEA)是电催化二氧化碳还原(eCO_(2)RR)的关键部分,它将二氧化碳转化为有价值的化学品和燃料。本文提出了一种基于膜电极组件CO_(2)还原电解池的结构设计,同步实现CO_(2)的扩散和产物一氧化碳(CO)的及时排出。实验考察了不同流道构型对于反应体系的催化活性、产物分布以及电流密度的影响,结果表明叶脉型仿生流道在2.5 V槽压时,实现了高达96.72%的CO法拉第效率,电流密度为115 m A·cm^(-2)。结合数值模拟,建立起CO_(2)传质与电化学反应的耦合关系。展开更多
文摘针对水下无线电能传输(underwater wireless power transfer,UWPT)系统中涡流损耗对系统传输效率的制约作用,文中提出一种利用接收端阻抗调控进行效率优化的控制策略。通过构建UWPT系统传输效率的数学模型,得到系统最大效率条件,发现UWPT系统效率与负载电抗存在强耦合关系;基于“功率优先、效率次优”的原则,利用有源整流保持输出功率稳定为首要控制目标;通过引入辅助H桥并和有源整流器进行协同控制,以副边回路电流相位为调控变量,进行涡流抑制和效率提升。提出辅助H桥和有源整流器的协同控制方法,实现系统阻抗匹配与输出控制双重目标;搭建787 W的实验样机进行验证,实验结果表明:相较于传统LCC-S补偿,所提方法在额定工况下传输效率提升1.58%,对其进行损耗分布分析发现,涡流损耗占比由初始的82.8%降至71.1%,验证了所提协同控制策略在涡流损耗抑制方面的有效性。
文摘随着电网换相型高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)技术的广泛应用,交直流混联电网的谐波交互问题愈加复杂,建立LCC-HVDC小信号模型是分析换流器交直流谐波耦合特性的重要手段。为此,基于谐波状态空间理论(harmonic state space, HSS)建立双端12脉动LCC-HVDC小信号模型,不仅考虑了LCC谐波传递特性,还考虑了换流变压器联结方式、控制链路延时等因素的影响。采用模块化思想分别建立各子系统谐波状态空间模型,通过接口矩阵连接为整体,使得LCC的谐波状态空间建模在易于扩展的同时,提高了精确度。最后,给出交直流谐波传递的具体表达式,并通过PSCAD仿真验证模型的准确性。所建模型不仅为后续扩展或接入更为复杂的系统奠定了基础,还可应用于双端LCC系统谐波交互稳定性评估和系统参数优化设计。
文摘膜电极组件(MEA)是电催化二氧化碳还原(eCO_(2)RR)的关键部分,它将二氧化碳转化为有价值的化学品和燃料。本文提出了一种基于膜电极组件CO_(2)还原电解池的结构设计,同步实现CO_(2)的扩散和产物一氧化碳(CO)的及时排出。实验考察了不同流道构型对于反应体系的催化活性、产物分布以及电流密度的影响,结果表明叶脉型仿生流道在2.5 V槽压时,实现了高达96.72%的CO法拉第效率,电流密度为115 m A·cm^(-2)。结合数值模拟,建立起CO_(2)传质与电化学反应的耦合关系。
