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Transient Monte Carlo simulation of phonon transport in silicon nanofilms with the local heat source

Science China(Technological Sciences) 2024年第7期67卷 2087-2098页

作者： LI JiaQi cai jiuqing LI Rui LIU ZhiChun LIU Wei School of Energy and Power Engineering Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China Wuhan Second Ship Design and Research Institute Wuhan 430205China

Accurate prediction of junction temperature is crucial for the efficient thermal design of silicon nano-devices. In nano-scale semiconductor devices, significant ballistic effects occur due to the mean free path of phonons comparable to the heat source size and device scale. We employ a three-dimensional non-gray Monte Carlo simulation to investigate the transient heat conduction of silicon nanofilms with both single and multiple heat sources. The accuracy of the present method is first verified in the ballistic and diffusion limits. When a single local heat source is present, the width of the heat source has a significant impact on heat conduction in the domain. Notably, there is a substantial temperature jump at the boundary when the heat source width is 10 *** increasing heat source width, the boundary temperature jump weakens. Furthermore, we observe that the temperature excitation rate is independent of the heat source width, while the temperature influence range expands simultaneously with the increase in heat source width. Around 500 ps, the temperature and heat flux distribution in the domain stabilize. In the case of dual heat sources, the hot zone is broader than that of a single heat source, and the temperature of the hot spot decreases as the heat source spacing increases. However, the mean heat flux remains unaffected. Upon reaching a spacing of 200 nm between the heat sources, the peak temperature in the domain remains unchanged once a steady state is reached. These findings hold significant implications for the thermal design of silicon nano-devices with local heat sources.

关键词： phonon transport Monte Carlo simulation transient heat conduction silicon nanofilms local heat source

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Concept, configuration, and application of on-board nanogrids for use in electric vehicles

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Science China(Technological Sciences) 2024年第7期67卷 2053-2073页

作者： ZHAO Bing LI Yong WU Fang WAN JiangHu cai jiuqing YANG HaiTao LIU Fang College of Electrical and Information Engineering Hunan UniversityChangsha 410082China Wuhan Second Ship Design and Research Institute Wuhan 430000China School of Automation Central South UniversityChangsha 410083China

Against the backdrop of increasingly serious climate change, researchers are attempting to extend macroscale carbon reduction research to smaller scales. With the rapid development and widespread application of electric vehicles(EVs), an effective approach for carbon reduction based on EVs has the potential to be developed. To coordinate and manage the EV platform in diverse application scenarios, the concept of an on-board nanogrid(OBNG), in which a nanogrid is combined with the EV, is proposed and defined, and the characteristics summarized. A configuration that includes a physical layer with the on-board hardware system;an information layer for logical control, energy management, and communication coordination;and an application layer that can cope with different working environments is proposed. A detailed introduction to the basic architecture and management mode of each layer is provided along with information concerning the relevant technologies for coordinated operation. New ideas and approaches to improve the existing performance are proposed, and finally, combined with a background of smart and low-carbon cities, major application scenarios are envisioned.

关键词： electric vehicle nanogrid energy management hybrid energy storage power electronics converter

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Centralized control of parallel connected power conditioning system in electric vehicle charge-discharge and storage integration station

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Journal of Modern Power Systems and Clean Energy 2015年第2期3卷 269-276页

作者： jiuqing cai Changsong CHEN Peng LIU Shanxu DUAN State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology School of Electrical and Electronic EngineeringHuazhong University of Science and TechnologyWuhanChina

This study presents a centralized control scheme that coordinates parallel operations of power conditioning system(PCS)for the grid interactions of electric vehicles(EVs)in EV charge-discharge and storage integration *** issues for the control and operation of PCS under various operation modes are discussed,including vehicle to grid(V2G)mode,stand-alone mode and seamless transfer *** intelligent multi-mode charge-discharge method is utilized for the V2G mode,and the parallel control method based on communication network is adopted for the standalone *** addition,a novel seamless transfer strategy is proposed,which is able to implement PCS transition between V2G mode and stand-alone *** detailed process of the seamless transfer between the two modes is *** results are presented to show the performance and feasibility of this strategy.

关键词： Centralized control Power conditioning system(PCS) Charge-discharge and storage integration station Vehicle to grid(V2G) Seamless transfer

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一体化电站并联功率变换系统多模式运行统一控制策略

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电工技术学报 2017年第10期32卷 92-100页

作者：蔡久青陈昌松段善旭刘朋华中科技大学电气与电子工程学院强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074

为实现电动汽车充放储一体化电站中具有并联、双向运行特性的功率变换系统多模式运行,采用基于三层网络架构的集中控制体系,提出了一种集多种运行模式控制于一体的统一控制策略。该策略下各功率变换单元可依据调度指令在V2G和独立两种... 详细信息

为实现电动汽车充放储一体化电站中具有并联、双向运行特性的功率变换系统多模式运行,采用基于三层网络架构的集中控制体系,提出了一种集多种运行模式控制于一体的统一控制策略。该策略下各功率变换单元可依据调度指令在V2G和独立两种运行模式间灵活选取,同时结合单元充放电状态、输出视在功率和电池组荷电状态实现了功率优化分配。此外,针对模式切换过程中负载电压和并网电流波动机理进行分析。在统一控制策略中提出并引入了一种基于内环指令跟踪、外环软切换的双环切换方法,实现了运行模式间的无缝切换。仿真和实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

关键词：充放储一体化电站并联功率变换系统双向统一控制无缝切换

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一种应用于柔性直流配电系统的具有自动与可控关断功能的直流断路器

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中国电机工程学报 2023年第2期43卷 703-713页

作者：刁晓光李锐蔡久青金翔李鹏张正卿刘飞武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 武汉第二船舶设计研究所湖北省武汉市430010

半导体器件是直流断路器的核心部分。相对于传统的全控型器件(IGBT与MOSFET等),晶闸管由于其低成本、大容量逐渐成为了一种具有前景的直流断路器半导体器件。然而,故障保护的快速性与可靠性对直流断路器的拓扑提出了很高的要求。因此,... 详细信息

半导体器件是直流断路器的核心部分。相对于传统的全控型器件(IGBT与MOSFET等),晶闸管由于其低成本、大容量逐渐成为了一种具有前景的直流断路器半导体器件。然而,故障保护的快速性与可靠性对直流断路器的拓扑提出了很高的要求。因此,该文提出一种具有自动关断(快速)与可控关断(可靠)两种功能的直流断路器。自动关断功能不需要故障检测,通过电路对故障的响应,晶闸管可以被立即关断。可控关断功能可以在断路器内部形成反向电流进而可靠地将晶闸管关断,并且不受到外部电路参数影响。自动关断功能与可控关断功能使用了两个独立的电容,所以这两个功能不会相互影响。最后,通过仿真与2kW的实验验证了所提断路器的功能。

关键词：直流断路器故障保护 T源断路器分布式直流配电网晶闸管

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模块化NPC逆变器中点电位平衡及环流抑制的协同控制策略

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船电技术 2023年第11期43卷 7-11页

作者：胡德旺张国琴蔡久青吴钫武汉第二船舶设计研究所武汉430205 武汉纺织大学电子与电气工程学院武汉430200

本文研究了一种模块化三相三线制中点箝位型(Neutral Point Clamped—NPC)三电平逆变器中点电位控制与环流抑制的协同控制技术。首先介绍了模块化逆变器系统的整体结构与可切换的控制模态;然后针对NPC并联系统中特有的中点电位问题与模... 详细信息

本文研究了一种模块化三相三线制中点箝位型(Neutral Point Clamped—NPC)三电平逆变器中点电位控制与环流抑制的协同控制技术。首先介绍了模块化逆变器系统的整体结构与可切换的控制模态;然后针对NPC并联系统中特有的中点电位问题与模块间不均流的问题,提出一种和零序环流协同控制的准比例谐振的中点电压平衡算法。所提的优化控制方法可使NPC逆变器保证输出波形质量的同时具有更宽的稳定运行范围。仿真结果验证了理论分析的正确性。

关键词：模块化三电平逆变器控制模式切换协同控制策略准比例谐振控制

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后备锂电池组被动均衡系统设计

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船电技术 2019年第12期39卷 55-57,61页

作者：袁阳蔡久青汪文涛吴钫海装驻葫芦岛地区军事代表室辽宁省葫芦岛市125004 武汉第二船舶设计研究所武汉430205

后备锂电池组长期处于浮充状态,单体电池特性的不一致会影响电池组的性能和使用安全。本文针对后备锂电池组浮充工况,采用以单体电池电压为均衡变量的被动均衡控制策略,并基于第三代电池组监视器芯片LTC6804进行主从式被动均衡系统设计... 详细信息

后备锂电池组长期处于浮充状态,单体电池特性的不一致会影响电池组的性能和使用安全。本文针对后备锂电池组浮充工况,采用以单体电池电压为均衡变量的被动均衡控制策略,并基于第三代电池组监视器芯片LTC6804进行主从式被动均衡系统设计,试验结果验证了所设计均衡系统的有效性。

关键词：锂电池被动均衡

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基于有限元的高频变压器绕组损耗简化分析方法

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船电技术 2021年第2期41卷 27-31页

作者：张正卿张鹏程帅骁睿蔡久青吴浩伟武汉第二船舶设计研究所武汉430205

对高频变压器绕组损耗进行高效、准确地建模与分析,是其开展热性能设计与优化的前提之一。解析方法难以准确模拟变压器实际复杂结构下的电磁场问题。本文针对周期性非正弦工况下的高频变压器绕组损耗计算需求,提出了一种基于傅里叶分析... 详细信息

对高频变压器绕组损耗进行高效、准确地建模与分析,是其开展热性能设计与优化的前提之一。解析方法难以准确模拟变压器实际复杂结构下的电磁场问题。本文针对周期性非正弦工况下的高频变压器绕组损耗计算需求,提出了一种基于傅里叶分析,将求解三维瞬态场有限元问题等效为,以求解各次电流谐波的二维涡流场有限元问题为基础,进行三维涡流场分析的模型简化方法,并针对典型实例进行对比仿真分析,相关结果验证了该方法的准确性和有效性。

关键词：高频变压器绕组损耗有限元分析

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Seek Common Ground While Reserving Difference on Human Rights Issue

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International Understanding 2005年第4期 23-24页

作者： Chang jiuqing

At the time of golden Autumn days, the 7^th SinoGerman Seminar on Human Rights co-sponsored by the Friedrich Ebert Stiftung of Germany （FES）, China Foundation for Human Rights Development （CFHRD） and Chinese Association for International Understanding （CAFIU） was held in Beijing on October 28 -29. It drew the participation of over 60 people from both China and Germany. During the meeting, Mr. Luo Haocai, Vice-Chairman of the Chinese People＇s Political Consultative Conference and Vice-President of CAFIU, Mr. cai Wu, Director of the State Council Information Office,

关键词：第七届中德人权研讨会人权问题中国人权保障

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《诗·采蘋》“有齐季女”新解

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武汉大学学报（人文科学版） 2007年第3期60卷 342-346页

作者：张玖青中南财经政法大学新闻与文化传播学院湖北武汉430074

《召南.采蘋》之“有齐季女”,历来说诗者都将其中的“季女”解为“少女”或是将“季女”解为“淑女”这一类的美称。而利用近出简帛则可以判断,“女”是“如”的假借字,“季女”即“悸如”,正以状主祭者内心敬畏之情状,与“有齐”义同。

关键词：有齐季女有齐悸如通假简帛

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