【摘要】：摘要：隨著全球經(jīng)濟(jì)進(jìn)步和人們生活水平不斷提高,傳統(tǒng)能源的需求量不斷增加從而導(dǎo)致了嚴(yán)重的能源短缺,環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。除了可再生清潔能源的開發(fā)和利用以外,以工業(yè)和汽車余廢熱等低品位能源為熱源的溫差發(fā)電技術(shù)越來越受到重視。它可以利用溫差電池直接將熱能轉(zhuǎn)化為電能,具有綠色環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠等優(yōu)點,是解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的有效途徑。 本論文針對溫差發(fā)電系統(tǒng)展開研究工作。首先介紹了溫差發(fā)電的基礎(chǔ)理論并推導(dǎo)了溫差電池特性參數(shù)關(guān)系式。在實驗室條件下,搭建了簡易溫差電池特性測試平臺并對溫差電池特性進(jìn)行了測試。基于溫差電池輸出電特性,對比分析了適用于溫差電池的DC-DC升壓變換器并提出了基于開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)的高升壓變換器。針對該變換器,詳細(xì)分析了其各個模態(tài)的工作原理,并采用狀態(tài)空間平均法推導(dǎo)了主電路穩(wěn)態(tài)工作點,建立了主電路小信號模型。為了實現(xiàn)對低品位熱源能量的充分利用,本論文根據(jù)蓄電池狀態(tài)將系統(tǒng)分為兩種工作模式,并設(shè)計了一套完善的能量管理策略,實現(xiàn)各個工作模式之間的平滑切換。在最大功率跟蹤控制模式,設(shè)計了改進(jìn)型變步長擾動觀察法使溫差電池盡可能多的向負(fù)載提供能量,具有良好的快速性和準(zhǔn)確性。本論文最終通過PSIM軟件進(jìn)行了仿真驗證,并基于數(shù)字控制系統(tǒng)DSP28035搭建了一臺100W的原理樣機(jī)進(jìn)行了實驗驗證。仿真結(jié)果和實驗結(jié)果均表明了本論文電路參數(shù)設(shè)計的合理性和能量管理策略的有效性。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM913

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 董桂田;汽車發(fā)動機(jī)排氣廢熱的溫差發(fā)電[J];北京節(jié)能;1997年04期

2 張建中;任保國;王澤深;;空間應(yīng)用放射性同位素溫差發(fā)電器的發(fā)展趨勢[J];電源技術(shù);2006年07期

3 趙建云;朱冬生;周澤廣;王長宏;陳宏;;溫差發(fā)電技術(shù)的研究進(jìn)展及現(xiàn)狀[J];電源技術(shù);2010年03期

4 何元金,陳宏,陳默軒;溫差發(fā)電———種新型綠色的能源技術(shù)[J];工科物理;2000年02期

5 張征,陳特鑾;熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)節(jié)能中的研究現(xiàn)狀[J];節(jié)能技術(shù);2004年02期

6 劉紅武;張征;;新型發(fā)動機(jī)排氣溫差發(fā)電器結(jié)構(gòu)探索[J];節(jié)能技術(shù);2006年06期

7 于廣;黃維軍;余流;張征;;車用內(nèi)置式溫差發(fā)電器換熱性能的數(shù)值模擬[J];節(jié)能技術(shù);2008年05期

8 段維娟,朱忠尼;帶耦合電感的高增益比Boost變換器的分析[J];空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報;2005年04期

9 欒偉玲,涂善東;溫差電技術(shù)的研究進(jìn)展[J];科學(xué)通報;2004年11期

10 張征,曾美琴,司廣樹;溫差發(fā)電技術(shù)及其在汽車發(fā)動機(jī)排氣余熱利用中的應(yīng)用[J];能源技術(shù);2004年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 李濤;基于熱電效應(yīng)的熱回收應(yīng)用技術(shù)研究和設(shè)備開發(fā)[D];湖南大學(xué);2010年

2 袁曉紅;汽車發(fā)動機(jī)尾氣余熱溫差發(fā)電裝置熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

，

本文編號：2582669