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汽车热电发电系统建模及设计研究
| 论文题名： | 汽车热电发电系统建模及设计研究 |
| 关键词： | 汽车热电发电系统;电源变换器;热力学第一定律;等效电路模型;废热回收利用 |
| 摘要： | 节能和环保是目前世界各国面临的两大问题，汽车数量的迅速增加更加剧了这两个问题的恶化。传统汽车燃料产生的能量只有大概35％转换成机械能驱动汽车，另外30％多以排气方式损耗掉了，还有30％在引擎冷却过程中被损耗。即使是现在发展的混合动力或清洁能源汽车，热能的损耗也很严重。因此，研究如何将这些废热回收利用是一项极其有益的研究工作。 汽车热电电源系统由热电发电装置（由半导体热电发电器件构成）串接电源变换器构成。半导体热电发电器件工作于冷热源之间，通过Seebeck效应将热能转化为电能，以温差电动势或电流的形式输出。后级电源变换器则将发出的电转换成符合负载品质需求的电源。 本文主要完成了热电发电装置的建模和电源变换器的设计与调试。 首先，建立以热电发电器件为核心构成的热电发电装置的数学模型。通过运用热力学第一定律，分别建立了热冷端散热器和热电发电器件的动态数学模型和相应的等效电路模型。在简化一些小热容器件的基础上，建立了完整的热电发电装置的动态等效电路模型。根据所建模型分析了Seebeck效应输出电压在输入热量波动下的源响应特性和在负载电阻波动下的负载响应特性。最后建立了小型试验装置，测试了装置的源响应曲线和负载响应曲线，并与建立动态等效电路模型的仿真结果相比较，试验和仿真吻合，证明了模型的有效性和分析的正确性。 其次，设计、搭建和调试了后级升压充电电路。本文具体分析了充电主电路和控制电路的工作原理，以及电路特性。将单周控制技术运用于汽车热电发电系统中。同时，介绍了最大功率跟踪技术，将其运用于软件设计中，为电路的控制提供参考依据。 |
| 作者： | 熊晶 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 袁义生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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