摘要：电场耦合无线电能传输(electric-field coupled wireless power transfer,EC-WPT)技术的实际应用中,有些用电设备需要系统具有不同的恒定输出特性(恒流/恒压),即系统输出电压或输出电流与负载解耦,此外,系统还需具备在恒流、恒压模式间按需切换的功能。针对该需求,基于LC-CLC谐振网络提出1种具有恒流/恒压输出特性的EC-WPT系统,分析LC-CLC谐振网络特性,推导恒流/恒压输出特性的实现条件以及恒流频率和恒压频率的计算方法,并给出系统参数设计方法,分析系统对工作频率的敏感性。最后通过仿真和实验验证所提出的EC-WPT系统恒流/恒压输出特性及其参数设计方法的正确性和有效性。实验结果表明所提出的系统在输入电压恒定的不同负载工况下分别实现2 A的恒流输出以及96 V的恒压输出,其最大传输效率分别为87.83%及88.17%。

摘要：针对车辆队列被外部车辆换道超车的场景,外部车辆与队列中的车辆存在异质性,不同车辆适用的间距策略也存在差异性。此外,不同的车辆队列间距策略在道路适应性、车辆队列系统稳定性和串稳定性等方面均存在优势和缺陷。基于此提出一种基于组合间距策略的智能网联车辆队列控制方法,以优化队列车辆的间距。现有的协同/分布式队列控制方法大多基于精确的车辆动力学模型,这要求获得完整的车辆动力学先验知识,并进行非线性-线性模型的转换。然而,在实践中获取精确的先验知识信息往往具有挑战性,且在车辆间进行信息交互的过程中,不可避免地会产生通信时延。因此,在考虑网络环境通信时延的基础上,提出了一种基于自适应积分滑模车辆队列控制器的分布式后向控制方案,该方案可以在线识别和估计未知参数,从而解决三阶车辆节点动力学模型中参数不确定性影响系统稳定性的问题。在设计的积分滑模面中,采用饱和函数替代传统滑模面的符号函数,进一步解决了控制结果中容易出现抖振的问题。然后,利用Lyapunov-Krasovskii定理和无穷范数进行了组合间距策略和间距策略切换下车辆队列系统的内部稳定性和串稳定性分析。最后,通过与现有控制算法进行仿真比较分析,验证了所提出的控制策略和算法的有效性。

摘要：多源混合供电技术可有效地利用不同供电单元性能,在电气化交通系统中得到广泛应用。然而,随着越来越多的恒功率特性及强脉动特性负载接入供电系统,系统的稳定性难以得到保证。针对传统线性控制方法难以保证系统的大信号稳定性,而现有非线性控制的研究仍缺乏兼顾稳定性和动态性能的控制参数设计方法的问题,该文对燃料电池-锂电池混合供电系统设计基于无源控制和扩张高增益状态观测器的复合控制方法,并对控制器和观测器参数进行了设计,有效地保证了系统的动静态性能。在实验室搭建一套额定功率为3 kW的燃料电池-锂电池混合供电系统实验平台进行测试,结果验证了所提控制策略和参数设计方法的有效性和正确性。

摘要：为提高中点钳位型三电平(3L-NPC)并网逆变器故障诊断的准确性和可靠性,针对其开关管开路故障和电流传感器故障,提出一种基于自适应滑模观测器的开关管开路故障和电流传感器故障同时诊断方法。该方法首先针对3L-NPC并网逆变器,设计一种收敛速度快且能显著抑制抖振的自适应滑模观测器来精确估计正常状态下的三相电流值;其次,利用实际电流和估计电流设计了故障检测变量;同时,利用实际三相电流之和以及估计三相电流之和来区分开关管故障和电流传感器故障;在此基础上,构造开关管故障定位变量和电流传感器故障识别变量,实现开关管开路故障的准确定位以及电流传感器故障类型的快速识别。实验结果验证了该文所提诊断算法的有效性和鲁棒性。

摘要：在电动汽车无线充电系统中,负载锂电池的充电过程为先恒流再恒压,因此,无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统需要同时具备实现双输出的能力,且在双输出状态之间进行平稳切换。基于此,分析双边LCC(inductor-capacitor-capacitor)拓扑实现与负载无关的恒流/恒压输出条件,给出参数设计方法。针对系统可能会随机在不同方向上出现位移的情况,采用了双向同轴平面线圈的结构,即原边线圈由内外2个沿相反方向绕制的线圈串联组成。通过仿真和实验验证了本文提出的电动汽车无线充电系统具备同时实现恒流/恒压输出的能力,且在多方向偏移工况下实现稳定输出。

摘要：在专业学时压缩的背景下,对“数字电路技术”和“EDA技术”进行了课程融合研究,采用手工布线+FPGA逻辑设计的教学手段和“3+3+1”的实验内容模式,精简了传统实验教学内容,增强了以FPGA为设计平台和以硬件描述语言为主要设计手段的实验教学方式,即分别从实验平台、实验内容和教学方法上进行了精心设计。通过层层递进、环环相扣的实验项目培养学生从数电基础到复杂数字电路系统的全面认知能力。

摘要：针对工程素养伦理类课程教学中如何有效提升课程教学目标达成度的问题,提出基于叙事的工程素养与伦理类课程教学模式。该教学模式,围绕不同课程教学模块中的知识点,以学生和教师为叙事主体,开展课程教学活动。从教学内容设计、课堂教学设计和过程化考核等方面,对基于叙事的工程素养与伦理类课程教学法进行阐述,并结合工程师职业素养课程的教学进行探索与实践,进而对该教学模式的特色进行总结。该课程教学的实践表明,对于工程素养与伦理类课程而言,基于叙事的教学法是一项有效的教学模式,有助于提升学生的课程参与度与学习积极性,对于课程教学目标的达成具有积极作用。

摘要：E类功率放大器由于具有拓扑简单、适用频率高、电能转换效率高等优点,是高频MHz级无线输电系统的理想电源。研究分析了四线圈无线输电系统的传输特性,提出传输效率的优化设计方法。同时,考虑到E类功率放大器的工作状态,提出通过激励线圈与发射线圈的距离调节,实现输入电阻的完美匹配,搭建了采用2.81 MHz的E类功率放大器的四线圈中距离无线输电系统。当传输距离为传输线圈边长的3.6倍时,系统电源端到负载端的整体电能传输效率为8.5%。

摘要：针对当前有序充电策略优化目标单一且未考虑新能源出力的现状,提出了面向光储充一体化社区的有序充电策略。首先,将降低社区负荷峰谷差作为电网层优化目标,将减少用户充电费用作为用户层优化目标,完成双层多目标有序充电模型的设计。其次,设计基于云边协同的调度架构,将电网层优化模型部署在云端侧,用户层优化模型部署在边缘侧。该架构能有效利用边缘侧的计算资源,缓解云端侧面对电动汽车大规模接入时的计算压力。最后,以5种充电场景为例进行算例分析。实验表明,与无序充电相比,所提策略能够使社区负荷峰谷差减少40.47%,充电均价减少52.63%。与单层有序充电策略相比,该策略综合效果优势明显,在保障配电网安全稳定运行的同时,兼顾电动汽车用户的经济利益。

摘要：高熵合金是近年来迅速发展起来的一种新型金属材料,具有特殊的优异性能。然而,目前高熵合金多采用液相法制备,存在能耗高、沸点低、易挥发、合金元素易偏析、收缩气孔等问题,使得其制备成本高。本文提出了采用熔盐电解工艺直接电解混合金属氧化物,低温制备CoCrFeNi高熵合金的研究方法,并对高熵合金化机理进行了探究。研究结果表明,在900℃、3.1 V电解电压和CaCl_(2)熔盐条件下可通过电解混合氧化物直接制备得到CoCrFeNi高熵合金,本工艺与传统高熵合金制备工艺相比具有温度低、流程短、成本低的优势。研究发现固态混合氧化物直接电解脱氧过程与氧化物的分解电压相关,分解电压较低且相近的CoO、NiO先脱氧形成CoNi合金,Fe_(2)O_(3)先还原为Fe_(3)O_(4),再得到金属Fe后形成CoNiFe合金,并随着电解时间的延长,各金属元素的含量逐渐趋近等比例。分解电压较高的Cr_(2)O_(3)脱氧速度较慢,最终与CoNiFe合金形成CoCrFeNi,各元素相互扩散逐渐趋近形成等比例的CoCrFeNi高熵合金,最终形成单相FCC结构的CoCrFeNi高熵合金。本研究表明,采用低温熔盐电解工艺可实现直接利用混合金属氧化物制备高熵合金,通过调控电解电压和电解时间可得到成分相对均匀的CoCrFeNi高熵合金。本研究可为低成本制备高熵合金提供参考。