汽车尾气温差发电装置中热电器件的试验研究

为了利用热电器件回收汽车尾气的废热进行发电,构建了一个可模拟汽车尾气温差发电装置的热电器件测试平台,测试了不同热源温度、冷源温度、安装压力以及相同冷热源温差而不同冷热源温度下国产某型Bi2Te3基低温热电器件的输出性能。结果表明,单个热电器件的输出性能与其安装压力和冷热源温差成正比,在相同冷热源温差条件下可适当降低冷源温度以提高其性能;随着冷热源温差增大,热电器件的最大功率所对应的输出电流明显增大;利用汽车发动机自身冷却系统中约90℃的冷却水对汽车尾气温差发电装置进行冷却时,当热端温度达到350℃的最大耐温值,安装压力大于57kPa时,单个热电器件的最大输出功率在3W以上。最后,基于该热电器件提出了汽车尾气温差发电装置的优化设计策略及其工作条件。

汽车尾气温差发电装置通道结构的设计与分析

排气废热温差发电对于改善汽车燃油经济性具有很现实的意义,而提高输出功率是温差发电装置结构设计的主要目标。论述了包括废热通道内部结构在内的诸多设计因素对废热温差发电装置输出功率的影响,在此基础上设计了一种改进的废热通道。并使用计算流体力学的方法和红外热成像试验,对该废热通道结构进行了分析,验证了所采用设计方法的有效性。

汽车尾气温差发电装置在排气管中的布置

为提高汽车尾气余热回收利用率和尾气余热温差发电装置发电量,测试某型号发动机在不同工况下其排气管通道外壁温度场分布,分析其温度分布状况以及温差发电装置与消声器间相互影响关系,最终确定温差发电装置的布置应尽量靠近副消声器。根据选定位置进行热交换器表面温度分布试验,结果满足低温热电模块热端所需的温度和能量要求,为温差发电装置在排气管中的布置提供试验依据。

汽车尾气温差发电装置及控制系统设计

针对汽车尾气废热回收问题,提出一种汽车尾气温差发电方案。分析了汽车温差发电原理和热电材料的选择;研究温差发电与三元催化器集成的装置和控制系统;设计了降压、蓄电池充电、温度监测等硬件电路和软件控制系统;对压力和温差与发电量的关系进行了实验分析,设计方案能有效减少燃油消耗及提高车用电池寿命,达到节能减排功用。

基于Simulink的汽车尾气温差发电装置优化设计

基于传统汽车尾气温差发电装置只采用热电材料PN结的单独材料设置,导致整体的热吸收效率和发电功率并不突出的问题,通过对多种热电材料的组合优化汽车尾气温差发电装置设计,使得各材料处于其对应的最合适的工作温度区间,从而获得更高的热电材料优值,同时结合以单螺杆膨胀机为做工涡轮的布雷顿循环,提高温差发电的吸收效率和发电功率,极大地提升了废气余热回收的利用率。

汽车尾气温差发电装置热端与消声器集成研究

提出一种将汽车尾气温差发电装置热端与消声器集成的设计方案,这种集成式结构不仅解决温差发电系统与汽车排气系统兼容性低的问题,而且提高了汽车底盘空间利用率和温差发电系统的比功率.基于传热学及流体动力学理论,利用STAR-CCM+软件计算得出集成式废热通道表面温度场和内部流体场,同时,耦合GT-POWER软件分析其结构的声学性能.根据集成式废热通道的热场仿真和声学分析结果,从汽车尾气温差发电装置和排气系统性能要求的角度,集成式废热通道满足高效的尾气温差发电器对热端的热场性能要求,并保持消声器的降噪特性,从而在理论上验证集成式废热通道设计的可行性.

汽车尾气温差发电装置热场数值模拟分析

提出了一种改善温差发电装置的热端和冷端温度分布均匀性的集成结构.基于Fluent软件,针对现有汽车尾气废热温差发电系统试验台架所使用的温差发电转换装置进行热-流-固耦合场的数值模拟,完成了发电装置三大子系统:热交换气箱、热电模块以及散热水箱的热场仿真分析,并进一步通过在温差发电装置中做切面的方法具体分析了子系统间热流的情况.根据分析结果,该温差发电装置各子系统间的热流情况符合理论传热原理,该研究可以为汽车尾气温差发电的进一步研究提供基础和参考.

汽车尾气余热温差发电装置设计

为提高汽车发动机热效率和燃油经济性,充分利用汽车尾气余热,达到节能减排的效果,设计了一款平板式汽车尾气余热温差发电装置。首先介绍了温差发电基本原理,针对一般汽油机工作特性选择合适的温差发电片。其次运用CATIA三维软件建立尾气余热温差发电装置模型,通过选择温差发电片的安装方式和数量,为系统设计合适的电路,同时对装置的基本应用进行了简单分析。最后根据试验数据分析和计算,确定了该平板式汽车尾气余热温差发电装置的成本和可行性。计算结果表明:该系统的节油量为0.03L/h,若回收成本,需花4a左右时间。

汽车尾气温差发电装置与整车系统集成策略研究

为了从汽车燃油经济性的角度评价温差发电装置性能,研究温差发电装置集成策略对汽车燃油经济性的影响,提出了将间歇工作策略和协同工作策略并入整车电路系统的方法。根据东风天龙重型商用车的性能参数采用后向仿真方法建立了整车模型,采用不同数量的热电模块搭建了4个温差发电装置模型并将其并入整车模型之中,比较了在中国重型商用车辆瞬态循环工况下,间歇工作策略和协同工作策略的汽车燃油经济性。从汽车节能减排、适用性及可行性综合分析后发现,间歇工作策略更适用于搭载热电模块数量较多或较少的情况,而协同工作策略更适用于搭载热电模块数量适中的情况。

汽车尾气温差发电系统车载兼容性多目标优化研究

汽车尾气温差发电系统在接入发动机的排气管时会改变其气流,为了尽可能降低对发动机原有性能的影响,提高汽车尾气温差发电系统的发电性能,针对汽车尾气温差发电用六边形热交换器,以表面平均温度最高和压力损失最小为目标进行其车载兼容性优化。基于CFD软件搭建了热交换器的有限元仿真模型,研究热交换器的入口气体流速对其表面温度和压力损失的影响,以及入口气体温度对其表面温度的影响,以翅片长度、角度、宽度及翅片间的间距为设计变量,针对试验数据建立高斯过程回归代理模型,并采用灰狼算法在多目标优化函数空间中寻求最优解。结果表明,与经典的NSGA-Ⅱ算法相比,利用多目标灰狼算法进行优化时所得Pareto解集更为集中,设定的评价指标值也更高;与优化前的几种结构相比,优化后的热交换器表面平均温度有所降低,但压力损失下降显著;与空腔结构热交换器相比,其表面平均温度和压力损失均有提升,压力损失增加幅值在可接受范围内,证明优化后的热交换器能有效兼顾汽车尾气温差发电系统的功率及其车载兼容性。

汽车尾气余热温差发电技术研究进展与发展趋势

从热电材料、大温度区间梯度功能化热电单元、高温高密度热电装置封装和汽车尾气余热温差发电机等4个方面介绍汽车尾气余热温差发电关键技术的研究进展。在此基础上,阐述汽车尾气温差发电的研究方向,主要包括新型热电材料开发、优化热电装置热管理设计、热电装置界面连接技术、高温高密度热电装置的可靠性评价技术等4个方面。

汽车尾气温差发电效率的影响因素

汽车尾气温度高,带走的热量约占发动机总能量的40%,温差发电技术能直接将废热能量转化为电能回收利用。文章介绍了汽车排气废热温差发电系统的输入输出特性,探讨了影响系统发电效率的相关因素,并提出改进措施。经过一系列试验验证及理论研究表明,系统效率受废热通道内部结构、热电模块拓扑结构以及热电模块自身性能的影响。提出的改进方案提高了温差发电系统的热效率。

汽车尾气废热半导体温差发电装置结构设计

为缓解石化燃料的使用压力,提高能源的使用效率,文章将汽车尾气废热作为温差发电的能源,根据热电效应实现温差发电,根据车辆运行特点设计温差发电装置的结构,分别确定冷层和热层的箱体尺寸,以及相应的电路设计。

汽车尾气温差发电系统热电模块优化仿真分析

针对汽车尾气中热量的大量散失,造成能源的极大浪费问题,采用温差发电技术,利用Seebeck效应将汽车尾气中的低品位余热转换为电能。通过Solidworks完成对汽车尾气温差发电系统的三维建模与装配和热电单电偶的结构优化与建模,建立输出功率和转换效率与阻值比和面长比的理论数学模型,MatLab仿真计算得出当内外负载相等时输出功率取得最大值。同时,为了提高温差发电系统的输出功率,在相同工况下,ANSYS分析热电单电偶模型的温度场和温差电势场,得出优化后的3种热电单电偶其Seebeck电动势比Π型结构的Seebeck电动势分别提高了5%,10%和25%。

基于能量转换的汽车尾气余热温差发电系统设计

为了充分利用汽车尾气余热,设计基于能量转换的汽车尾气余热温差发电系统。改装传统的稳压电路,实现对温差发电硬件系统的优化设计。以回收的汽车尾气的余热初始数据为基础,设置热电边界条件。采用有限元的方式分析尾气余热在传输过程中的温度变化情况,参考有限元分析结果计算并控制汽车尾气余温的传热量,并将汽车尾气中的热能转换为电能,实现系统的发电功能。经过实验分析发现与传统系统相比,基于能量转换的汽车尾气余热温差发电系统的输出功率提高了0.25KWH。

汽车尾气温差发电技术研究综述

汽车尾气温差发电技术将低品位余热通过发电装置转换成电能,可以有效地降低汽车油耗,减少废气、废热排放。文中介绍了温差发电器工作原理;叙述了温差发电技术的国内外研究现状,并对内置式和外置式温差发电器进行相关介绍;分析了汽车尾气发电的不足以及未来主要研究方向,主要包括新型热电材料的研制、温差发电器的结构设计与优化、考虑温差发电器件的失效问题和可靠性问题以及混合动力系统上应用研究等4个方面。

汽车尾气余热温差发电研究进展

本文从五种温差发电基本效应理论基础出发分析发电原理,并基于此原理阐述在现如今其在温差发电领域的发展及应用,同时指出为以后对汽车尾气余热温差发电进行系统研究,提供一定的理论基础。

环境温差能采集自供电装置发电性能研究

随着智慧建筑的发展,无线传感器等物联网(IoT)设备供电成为了关注热点。针对传统电池供电寿命短、更换难以及环境污染等不足,提出了一种基于相变蓄热技术与热电发电技术的环境温差能采集自供电装置。分析在不同温度周期与几何结构下该装置的发电性能,并开展环形与平板型热电系统性能对比,以获悉其优势同自供电潜力。研究结果表明:系统输出功率与温度变化率、热电臂角度成正比,最大可达到10.31μW,满足不同传感器供电需求;发电量为29.327 W/m^(3),较传统平板型结构提高85.4%,提高空间利用率和降低材料成本,可有效适应多节点、小空间低能耗设备供电需求。

试析温差发电装置在汽车发动机上的应用

当前随着汽车能源的不断消耗,汽车尾气排放对环境造成了较大的危害,因此今后汽车发展的关键是如何降低汽车燃油率。汽车尾气温差发电装置可以把排放出来的尾气热能转化为电能,使燃油的利用率得到提升。是当前汽车行业主要发展技术之一。本文分析了汽车尾气余热温差发电装置及其原理,提出了汽车尾气余热温差发电装置的优化设计,仅供参考。

基于温差发电的车载手机充电装置设计

计以温差发电为基础,汽车热源(如发动机,排气管)为载体,AT89C52为控制核心,设计了一款温差发电的车载手机充电装置。该装置主要由温差发电片、LM2577升压稳压电路、AT89C52单片机、MAX1898充电、DS2438检测等模块组成。该装置通过温差模块直接将汽车余热(如发动机,排气管)转换成电能,通过以AT89C52单片机为核心的充电模块给手机电池进行充电。