車載熱電發電機的性能分析和模型驗證

車載熱電發電機的性能分析和模型驗證

一種新型高溫熱電發電機被集成到兩種乘用車上：寶馬X6和林肯MKT。這一成果得益于能源部（DOE）贊助完成，并用于車輛的熱電（TE）廢熱回收項目。項目始于2004年秋季，目的是研究一種能夠回收車上的廢熱并利用其進行發電的發電機。在這項持續多年的項目中，先后對幾代熱電發電機原型進行建模、設計、架構以及不同程度的測試（試驗臺上測試、發動機測功機上測試、完整服務水平測試以及整車水平集成測試）。總結了本項目的發展歷程和取得的成果，并將其作為源動力繼續發展。對最新熱電發電機樣品的試驗臺測試、發動機測功機測試和實車測試的結果進行分析研究。在試驗臺測試中可以產生超過700W的功率，而在實車測試中可以產生超過600W的功率。項目建立了熱電發電機的描述模型，用以描述熱電發電機的穩態和瞬態，這一模型也被集成在車輛系統模型中用于進行仿真驗證。試驗數據分析也驗證了所提出模型的有效性，以及模型對瞬態和穩態狀態的描述準確性。通過仿真分析，可以對產品的幾何尺寸和工作方案進行優化。項目的成功完成以及在兩種乘用車上的成功應用表明，該產品的關鍵技術和成本瓶頸已經在很大程度上得到了解決，但未來仍面臨挑戰。本項目新的能源部項目也已經開始，用來繼續研究熱電廢熱回收技術在客運車輛上的應用。

刊名：Journal of Electronic Materials（英）

刊期：2013年第7期

作者：Doug Crane et al

編譯：陳鵬飛