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基于数字单元法的平纹织物压实形态变化研究

复合材料科学与工程 2024年

作者：颜丙越张卓尹立何剑飞北京智慧能源研究院

平纹编织复合材料因其强度高、性能稳定、结构简单等优点，广泛应用于航空、航天、汽车、船舶等领域。作为复合材料的增强结构，平纹织物的几何特征对结构性能有重要影响。作为一种柔性结构，平纹织物纱线的几何形状受工艺参数影响易发... 详细信息

平纹编织复合材料因其强度高、性能稳定、结构简单等优点，广泛应用于航空、航天、汽车、船舶等领域。作为复合材料的增强结构，平纹织物的几何特征对结构性能有重要影响。作为一种柔性结构，平纹织物纱线的几何形状受工艺参数影响易发生明显形变。针对玻璃纤维平纹织物，采用四种压力制备了四种复合材料试样。对四种试样内部纱线结构进行了Micro-CT扫描。使用数字单元法对平纹织物进行了细观尺度建模，并进行了四种压力下的压实模拟。将Micro-CT扫描结果与模拟的纱线形态进行对比，验证了模拟方法的正确性，进一步分析了织物在压力载荷下纱线形态变化过程。

关键词： Micro-CT技术数字单元法流动压实纱线形态

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功率器件封装结构热设计综述

中国电机工程学报 2024年第7期44卷 2748-2773,I0020页

作者：王磊魏晓光唐新灵林仲康赵志斌李学宝北京智慧能源研究院北京市昌平区102209 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

半导体技术的进步使得芯片的尺寸得以不断缩小,倒逼着封装技术的发展和进步,也由此产生了各种各样的封装形式。当前功率器件的设计和发展具有低电感、高散热和高绝缘能力的属性特征,器件封装上呈现出模块化、多功能化和体积紧凑化的发... 详细信息

半导体技术的进步使得芯片的尺寸得以不断缩小,倒逼着封装技术的发展和进步,也由此产生了各种各样的封装形式。当前功率器件的设计和发展具有低电感、高散热和高绝缘能力的属性特征,器件封装上呈现出模块化、多功能化和体积紧凑化的发展趋势。为实现封装器件低电感设计,器件封装结构更加紧凑,而芯片电压等级和封装模块的功率密度持续提高,给封装绝缘和器件散热带来挑战。在有限的封装空间内,如何把芯片的耗散热及时高效地释放到外界环境中以降低芯片结温及器件内部各封装材料的工作温度,已成为当前功率器件封装设计阶段需要考虑的重要问题之一。该文聚焦于功率器件封装结构的散热方面,针对功率半导体器件在散热路径方面的结构设计进行归纳总结。通过对国内外功率器件封装结构设计的综述,梳理功率器件封装结构设计过程中在散热方面的考虑及封装散热特点,并根据功率器件散热特点对功率器件封装结构类型进行分类。最后,基于降低封装结构散热热阻、提高器件散热能力的目的,从高导热封装材料和连接工艺、芯片面接触连接、增加散热路径以及缩短散热路程4个方面对功率器件封装结构设计在散热方面未来的发展趋势进行展望。

关键词：功率器件封装结构散热路径

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宽禁带半导体器件开关振荡研究综述

中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2386-2407,I0026页

作者：孙帅林仲康唐新灵魏晓光赵志斌北京智慧能源研究院北京市昌平区102209 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

宽禁带半导体器件具有高频、高效率、高功率密度等优点。然而,低寄生电容、低阈值电压和快速开关等特性也使它们更容易受到开关振荡的影响。该文综述开关振荡的类型、产生机理、敏感参数以及抑制方法。首先,依据波形特征将振荡分为阻尼... 详细信息

宽禁带半导体器件具有高频、高效率、高功率密度等优点。然而,低寄生电容、低阈值电压和快速开关等特性也使它们更容易受到开关振荡的影响。该文综述开关振荡的类型、产生机理、敏感参数以及抑制方法。首先,依据波形特征将振荡分为阻尼振荡及自持振荡两类;其次,建立开关振荡分析模型,包括器件模型和开关电路模型,依托该模型研究两种振荡的机理、敏感参数以及各敏感参数对振荡特性的影响规律;再次,分析两类开关振荡的差异性和关联性;最后,总结抑制开关振荡的主要方法,并对各种方法的优缺点进行比较分析。对前人研究成果进行总结和延伸,期望帮助研究人员更好地将宽禁带器件应用于高频高功率变换工况。

关键词：宽禁带半导体振荡阻尼振荡自持振荡反馈负电阻

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一种可拓展双输入高增益DC/DC变换器

电力系统保护与控制 2024年第11期52卷 148-158页

作者：邾玢鑫周丽娟赵孟浩王凯宏杨浴金三峡大学电气与新能源学院(智慧能源技术湖北省工程研究中心) 湖北宜昌443002

针对光伏发电系统中光伏电池板集成汇流的需求,提出了一种可拓展双输入高增益DC/DC变换器。该变换器采用了一种新型拓扑结构,可在实现输入输出电压高增益变换的同时降低了开关器件的电压应力。此外,所提变换器还具有可拓展性,可以根据... 详细信息

针对光伏发电系统中光伏电池板集成汇流的需求,提出了一种可拓展双输入高增益DC/DC变换器。该变换器采用了一种新型拓扑结构,可在实现输入输出电压高增益变换的同时降低了开关器件的电压应力。此外,所提变换器还具有可拓展性,可以根据不同的光伏电池板数量和输出电压要求对端口进行扩展,从而降低系统的复杂性和成本。首先详细介绍了所提变换器的拓扑结构,并推导出变换器在不同工作模态下的运行原理。然后,对该变换器的增益特性、开关器件的电压和电流应力、关键器件的参数选择和损耗计算等方面进行了深入的理论分析。最后,搭建了一台输出功率为1 kW的实验样机,并进行了实验测试。实验结果验证了所提变换器理论分析的正确性和可行性。

关键词：光伏发电双输入高增益 DC/DC变换器

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储热参与电网调峰的技术及商业模式分析

浙江电力 2024年第2期43卷 105-114页

作者：姚文卓章康陈梦东马美秀康伟陈思艺韩高岩北京智慧能源研究院北京102200 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014

常规热电厂“以热定电”运行模式和新能源发电的随机性及波动性限制了其调峰能力,通过储热技术参与电网调峰可以优化能源系统的配置能力。分别介绍了显热储热、相变储热和化学能储热3种不同储热技术的基本原理、适宜储热材料、优缺点以... 详细信息

常规热电厂“以热定电”运行模式和新能源发电的随机性及波动性限制了其调峰能力,通过储热技术参与电网调峰可以优化能源系统的配置能力。分别介绍了显热储热、相变储热和化学能储热3种不同储热技术的基本原理、适宜储热材料、优缺点以其未来发展趋势;综述了国内外不同储热技术参与电力系统调峰的策略和实际调峰项目的应用情况。基于储热技术参与电网调峰面临的特殊工况,指出了储热技术参与电网调峰需考虑的安全性、性能匹配、可靠性和经济性四类关键性评判指标;探讨了储热参与电力交易的主要商业模式,包括合同能源管理模式、两部制电价模式和辅助服务市场模式,为储热技术参与电网调峰及其规模化商业运营提供了一定的参考。

关键词：储热技术电网调峰商业模式辅助服务电力市场

计及能源自洽率和共享氢储能的电-氢-交通耦合配电网低碳经济运行

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高电压技术 2024年第6期50卷 2424-2432页

作者：苏小玲陈来军赵超凡曹博文刘立泽青海大学新能源电力系统智慧运行教育部重点实验室西宁810016

新型储能的多元化发展为能源资源的优化配置和就地高水平消纳奠定了基础,为此提出了一种计及能源自洽率和共享氢储能(shared hydrogenstorage,SHS)的能源网低碳经济调度方法。设计了包含电负荷-氢负荷的氢燃料电池车(hydrogen fuel cell... 详细信息

新型储能的多元化发展为能源资源的优化配置和就地高水平消纳奠定了基础,为此提出了一种计及能源自洽率和共享氢储能(shared hydrogenstorage,SHS)的能源网低碳经济调度方法。设计了包含电负荷-氢负荷的氢燃料电池车(hydrogen fuel cell vehicle,HFCV)交通网与新能源配电网双向耦合架构。在此基础上,以提高能源自洽率、降低碳排放成本为目标,综合考虑配电网、交通网、氢储能系统的运行约束条件以及短期氢储能(short-term hydrogenstorage,STHS)和SHS服务,建立了电-氢-交通耦合配电网的低碳经济优化调度模型,并给出了基于精英遗传算法(elitist strategy genetic algorithm,ESGA)的求解方法。算例分析证明,提出的方法可有效提升电-氢-交通耦合网络能源自洽率、降低整体系统碳排放成本。

关键词：能源自洽率电-氢-交通耦合新型储能共享氢储能短期氢储能

基于SVC的电动汽车集群并网鲁棒优化调度模型

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高电压技术 2024年第1期50卷 386-393页

作者：李宏胜李鵾汪洋高菲张瑜谢宏福国网河北省电力有限公司营销服务中心石家庄050000 中国电力科学研究院有限公司北京100192 南京东博智慧能源研究院有限公司南京210000

针对电动汽车(electric vehicle,EV)入网时长和荷电状态(state of charge,SOC)的不确定性,提出基于支持向量聚类(support vector clustering,SVC)的电动汽车集群并网鲁棒优化调度模型。以EV的充放电功率作为决策变量,用户最小充电成本... 详细信息

针对电动汽车(electric vehicle,EV)入网时长和荷电状态(state of charge,SOC)的不确定性,提出基于支持向量聚类(support vector clustering,SVC)的电动汽车集群并网鲁棒优化调度模型。以EV的充放电功率作为决策变量,用户最小充电成本为目标函数,建立集群EV调度模型。利用EV历史充电数据,以包含所有样本数据的最小超球体作为不确定集形状,将广义直方图交叉核作为核函数,计算EV入网时间和充电时长参数的不确定集,建立基于SVC的集群EV鲁棒优化调度模型。算例分析结果表明,所提方法能更准确地描述EV充电的不确定性参数,所提模型在保证经济性的同时能迅速响应分时电价,具有较好的实用性。

关键词：电动汽车不确定集入网时长荷电状态支持向量聚类鲁棒优化

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合成气制高级醇Co基催化剂研究进展

化工进展 2024年

作者：张琪王涛张雪冰李为真冯波蒋智慧吕毅军门卓武北京低碳清洁能源研究院

合成气高选择性制取高级醇对推动煤炭清洁高效利用具有重要意义。Co基催化剂的双活性位点对高级醇合成反应具有独特优势。CoCu催化剂因材料成本低、高级醇产量高，成为近年来的研究热点，但其双功能活性位点作用机制尚不清晰，基础理论... 详细信息

合成气高选择性制取高级醇对推动煤炭清洁高效利用具有重要意义。Co基催化剂的双活性位点对高级醇合成反应具有独特优势。CoCu催化剂因材料成本低、高级醇产量高，成为近年来的研究热点，但其双功能活性位点作用机制尚不清晰，基础理论研究仍待完善。本文概述了Co基催化剂的最新研究进展，重点综述了Co基催化剂在合成高级醇反应中活性位点的性质和反应机理，厘清了Cu/Co比例、CoCu分布均匀性对催化剂性能的影响关系。梳理了碱金属、Zr、Ga等助剂对催化剂构效关系的影响，及其对改善碳链生长、抑制甲烷化、防止碳沉积提高稳定性等作用。系统论述了具备独特层状结构的LDHs，及CNTs、AC等众多碳基材料作载体对Co基催化剂性能的影响。通过深度剖析合成气制高级醇机理，针对性开发新型催化剂结构及载体材料，可进一步提高Co基催化剂性能，实现更高效、环保和可持续的高级醇合成，为实现商业化夯实基础。

关键词：醇催化剂反应吸附活性选择性载体

压接型IGBT芯片的参数分散性对其并联时关断均流的影响

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1913-1923,I0021页

作者：曹子楷崔翔代安琪李学宝范迦羽詹雍凡唐新灵新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 先进输电技术国家重点实验室(北京智慧能源研究院) 北京市昌平区102209

压接型绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的多芯片并联关断期间会出现严重的不均流现象,直接影响到器件的关断可靠性。文中重点研究压接型IGBT芯片参数对其并联时关断均流的影响,首先,根据IGBT单芯片的关断机... 详细信息

压接型绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的多芯片并联关断期间会出现严重的不均流现象,直接影响到器件的关断可靠性。文中重点研究压接型IGBT芯片参数对其并联时关断均流的影响,首先,根据IGBT单芯片的关断机理和波形,分析芯片参数对IGBT单芯片关断各个阶段内集电极电流变化的影响规律;其次,定义多芯片并联关断波形中出现的第一类及第二类电流竞争峰谷,建立针对第一类电流竞争峰谷的随机分布模型,获得芯片参数以及并联数目对关断均流的影响规律,通过并联双芯片的双脉冲实验,验证所得规律的有效性;最后,结合分析结果提出阈值电压与饱和压降的相互补偿以及保持阈值电压差与跨导差异号等芯片筛选建议。研究成果可以为并联压接型IGBT芯片的参数筛选工作提供指导。

关键词：压接型绝缘栅双极晶体管关断均流芯片参数筛选建议