车载热电发电机的性能分析和模型验证

车载热电发电机的性能分析和模型验证

一种新型高温热电发电机被集成到两种乘用车上：宝马X6和林肯MKT。这一成果得益于能源部（DOE）赞助完成，并用于车辆的热电（TE）废热回收项目。项目始于2004年秋季，目的是研究一种能够回收车上的废热并利用其进行发电的发电机。在这项持续多年的项目中，先后对几代热电发电机原型进行建模、设计、架构以及不同程度的测试（试验台上测试、发动机测功机上测试、完整服务水平测试以及整车水平集成测试）。总结了本项目的发展历程和取得的成果，并将其作为源动力继续发展。对最新热电发电机样品的试验台测试、发动机测功机测试和实车测试的结果进行分析研究。在试验台测试中可以产生超过700W的功率，而在实车测试中可以产生超过600W的功率。项目建立了热电发电机的描述模型，用以描述热电发电机的稳态和瞬态，这一模型也被集成在车辆系统模型中用于进行仿真验证。试验数据分析也验证了所提出模型的有效性，以及模型对瞬态和稳态状态的描述准确性。通过仿真分析，可以对产品的几何尺寸和工作方案进行优化。项目的成功完成以及在两种乘用车上的成功应用表明，该产品的关键技术和成本瓶颈已经在很大程度上得到了解决，但未来仍面临挑战。本项目新的能源部项目也已经开始，用来继续研究热电废热回收技术在客运车辆上的应用。

刊名：Journal of Electronic Materials（英）

刊期：2013年第7期

作者：Doug Crane et al

编译：陈鹏飞