功率密度

摘要： 应用有限时间热力学理论基于已有文献建立的模型,以功率密度和有效功率为优化目标,分析工质比热随温度线性变化条件下,存在传热损失的内可逆矩形循环性能特性,得到循环无因次功率密度P_(d)、无因次有效功率W_(ep)与循环膨胀比γ和效率η之间的关系。结果表明,循环P_(d)-γ和W_(ep)-γ关系曲线均为类抛物线型,P_(d)-η和W_(ep)-η关系曲线均为扭叶型;热机在最大功率密度工作点的效率小于在最大功率工作点的效率,在最大功率密度工作点的热机能够拥有更小的尺寸参数;热机在最大有效功率工作点的效率大于在最大功率工作点的效率。

摘要： 水系有机液流电池作为大规模储能技术,在实现可再生能源高效利用方面展现出良好的应用潜力。本文结合水系有机液流电池研究现状,重点围绕能量密度、功率密度、效率和循环寿命四个重要性能参数对水系有机液流电池电化学活性分子进行综述,阐明了电化学活性分子溶解度、电势、电化学反应转移电子数及速率、尺寸、化学稳定性等对水系有机液流电池性能的影响。通过与磷酸铁锂电池、铅碳电池、水系全钒液流电池等技术对比,展望水系有机液流电池发展前景,认为能量密度≥30 W·h/L,最大放电功率密度≥300 mW/cm^(2),能量效率≥80%,循环容量衰减≤0.05%/d的水系有机液流电池有望参与长时储能市场竞争。

摘要： 基于有限时间热力学理论,在前人建立的不可逆往复式Brayton循环模型基础上,引入新的目标函数——功率密度(功率与最大质量体积之比),研究了不可逆往复式Brayton循环的功率密度最优性能,分析了最大温比、传热损失、摩擦损失和内不可逆性损失对循环功率密度与压缩比性能关系的影响,并分析了上述四者对循环功率密度与热效率性能关系的影响。比较了最大功率与最大功率密度准则下对应的循环热效率、最大质量体积比和最大压比。研究成果可为实际热机的设计提供参考。

摘要： 随着集成电路(IC)特征尺寸的缩小,CMOS微电子器件发热功率密度急剧增加,相应热能在不同薄膜层内传输。为了助力IC芯片封装热管理及MEMS热学芯片的设计与优化,CMOS-MEMS薄膜热导率的测量尤为重要,然而现有技术很难在芯片实际工作中进行原位热导率测量。近期深圳大学许威助理教授联合香港科技大学LEE教授团队设计了一种巧妙的MEMS结构,提出了一种新的测量方案,可以有效复现芯片工作中薄膜热导率的测量。

摘要： 超级电容器作为一种绿色储能器件,因其具有较大的功率密度、价格低廉、绿色环保等特征而备受关注。电极材料、电解液和隔膜都会影响超级电容器的电化学性能,其中电极材料是关键因素。因此,如何制备高性能的电极材料是人们研究的重要课题之一。本工作通过方便的水热合成方法制备了金属有机框架结构衍生的Co_(3)O_(4)纳米叶结构。所制备的产物呈现多孔蓬松结构。通过优化溶液浓度和反应时间,研究了Co_(3)O_(4)样品的生长机理。三电极电化学性能测试表明:反应时间为4 h时,样品的电化学性能最好。在电流密度为0.5 A/g时,其容量可达到156 F/g。经过6000圈循环后,其80%的初始容量能够被保留。组装器件在能量密度为157.5 W·h/kg时,其功率密度可达到22.5 W/kg。经过8000圈循环测试后,器件比容量保持率为83%。本研究通过模板诱导制备的电极材料为超级电容器的应用研究提供了理论依据。

摘要： 高功率快放型锂离子电池是目前锂离子电池领域研究的重点方向之一.为了获得具有高功率密度的锂离子电池,正极材料须具有较高的电压和较高的电子与离子导电率,正极材料主要包括高电压钴酸锂、镍锰酸锂和高电压三元材料,负极材料包括碳系材料、钛基材料和金属氧化物材料,以及为提高首效和降低负极电位而采用的预嵌锂方法,并对锂离子电池电解液用锂盐、溶剂和添加剂进行了综述.最终总结了功率密度测试方法,并对高功率锂离子电池的研究进行展望.

摘要： 为了解决高频谐振功率转换器功率密度较低的问题,提出基于绝缘体上硅(SOI)工艺平台和氮化镓(GaN)功率晶体管的三维集成的单开关全谐振升压转换器,开关频率为500 MHz.转换器主体采用传统Class-E放大器的衍生电路结构-并联式Class-E拓扑,栅极驱动器采用单管谐振式驱动拓扑.转换器中的谐振电感元件采用SOI工艺中提供的平面螺旋电感实现,谐振电容元件采用GaN功率晶体管的米勒寄生电容实现,硅基芯片与GaN芯片通过三维倒装技术连接.围绕电路参数设计、谐振元件的实现和版图结构设计进行详细分析.实验结果显示,当输入电压为12 V时,片上转换器的最高功率密度为1.481 W/mm^(2),满载效率为60%,最高效率为89%.本设计为实现高功率密度、高集成度的功率转换器提供了新思路.

摘要： 开关磁阻电机作为1种高性能节能电机,逐步被市场认可,但是制约其发展1个重要因素就是功率密度只能和异步机相当。文章针对开关磁阻电机内部热源进行分析,从开关磁阻电机热传导方式进行论述,提出了1种改善电机散热的工艺方法,从而达到增加开关磁阻电机功率密度的效果。

摘要： “双碳”政策大大推动了氢能的发展,而燃料电池作为氢能利用的最佳方式,迎来了新一轮的研究与产业热潮,尤其是商业化较为成熟的车用质子交换膜燃料电池(PEMFC)引发了众多关注。膜电极(MEA)和双极板(BPP)是PEMFC电堆的两大核心部件,决定了电堆的性能和成本。水热管理和低温启动技术对于电堆性能的实现和实际应用的推广也起到了至关重要的作用。本文全面深入地阐述了车用PEMFC膜电极、双极板、水热管理、低温启动等技术对电堆性能、寿命和成本的影响规律,进一步指出各项技术的发展趋势。除此之外,车用燃料电池的商业化应用短期将围绕公共交通以及重型商用车等大型车辆开展,而乘用车对电堆的功率密度和成本提出了更高的要求。

摘要： 本研究采用自制两室的MFC装置,通过利用污泥浓缩池所驯化的厌氧微生物作为阳极生物,以模拟的含铬废水作为阴极液,考察了在不同的pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、外接电阻和电解质条件下,Cr(Ⅵ)的去除效果和产电性能。结果表明,pH值越低,有利于Cr(Ⅵ)的去除,在pH值为2时,初始浓度为10mg·L^(-1)的Cr(Ⅵ)在72h的去除率可达到60%左右;pH值的增高,会抑制开路电压(OCP)和输出功率;Cr(Ⅵ)初始浓度的增加,会降低其降解速率,但能促进输出功率的增加,不过对OCP值的影响不大;在一定范围内,外接电阻越小,越有利于Cr(Ⅵ)的去除;以Na Cl作为协同电解质,反而会降低Cr(Ⅵ)的去除率。将Cr(Ⅵ)作为微生物燃料电池的阴极电子受体,不仅可以有效的去除Cr(Ⅵ),还可以产电,得到一定的能量输出,具有较好的研究前景。

摘要： 照明只有在点亮的过程中才会产生能耗,对功率密度值的要求应更加注重照明运行时单位面积的照明功率.在照明设计中应该强调减少照明灯具的点亮时间,注重照明配电设计与照明控制的结合,方便运行管理的行为节能.

摘要： 本文针对太阳能无人机能源管理系统需要适应宽输入以及宽输出电压范围的需求,研究了适用于宽电压范围的高效Buck-Boost太阳电池功率调节器.提出一种基于模拟电路的Buck-Boost电路三模式控制策略,实现Buck-Boost变换器在升压、降压以及直通模式之间的高可靠平滑切换.为了进一步提高功率调节器的功率密度,本文采用了SiC功率器件应用于双管Buck-Boost拓扑,并针对SiC功率器件的特性研究高频高可靠驱动技术.实验表明,本文研制的MPPT控制的Buck-Boost功率调节器,输出电压240V～380V,功率密度达到800W/kg体积小、功率大、电压高、元器件应力小,满足了太阳能无人机等飞行器能源系统对高功率密度宽电压范围能源管理系统的需求.

摘要： 光伏逆变器效率已达到较高水平——组串式和集中式逆变器最高效率均达到99%，需在保持高效率前提下进一步提高功率密度，目标是达到1W/cm3以上，以应对分布式接入灵活部署的需求，适应各种复杂应用场景，减少运输、安装、维护等费用。

摘要： 添加并控制电极间隙内氧的含量对提高热离子转换器(TIC)的能量转换效率和功率密度具有关键作用,因此本文针对TIC中氧的不同添加途径及其对转换性能的影响进行系统研究.吸附氧后的电极在吸附Cs后的功函数较单吸附Cs更低,从而提高了TIC的输出功率密度和转换效率.TIC中氧的添加途径主要有两种:一是利用蒸气源添加,即直接将氧或氧化物以气态的形式添加至电极间隙内;二是利用接收极添加,即通过释放接收极上氧化物的氧或活性过渡金属材料内溶解的氧为电极间隙内供氧.对比分析认为,采用活性金属作为接收极能得到性能更优异、可靠性更高、寿命更长的TIC,因此选择或设计一种新型的接收极材料可作为含氧TIC的一个发展方向.

摘要： 本文针对170GHz、1Mw回旋管收集极系统和自身散热问题,开展了兆瓦级、长脉冲回旋管降压收集极技术和收集极有效热管理技术的研究.通过对降压收集极的理论分析,确定了170GHz、1MW回旋管收集极电压;通过设计周期磁场扫描系统,降低收集极壁峰值功率密度,改善了功率密度分布;通过流体热分析和瞬态热分析计算收集极系统温度分布,验证了磁场扫描频率对收集极壁温度的影响.本文结果对高功率长脉冲回旋管收集极的设计具有指导意义.

摘要： 冻干即真空冷冻干燥，是将含水物料中的水完全冻结、固化，再置入真空条件下加热，而使冰升华的一种干燥技术。介绍微波冻干中击穿放电和原理分析,针对一些主要的问题提出了一种复合式冻干仓结构的微波冻干装置,并与旧有的微波冻干设备进行实验对比,证明:在采用复合式冻干仓结构,可以显著地降低击穿放电概率,从而极大地提高微波馈能功率密度，使冻干周期大幅缩短到接近理论水平。

摘要： 本文设计了一种风浪组合发电系统用直线旋转永磁体电机,同时利用有限元法分析了该电机的三相反电势、端电压、气隙磁密和外特性等性能.与只利用风能发电的旋转电机和只利用波浪发电的直线电机相比,该电机提高了材料的利用率,并且提高了电机的功率密度.

摘要： 目的:探讨移动基站电磁辐射对人的危害,为未来辐射限值标准制定提供参考依据.方法:利用Narda SRM3006电磁辐射分析仪和高定向性喇叭天线对南京某小学校进行了电场强度和功率密度的测量.结果:所测电磁辐射功率密度最大为6.44uw/cm2低于国家限定值.结论:基站带来的电磁辐射虽低于国家规定的限值,但仍对人体带来了一定的危害,随着通信产业的进一步发展,需根据具体场景开展研究,制定合理的限值,采取合适的防护手段.

摘要： 本文通过对北京市民用建筑室内绿色照明情况的调研,抽样分析了主要类型建筑的照明功率密度情况,发现存在较大节能潜力.同时对相关设计单位和施工图审查机构进行了调研,发现存在的问题,最终提出解决问题的建议.

摘要： 油菜，是我国主要油料一作物之一，在全国均有广泛种植·每年3. 4月份，油菜花盛开，美丽的景色不仅是优秀的旅游资源，更为食品、医疗等行业提供了大量原材料。油菜花含有丰富的多糖、碳水化合物、维生素、氨基酸和钙、铁、锌、硒等微量元素。其中，花粉多糖具有很强的免疫能力，有明显的防癌功效，微量元素硒则具有抗衰老作用。因此，油菜花有着很高的营养价值，是很好的保健食品，受到越来越广泛的重视。通过干燥功率对油菜花品质的试验研究,获得了功率密度对油菜花的干燥速度、干燥品质的影响参数.与热风干燥相比,微波干燥油菜花速度快,品质好,色泽鲜艳;由于油菜花花瓣小,微波干燥时干燥功率密度上限为31.4w/g.

摘要： 本发明涉及钛酸锶钡基高储能密度和功率密度陶瓷及其制备方法，属于电能储存材料领域。采用固相合成方法，以顺电体材料Ba0.6Sr0.4TiO3为基础，掺入一定摩尔比的NaNbO3反铁电材料，得到一种新型的复合陶瓷，其化学式是(1‑x)Ba0.6Sr0.4TiO3‑xNaNbO3，其中0.10≤x≤0.25。本发明获得的储能陶瓷材料，其主要性能参数可恢复储能密度Wrec＝6.09J/cm3，储能效率η＝87.4％，在360kV/cm电场下，功率密度PD＝221.7MW/cm3，电流密度可达1231.42A/cm2，能量存储性能较现有产品有大幅提升。此外，工艺流程简单，适合工业化生产，同时符合当前无铅环保的要求。

摘要： 本发明公开了一种具有高储能密度和高功率密度的铁酸铋钛酸钡基陶瓷及其制备方法，采用0.67BiFeO3‑0.33BaTiO3体系铁电材料为基础，将铋层状材料BaBi2Nb2O9按照一定摩尔比掺入到铁酸铋钛酸钡基陶瓷中，采用固相合成方法，制备得到一种新型的具有高储能密度和高功率密度的储能陶瓷材料，该陶瓷材料的化学组成是(1‑x)(0.67BiFeO3‑0.33BaTiO3)‑xBaBi2Nb2O9，其中0.02≤x≤0.1。本发明获得的储能陶瓷材料，主要性能参数可利用储能密度Wrec＝3.09J/cm3，储能效率η＝85.6％，在100kV/cm电场下，功率密度PD＝27.2MW/cm3，电流密度可达543.95A/cm2。此外制备工艺稳定可靠，生产成本低，易于实现工业化生产，同时符合当前无铅环保的要求。能够广泛应用于高功率微波式武器，激光武器，电磁发射器，混合动力汽车的脉冲功率体系中。

摘要： 混合功率电子器件构建块（HPEBB）最小可更换单元（LRU）（103）采用第一低电压侧（105.1）（例如，1000伏MOSFET或模块）和第二高电压侧（105.2）（例如，6000伏MOSFET或模块）。具有非1比1绕组比的高频变压器（120）耦合两侧。K：N的比可以被采用，其中K功率密度。

摘要： 一种钨青铜结构高储能密度及功率密度无铅储能介质陶瓷材料，属于电子信息功能材料与器件技术领域。该陶瓷材料为A2‑3xR2xBNb5‑yTayO15，A为Sr、Ba中的一种，R为La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ho、Er、Y中的一种或几种，B为K、Na中的一种，0.02≤x≤0.2，0≤y≤5。本发明介质陶瓷材料具有优异的性能：相对介电常数εr900～2000之间，介电损耗5×10‑4～6×10‑3之间，直流抗电强度28～60kV/mm之间，储能密度最高达2.8J/cm3，储能效率最高达95.6％，功率密度在60MW/cm3以上；性能稳定，制备工艺简单，能够满足现代储能元器件的应用需求。

摘要： 本发明提供一种兼具高储能密度、高功率密度和高效率的钛酸钡基弛豫铁电陶瓷材料及其制备方法，属于电介质储能陶瓷材料技术领域；其化学组成为BixBa1‑3x/2TiO3(0.08≤x≤0.18)。方法包括：在BaTiO3的A位引入Bi3+，然后采用固相反应法合成。本发明所制得的钛酸钡基弛豫铁电陶瓷材料的储能密度能够达到6.48J/cm3，储能效率可以稳定在92％以上，且在480kV/cm的电场下，储能效率可以达到94.6％。此外，其制备方法简单，成本低廉，对环境友好，可以大规模生产。

摘要： 本发明公开了一种高能量密度高功率密度湿式铜基摩擦材料，包括合金组元、润滑组元和摩擦组元；所述合金组元包括以下重量百分比原料：铜粉57％～66％、锡粉3％～8％、锌粉4％～8％、镍粉1％～4％、钛粉1％～4％；所述润滑组元包括以下重量百分比原料：石墨粉16％～20％、石油焦1％、PiS3％～5％；所述摩擦组元包括以下重量百分比原料：ZrO22％～5％、MgO 2％～5％。

摘要： 本发明涉及一种兼具高储热能量密度和功率密度的多元醇纳米复合相变材料，以克服纳米复合相变材料相变焓值异常降低的问题，提升多元醇纳米复合相变材料的相变焓值和导热系数。适用于储热、太阳能光热转换和工业余热回收利用技术领域。本发明所采用的技术方案是：一种兼具高储热能量密度和功率密度的多元醇纳米复合相变材料，其特征在于：包括多元醇相变材料和羟基化碳纳米填料，其中羟基化碳纳米填料为表面经过羟基修饰后的石墨烯纳米片，羟基化碳纳米填料表面的羟基能与多元醇相变材料的羟基之间形成氢键。

摘要： 本发明公开了一种尺寸均一的氮掺杂互联中空碳纳米洋葱结构的制备方法，及其作为高性能超级电容器电极材料的应用。所述互联中空碳纳米洋葱的制备包括金属氧化物纳米颗粒模板的制备、碳化、纯化、石墨化及氮掺杂等过程获得氮掺杂互联中空碳纳米洋葱结构。所述结构中，石墨层通过共价键互联形成碳洋葱碳骨架和互联互通的孔结构，具有高比表面积、高导电性和离子快速传输的结构优势，作为超级电容器电极材料可同时获得高能量密度和高功率密度。器件最高能量密度可达到168.9Wh kg‑1，并且在45.2Wh kg‑1的能量密度下能够达到400kW kg‑1的高功率密度。本发明为面向兼具高能量密度和高功率密度的超级电容器电极材料提供了结构设计与制备方案。

摘要： 本发明提供一种兼具高储能密度、高功率密度和高效率的钛酸铋钠基弛豫铁电陶瓷材料及其制备方法，属于电介质储能陶瓷材料技术领域；其化学组成为0.5(Bi0.5Na0.5)TiO3‑(0.5‑x)BaTiO3‑xBaHfO3(0.04≤x≤0.12)。方法包括：以BNT为基体，通过掺杂引入BT和BH合成三元固溶体，然后采用固相反应法合成。本发明所制得的钛酸铋钠基弛豫铁电陶瓷材料的最大击穿场强达到800kV/cm，储能密度能够达到12.7J/cm3，储能效率稳定在84％以上，且在700kV/cm的电场下，储能密度达到89％。此外，其制备工艺简单，成本低廉，对环境友好，可以实现大规模生产。

摘要： 本实用新型涉及一种高能量密度大功率密度移动热库，包括：热库，布水隔板，集水器，热池，连接隔板，牵引平板车；所述热库设置在所述牵引平板车上；所述连接隔板设置在热库的后端；所述连接隔板上设有进水口，出水口；所述布水隔板的一端与热库的内壁固定连接；所述集水器包括进口集水器，出口集水器；所述进水口设有进水管道；所述进口集水器与进水管道连接；所述热池管与布水隔板连接固定。本实用新型通过将布水隔板设置成两侧布水隔板，构造出了曲线上升型的水流通道，并且通过集水器的设计，增加了与热池的接触面积，保证了换热效果，增加了换热效率，且通过连接隔板的设计，将出水口设计到热库的下端，简化了后续安装的工序及时间，更加稳定有效。