中型直膨式太阳能PVT热泵系统性能实验研究

对一种中型直膨式太阳能PVT(光伏/光热)热泵热电联产系统进行了实验研究。通过对PV(光伏)组件与直膨式集热/蒸发器的合理耦合构建PVT热泵系统,直膨式背板可吸收太阳能电池废热,降低太阳能电池温度,有效提高光伏组件发电效率,同时提高了热泵循环蒸发温度和蒸发压力,改善了热泵系统的运行性能。背板采用新型直膨式集热/蒸发器流道结构,结合PVT组件阵列管路设计,有效提升了冷媒分布均一性和PVT组件工作温度的均匀性。实验结果表明系统在热水模式下的平均COP(Coefficient of Performance)可达6.45,供暖模式的平均COP达4.24。系统所发电量可用于自身压缩机、水泵运行或并入电网,且提供55?C以上的热水,从而实现太阳能PVT热泵系统高效热电联产。     

光伏组件测试仪的光辐照度不均匀性检验系统的研究和设计

通过对传统光伏组件测试设备检验方式的分析,提出了一种一次闪光就能够完成对测试仪工作平面辐照不均匀性测试的方法,在设计中充分使用了国际知名公司新生产的元器件,设计了信号调理电路和数据采集电路,电路设计简单,成本低廉易于实现,采集精度符合设计要求。并编写了上位机的测试程序,对辐照不均匀性测试进行了验证,结果表明测试工艺简单,数据可靠,生产效率高。     

基于GPRS的下水道气体远程监测系统设计

为了提高城市下水道气体监测的实时性和可靠性,本文设计了基于GPRS的下水道气体远程监测系统。该系统主要包括前端气体采集模块、GPRS数据无线传输模块、数据接收模块及监控中心;气体采集模块由气体传感器和数据采集单片机组成;单片机实时采集气体传感器中的数据,并将采集到的数据通过GPRS无线传输模块进行实时上传;数据接收模块把接收到的数据传送至监控中心服务器,由服务器对数据进行处理、显示、存储和统计等。通过对18个监测点的监测实验效果表明,该系统运行稳定可靠,能实现对下水道气体远程采集、无线传输和实时监测的目的。     

光伏阵列伏安特性测试系统设计

基于对光伏电站控制和设计水平的要求,本文提出一种基于电容充放电的特性的光伏阵列伏安特性测试系统。本文阐述了测试系统的工作原理和系统关键的部分。当光伏阵列给电容充电时,得到当时环境中光伏阵列的电压、电流以及相应的功率特性曲线。同时对M*N的光伏组件进行建模,得出组件的相应的电性能参数,并对最大功率点进行分析。最后进行实验验证。本测试系统具有测量精度高、系统稳定性高、成本低廉,并且能更直观的测得光伏阵列的特性。     

基于Zigbee的人体心电信号无线监测系统的设计

提出了一种基于Zigbee技术的人体心电信号无线监测系统设计方案;采用Zigbee技术和STM32W108 ARM芯片设计了系统采集节点和汇聚节点的硬件电路,采用C语言编写了其软件,实现人体心电信号的采集和无线传输;利用Labview软件设计人体心电监测界面,实现了利用PC机对采集到的心电信号进行实时监测;实验表明,该监测系统通信质量良好,能够实现心电信号的采集、波形显示,以及心率值和心电频谱的分析,在家庭医疗领域具有较高的应用价值。     

基于ZigBee的矿井环境监测系统设计

针对矿井环境恶劣、干扰严重和传统信号有线传输的现状,设计了基于ZigBee无线传感器网络的矿井环境监测系统;系统由井下ZigBee传感器终端节点、路由器、协调器和井上监测上位机构成,其中传感器终端节点对井下瓦斯、一氧化碳、温度等信号进行采集,利用ZigBee无线组网技术将信号送给井上PC机,井上管理人员通过PC机能够随时掌握井下设备和环境的状况;与传统的信号有线传输监测方法相比,该系统低功耗、低成本、抗干扰;实验结果表明,该系统运行稳定可靠,精度高,具有一定的实用性和推广价值。     

基于STM32F电气火灾无线红外测温系统的设计与实现

为进一步提高电气火灾探测系统的探测精度及响应时间,在传统电气火灾探测系统的基础上,设计了基于STM32F的无线红外测温系统;该系统采用红外测温技术,探测出电气配电箱内各线路的温度信号;通过微处理器实时采集温度信号及A/D转换后的数据,进而进行数据处理和算法分析;并利用ZigBee无线网络技术组建检测网络,实现温度数据的可靠传输;实验结果表明:电气火灾无线红外测温系统精确度高达99.37%,灵敏度高,响应时间为20.5 s,能精确监测电气配电箱内温度,预防电气火灾的发生。     

光伏应用系统远程监测平台设计

随着太阳能发电技术的不断发展,光伏应用系统越多的被工业单位和个人使用。通过对光伏应用系统的分布形式进行归类,阐述了光伏应用系统远程监测平台的设计方案。在研究分析无线自组网技术和无线数据传输技术的基础上针对光伏应用系统的分布特点,将嵌入式技术,ZigBee技术,GPRS-DTU技术以及互联网Web监测技术之相结合,设计了一种光伏应用系统远程监测平台。该平台能够有效完成数据采集、组网、远程监测等预期要求,最后通过实验验证了该平台的可行性。     

基于全波形采样的APD阵列激光雷达系统研究

基于全波形采样技术,构建了一套64路APD阵列激光雷达系统。利用分立元件设计了信号处理电路,并使用数据采集卡对电路的输出信号进行全波形采样。通过基于最小二乘的高斯分解法对采集波形数据进行处理,并通过优化后的参量计算分析目标的距离和特性。搭建共光路实验平台,分别测试了全部通道的电路输出波形和测距精度。结果表明,信号处理电路达到了低噪声、宽带宽、无失真放大的设计要求;系统测距均方根误差最大为16.10mm,最小为8.47mm。最后进行了台阶成像实验,为将来更大APD阵列非扫描激光雷达的研制提供参考依据。     

基于web网络优化协议的水质污染程度在线监测系统设计

针对传统人工水质污染程度检测工作效率低、实时监测能力不强的问题,设计并实现了基于web网络优化协议的实时在线水质污染程度自动监测系统,系统利用无线传感器网络节点对区域水源水质进行监测,通过无线分组通信技术与宽带网络对数据进行远程传送,工作人员可实现web实时在线的水质信息查询、管理控制、数据收集、报警提示等操作,基于web的水质监测系统,提升了系统的可扩展性、易用性以及实时性等;系统硬件包括传感器模块、无线通信模块、单片机外围电路、以太网接口模块等;系统软件设计了web网络优化协议、系统监测平台、远程参数设置、驱动程序等内容;应用该系统对西安市护城河的水质进行污染程度监测,部署20个传感器监测节点,1个监测子站节点,1个远程web监测主站,分别监测河水中pH值、总磷浓度TP、化学耗氧量(COD)、氨氮浓度,连续采样两天时间,通过仿真实验表明,该系统实现了100%的通信成功率,网络之间访问速度是传统网络协议的5~8倍,无线传感器网络与远程监测工作稳定可靠,通信速率满足实时监测要求,适用于对城市水源水质污染程度的实时在线监测。     

分布式光伏充电站Web实时监控平台设计

随着光伏充电站基础设施的广泛建设,为电动汽车用户提供便利的同时,也为其管理带来了巨大的挑战;为了实现对光伏充电站更加有效的管理,在分析分布式光伏充电站数据通信方案的基础上,设计了一种光伏充电站Web实时监控平台;该平台基于ZigBee技术、GPRS-DTU技术、HTTP协议设计了直流充电桩无线传感器数据采集方案,部署数据库服务器、Web服务器以克服充电站无人值守的问题,实现对该分布式系统的集中管控,同时设计用于充电预约、监控、提醒等功能的安卓用户APP以提升用户体验,并对该系统进行实验验证;经验证,该设计方案能够有效实现对分布式光伏充电站的实时数据采集与Web端集中管控,为充电站无人值守与远程监控提供了一种有效的技术解决方案。     

基于3G的能耗数据采集器设计

针对大型公共建筑实时监控能耗的需求,借助3G网络传输的优势,提出了一种基于3G的能耗数据采集器的设计方案。该方案使用STM32为主控制器,根据Modbus通信规约通过RS485方式实现对智能电表的能耗数据采集,再将数据通过3G无线网络远传至服务器。重点设计了采集器的硬件电路,数据采集与传输驱动程序。经实验室测试,该采集器能实时、准确地采集数据并传送至服务器,性能稳定可靠,能够满足能耗监测系统的需求。     

混合储能系统在弱光充电系统中的仿真研究

光伏阵列的输出特性受光照强度影响很大,在弱光下光伏电池的最大功率点跟踪控制算法无法达到蓄电池的充电要求。为了最大限度利用光伏阵歹tl的输出功率,采用超级电容减小光照变化对蓄电池充电的影响。针对独立光伏发电系统的特点,设计了一种有源式混合储能方案,在保证光伏电池获得最大功率跟踪的同时,也能满足蓄电池的充电要求,建立的Simulink／MATLAB仿真模型验证了该设计方案的有效性。     

农业节水灌溉远程监控系统的设计与实现

为了提高农业灌溉的效率,节省灌溉成本,进行农业节水灌溉智能监控系统设计,提出一种基于ZigBee多传感器分布式数据采集的监控系统设计方法,系统设计分为硬件和软件两部分,首先进行农业节水灌溉远程监控系统的总体设计构架,灌溉远程监控系统的硬件模块化设计包括农业节水灌溉传感信息采集模块、AD模块、集成控制模块和接口电路。基于FPGA嵌入式设计方法,构建ZigBee多传感器分布式阵列,进行远程多点灌溉控制和监控。软件开发建立在LabWindows/CVI工程开发环境中,通过程序加载控制,实现远程监控系统改进设计。测试结果表明,该系统进行农业节水灌溉远程监控具有较好的人机友好性,监控的覆盖度较高,性能较好。     

Electronic Equipment Proposal to Improve the Photovoltaic Systems Efficiency

This paper reports a new technique proposal to improve the photovoltaic systems. It was made to design and implement an electronic system that will detect, capture, and transfer the maximum power of the photovoltaic (PV) panel to optimize the supplied power of a solar panel. The electronic system works on base technical proposal of electrical sweeping of electric characteristics using capacitive impedance. The maximum power is transformed and the solar panel energy is sent to an automotive battery. This electronic system reduces the energy lost originated when the solar radiation level decreases or the PV panel temperature is increased. This electronic system tracks, captures, and stores the PV module’s maximum power into a capacitor. After, a higher voltage level step-up circuit was designed to increase the voltage of the PV module’s maximum power and then its current can be sent to a battery. The experimental results show that the developed electronic system has 95% efficiency. The measurement was made to 50 W, the electronic system works rightly with solar radiation rate from 100 to 1,000 W m^− 2 and the PV panel temperature rate changed from 1 to 75°C. The main advantage of this electronic system compared with conventional methods is the elimination of microprocessors, computers, and sophisticated numerical approximations, and it does not need any small electrical signals to track the maximum power. The proposed method is simple, fast, and it is also cheaper.     

智能化高温超导储能系统变流器监控系统设计

针对超导储能系统的变流器,设计了具有人机交互功能的监控系统。该监控系统采用微控制器+数字信号处理的形式。微控制器用于实现监控系统液晶终端人机交互界面,数字信号处理器用于采集实时数据、处理数据和功率器件开关管控制。给出了变流器监控系统设计的原理、硬件电路设计、软件设计。监控系统运行结果表明设计的超导储能系统变流器监控系统可以很好的实现对变流器运行状态的实时、可靠监测与控制。     

Research on the fault diagnosis technology of intermittent connection failure belonging to FPGA solder-joints in BGA package

A new method to detect intermittent faults in FPGA (field programmable gate array) of BGA (ball grid array) packages is presented. Inject proper current into measured IO port via sensor circuit, the intermittent faults will arouse impedance of the solder-joint to change intermittently, the voltage of solder-joint will also change intermittently, the fault information can be obtained through regulating the voltage signal. Compared with current monitoring method based on degradation model, this scheme is more reliable and accurate. It can prevent the catastrophic faults caused by failure of the FPGA solder-joints effectively, as well as economize the maintenance cost.