車載熱電發(fā)電機(jī)的性能分析和模型驗(yàn)證

一種新型高溫?zé)犭姲l(fā)電機(jī)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(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)。在這項持續(xù)多年的項目中，先后對幾代熱電發(fā)電機(jī)原型進(jìn)行建模、設(shè)計、架構(gòu)以及不同程度的測試（試驗(yàn)臺上測試、發(fā)動機(jī)測功機(jī)上測試、完整服務(wù)水平測試以及整車水平集成測試）。總結(jié)了本項目的發(fā)展歷程和取得的成果，并將其作為源動力繼續(xù)發(fā)展。對最新熱電發(fā)電機(jī)樣品的試驗(yàn)臺測試、發(fā)動機(jī)測功機(jī)測試和實(shí)車測試的結(jié)果進(jìn)行分析研究。在試驗(yàn)臺測試中可以產(chǎn)生超過700W的功率，而在實(shí)車測試中可以產(chǎn)生超過600W的功率。項目建立了熱電發(fā)電機(jī)的描述模型，用以描述熱電發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)，這一模型也被集成在車輛系統(tǒng)模型中用于進(jìn)行仿真驗(yàn)證。試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析也驗(yàn)證了所提出模型的有效性，以及模型對瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)狀態(tài)的描述準(zhǔn)確性。通過仿真分析，可以對產(chǎn)品的幾何尺寸和工作方案進(jìn)行優(yōu)化。項目的成功完成以及在兩種乘用車上的成功應(yīng)用表明，該產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)和成本瓶頸已經(jīng)在很大程度上得到了解決，但未來仍面臨挑戰(zhàn)。本項目新的能源部項目也已經(jīng)開始，用來繼續(xù)研究熱電廢熱回收技術(shù)在客運(yùn)車輛上的應(yīng)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