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oe1(光电查) - 科学论文

9 条数据
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  • [2018年IEEE工业应用学会年会(IAS) - 美国俄勒冈州波特兰市 (2018.9.23-2018.9.27)] 2018年IEEE工业应用学会年会(IAS) - 面向空间应用的太阳能转换系统设计与优化

    摘要： 本手稿详细介绍了一种适用于太空应用的500千瓦太阳能微电网系统设计方案。该设计方法采用遗传算法进行多目标优化，综合考虑了表征太阳能微电网的四个关键参数（电池电压、光伏最大功率、光伏最大功率点电压及每串电池板数量）。最终优化指标为日均可输送功率与系统总质量之比（瓦/千克）。该微电网系统由多个?？榛绷?直流微型转换器构成，其中评估比较了四种拓扑结构（降压型、升压型、升降压型及无极性升降压型），确定无极性升降压转换器为最佳方案，并提供了经分析验证的最优系统特性。最终系统设计实现了35.56瓦/千克的比功率，优化参数包括：743.7伏电池电压、439.5瓦光伏最大功率、182.7伏光伏最大电压及每串三块电池板配置?；谟呕峁兄屏嗽突⒄攵孕视氲臀驴煽啃越胁馐苑治?。该转换器峰值效率达98.4%，功率密度3.54瓦/立方厘米，比功率3.76瓦/克，在0℃至-140℃条件下完成超过267小时的11分钟低温循环测试。

    关键词： 宽带隙半导体、微电网、升压-降压变换器（非反相）、最大功率点跟踪器、太空探索、光伏系统、设计优化、直流-直流电源转换器、系统级设计、低温测试

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 空间应用太阳能转换系统的设计与优化

    摘要： 本手稿详细阐述了一种适用于太空应用的500千瓦太阳能微电网系统设计方案。该设计方法采用遗传算法进行多目标优化，综合考虑表征太阳能微电网的四个关键参数（电池电压、光伏最大功率、光伏最大功率点电压及每串电池板数量）。最终优化指标为日均可输送功率与系统总质量之比（瓦/千克）。该微电网系统由多个?？榛绷?直流微型转换器构成，研究评估并比较了四种拓扑结构（降压型、升压型、升降压型及无极性升降压型），确定无极性升降压转换器为最优方案，并提供经分析验证的最优系统特性参数。最终系统设计实现35.56瓦/千克的比功率，优化参数包括：743.7伏电池电压、439.5瓦光伏最大功率、182.7伏光伏最大电压及每串三块电池板配置?；谟呕峁?，研究团队设计原型机并通过效率测试与低温可靠性验证。该转换器峰值效率达98.4%，功率密度3.54瓦/立方厘米，比功率3.76瓦/克，在0℃至-140℃环境下完成超过267小时、每次11分钟的低温循环测试。

    关键词： 低温测试、光伏系统、宽禁带半导体、最大功率点跟踪器、设计优化、升压-降压转换器（非反相）、太空探索、系统级设计、直流-直流电源转换器、微电网

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [美国机械工程师学会2018年智能材料、自适应结构与智能系统会议——美国德克萨斯州圣安东尼奥（2018年9月10日星期一）] 第一卷：多功能材料的开发与表征；自适应系统的建模、仿真与控制；集成系统设计与实施——基于电致伸缩PVDF三元共聚物的软体夹持器参数化设计

    摘要： 如今，采用柔性机构而非刚性部件实现抓取动作的软体夹爪，因其材料选择灵活、高顺应性及与目标物体轻柔接触等优势（相较于传统刚性夹爪），正被广泛应用于工业、医疗和生物样本采集等日益扩展的工程领域。本研究基于简易驱动机制设计了一款三指夹爪，该夹爪对物体具有高顺应性且单位质量产生相对较高的驱动力。采用电致伸缩PVDF基三元共聚物作为自折叠驱动机构，通过建立有限元分析(FEA)模型预测两种抓取模式（包络抓取与平行抓?。┫录凶Φ恼鄣伪溆胱ト×ΓＰ驮げ饨峁胧笛槭莞叨任呛?。随后构建设计优化方案，通过参数化设计以最大化夹爪自由偏转量与阻塞力为目标，选取主动/被动材料厚度及被动层特性作为设计变量。研究发现：对于给定胶带基底厚度存在实现最大自由偏转的最优三元共聚物厚度；阻塞力随三元共聚物或胶带厚度增加而持续提升；随着缺口长度增加，因执行器折叠行为更显著导致自由偏转增大，但执行器刚度降低会使阻塞力减小。自由偏转与阻塞力的权衡关系对特定应用场景的最优设计方案决策至关重要。

    关键词： 软体夹持器、设计优化、基于电致伸缩PVDF三元共聚物、参数化设计、有限元分析

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 采用二氧化铈进行热化学氧化还原循环的50千瓦太阳能接收-反应器传热模型

    摘要： 本研究报告了一种太阳能接收-反应器瞬态传热模型的开发，该反应器专为通过温度和压力波动实现纯二氧化铈（以网状多孔陶瓷RPC形式存在）的热化学氧化还原循环而设计。第一步为吸热过程：在低于10毫巴的真空条件下，用聚焦太阳辐射直接加热二氧化铈RPC至1500°C，从而使其晶格释放氧气。随后的放热步骤中，反应器在冷却过程中重新充入二氧化碳，当温度低于1000°C时，部分还原的二氧化铈通过二氧化碳气流再次氧化。为分析太阳能反应器性能并优化设计与运行条件，本研究针对还原步骤中50kW太阳辐射输入功率工况，开发了瞬态传热模型并在ANSYS CFX中实现。该数值模型采用蒙特卡洛光线追踪耦合入射聚焦太阳辐射，通过假设热力学平衡纳入还原化学反应，并应用有效传热特性计算多孔二氧化铈内部辐射传热。通过高通量太阳模拟器获取的数据验证表明，模型与实验的温度演变及产氧结果高度吻合。数值结果显示太阳辐射输入功率具有显著影响——功率提升可大幅缩短二氧化铈结构的还原时间。据此模型预测，在50kW太阳辐射功率输入下太阳能-燃料能量转换效率超过6%；若将RPC宏观孔隙率显著提高并实现更好的体积吸收与均匀加热，效率可达10%以上?？刂苹乖讨卸趸姹砻嫖露纫员苊馍?，是直接吸收式太阳能接收-反应器的关键设计考量。

    关键词： 设计优化、反应器建模、二氧化铈、热化学循环、太阳能、网状多孔陶瓷

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE）- 美国马里兰州巴尔的摩（2019.9.29-2019.10.3）] 2019年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE）- 基于平准化度电成本的中压无变压器光伏变换器设计优化

    摘要： 电力电子的设计方法通常聚焦于效率和功率密度，但这些策略并不能以任何明确的定义保证成本最优。为克服这一缺陷，我们提出了一种设计框架，该框架产生的电路参数可使发电系统的平准化度电成本（LCOE）最小化。LCOE是一个有意义的指标，因为它涵盖了总生命周期成本——包括硬件、系统平衡和运维成本——并纳入了功率转换效率及所获能源收益的影响。为获得可处理的设计问题，我们构建了一个近似LCOE改进模型，用于量化候选转换器设计导致的LCOE变化。我们将该框架应用于无工频变压器的低压直流至中压交流多电平级联拓扑。研究了一个200千瓦的商业规模系统示例，所得方案包含15级级联、98.01%效率，并使LCOE降低了2.0%。

    关键词： 设计优化、多电平变换器、平准化度电成本

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 光伏热太阳能空气加热器耦合除湿冷却系统的集成建模与优化

    摘要： 开发了一种集干燥剂冷却系统与光伏光热-太阳能空气加热器（PVT-SAH）混合系统的集成模型，并与建筑模型耦合以实现系统性能评估与优化。采用内置热管的双通道PVT-SAH系统来提高出口空气温度，从而实现干燥轮中干燥剂的再生。该集成模型用于量化混合干燥剂冷却系统在太阳能份额（SF）和性能系数（COP）方面的表现，及其对不同PVT-SAH系统规模的响应。模型输出表明，PVT-SAH设计参数的选择对提升干燥剂冷却过程中的系统利用率至关重要。针对湿热气候下的商业建筑案例研究，当PVT-SAH设计优化时，该冷却系统的年度太阳能份额和电性能系数分别高达96.6%和19.8。最优电性能系数高于非优化设计（范围为0.6至15.1）。研究发现，要使混合干燥剂冷却系统的性能系数超过商业建筑典型值（2.6–3.0），所需的PVT-SAH最小规模为每平方米调节地板面积配备0.35平方米。

    关键词： 干燥剂冷却系统、太阳能干燥系统的集成建模、光伏热收集器-太阳能空气加热器、设计优化

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2018信号处理新趋势会议(NTSP) - 斯洛伐克利普托夫斯基米库拉什 (2018.10.10-2018.10.12)] 2018信号处理新趋势会议(NTSP) - 方形波导拐角设计

    摘要： 本文提出了一种用于匹配方形斜切波导拐角的完整波设计。我们将全波数值模拟结果与实验数据进行对比。该拐角可支持两种极化方式工作，即磁平面弯曲采用TE10模、电平面弯曲采用TE01模。这对目标气象雷达极具实用价值——该雷达可通过双极化收发水平与垂直极化信号，从而评估气象目标的附加特性。

    关键词： 拐角设计，波导拐角，气象雷达，波导，设计优化，双模方形，全波设计

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 半导体制造中缺陷检测的CAD布局分析

    摘要： 我们目睹了消费电子设备尺寸持续缩小且电池续航更长的趋势。专用集成电路技术实现了将多个电子器件集成于同一晶粒上，同时通过优化晶体管和器件面积降低了功耗。开发此类半导体工艺及半导体制造过程中的监控方法是一项重大挑战。每次主要制程完成后，晶圆都需接受检测以发现可能导致后续芯片失效的异常情况。采用紫外线或深紫外线的光学检测旨在发现晶圆上可能"可见"的物理缺陷。为监测金属化制程中的电连接故障，专门设计了电子束检测方法。本研究运用计算机辅助设计版图分析来指导光学与电子束晶圆检测的缺陷检查，旨在提高发现关键缺陷的概率并缩短检测与缺陷表征的周期时间。该方案已与同批次晶圆的现有基准检测结果进行对比验证。

    关键词： 设计优化、可制造性设计、集成电路制造、图形缺陷、专用集成电路、晶圆检测

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 利用低成本电磁驱动多目标优化分析圆极化天线设计的权衡取舍

    摘要： 圆极化（CP）天线是现代通信系统的重要组成部分。其设计需满足多项要求，例如在目标频段内保持低反射和低轴比（AR）。小型化是天线移动性的重要指标，通常通过结构拓扑的性能导向优化间接实现。本研究采用多目标优化方法，分析微型化圆极化天线的设计权衡问题，重点考察天线在保持较小尺寸的同时维持其他性能指标可接受水平的能力。我们运用基于种群的元启发式算法，获取一组能实现各约束条件间最佳折衷的设计方案。为控制优化成本，算法先在低成本近似模型上运行，随后对结果进行修正以达到电磁模型的精度要求。本文针对平面圆极化天线展开分析——该结构在保持可接受性能的前提下可实现约11%的尺寸缩减。其带内反射系数介于-14至-10 dB之间，轴比范围为1.3至3 dB。最终数值结果通过制备的天线原型实测数据验证。

    关键词： 设计权衡、设计优化、圆极化天线、紧凑型天线、电磁驱动设计、多目标优化、轴比

    更新于2025-09-04 15:30:14