熱電發(fā)電實(shí)驗(yàn)將4片熱電片（TG12-6-024）串聯(lián),利用搭建的實(shí)驗(yàn)臺(tái)模擬自然熱空氣溫度、熱空氣流速來改變溫差,進(jìn)而分析熱電片電壓、電阻與溫差的關(guān)系。通過接入可調(diào)電阻尋得最大功率點(diǎn),繪制熱電片的P—R,P—U特性曲線。針對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在Matlab構(gòu)建電源、溫差發(fā)電組件模型,利用傳統(tǒng)電導(dǎo)增量法控制輸出。仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差小于6%,追蹤速度在10 ms左右。在觀察分析P—U曲線的基礎(chǔ)上對(duì)經(jīng)典MPPT算法進(jìn)行改進(jìn)。仿真結(jié)果表明:相比于傳統(tǒng)的經(jīng)典算法,改進(jìn)后MPPT能夠在2.2 ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤并保持穩(wěn)定,并且適用于實(shí)際大溫差劇烈波動(dòng)下的跟蹤控制。 

【文章來源】：電氣傳動(dòng). 2020,50(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)臺(tái)模型圖

實(shí)驗(yàn)將4片熱電片串聯(lián)，出口溫度在180℃，200℃，250℃的3個(gè)工況下，相應(yīng)的空氣流速分別為12.8 kg/h,14.5 kg/h,16.2 kg/h的9個(gè)實(shí)驗(yàn)工況。熱電片冷熱兩端測(cè)量時(shí)的開路溫差從5℃開始，以梯度近似5℃遞增，表1為不同的溫差對(duì)應(yīng)不同的電壓，針對(duì)熱空氣流動(dòng)方向造成串聯(lián)時(shí)各個(gè)熱電片的溫差不相等，取4片熱電片的平均溫差來表示整體熱電片串聯(lián)時(shí)的溫差大小，畫出圖2所示熱電片串聯(lián)時(shí)的開路電壓Uoc與溫差ΔT的曲線圖。從圖2的曲線圖可以看出熱電片的溫差與開路電壓大致呈線性關(guān)系，并且在不同的流速下也呈現(xiàn)相同的線性關(guān)系。

在不改變熱電片串聯(lián)方式和數(shù)量，保持空氣流速不變，加熱器出口溫度分別是180℃，200℃，250℃下改變負(fù)載電阻的阻值大小，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制成圖3所示的P—R特性曲線。由圖3可看出熱電片的輸出功率都存在唯一的最大值。雖然熱電片的內(nèi)阻會(huì)隨著溫差的變化改變，但是由于其受溫差的變化幅度相對(duì)較小，通過式（4）近似為10Ω。最大功率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的負(fù)載為最佳匹配阻值[13]，此時(shí)內(nèi)阻與負(fù)載電阻相等即Rin=RL。然后對(duì)上述3種出口溫度，分別調(diào)整空氣流速12.8 kg/h,14.5 kg/h,16.2 kg/h，從而更加細(xì)致地探求溫度與最大輸出功率值之間的關(guān)系，并總結(jié)得出表2數(shù)據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)擾動(dòng)觀測(cè)法的光伏陣列MPPT算法研究[J]. 陳霞,趙峰印,王愛玉,胡亞超,盧正通,聶興成.  電氣傳動(dòng). 2017(03)



本文編號(hào)：3356882