可穿戴泛在能源系统及控制

目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 智能可穿戴系统简介 1
1.2 可穿戴泛在能源系统简介 1
1.2.1 太阳能俘获简介 3
1.2.2 热能俘获简介 3
1.2.3 机械能俘获简介 3
1.3 可穿戴泛在能源系统设计原则简介 3
1.4 本书的内容与特点 4
参考文献 5
第2章 可穿戴太阳能系统 7
2.1 引言 7
2.2 太阳能电池发展 7
2.3 柔性太阳能电池材料 9
2.3.1 非晶硅太阳能电池 10
2.3.2 铜铟镓硒太阳能电池 10
2.4 太阳能电池模型 11
2.4.1 太阳能电池工作原理 11
2.4.2 太阳能电池理论模型 12
2.4.3 太阳能电池模型参数随光强与温度变化的关系 14
2.4.4 工程简化模型 15
2.5 太阳能电池特性 17
2.5.1 电池串联特性 18
2.5.2 电池并联特性 19
2.6 太阳能服装的设计与实现 20
2.6.1 供电系统框架设计 20
2.6.2 系统的可穿戴设计分析 21
2.6.3 具体设计案例 21
2.7 可穿戴太阳能发展现状 28
2.8 小结 29
参考文献 29
第3章 可穿戴热能系统 31
3.1 引言 31
3.2 热能发电原理 31
3.3 可穿戴热能的设计与实现 33
3.3.1 单个温差发电模块结合人体 33
3.3.2 运动下的温差发电模块供能 36
3.3.3 多个温差发电模块结合人体 38
3.4 结合柔性超级电容器的可穿戴热能存储 42
3.5 可穿戴热能发展现状 43
3.6 小结 44
参考文献 44
第4章 可穿戴机械能系统 45
4.1 引言 45
4.2 机械能发电原理 46
4.2.1 电磁式发电原理 46
4.2.2 压电式发电原理 46
4.2.3 静电式发电原理 47
4.3 电磁式发电鞋的设计与实现 48
4.3.1 系统的穿戴式分析 48
4.3.2 动铁式发电鞋 50
4.3.3 动圈式发电鞋 56
4.3.4 压力式发电鞋 56
4.4 可穿戴机械能发展现状 60
4.4.1 发电方式发展现状 60
4.4.2 发电方式对比 63
4.5 小结 64
参考文献 65
第5章 可穿戴系统能源控制 67
5.1 引言 67
5.2 **功率点跟踪算法 67
5.2.1 概述 67
5.2.2 扰动观察法 68
5.2.3 导纳增量法 70
5.2.4 智能控制算法 73
5.3 改进算法 76
5.3.1 基于P&O法和导纳增量法的改进MPPT算法 76
5.3.2 PSO-DE混合算法 80
5.3.3 改进型的全局**功率点搜索算法 86
5.4 综合控制器的设计与实现 100
5.4.1 系统硬件设计 100
5.4.2 系统软件设计 110
5.5 小结 113
参考文献 113
第6章 可穿戴能量存储与利用 115
6.1 引言 115
6.2 锂离子电池存储 115
6.2.1 锂离子电池储能原理 115
6.2.2 锂离子电池与可穿戴结合 116
6.2.3 锂离子电池储能的优弊 117
6.3 超级电容器存储 117
6.3.1 超级电容器储能原理 118
6.3.2 超级电容器充放电特性 119
6.3.3 超级电容器串并联特性 120
6.3.4 超级电容器电压均衡方案 121
6.4 柔性超级电容器 125
6.5 小结 126
参考文献 126
第7章 可穿戴泛在能源系统的现在与未来 128
7.1 可穿戴泛在能源系统的发展现状 128
7.2 可穿戴泛在能源系统的未来展望 129
7.2.1 新材料技术助力可穿戴泛在能源系统发展 129
7.2.2 “可穿戴泛在能源网”突破可穿戴泛在能源系统局限 130
7.2.3 人工智能实现可穿戴泛在能源系统的自我管理 130
7.3 小结 131
参考文献 131
彩图