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可穿戴泛在能源系統及控制 版權信息
- ISBN：9787030685308
- 條形碼：9787030685308 ; 978-7-03-068530-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
可穿戴泛在能源系統及控制 本書特色
可穿戴能源系統是解決智能可穿戴系統供能問題的完美解決方案，也是智能可穿戴系統能真正實現\"智能可穿戴\"的基礎。
可穿戴泛在能源系統及控制 內容簡介
本書詳細介紹太陽能、熱能、機械能三種當前常見的可穿戴泛在能源系統供能方式。本書將理論與實驗進行結合，以可穿戴太陽能服裝、溫差發電運動裝備、電磁式發電鞋為例，結合控制器與改進算法的應用，展現可穿戴泛在能源系統的發展現狀。本書證明了該方向發展的前沿性與實用性，并且提出現階段存在的發展問題與研究熱點，為研究人員提供了可穿戴泛在能源系統的基礎理論與解決現有可穿戴泛在能源系統所遇挑戰的新思路，總緒性地指出了研究改進的方向，起到拋磚引玉的作用。本書可作為從事可穿戴設備開發的從業人員、人工智能領域研究人員、能源等相關領域專業研究人員的參考用書。
可穿戴泛在能源系統及控制 目錄
目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 智能可穿戴系統簡介 1
1.2 可穿戴泛在能源系統簡介 1
1.2.1 太陽能俘獲簡介 3
1.2.2 熱能俘獲簡介 3
1.2.3 機械能俘獲簡介 3
1.3 可穿戴泛在能源系統設計原則簡介 3
1.4 本書的內容與特點 4
參考文獻 5
第2章 可穿戴太陽能系統 7
2.1 引言 7
2.2 太陽能電池發展 7
2.3 柔性太陽能電池材料 9
2.3.1 非晶硅太陽能電池 10
2.3.2 銅銦鎵硒太陽能電池 10
2.4 太陽能電池模型 11
2.4.1 太陽能電池工作原理 11
2.4.2 太陽能電池理論模型 12
2.4.3 太陽能電池模型參數隨光強與溫度變化的關系 14
2.4.4 工程簡化模型 15
2.5 太陽能電池特性 17
2.5.1 電池串聯特性 18
2.5.2 電池并聯特性 19
2.6 太陽能服裝的設計與實現 20
2.6.1 供電系統框架設計 20
2.6.2 系統的可穿戴設計分析 21
2.6.3 具體設計案例 21
2.7 可穿戴太陽能發展現狀 28
2.8 小結 29
參考文獻 29
第3章 可穿戴熱能系統 31
3.1 引言 31
3.2 熱能發電原理 31
3.3 可穿戴熱能的設計與實現 33
3.3.1 單個溫差發電模塊結合人體 33
3.3.2 運動下的溫差發電模塊供能 36
3.3.3 多個溫差發電模塊結合人體 38
3.4 結合柔性超級電容器的可穿戴熱能存儲 42
3.5 可穿戴熱能發展現狀 43
3.6 小結 44
參考文獻 44
第4章 可穿戴機械能系統 45
4.1 引言 45
4.2 機械能發電原理 46
4.2.1 電磁式發電原理 46
4.2.2 壓電式發電原理 46
4.2.3 靜電式發電原理 47
4.3 電磁式發電鞋的設計與實現 48
4.3.1 系統的穿戴式分析 48
4.3.2 動鐵式發電鞋 50
4.3.3 動圈式發電鞋 56
4.3.4 壓力式發電鞋 56
4.4 可穿戴機械能發展現狀 60
4.4.1 發電方式發展現狀 60
4.4.2 發電方式對比 63
4.5 小結 64
參考文獻 65
第5章 可穿戴系統能源控制 67
5.1 引言 67
5.2 **功率點跟蹤算法 67
5.2.1 概述 67
5.2.2 擾動觀察法 68
5.2.3 導納增量法 70
5.2.4 智能控制算法 73
5.3 改進算法 76
5.3.1 基于P&O法和導納增量法的改進MPPT算法 76
5.3.2 PSO-DE混合算法 80
5.3.3 改進型的全局**功率點搜索算法 86
5.4 綜合控制器的設計與實現 100
5.4.1 系統硬件設計 100
5.4.2 系統軟件設計 110
5.5 小結 113
參考文獻 113
第6章 可穿戴能量存儲與利用 115
6.1 引言 115
6.2 鋰離子電池存儲 115
6.2.1 鋰離子電池儲能原理 115
6.2.2 鋰離子電池與可穿戴結合 116
6.2.3 鋰離子電池儲能的優弊 117
6.3 超級電容器存儲 117
6.3.1 超級電容器儲能原理 118
6.3.2 超級電容器充放電特性 119
6.3.3 超級電容器串并聯特性 120
6.3.4 超級電容器電壓均衡方案 121
6.4 柔性超級電容器 125
6.5 小結 126
參考文獻 126
第7章 可穿戴泛在能源系統的現在與未來 128
7.1 可穿戴泛在能源系統的發展現狀 128
7.2 可穿戴泛在能源系統的未來展望 129
7.2.1 新材料技術助力可穿戴泛在能源系統發展 129
7.2.2 “可穿戴泛在能源網”突破可穿戴泛在能源系統局限 130
7.2.3 人工智能實現可穿戴泛在能源系統的自我管理 130
7.3 小結 131
參考文獻 131
彩圖
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 智能可穿戴系統簡介 1
1.2 可穿戴泛在能源系統簡介 1
1.2.1 太陽能俘獲簡介 3
1.2.2 熱能俘獲簡介 3
1.2.3 機械能俘獲簡介 3
1.3 可穿戴泛在能源系統設計原則簡介 3
1.4 本書的內容與特點 4
參考文獻 5
第2章 可穿戴太陽能系統 7
2.1 引言 7
2.2 太陽能電池發展 7
2.3 柔性太陽能電池材料 9
2.3.1 非晶硅太陽能電池 10
2.3.2 銅銦鎵硒太陽能電池 10
2.4 太陽能電池模型 11
2.4.1 太陽能電池工作原理 11
2.4.2 太陽能電池理論模型 12
2.4.3 太陽能電池模型參數隨光強與溫度變化的關系 14
2.4.4 工程簡化模型 15
2.5 太陽能電池特性 17
2.5.1 電池串聯特性 18
2.5.2 電池并聯特性 19
2.6 太陽能服裝的設計與實現 20
2.6.1 供電系統框架設計 20
2.6.2 系統的可穿戴設計分析 21
2.6.3 具體設計案例 21
2.7 可穿戴太陽能發展現狀 28
2.8 小結 29
參考文獻 29
第3章 可穿戴熱能系統 31
3.1 引言 31
3.2 熱能發電原理 31
3.3 可穿戴熱能的設計與實現 33
3.3.1 單個溫差發電模塊結合人體 33
3.3.2 運動下的溫差發電模塊供能 36
3.3.3 多個溫差發電模塊結合人體 38
3.4 結合柔性超級電容器的可穿戴熱能存儲 42
3.5 可穿戴熱能發展現狀 43
3.6 小結 44
參考文獻 44
第4章 可穿戴機械能系統 45
4.1 引言 45
4.2 機械能發電原理 46
4.2.1 電磁式發電原理 46
4.2.2 壓電式發電原理 46
4.2.3 靜電式發電原理 47
4.3 電磁式發電鞋的設計與實現 48
4.3.1 系統的穿戴式分析 48
4.3.2 動鐵式發電鞋 50
4.3.3 動圈式發電鞋 56
4.3.4 壓力式發電鞋 56
4.4 可穿戴機械能發展現狀 60
4.4.1 發電方式發展現狀 60
4.4.2 發電方式對比 63
4.5 小結 64
參考文獻 65
第5章 可穿戴系統能源控制 67
5.1 引言 67
5.2 **功率點跟蹤算法 67
5.2.1 概述 67
5.2.2 擾動觀察法 68
5.2.3 導納增量法 70
5.2.4 智能控制算法 73
5.3 改進算法 76
5.3.1 基于P&O法和導納增量法的改進MPPT算法 76
5.3.2 PSO-DE混合算法 80
5.3.3 改進型的全局**功率點搜索算法 86
5.4 綜合控制器的設計與實現 100
5.4.1 系統硬件設計 100
5.4.2 系統軟件設計 110
5.5 小結 113
參考文獻 113
第6章 可穿戴能量存儲與利用 115
6.1 引言 115
6.2 鋰離子電池存儲 115
6.2.1 鋰離子電池儲能原理 115
6.2.2 鋰離子電池與可穿戴結合 116
6.2.3 鋰離子電池儲能的優弊 117
6.3 超級電容器存儲 117
6.3.1 超級電容器儲能原理 118
6.3.2 超級電容器充放電特性 119
6.3.3 超級電容器串并聯特性 120
6.3.4 超級電容器電壓均衡方案 121
6.4 柔性超級電容器 125
6.5 小結 126
參考文獻 126
第7章 可穿戴泛在能源系統的現在與未來 128
7.1 可穿戴泛在能源系統的發展現狀 128
7.2 可穿戴泛在能源系統的未來展望 129
7.2.1 新材料技術助力可穿戴泛在能源系統發展 129
7.2.2 “可穿戴泛在能源網”突破可穿戴泛在能源系統局限 130
7.2.3 人工智能實現可穿戴泛在能源系統的自我管理 130
7.3 小結 131
參考文獻 131
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