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本發(fā)明公開了一種基于納米壓電纖維的柔性能量捕獲器件及其制備方法。所述器件自下而上依次包括：柔性基材、電極層、壓電纖維層、保護(hù)層；所述柔性基材為柔性絕緣塑料薄膜；所述壓電纖維層為 PVDF 纖維。通過(guò)采用柔性基材，采用照相制版工藝制備梳狀電極，并選擇合適的靜電紡絲參數(shù)沉積 PVDF 壓電纖維，無(wú)需再對(duì)壓電纖維進(jìn)行極化，使纖維整齊排列、減小纖維缺陷，能夠簡(jiǎn)化納米壓電纖維能量捕獲器件制備工藝，提高能量轉(zhuǎn)換效率，尤其是對(duì)彎曲運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的捕獲效果。

課題從事納米新能源材料能量轉(zhuǎn)化的新規(guī)律及在高端電池中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，在金屬-空氣電池、鋰離子電池關(guān)鍵材料與技術(shù)以及能源清潔高效利用等領(lǐng)域開展工作，制備了一系列的金屬與合金、金屬氧化物、金屬硫化物納米材料以及無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合材料等，研究了納/微米材料組成、結(jié)構(gòu)、形貌與電極性能之間的關(guān)系，考察了材料高效儲(chǔ)能的化學(xué)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)等性能，并開展其能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存新規(guī)律的探索研究，探討解決提升高能化學(xué)電源的容量、功率與壽命的有效途徑。為納米新能源材料的制備、表征及在能源領(lǐng)域的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。 研究

一種公路收費(fèi)站減速帶能量回收發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)減速帶下方的板簧上的垂向連桿與扇形齒輪相連；再由扇形齒輪分別驅(qū)動(dòng)內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)一、內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)二，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)一、發(fā)電機(jī)二分別在減速帶下壓和恢復(fù)過(guò)程中發(fā)電。該種發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用安全可靠、發(fā)電效率高、不污染環(huán)境。

本發(fā)明公開了一種通過(guò)檢測(cè)山地環(huán)境中山脊位置并進(jìn)行能量校正來(lái)提高對(duì)山地環(huán)境中帶狀地下目標(biāo)的探測(cè)、識(shí)別、定位方法。該方法屬于模式識(shí)別、遙感技術(shù)、地形分析的交叉領(lǐng)域。帶狀地下目標(biāo)的·758·熱場(chǎng)與山體的熱場(chǎng)不同能產(chǎn)生能量異常，而山脊的熱島效應(yīng)也會(huì)造成山體能量異常，但該異常本質(zhì)上與帶狀地下目標(biāo)的能量異常模式不同，所以本發(fā)明意在通過(guò)消除地形中的山脊所產(chǎn)生的熱體效應(yīng)對(duì)帶狀地下目標(biāo)表現(xiàn)出的微弱能量異常模式的影響，達(dá)到

一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 隨著電力需求的不斷增長(zhǎng)，高性能儲(chǔ)能裝置對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。與超級(jí)電容器和鋰電池相比，脈沖儲(chǔ)能電介質(zhì)電容器擁有超高的可釋放功率密度，高的操作電壓、極快的充放電速率以及長(zhǎng)的循環(huán)壽命，是重要的新型功率儲(chǔ)能器件，在新能源汽車、高端醫(yī)療器械、智能電網(wǎng)調(diào)頻、可控核聚變、電磁炮等高功率脈沖技術(shù)的軍民領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。

本項(xiàng)目擬進(jìn)一步技術(shù)升級(jí)轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)科技成果“基于燃料電池增程器時(shí)滯特性的瞬時(shí)優(yōu)化能量管理策略”來(lái)源于“十二五”863計(jì)劃《燃料電池轎車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)研究與開發(fā)》（2011AA11A265）項(xiàng)目。圍繞該核心技術(shù)，項(xiàng)目申請(qǐng)人已申請(qǐng)發(fā)明專利7項(xiàng)，其中4項(xiàng)已授權(quán)，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文二十余篇，并與上海大眾汽車有限公司開展了初步的技術(shù)轉(zhuǎn)化合作。1 技術(shù)簡(jiǎn)介  針對(duì)燃料電池電動(dòng)汽車具有多個(gè)車載能量源這一特點(diǎn)，申請(qǐng)人從綜合考慮動(dòng)力蓄電池和燃料電池增程器協(xié)調(diào)工作的角度出發(fā)，提出了一種源于ECMS策略（等效燃料最小策略）的基于損失功率最小算法(minimum loss power algorithm，MLPA)的瞬時(shí)優(yōu)化能量管理策略。該策略算法思想為，基于試驗(yàn)得到的各關(guān)鍵部件效率特性圖，構(gòu)造動(dòng)力蓄電池、燃料電池、DC/DC等關(guān)鍵部件在每一時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)的損失功率函數(shù)，這些部件損失功率函數(shù)在每一時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)的線性疊加構(gòu)成了多能量源動(dòng)力系統(tǒng)損失功率指標(biāo)函數(shù)，通過(guò)使該指標(biāo)函數(shù)在每一時(shí)間步長(zhǎng)取值最小（系統(tǒng)效率最高）來(lái)確定燃料電池增程器功率輸出。圖1為該控制策略導(dǎo)出的燃料電池實(shí)時(shí)功率輸出優(yōu)化控制曲面。 通過(guò)仿真及實(shí)車轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)該策略具有以下優(yōu)點(diǎn)，如圖2-3所示：1）該MLPA瞬時(shí)優(yōu)化能量策略對(duì)工況適應(yīng)性強(qiáng)，多種常見工況下（NEDC，UDDS，HWFET，勻速工況）經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于傳統(tǒng)能量策略。2）多種常見工況下，該MLPA瞬時(shí)優(yōu)化能量管理策略均能夠控制燃料電池功率輸出變化平緩，實(shí)現(xiàn)了“淺充淺放”，有利于燃料電池以及蓄電池的壽命保護(hù)。

本發(fā)明提供了一種考慮不確定性的結(jié)構(gòu)瞬態(tài)統(tǒng)計(jì)能量響應(yīng)預(yù)示方法，相比于傳統(tǒng)瞬態(tài)統(tǒng)計(jì)能量方法僅能針對(duì)確定性結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)響應(yīng)預(yù)示，未考慮結(jié)構(gòu)參數(shù)隨機(jī)性、測(cè)量誤差等不確定性因素的問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)區(qū)間方法對(duì)結(jié)構(gòu)的不確定性進(jìn)行表征，考慮了不確定性對(duì)結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)間的能量傳遞和耗散的影響，基于能量控制方程建立了更為精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)各子系統(tǒng)瞬態(tài)能量的表達(dá)式，基于泰勒展開技術(shù)將其子系統(tǒng)瞬態(tài)能量的表達(dá)式轉(zhuǎn)化為適合區(qū)間計(jì)算的多項(xiàng)式形式，從而將瞬態(tài)統(tǒng)計(jì)能量分析方法推廣應(yīng)用到了不確定性結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析，拓展了目前瞬態(tài)統(tǒng)計(jì)能量分析方法的研究范圍，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明公開了一種基于車輪的電動(dòng)汽車行駛中無(wú)線能量供能系統(tǒng)。包括安裝在車輛車輪上的能量接收組件和安裝在行車道兩旁的能量發(fā)射組件，多個(gè)能量發(fā)射組件沿行駛方向間隔地布置在行車道上，通過(guò)能量發(fā)射組件通電在行車道兩旁產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，車輛帶有能量接收組件的車輪在交變磁場(chǎng)中行駛產(chǎn)生電能為電動(dòng)汽車供電；利用電磁感應(yīng)原理收集行車道兩側(cè)發(fā)射組件發(fā)送的能量，在車輪內(nèi)能量接收組件收集的能量通過(guò)電滑環(huán)輸入車體內(nèi)供給電池和電動(dòng)機(jī)，給車輛充電并驅(qū)動(dòng)車輛不間斷行駛。本發(fā)明對(duì)車輛的框架結(jié)構(gòu)尺寸和底盤高度等影響小，不需要改造路面，具有接收效率高、系統(tǒng)部署簡(jiǎn)單、車輛適用性強(qiáng)的特點(diǎn)，可用在電動(dòng)公交等系統(tǒng)中，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保。

北京大學(xué)物理學(xué)院/定量生物學(xué)中心歐陽(yáng)頎課題組在Nature Physics發(fā)表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網(wǎng)址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子達(dá)到同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)，表明分子振子的同步化需要額外能量耗散，并揭示了能量耗散與所能達(dá)到的最優(yōu)同步化效果及耦合的最佳設(shè)計(jì)之間的關(guān)系。 振子之間的同步化現(xiàn)象在自然界是非常普遍的現(xiàn)象，許多非線性理論與實(shí)驗(yàn)很好地回答了很大一部分非線性振子中的同步化問(wèn)題。然而，對(duì)于分子振子而言，他們的振蕩節(jié)律由隨機(jī)的、大噪聲的生化反應(yīng)所決定，與之前相對(duì)成熟的非線性理論所涉及的情況有所不同。這類分子振子的同步化規(guī)律，尤其是同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)尚不明確。 歐陽(yáng)頎課題組與美國(guó)IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學(xué)定量生物學(xué)中心杰出訪問(wèn)教授的涂豫海教授展開合作研究，首次在理論上闡明了實(shí)現(xiàn)分子振子同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)。該研究提出一個(gè)簡(jiǎn)單而普適的隨機(jī)理論模型，假設(shè)不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學(xué)反應(yīng)耦合起來(lái)從而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可產(chǎn)生同步化振蕩的分子振子。在這個(gè)理論模型中，研究者們找到了單分子穩(wěn)定振蕩狀態(tài)的概率密度的解析解，由此計(jì)算了不同條件下的能量耗散，并通過(guò)平均場(chǎng)近似得到了該振蕩出現(xiàn)同步化現(xiàn)象的條件。通過(guò)比較不同條件下的能量耗散，研究者發(fā)現(xiàn)，若要實(shí)現(xiàn)分子振蕩的同步化，除去驅(qū)動(dòng)單個(gè)分子振蕩的能量以外，還必須要有一部分不為零的額外的能量耗散。除此以外，當(dāng)外界條件給定能量耗散的大小時(shí)，雖然可以通過(guò)調(diào)整模型中的參數(shù)達(dá)到各種不同的同步化效果，但是可以達(dá)到的最優(yōu)的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當(dāng)能量耗散小于一個(gè)臨界值時(shí)（這個(gè)臨界值大于驅(qū)動(dòng)單個(gè)分子振蕩的能量）同步化是不可能的，給定的能量耗散越大，所能達(dá)到的最優(yōu)同步化效果越好。該結(jié)論具有一定的普適性。隨后研究者在藍(lán)藻的生物鐘系統(tǒng)中檢驗(yàn)了該理論，驗(yàn)證了生物體內(nèi)的分子振蕩體系確實(shí)需要額外的能量來(lái)實(shí)現(xiàn)同步化。 北京大學(xué)物理學(xué)院博士生，歐陽(yáng)頎課題組的張東良為該文章的第一作者，涂豫海教授為通訊作者，合作者包括歐陽(yáng)頎教授和美國(guó)加州圣地亞哥分校的博士后曹遠(yuǎn)勝博士。

本實(shí)用新型涉及一種模塊化的能量回饋式牽引供電裝置，該裝置包括： （1）一個(gè)多繞組變壓器。該變壓器由一個(gè)原邊繞組和多個(gè)副邊繞組組成，原邊繞組接交流電網(wǎng)，采用星形連接，每個(gè)副邊繞組連接一個(gè)PWM整流器單元，各副邊繞組的連接方式相同，均采用三角形連接。 （2）多個(gè)PWM整流器單元。所有整流器單元的直流輸出都并聯(lián)到直流母線上作為為該供電裝置的總輸出。 （3）一個(gè)中央控制器，該中央控制器與各PWM整流器單元通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。控制采用電壓電流雙閉環(huán)控制，直流電壓外環(huán)設(shè)置在中央控制器上，基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的電流內(nèi)環(huán)設(shè)置在各PWM整流器單元上。 本供電裝置具有易于模塊化、容量大、能量雙向傳輸、功率因數(shù)高、電流諧波小和直流電壓穩(wěn)定之顯著優(yōu)點(diǎn)。