摘要：为提升增程式电动汽车的燃油效率,针对三种不同排量的增程式发动机进行了热电发电系统的匹配设计与优化,建立了热电发电系统的有限元数值模型,提出了纵-横-垂三维结构优化方法,得到了不同排量下热电发电系统的最优匹配结构,使得在不超过热电材料失效临界温度的同时最大化热电发电系统的净输出功率.仿真结果表明:纵向热电发电片列数、横向热电发电片行数和换热器垂向高度三者不同程度地对热电发电系统的温度分布、压强分布和电压分布产生明显的影响.增加纵向列数和横向行数会使输出电压提高的同时也会导致系统质量寄生损失增加,过大时反而造成净输出功率低下.发动机排量越高,系统最优结构所匹配的纵向列数和垂向高度也越大.

摘要：本文建立了热电发电系统(TEG)多物理场数值模型,并充分考虑换热器流体影响,综合研究了具有不同热侧换热器翅片结构的TEG系统性能。在雷诺数为1000~10000范围内,分析了流体沿程温度分布特征、泵功及热电发电模块的能量转换特性.所研究的三种翅片结构包括:全流道等高度直翅片(Fin-1)、下游强化梯度翅片(Fin-2)以及上游强化梯度翅片(Fin-3).研究表明,通道长高比及热电材料覆盖率一定,热电发电功率及转换效率随流量呈二次曲线变化关系,存在最匹配流量使得系统发电性能最佳。等高度直翅片对流量的变化敏感,随流量增大,则压损增大,导致系统净输出功率及发电效率无收益.而梯度翅片可以在更大范围内产生正收益;下游强化梯度翅片具有最佳的流体沿程温度均匀性,但沿程局部热阻却最大.综合考虑沿程局部热阻分布及泵功消耗,上游强化梯度翅片TEG系统净转换效率最高,因此局部热阻分布及泵功综合因素应为TEG内的换热器合理设计的关键。

摘要：依据热电发电控制器技术指标要求,通过对升压器电感和输出电容的理论计算及实验测试仿真,确定电感和输出电容的参数,并选定输入电容和MOS管的型号。具体参数为:PWM频率为10 kHz,输入电容为100μF,电感为220μH,输出电容是330μF,MOS管选取KD2302。基于上述试验和仿真,设计了Boost型DC-DC变换器,控制算法采用了扰动—观察法。仿真研究表明,该控制算法性能良好,实现了最大功率的跟踪,为后续研究提供了硬件的基础。

摘要：为探求传统最大功率点跟踪(MPPT)算法在热电发电上的适用性,搭建了热电发电实验台,在考虑多种环境因素影响下建立热电片电气模型,并分析其与常规光伏的不同特性。在完成适用于热电发电升压变换器设计的基础上,将扰动观察法、电导增量法、开路电压法3种MPPT控制方法在热电发电上的效果进行对比,并分析它们各自特点及不足之处。针对短路电流存在测量方面的缺陷,利用状态空间平均法提出一种温差与最优占空比的算法,其可直接省去传统的比较环节。在Matlab/Simulink仿真平台上,验证了其可行性,并与传统算法相比,相对误差降低到4%。

摘要：[目的]为解决太阳能海水淡化器件成本高、制备工艺复杂的难题,选择具有重量轻、成本低、合成及提纯工艺简单等优点的有机小分子光热材料作为太阳能吸收材料。[方法]利用1种有机共轭小分子Y6,与低成本的纤维素纸结合,制备了在350~1 000 nm范围内宽光谱吸收的高光热转换性能的Janus结构水蒸发器。[结果]蒸发器的下表面具有高效的水粘附性,利于高速集水,而蒸发器的上表面具有拒水性,能够达到理想的自漂浮能力。并且每3.14cm^(2)的器件仅需0.5 mg光热材料就能实现超过70℃的温度,节约用料优势明显。[结论]在1.0 kW/m^(2)太阳光辐照下,基于Y6的蒸发器的光热能量转换效率为64.4%,蒸发速率高达1.13 kg/(m^(2)·h),明显高于对照的纤维素纸蒸发器。经过太阳能蒸发脱盐后,得到的纯化水的离子浓度相比于初始的模拟海水显著降低4~6个数量级。该蒸发器与热电器件集成,在1.0 kW/m^(2)太阳光照射下,蒸发速率达到1.02 kg/(m^(2)·h),同时还产生了55 mV的输出电压。研究结果表明,基于有机小分子Y6的太阳能蒸发器,在光热水净化和热电发电协同作用方面具有良好的应用前景。

摘要：热电器件(thermoelectric generator,TEG)能够直接将热能转化为电能,且具有体积小,无运动部件,寿命高,运行成本低等优点。相变材料(phase change material,PCM)在相变时能够恒温吸收、释放大量热量,因此被广泛应用于热电发电领域以稳定热端温度。设计了一种嵌入式的相变-热电(PCM-TEG)系统,探究了热源停止供热后的一段时间内,相同体积不同长度的PCM对TEG发电性能的影响。结果表明,被PCM包裹的长度与总长度的比值为40%时,PCM-TEG系统产生的电能最多,与不使用PCM相比,热电发电器件的输出电能增加了76.06%。PCM的使用能够提高热电发电系统对热能的利用率,且在使用的PCM的体积一定时,需要优化PCM包裹热电臂的长度以提升热电发电器件的输出热能。

摘要：据材料人5月19日消息,美国休斯顿大学在p型Zintl高熵化合物中YbxCa1-xMgyZn2-ySb2设计一系列同时能带收敛的组合物,这种组合物具有较大的功率因数和较低的热导率,其中一种组合物与其他p型Zintl相材料相比表现出较大的热电值。同时,得到的材料具有很高的热/时间稳定性。组装的全Zintl热电模块,在475开尔文温差下,热电转换效率超过10%.

摘要：以多P-N结构成的半导体热电装置为研究对象,通过对热电装置模型的简化,并考虑材料参数随温度变化的实际情况,建立了热电效率随尺寸变化的数学模型。分析得出了影响热电装置热电效率的尺寸参数,为优化分析确定了设计变量和状态变量,并使有限元优化分析得到了简化。借助ANSYS优化分析模块,计算出了热电装置的最优化尺寸方案。

摘要：以汽车尾气热电发电系统为研究对象,研究并设计热电发电系统电能变换器,实现将尾气废热转化为电能储存在蓄电池中。分析热电发电的基本原理及输出特性,研究车用热电发电系统的基本结构,并以此提出并建立热电发电电能变换器的基本方案。具体设计并分析DC-DC变换电路的主电路拓扑,完成主电路及控制电路的详细设计和仿真,重点分析了最大功率跟踪技术,并通过软件实现及DSP硬件平台实践,证明了设计的有效性。

摘要：本会议录收集了会上发表的168篇论文,阿容涉及太阳能热电发电系统设计,采用纳米线阵列温差电材料制备的微温差电发电机,准一维有机晶体的温差电特性,光电组件冷却用热电模块,空气调节系统中热电学和光伏能量应用。