近年來,利用熱電發(fā)電技術對汽車尾氣余熱進行回收利用的研究已經受到了各國科研人員的高度重視。而在熱電發(fā)電系統(tǒng)中,熱電器件之間的拓撲連接方式是影響系統(tǒng)電性能表現(xiàn)的關鍵因素之一。本文從尋找熱電模塊最優(yōu)拓撲結構的方向出發(fā),對熱電模塊間的串并聯(lián)電路連接方式展開理論研究和實驗測試分析,并搭建汽車尾氣熱電發(fā)電系統(tǒng)試驗臺架,對熱電模塊進行電性能實驗,尋找最優(yōu)的熱電模塊電能收集方案,從而達到提高汽車尾氣熱電發(fā)電系統(tǒng)轉換效率的目的。本文的主要研究成果如下:闡述了熱電發(fā)電技術的基本原理,并簡要介紹了熱電材料的基本性能,在此基礎上對熱電器件的結構及電性能進行了總結分析,完成了包括熱電氣箱、熱電器件、冷卻液通道等在內的商用車熱電發(fā)電裝置結構設計。利用自主設計的單熱電器件測試平臺,對不同壓緊力及不同溫度場下Bi₂Te₃器件的發(fā)電情況進行了測試,驗證了熱電器件的電性能特性,并完成對熱電器件組的布局與編號,建立熱電器件等效數(shù)學模型。在此基礎上分析拓撲優(yōu)化所需的實驗條件與優(yōu)化方法:以熱電器件組整體輸出功率峰值最大為優(yōu)化目標,采用局部逐級優(yōu)化算法及實驗測試對比研究來完成拓撲結構設...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1中國汽車銷售總計（萬輛）及年變動率

研究背景和意義世界，全球范圍內的能源危機及環(huán)境污染是我們人類社會不關。而在全球各大產業(yè)中，汽車產業(yè)的節(jié)能問題又備受國內中國來說，如圖1-1所示，截止2017年已有超過2億的汽續(xù)增長，提升空間巨大。汽車市場的持續(xù)景氣意味著其所帶球變暖等現(xiàn)象也將日趨嚴重。目前針對未來能源....

圖1一2發(fā)動機能量消耗對比圖

武漢理工大學碩士學位論文技術具有性能可靠、無機械摩擦、可利用時間久等優(yōu)點[4]-[6]。針對尾氣余熱進行回收，將低品質的熱能量轉換為高品質可并加以合理利用，如圖1-2（b）所示，熱電發(fā)電技術能夠將的廢熱進行回收利用，既提高了現(xiàn)有能源利用率又能夠減少尾節(jié)能減排的作用。

圖1-3不同類型車輛排氣系統(tǒng)

(a)(b)圖1-3不同類型車輛排氣系統(tǒng)隨著能源日益減少、環(huán)境污染日趨嚴重的危機影響，國內外學者對各種類型的廢熱回收研究越來越深入，當然對尾氣廢熱回收利用的鉆研投入也在逐漸增加。研究發(fā)現(xiàn)，利用尾氣廢熱來進行熱電發(fā)電，能夠實現(xiàn)將熱能到電能的成功轉變，受地域、氣候的影響較小，且....

圖1-4Hi-Z團隊熱電發(fā)電裝置圖示

圖1-4Hi-Z團隊熱電發(fā)電裝置圖示03年，Tharcher團隊在1999Sierra皮卡上安裝了自主研發(fā)設計電機采用HZ-20熱電模塊，發(fā)電功率為300W，并在德爾福公，實驗結果表明該電機能夠對汽車尾氣廢熱進行回收利用，改性1%²%，....

本文編號：4022128