熱開關(guān)型復(fù)合自發(fā)式冷卻系統(tǒng)性能研究

摘要：微機電系統(tǒng)在極端溫度下熱管理需求迫切，亟需開發(fā)低能耗、安全可靠的冷卻技術(shù)。基于此，本文結(jié)合熱電自發(fā)式散熱與相變技術(shù)提出了一種熱開關(guān)型復(fù)合自發(fā)式冷卻系統(tǒng)，實現(xiàn)可變功率被動冷卻需求。首先，構(gòu)建了變功率需求下熱開關(guān)型自發(fā)式冷卻系統(tǒng)模型，并分析系統(tǒng)冷卻性能;其次，分析了熱開關(guān)溫度差、相變溫度、厚度等關(guān)鍵因素對系統(tǒng)冷卻影響，探究了熱源溫度與電壓等評價指標(biāo);最后，分析系統(tǒng)的自供電潛力。研究結(jié)果表明，系統(tǒng)的最佳相變溫度為337.15K，最佳相變厚度為 2mm ，此時系統(tǒng)熱源溫度峰值為361.55K，產(chǎn)能0.542J，較 5mm 產(chǎn)能提升 40.41% ，具有更大的自供電潛力。本研究有望進一步提高熱開關(guān)型溫差發(fā)電系統(tǒng)的自供電潛力并延長其使用壽命。

隨著微機電系統(tǒng)（micro-electro-mechanical sys-tem，MEMS）的集成度越來越高，相關(guān)電子設(shè)備的熱功耗和熱密度急劇增加帶來了熱管理難題，而溫度對微機電設(shè)備的工作性能影響非常大，溫度過高或過低都會影響MEMS的正常工作[2]。因此，研究更低能耗的MEMS冷卻和保溫技術(shù)具有重要意義。

冷卻技術(shù)在熱管理中扮演關(guān)鍵角色，目前的電池?zé)峁芾砑夹g(shù)主要分為空氣冷卻、液體冷卻、相變冷卻以及熱電冷卻4大類。而熱電冷卻又分主動式與自發(fā)式[3]，熱電主動式冷卻技術(shù)是利用珀爾貼效應(yīng)，在外界對半導(dǎo)體制冷器（thermoelectriccooler，TEC）施加電流的情況下，根據(jù)電流的極性對設(shè)備進行冷卻或加熱，具有體積小，重量輕的優(yōu)點[4-5]，但需要依賴外部電源，可靠性不高[6]，將設(shè)備和環(huán)境中的可再生能源獲取利用，作為冷卻設(shè)備的新型電源，是突破器件熱管理技術(shù)的關(guān)鍵點。而熱電自發(fā)式冷卻技術(shù)則是利用塞貝克效應(yīng)將設(shè)備的熱能轉(zhuǎn)化為電能，從而在不借助外部電能的條件下驅(qū)動風(fēng)機進行冷卻。系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)是熱電發(fā)電片（thermoelectricgenerator，TEG）與冷卻裝置，達到節(jié)能以及冷卻發(fā)熱設(shè)備的目的。YAZAWA等于

2005年提出將溫差發(fā)電片產(chǎn)生的電量用于電子設(shè)備主動散熱的概念。他們將熱源、溫差發(fā)電片、風(fēng)扇、熱沉組合在一起，探究溫差發(fā)電片輸出的功率以及熱源與發(fā)電片結(jié)點處溫度隨熱源處熱流密度的關(guān)系。

近年來，相變材料（phasechangematerial，PCM）因其高潛熱和在相變過程中保持恒定溫度的能力而被廣泛用于電子設(shè)備的熱管理。WANG等對電子器件不直接接觸的新型HS-PCM模塊進行了數(shù)值模擬，討論了銅棒數(shù)、銅板高度和相變材料性能等因素對電子器件溫度的影響。MANIKANDAN等[9]通過與 PCM 集成來增強 TEC 的熱性能。PCM集成在TEC的熱側(cè)，以保持恒定和相對較低的溫度。蔡陽等[10]、HUANG等[1]對一種基于相變型環(huán)形熱電技術(shù)的環(huán)境溫差采集裝置進行翅片結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，在正弦溫度變化邊界下，該裝置功率和能量效率峰值可達到 31.57μW 和 0.073% ，翅片效率可達到0.981。

然而，上述研究主要解決的是電子設(shè)備的過熱問題，忽略了設(shè)備在低溫下的保溫，以及溫度不均勻問題。GOU等[2]提出了一種新型的熱開關(guān)并建立了相應(yīng)的一維熱力學(xué)模型。實驗和數(shù)值仿真結(jié)果均表明，該熱開關(guān)在不穩(wěn)定熱源下對TEG系統(tǒng)溫控性能的提升具有優(yōu)異效果。MIAO等[13]提出了一種電壓驅(qū)動的熱開關(guān)，并將其與建筑圍護結(jié)構(gòu)中的儲熱層相結(jié)合。WANG等[14]提出了一種小尺寸、低成本、有源可控，適用于極熱和極冷環(huán)境的熱開關(guān)。低溫條件下熱開關(guān)關(guān)閉用于加熱，并充許電池充分利用自身產(chǎn)生的熱量來保持溫度。同時，熱開關(guān)導(dǎo)通時能有效地傳導(dǎo)產(chǎn)生的熱量，以避免過熱。熱開關(guān)可以根據(jù)設(shè)備或環(huán)境溫度動態(tài)調(diào)節(jié)工作狀態(tài)，實現(xiàn)高溫散熱，低溫保溫的雙重效果。目前的機械式熱開關(guān)主要是通過接觸/分離實現(xiàn)對導(dǎo)熱量的控制，長期使用可能會導(dǎo)致接觸面磨損，耗電量增加；同時，有關(guān)熱開關(guān)系統(tǒng)的三維有限元分析研究較少。基于此，本文提出一種具有熱開關(guān)策略的熱電-相變復(fù)合自發(fā)式冷卻系統(tǒng)，通過相變材料提高溫度穩(wěn)定性并利用TEG回收設(shè)備熱能，進一步提高熱開關(guān)溫控系統(tǒng)的性能。本文利用COMSOL6.0建立波動熱通量邊界條件下的相變熱電耦合熱力學(xué)三維模型，探究該系統(tǒng)的動態(tài)特性。首先，觀察了系統(tǒng)在不同熱開關(guān)溫度差條件下的動態(tài)特性；其次，探究不同相變溫度和相變厚度對系統(tǒng)溫度變化和發(fā)電性能的影響；最后，對系統(tǒng)的自供電潛力進行分析。

1 熱開關(guān)型復(fù)合自發(fā)式冷卻系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

系統(tǒng)由熱電元件，翅片散熱器，相變材料構(gòu)成，如圖1所示。中間部分的熱電元件由單對PN構(gòu)成，上層的翅片散熱器與TEG的冷端接觸，翅片通過液冷方式冷卻。下層的PCM可以在熱開關(guān)的作用下與TEG熱端的動態(tài)接觸與分離。系統(tǒng)各部件參數(shù)如表1所示。

假設(shè)熱開關(guān)初始為關(guān)閉狀態(tài)，即PCM與TEG不接觸。當(dāng)設(shè)備溫度較高時，PCM吸收其熱量，實現(xiàn)被動冷卻功能，PCM達到開啟溫度 T_on 后，熱開關(guān)進人開啟狀態(tài)，即PCM與TEG接觸實現(xiàn)冷卻功能。若熱開關(guān)繼續(xù)保持開啟狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備溫度較低時，相變材料釋放潛熱，實現(xiàn)保溫功能。當(dāng)PCM溫度下降至關(guān)閉溫度 T_off 后，熱開關(guān)回到關(guān)閉狀態(tài)。其中，熱開關(guān)工作所需的電能可以通過TEG吸收設(shè)備熱能轉(zhuǎn)化得到。以上即為一個周期下熱開關(guān)控制的原理。

1. 2 邊界條件與假設(shè)

本文在對系統(tǒng)進行建模前先作如下假設(shè)：

1）系統(tǒng)的四周絕熱性良好，除了冷端散熱外，無其他項環(huán)境的熱損失；2）熱開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)時，PCM上表面絕熱；3）忽略熱電臂內(nèi)部各材料之間的輻射熱損失和對流熱損失；4）熱電臂中不同材料的各端面接觸良好，不考慮接觸熱阻和接觸電阻的影響；5）熱電臂中P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體具有相同的物性參數(shù)；

6除塞貝克系數(shù)、湯姆遜系數(shù)、導(dǎo)電系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)等與熱電偶溫度有關(guān)外，其余物理參數(shù)均被視為常數(shù)值。

本文模擬熱開關(guān)型熱電-相變冷卻系統(tǒng)在波動熱源下的溫度與功率變化，在PCM下端施加正弦規(guī)律變化的熱流邊界，以模擬電子設(shè)備不穩(wěn)定的發(fā)熱量及外部環(huán)境的溫度波動。熱流邊界表達式如式（1）：

Q_in（t）=0.02sin（0.005t）+0.02

翅片端存在水的自然對流，對流傳熱系數(shù) h_f= 300 W/（ m²?K） ，環(huán)境溫度及模型的初始溫度T₀=293.15K 號

1.3 數(shù)學(xué)模型

1.3.1 熱電-相變復(fù)合模型

本文研究熱開關(guān)作用下熱電-相變復(fù)合系統(tǒng)的動態(tài)特性，在TEG中，其控制方程可由式（2）—（4）描述[15-16]：

J=-σ（ΔdownV+S?T）

q=PJ-k?T

式中： ρ 為材料密度， kg/m;C_p 為材料比熱，kJ/（kg?K）;q 為通過傅里葉熱傳導(dǎo)和帕帖爾熱產(chǎn)生的熱流密度， W?m^-2 ： Q 為內(nèi)部產(chǎn)熱， ：J 為電流密度， m^-2 5 T 為溫度， K;σ 為材料電導(dǎo)率;s 為塞貝克系數(shù)； P 為帕帖爾系數(shù)。

當(dāng)冷熱端存在溫差時，TEG利用半導(dǎo)體材料的塞貝克效應(yīng)將熱能轉(zhuǎn)化為電能，裝置的開路電壓和系統(tǒng)中通過的電流可表示為[12]：

V_oc=SΔT_TE

式中： ΔT_TE 為TEG冷熱端溫差，K; V_oc 為開路電壓， V;I 為通過TEG的電流， A 。

考慮包含相變的非穩(wěn)態(tài)傳熱。利用相變函數(shù)（α（T） ）評估PCM狀態(tài)的變化，利用顯熱容法可以確定 PCM包含潛熱的等效比熱容[15-16] 。

式中： C_p，solid 和 C_p，liquid 分別為 PCM 固相和液相的恒壓熱容， kJ/（?kg?K） 。在PCM中，當(dāng)忽略內(nèi)部產(chǎn)熱，且PCM體積很小時，可以用以下方程描述熱傳導(dǎo)：

1.3.2熱開關(guān)溫控策略

對于PCM與TEG熱端陶瓷層的接觸面，當(dāng)熱開關(guān)關(guān)閉時有：

當(dāng)熱開關(guān)打開時有：

對于翅片散熱器，冷卻條件為水的自然對流。

式中： S_alu?S_PCM 分別表示陶瓷層和PCM的接觸面，其上端和下端分別用“ + ”和“-\"加以區(qū)分。

k_alu，k_PCM，k_fin 分別為陶瓷層，PCM和翅片的導(dǎo)熱系數(shù)， W/（μm²?K） 5 A_alu?A_PCM 和 A_fin 分別為陶瓷層、PCM 的截面積和翅片換熱面積， m² 。

1.3.3性能評價指標(biāo)

熱電臂產(chǎn)生的電能可由式（13）計算，當(dāng) R_L=r 時，熱電產(chǎn)能可達最大值：

熱電臂在時間 χ_t 內(nèi)的平均熱電轉(zhuǎn)換效率為

為了計算熱開關(guān)的耗電量，記開關(guān)次數(shù) n 為熱

開關(guān)切換的次數(shù)，其中“開 $$ 關(guān)\"和“關(guān) $$ 開”各記作切換1次，則熱開關(guān)耗能為[17]

式中： l 為裝置移動的距離， m;g 為重力加速度， m/s² ： η_motor 為熱開關(guān)的機械效率， %：m 為裝置除去相變材料后的質(zhì)量， kg 。

2 模型驗證與網(wǎng)格獨立性驗證

2.1 模型驗證

文中熱電-相變復(fù)合自發(fā)式冷卻系統(tǒng)主要由TEG和熱開關(guān)組成，本節(jié)選用 GOU^[12] 和 SEL-VAM^[15] 等關(guān)于相變-熱電系統(tǒng)及熱開關(guān)型熱電系統(tǒng)為研究基礎(chǔ)，驗證本文模型可靠性。圖2為系統(tǒng)相變部分的溫度變化，其中， T_on=543K;T_off=523K

格進行研究。

由圖2（a）可知，在熱源波動的情況下，若無熱開關(guān)控制，相變部分的溫度將會隨熱源變化而發(fā)生大幅度波動，但文獻結(jié)果和模型結(jié)果相差不大，最大相對誤差為 5.61% 。由圖2（b）可知，在啟用熱開關(guān)后，相變部分的溫度穩(wěn)定在 523～543K 之間，熱開關(guān)的溫度控制效果良好，最大相對誤差為3.57% 。由以上的分析可知，本文所建立的熱電-相變復(fù)合冷卻系統(tǒng)的數(shù)值模擬模型是可靠的。

2.2 網(wǎng)格獨立性驗證

為進一步提高模型準(zhǔn)確性和數(shù)值模擬的計算效率，本節(jié)對模型進行網(wǎng)格獨立性分析。分別采用網(wǎng)格數(shù)為679，1738，2539，6311，11365的網(wǎng)格對模型進行劃分。圖3結(jié)果顯示，該過程下系統(tǒng)電壓變化曲線幾乎完全重合，可以認(rèn)為網(wǎng)格對計算結(jié)果影響較小。因此，后續(xù)將選擇網(wǎng)格數(shù)為2539的網(wǎng)

3 結(jié)果與討論

3.1 熱開關(guān)溫度差

本節(jié)研究不同熱開關(guān)溫度差下的系統(tǒng)特性，選用廣州中佳新材料科技有限公司型號為ZJ-PCM-

A-64H的相變材料，其熱物性參數(shù)如表1所示。其中，相變溫度 T_pc=327.15K ;相變材料厚度 H_PCM= 1mm ;熱開關(guān)開啟溫度 T_on=343.15K ΔT 分別為 20、15、10、5K ΔT=T_on-T_off T_off 為關(guān)閉溫度）。

圖4（a）是系統(tǒng)熱源溫度變化曲線，在熱開關(guān)作用下，熱源溫度波動幅度明顯減小，這表明了熱開關(guān)溫控策略的可行性。隨著熱開關(guān)溫度差 ΔT 的減小， T_off 降低后熱開關(guān)的關(guān)閉狀態(tài)更容易被觸發(fā)，溫度波動的范圍減小，溫度控制得更加精確。圖4（b）是系統(tǒng)電壓變化曲線，隨著 ΔT 減小，電壓波動的頻率更高。電壓峰值分別為5.99、6.10、6.13，5.52mV ，其中， ΔT=5K 較 ΔT=10K 下降了 9.95% ，這是因為當(dāng) ΔT 為 5K 時，TEG冷熱端溫差尚未達到峰值，熱開關(guān)的狀態(tài)就發(fā)生了切換，導(dǎo)致電壓峰值明顯下降。

綜上，隨著 ΔT 的減小，系統(tǒng)溫控精確性提高，但熱開關(guān)切換狀態(tài)的次數(shù)顯著增加，電壓峰值減小，電壓頻率增加，這除了會消耗更多電能還會導(dǎo)致熱開關(guān)接觸面磨損，最終影響熱開關(guān)性能。

3.2 相變溫度

本節(jié)以上一節(jié)的相變材料為基準(zhǔn)繼續(xù)研究不同相變溫度下的系統(tǒng)特性。其中，相變材料厚度H_PCM=3mm ；熱開關(guān)開啟溫度 T_on=343.15K ；關(guān)閉溫度 T_off=327.15K 。相變溫度 T_pc 分別為322.15（低于 T_off ）、327.15（低于 T_off ）、337.15（介于 T_on 和T_off 之間）347.15（高于 T_on ）、352.15K（高于 T_on ）。

圖5（a）是系統(tǒng)熱源溫度變化曲線，隨著相變溫度增加，熱源溫度峰值略有提高。當(dāng)相變溫度為322.15K 和352.15K時，溫度峰值分別為 374.42K 和366.01K，兩者相差不大。圖5（b）是系統(tǒng)電壓變化曲線，隨著相變溫度增加，電壓波動的頻率先減小后增加，電壓峰值先增加后減小。當(dāng)相變溫度為 337.15K 時，電壓切換頻率最小且電壓峰值可達 6.42mV ，較相變溫度為352.15K提升了70.91% 。這是因為當(dāng) T_pc 恰好介于 T_on 和 T_off 之間時，熱開關(guān)無論是開啟還是關(guān)閉，PCM始終發(fā)生相變，且PCM通過吸收或釋放潛熱減緩了熱源溫度的變化，進而減少了熱開關(guān)轉(zhuǎn)換次數(shù)，提高了電壓穩(wěn)定性。

因此，應(yīng)盡量選擇相變溫度恰好介于開啟溫度與關(guān)閉溫度的相變材料，以充分發(fā)揮相變材料的蓄熱潛力，提高系統(tǒng)發(fā)電性能的同時也減少了熱開關(guān)因頻繁切換狀態(tài)造成的磨損。

3.3 相變厚度

本節(jié)研究不同相變厚度下的系統(tǒng)特性，繼續(xù)選用相變材料ZJ-PCM-A- ?64H 。其中，相變溫度 T_pc= 337.15K；熱開關(guān)開啟溫度 T_on=343.15K ；關(guān)閉溫度 T_off=327.15K 。相變厚度分別為1、2、3、4、5mm

圖6（a）是系統(tǒng)熱源溫度變化曲線，隨著相變厚度增加，熱源溫度峰值提高。當(dāng)相變厚度為 1mm 和 2mm 時，峰值分別為 349.79K 和 361.55K ，較相變厚度為 5mm 的系統(tǒng)降低 50.35K 和 38.59K 。這是因為相變厚度增加后相變層會阻礙熱源散熱，因此相變厚度不宜超過 3mm 。圖6（b）是系統(tǒng)電壓變化曲線，當(dāng)相變厚度增加時，輸出電壓更加穩(wěn)定，而電壓峰值則先增加后減小，當(dāng) H_PCM=2mm 時，電壓峰值達到 6.82mV ，較 H_PCM=1mm 和H_PCM=4mm 分別提升了 11.29% 和 65.42% 。當(dāng)相變厚度過小時，PCM相變時間減少，溫度變化更快，更容易觸發(fā)熱開關(guān)，TEG熱端尚未有足夠時間達到更高溫度熱開關(guān)即停止導(dǎo)熱，因此電壓峰值略有下降，且穩(wěn)定性不高。當(dāng)相變厚度過大時，邊界熱源熱量傳遞受阻，也令TEG冷熱端溫差降低，電壓峰值降低。

綜合考慮系統(tǒng)的控溫性能（熱源溫度峰值）與發(fā)電性能（電壓峰值、穩(wěn)定性）等因素，相變材料的最佳厚度為 2mm 。

3.4 結(jié)構(gòu)對比分析結(jié)果

圖7展示了一小時內(nèi)系統(tǒng)的熱開關(guān)耗能與熱電產(chǎn)能。相變厚度增加后，因為開關(guān)次數(shù)顯著降低，熱開關(guān)耗能減少，TEG產(chǎn)生的總電能也減少。

無論相變厚度取何值，TEG發(fā)電量都遠大于熱開關(guān)的耗能，因此該系統(tǒng)有望實現(xiàn)自供電。當(dāng)相變厚度為 4mm 和 5mm 時，系統(tǒng)開關(guān)切換次數(shù)均為6次，所以熱開關(guān)的耗能理論上也是相等的。當(dāng)相變厚度為 1mm 時，雖然熱電產(chǎn)能和熱電效率最高，但此時熱開關(guān)耗能較多，這意味著熱開關(guān)因為頻繁運行更容易出現(xiàn)磨損。由圖6、圖7結(jié)果可知，當(dāng)相變厚度為 2mm 時，熱電效率和產(chǎn)能分別為 0.74% ，0.542J，較 5mm 產(chǎn)能提升 40.41% ，因此以相變厚度 2mm 的系統(tǒng)在發(fā)電穩(wěn)定性及自供電潛力上更具優(yōu)勢。

圖8將無相變、無熱開關(guān)的系統(tǒng)與正常系統(tǒng)進行對比分析。三種系統(tǒng)在 60min 內(nèi)溫度波動幅度分別為 32.49，32.03，64.15K ，正常組和無相變組的溫度波動基本一致且小于無熱開關(guān)組，可見熱開關(guān)能提高熱源溫度穩(wěn)定性，對熱源有更好的保護。正常組和無相變組雖然溫度波動均較小，但是從圖8（b）可以看出，若以“1”表示熱開關(guān)打開；“0”

表示熱開關(guān)關(guān)閉，則正常組開關(guān)狀態(tài)的波動頻率明顯小于無相變組，這是因為相變材料起到緩沖溫度變化的作用，相變材料的存在能減少系統(tǒng)在溫控時對熱開關(guān)功能的依賴，間接減少了熱開關(guān)耗能。

4結(jié)論

本文建立具有熱開關(guān)功能的熱電-相變自冷卻系統(tǒng)模型，分析了不同熱開關(guān)溫度差，相變溫度和相變厚度對系統(tǒng)性能的影響

1）熱開關(guān)溫度差越小，溫度控制精度越高，但熱開關(guān)切換頻率越高，耗能更多，且電壓越不穩(wěn)定，當(dāng) ΔT=5K 時，電壓峰值達到最大值 6.13mV 。

2）系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性隨相變溫度提高先減小后增加，當(dāng)相變溫度為 337.15K ，即 T_offpcon 時，電壓切換頻率最小且電壓峰值可達 6.42mV ，較相變溫度為 352.15K 時提升了 70.91% 。

3）隨著相變厚度增加，熱源溫度峰值和電壓穩(wěn)定性提高，而電壓峰值則先增加后減小。當(dāng)H_PCM=2mm 時電壓峰值達到 6.82mV ，較 H_PCM= 1mm 和 H_PCM=4mm 分別提升了 11.29% 和 65.42% 。

4）相變厚度 2mm 的系統(tǒng)在發(fā)電穩(wěn)定性及自供電潛力上更具優(yōu)勢。此時熱電效率和產(chǎn)能分別為 0.74% ，0.542J，較 5mm 產(chǎn)能提升 40.41% 。

參考文獻：

[1］薛偉，何野，張一鳴，等．基于有限元分析的MEMS熱電制冷器仿真設(shè)計研究［J]．傳感器與微系統(tǒng)，2013，32（12）：55-57，60.

[2]謝勐吉.微系統(tǒng)中相關(guān)電子裝備的散熱研究［D].成 都：電子科技大學(xué)，2011.

[3]CAI Y，WANG W W，DING W，et al. Entropy generation minimization of thermoelectric systems applied for electronic cooling：investigations and operation optimization[J]. Energy Conversion and Management，2019， 186： 401-414.

[4]曹海山.熱電制冷技術(shù)進展與展望[J].制冷學(xué)報， 2022，43（4） ：26-34.

[5]CAIY，WANGY，LIUD，etal.Thermoelectric cooling technology applied in the field of electronic devices：review on the parametric investigations and model developments[J]. Applied Thermal Engineering，2019，148：238- 255.

[6］吳章林，高風(fēng)勝，冉幕鴻，等．基于熱電模塊的聚光 光伏自冷卻概念設(shè)計［J]．可再生能源，2023，41 （2）：180-185.

[7]YAZAWA K，SOLBREKKEN G L，BAR-COHEN A. Thermoelectric powered convective cooling of microprocessors[J]. IEEE Transactions on Advanceod Packaging，2005，28（2）：231-239.

[8]WANG QC，WANG J，MA K，et al. A simulation study of HS-PCM thermal management performance for electronic device[J]. Journal of Energ Storage，2O24，97： 112971.1-112971. 8.

[9]MANIKANDANS，SELVAMC，PRAFULP，et al.A novel technique to enhance thermal performance of a thermoelectric cooler using phase-change materials[J]. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry.202O，140（3）： 1003-1014.

[10]蔡陽，周澤宇，黃曉燕，等．基于翅片結(jié)構(gòu)優(yōu)化的環(huán) 境溫差能采集熱儲特性分析［J]．儲能科學(xué)與技術(shù)， 2023，12（12）：3780-3788.

[11]HUANG X Y，ZHOU ZY，SHU Z，et al.Aphase change material based annular thermoelectric energy harvester from ambient temperature fluctuations：transient modelingandcritical characteristics[J]. RenewableEnergy，2024，222：119921.1-119921.16.

[12]GOU XL，PING HF，OUQ，et al.A novel thermoelectricgeneration system with thermal switch[J]. Applied Energy，2015，160：843-852.

[13]MIAORJ，RAVIK，SUMANJEETK，etal.Anon-volatile thermal switch for building energy savings[J]. Cell Reports Physical Science，2022，3（7） ：100960.1-100960.16.

[14]WANG XZ，GUO ZC，XUJ，et al. Cavity structurebased active controllable thermal switch forbatterythermal management[J]. Science，2023，26（12） ：108419.1- 108419.11.

[15]SELVAMC，MANIKANDAN S，KRISHNA NV，et al. Enhanced thermal performance of a thermoelectric generatorwith phase change materials[J]. International Communicationsin Heat and Mass Transfer，202O，114：104561.1- 104561.8.

[16]周澤宇，蔡陽，洪炳華，等．環(huán)境溫差能采集自供電 裝置發(fā)電性能研究[J]．傳感器與微系統(tǒng)，2023，42 （8） ： 14-17，25.

[17]GONGJ，ZHENGM，YUZ，etal.Adjustableinsulation for enhancing the performance of phase change materials in buildings[J]. Int JEnergy Res，2020，44：3674-3686.

（責(zé)任編輯：于慧梅）