冉 淵，胡 濤，陳光耀

(1.武漢理工大學(xué) 現(xiàn)代汽車(chē)零部件技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070； 2.武漢理工大學(xué) 汽車(chē)零部件技術(shù)湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430070)

近年來(lái)隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，汽車(chē)保有量不斷增加，車(chē)輛的節(jié)能減排性能越來(lái)越受到關(guān)注。研究表明，一般情況下汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的熱效率僅為25%～30%，而通過(guò)汽車(chē)尾氣消耗的熱量占內(nèi)燃機(jī)燃燒能量的40%[1]，因此，采用汽車(chē)尾氣溫差發(fā)電技術(shù)回收并利用排氣余熱發(fā)電對(duì)于提高汽車(chē)動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。溫差發(fā)電裝置(thermoelectric generator, TEG)利用塞貝克效應(yīng)將熱能轉(zhuǎn)化成電能，其主要工作部件包括熱電模塊、氣箱、冷卻裝置和夾緊裝置。熱電模塊是由多對(duì)P(positive)型半導(dǎo)體材料和N(negative)型半導(dǎo)體材料通過(guò)導(dǎo)流片串聯(lián)而成，當(dāng)熱電模塊兩端存在溫度差時(shí)出現(xiàn)溫差電勢(shì)能，在回路中接入負(fù)載產(chǎn)生電流。TEG具有體積小、無(wú)污染、可靠性高、無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)等諸多優(yōu)點(diǎn)[2]，在汽車(chē)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景[3-8]，重型汽車(chē)因其布置空間足、尾氣流量大、行駛工況較單一等特點(diǎn)可進(jìn)一步發(fā)揮TEG的優(yōu)勢(shì)[9]。

目前，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者在利用汽車(chē)尾氣溫差發(fā)電提高汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性方面做了大量研究。Zhang[10]采用能量密度高達(dá)5 W/cm2的納米材料建立了一套TEG系統(tǒng)回收汽車(chē)尾氣余熱發(fā)電，發(fā)電功率超過(guò)1 kW。Deng[11]在42 V汽車(chē)電源的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體化的弱混合動(dòng)力系統(tǒng)并提出了相應(yīng)的控制策略，使汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性提高了2%。也有學(xué)者針對(duì)TEG性能、熱電模塊和氣箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，Tae Young Kim[12]通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立了TEG輸出功率與汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)載荷及轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系。Wei He[13-14]對(duì)氣箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)研究了氣箱大小、傳熱、流動(dòng)阻力與溫差發(fā)電系統(tǒng)性能之間的關(guān)系。然而，這些研究都是針對(duì)熱電材料、TEG及氣箱結(jié)構(gòu)的研究，以提高汽車(chē)尾氣余熱利用率，達(dá)到提高汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性、減少尾氣排放的目的。但是，在TEG并入整車(chē)電路系統(tǒng)的方式及相應(yīng)控制策略方面的研究較少[15]，這導(dǎo)致很難從整車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)評(píng)價(jià)TEG性能，同時(shí)，TEG并入整車(chē)電路系統(tǒng)時(shí)缺乏相應(yīng)的理論指導(dǎo)。

為了研究汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性與TEG集成策略的關(guān)系，將TEG并入重型商用車(chē)整車(chē)電路系統(tǒng)使產(chǎn)生的電能得到合理利用，提出了間歇工作策略和協(xié)同工作策略?xún)煞N控制策略。采用不同數(shù)量的熱電模塊搭建了4個(gè)TEG模型，并將TEG模型并入整車(chē)模型中，分析了在間歇工作策略和協(xié)同工作策略下的汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性，綜合考慮汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性和可行性，給出了在不同熱電模塊下較優(yōu)的TEG集成策略，為T(mén)EG并入整車(chē)電路系統(tǒng)及控制策略提供了數(shù)據(jù)參考和理論指導(dǎo)。

1 TEG與整車(chē)建模

1.1 TEG模型

TEG主要由熱電模塊、氣箱、冷卻裝置和夾緊裝置組成。熱電模塊布置于氣箱和冷卻裝置之間，并用夾緊裝置固定。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，高溫汽車(chē)尾氣攜帶大量熱能經(jīng)氣箱收集形成熱端，冷卻裝置內(nèi)的冷卻液循環(huán)流動(dòng)形成冷端，熱電模塊在冷熱端溫差作用下產(chǎn)生溫差電勢(shì)能。研究選用Hi-Z公司的BiTe系列的半導(dǎo)體合金熱電材料，室溫下其最大熱電優(yōu)值接近1，熱電換能效率可達(dá)4%。如圖1所示，本實(shí)驗(yàn)研究采用平板式TEG，將熱電模塊以單面5行6列的形式布置在氣箱正反表面，共60個(gè)熱電模塊，每列模塊互相串聯(lián)連接，每行模塊互相并聯(lián)連接[16]。

圖1 平板式TEG結(jié)構(gòu)圖

本研究采用如圖1所示的平板式TEG結(jié)構(gòu)，建立了TEG發(fā)電量的數(shù)值模型。TEG發(fā)電量數(shù)值模型輸入量為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)功率，依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)得到發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速和功率下氣箱表面溫度分布，建立TEG熱端溫度數(shù)值模型。再根據(jù)擬合的熱電材料P、N極相關(guān)性能參數(shù)(塞貝克系數(shù)、電阻率、電導(dǎo)率)與熱電模塊溫度間的關(guān)系，可以得到單個(gè)熱電模塊的電流、電壓、功率等性能參數(shù)，進(jìn)而得到整個(gè)TEG系統(tǒng)的輸出功率。為比較汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性在不同控制策略下的具體表現(xiàn)，建立了4種由不同熱電模塊數(shù)量組成的TEG數(shù)值模型：?jiǎn)螠夭畎l(fā)電器(1-TEG)、雙溫差發(fā)電器(2-TEG)、三溫差發(fā)電器(3-TEG)和四溫差發(fā)電器(4-TEG)。其中，1-TEG為一個(gè)平板式TEG，搭建了60塊熱電模塊；2-TEG由2個(gè)完全相同的平板式TEG并聯(lián)構(gòu)成，搭建了120塊熱電模塊；3-TEG由3個(gè)完全相同的平板式TEG并聯(lián)構(gòu)成，搭建了180塊熱電模塊；4-TEG由4個(gè)完全相同的平板式TEG并聯(lián)構(gòu)成，搭建了240塊熱電模塊。

1.2 整車(chē)模型

為了得到在不同控制策略下的汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性，搭建了整車(chē)模型并將TEG模型并入其中。整車(chē)模型是基于汽車(chē)縱向動(dòng)力學(xué)的，包含發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、空氣阻力、滾動(dòng)阻力、坡度阻力、加速阻力和發(fā)電機(jī)負(fù)載等參數(shù)[17]。選取東風(fēng)天龍作為溫差發(fā)電器的車(chē)載平臺(tái)，內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)為東風(fēng)11.2 L 6缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率為303 kW，車(chē)型具體參數(shù)如表1所示。在此基礎(chǔ)上搭建的整車(chē)模型結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

表1 東風(fēng)天龍整車(chē)參數(shù)

圖2 整車(chē)模型結(jié)構(gòu)框圖

整車(chē)模型采用了以后向仿真為主的方法，主要組成部分包括發(fā)動(dòng)機(jī)(internal combustion engine, ICE)模塊，傳動(dòng)系統(tǒng)模塊、發(fā)電機(jī)模塊、TEG模塊、電池模塊、機(jī)械負(fù)載模塊和電負(fù)載模塊等。汽車(chē)道路循環(huán)工況模塊作為輸入，提供給汽車(chē)所需滿(mǎn)足的行駛軌跡，并向整車(chē)模塊請(qǐng)求所需的速度。整車(chē)模塊根據(jù)所需速度利用汽車(chē)行駛方程計(jì)算出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速和力，然后沿后向路徑逐級(jí)向上傳遞，直到發(fā)動(dòng)機(jī)模塊計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)需要提供的轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)矩，同時(shí)計(jì)算出TEG的發(fā)電量及整車(chē)的燃油消耗量。其中，發(fā)電機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械驅(qū)動(dòng)，能將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，通常轉(zhuǎn)換效率接近50%[18]，這是汽車(chē)電路系統(tǒng)最重要的組成部件之一?？諝鈮嚎s機(jī)也是發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)荷之一。電池模塊建模是基于汽車(chē)原有的蓄電池，即120 Ah鉛酸電池，在每個(gè)汽車(chē)道路循環(huán)工況結(jié)束后，電池恢復(fù)初始的荷電狀態(tài)(state of charge, SOC)。此外，計(jì)算得到重型汽車(chē)所必須的電負(fù)載平均值為1 255 W。

1.3 發(fā)電機(jī)控制策略

將TEG并入整車(chē)模型后，整車(chē)電能由TEG和發(fā)電機(jī)共同提供，而TEG的輸出功率與發(fā)動(dòng)機(jī)工況密切相關(guān)，在汽車(chē)低速行駛時(shí)，汽車(chē)用電器所需電量仍然主要來(lái)源于發(fā)電機(jī)，因此必須考慮到TEG與發(fā)電機(jī)的協(xié)同工作，TEG的特點(diǎn)在于能有效減少發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載，尤其是發(fā)電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載。當(dāng)TEG并入整車(chē)電路系統(tǒng)時(shí)通常有兩種控制策略，一種是汽車(chē)原有的發(fā)電機(jī)僅在特定工況下工作，即間歇工作策略。另一種是采用一個(gè)較小功率的發(fā)電機(jī)替換汽車(chē)原有發(fā)電機(jī)，使其與TEG同時(shí)工作，即協(xié)同工作策略。

在間歇工作策略中，根據(jù)電池的SOC值，發(fā)電機(jī)有兩種工作狀態(tài)：連接和斷開(kāi)。與此同時(shí)，TEG持續(xù)供電。在汽車(chē)道路循環(huán)工況下，通過(guò)勵(lì)磁電流對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行主動(dòng)控制[19]。當(dāng)電池SOC值低于下限閾值0.75時(shí)，發(fā)電機(jī)開(kāi)始工作；當(dāng)電池SOC值高于上限閾值0.85時(shí)，切斷發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，發(fā)電機(jī)停止工作。因此，電池SOC值始終保持在較高值，能滿(mǎn)足正常用電需求。當(dāng)切斷發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流時(shí)，發(fā)電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)荷接近于0，因此，發(fā)電機(jī)僅在特定工況下工作，能改善汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性。

在協(xié)同工作策略中，采用一個(gè)較小功率的發(fā)電機(jī)替代汽車(chē)原有發(fā)電機(jī)，TEG和發(fā)電機(jī)同時(shí)保持工作狀態(tài)，并向電池充電。新發(fā)電機(jī)的最大功率由原發(fā)電機(jī)的最大功率與TEG的平均輸出功率之差確定。對(duì)于不同熱電模塊數(shù)量組成的TEG，配置的新發(fā)電機(jī)也不相同。由于新發(fā)電機(jī)的功率小于原車(chē)發(fā)電機(jī)的功率，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)荷得以降低，從而改善了汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性。

2 仿真結(jié)果分析

利用4種不同熱電模塊數(shù)量組成的TEG，選用圖3所示的中國(guó)重型商用車(chē)輛瞬態(tài)循環(huán)工況(China-world transient vehicle cycle, C-WTVC)，在汽車(chē)滿(mǎn)載情況下比較上述兩種控制策略。C-WTVC由市區(qū)循環(huán)工況(0～900 s)、公路循環(huán)工況(900～1 368 s)和高速循環(huán)工況(1 368～1 800 s)三部分組成。依據(jù)GB/T27840-2011《重型商用車(chē)輛燃油消耗量測(cè)量方法》，本研究采用0%市區(qū)循環(huán)工況、10%公路循環(huán)工況和90%高速循環(huán)工況的運(yùn)行比例，加權(quán)計(jì)算目標(biāo)車(chē)型的燃油消耗量。

仿真結(jié)果表明，當(dāng)目標(biāo)車(chē)型未搭載TEG時(shí)，汽車(chē)原有發(fā)電機(jī)的平均輸出功率為1 180 W，汽車(chē)燃油消耗量為34.27 L/100 km。將1-TEG、2-TEG、3-TEG和4-TEG分別并入東風(fēng)天龍車(chē)的整車(chē)電路系統(tǒng)，比較它們?cè)趦煞N不同控制策略下的性能。

圖3 中國(guó)重型商用車(chē)輛瞬態(tài)循環(huán)工況

2.1 間歇工作策略

在間歇工作策略中，發(fā)電機(jī)依據(jù)電池的SOC連接或斷開(kāi)，TEG持續(xù)工作。當(dāng)1-TEG、2-TEG、3-TEG和4-TEG并入整車(chē)電路系統(tǒng)時(shí)，發(fā)電機(jī)保持工作狀態(tài)產(chǎn)生電能的總時(shí)間不同，進(jìn)而發(fā)電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)荷有所差異，最終導(dǎo)致汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性不同。4種TEG并入東風(fēng)天龍車(chē)整車(chē)電路系統(tǒng)后，燃油消耗量的具體表現(xiàn)如表2所示，TEG輸出功率曲線(xiàn)如圖4所示。

圖4 不同熱電模塊數(shù)目下TEG輸出功率曲線(xiàn)

由仿真結(jié)果可知，單個(gè)熱電模塊的平均輸出功率約為3 W，這與之前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及經(jīng)驗(yàn)值吻合[20]。當(dāng)TEG搭載的熱電模塊越多，產(chǎn)生的電能也越多，汽車(chē)燃油消耗量會(huì)越少。這主要是因?yàn)殡S著熱電模塊數(shù)量的增多，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流被切斷，處于斷開(kāi)狀態(tài)的時(shí)間會(huì)增加，因此會(huì)有效減小發(fā)電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載，使汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性得到更好的改善。依據(jù)表2中TEG的發(fā)電量，可以推測(cè)：當(dāng)熱電模塊的數(shù)量增加到400個(gè)時(shí)，在重型汽車(chē)高速行駛時(shí)，TEG的發(fā)電量能滿(mǎn)足重型汽車(chē)必要的用電需求。

表2 間歇工作策略下汽車(chē)燃油消耗量

2.2 協(xié)同工作策略

在協(xié)同工作策略中，選取一個(gè)新發(fā)電機(jī)替代汽車(chē)原有發(fā)電機(jī)，并將新發(fā)電機(jī)和TEG并入整車(chē)系統(tǒng)中，新發(fā)電機(jī)與TEG始終保持工作狀態(tài)，4種TEG并入東風(fēng)天龍車(chē)整車(chē)電路系統(tǒng)后，燃油消耗量如表3所示，其中，1-TEG、2-TEG、3-TEG和4-TEG分別搭配28 V/67 A、28 V/55 A、28 V/42 A、28 V/30 A的發(fā)電機(jī)。由仿真結(jié)果可知，在協(xié)同工作策略下，TEG搭載的熱電模塊數(shù)目越多，TEG產(chǎn)生的電能也越多，汽車(chē)燃油消耗量越少，這主要是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的最大輸出功率越低，發(fā)電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載越小，從而導(dǎo)致汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性越好。

表3 協(xié)同工作策略下汽車(chē)燃油消耗量

2.3 對(duì)比分析

對(duì)比間歇工作策略與協(xié)同工作策略可知，兩種控制策略均能改善汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性，且TEG搭載的熱電模塊數(shù)目越多，對(duì)汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性的改善更明顯。其中，搭載240個(gè)熱電模塊的4-TEG在間歇工作策略下燃油經(jīng)濟(jì)性提高1.66%，在協(xié)同工作策略下燃油經(jīng)濟(jì)性提高1.37%；搭載180個(gè)熱電模塊的3-TEG和搭載120個(gè)熱電模塊的2-TEG在兩種策略下燃油經(jīng)濟(jì)性改善效果相似；而搭載60個(gè)熱電模塊的1-TEG在間歇工作策略下燃油經(jīng)濟(jì)性提高0.55%，在協(xié)同工作策略下提高0.26%。因此，當(dāng)熱電模塊數(shù)量為60個(gè)和240個(gè)時(shí)，間歇工作策略下的汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性比在協(xié)同工作策略下更好，而當(dāng)熱電模塊數(shù)量為120個(gè)和180個(gè)時(shí)，兩種策略下汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性接近。結(jié)果如圖5所示。

圖5 兩種工作策略下燃油消耗量對(duì)比

由圖5可知，協(xié)同工作策略在熱電模塊數(shù)目較少或模塊數(shù)目較多情況下的表現(xiàn)均不如間歇工作策略，這是因?yàn)椋寒?dāng)熱電模塊數(shù)目較少時(shí)，在協(xié)同工作策略中，為了滿(mǎn)足汽車(chē)整車(chē)用電需要，選用的新發(fā)電機(jī)最大輸出功率會(huì)比較高，因此會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生比較大的機(jī)械負(fù)載；而在間歇工作策略中，雖然原有的發(fā)電機(jī)最大輸出功率高于新發(fā)電機(jī)的最大輸出功率，但此時(shí)發(fā)電機(jī)發(fā)電能力強(qiáng)，能快速提高電池的SOC值使其達(dá)到上限閾值，從而切斷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，減少發(fā)電機(jī)的工作時(shí)間，使發(fā)電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的總機(jī)械負(fù)載相對(duì)較小。當(dāng)熱電模塊數(shù)目較多時(shí)，TEG產(chǎn)生的電能能夠滿(mǎn)足重型汽車(chē)用電器的大部分用電需求，協(xié)同工作策略中，選用最大輸出功率較小的新發(fā)電機(jī)，由于汽車(chē)用電器對(duì)新發(fā)電機(jī)的電量需求很少，這會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于效率較低的工作點(diǎn)；而在間歇工作策略中，原有發(fā)電機(jī)的輸出功率較大，在電池的SOC值較小時(shí)，原有發(fā)電機(jī)會(huì)快速充電提高電池SOC，進(jìn)一步減少發(fā)電機(jī)的工作時(shí)間，使汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性得到更好的改善。通過(guò)上述分析，原有發(fā)電機(jī)最大輸出功率較高，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載較大，但是原有發(fā)電機(jī)工作時(shí)間短，效率高，因此在原有發(fā)電機(jī)間斷發(fā)電(間歇工作策略)和小功率發(fā)電機(jī)持續(xù)發(fā)電(協(xié)同工作策略)的兩種不同策略下，會(huì)存在原發(fā)電機(jī)和新發(fā)電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)總負(fù)載基本相同的狀況，也就是仿真中熱電模塊數(shù)量適中，即2-TEG和3-TEG的情況，此時(shí)，兩種策略下的燃油經(jīng)濟(jì)性改善效果差別不大。

2.4 結(jié)果討論

從分析仿真結(jié)果可知，在間歇工作策略和協(xié)同工作策略下，TEG搭載的熱電模塊數(shù)量越多，汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性越好。而且，在熱電模塊數(shù)量為60個(gè)和240個(gè)時(shí)，汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性在間歇工作策略下的表現(xiàn)優(yōu)于在協(xié)同工作策略下的表現(xiàn)；在熱電模塊數(shù)量為120個(gè)和180個(gè)時(shí)，兩種策略下汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性接近。因此，熱電模塊數(shù)量會(huì)直接影響TEG并入整車(chē)電路系統(tǒng)的方式。從節(jié)能減排的角度分析圖5可知，間歇工作策略比協(xié)同工作策略更好。但是，間歇工作策略中，電池SOC值檢測(cè)難度較大且精度不高，發(fā)電機(jī)開(kāi)關(guān)控制相對(duì)復(fù)雜、響應(yīng)時(shí)間不穩(wěn)定，同時(shí)發(fā)電機(jī)頻繁開(kāi)關(guān)會(huì)縮短其使用壽命；而協(xié)同工作策略選取合適的發(fā)電機(jī)替換原有大功率發(fā)電機(jī)，不需要制定相應(yīng)的發(fā)電機(jī)控制策略。因此，從適用性和可行性的角度綜合分析，協(xié)同工作策略比間歇工作策略更優(yōu)。綜上所述，在實(shí)際應(yīng)用情況下，當(dāng)熱電模塊數(shù)量較多或者較少時(shí)，優(yōu)先采用間歇工作策略以更好地改善汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性；當(dāng)熱電模塊數(shù)量適中時(shí)，由于兩種控制策略對(duì)汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性的改善效果接近，但協(xié)同工作策略可行性更高，優(yōu)先采用協(xié)同工作策略。相比較而言，從筆者針對(duì)重型商用車(chē)的仿真結(jié)果可知，間歇工作策略更適用于TEG搭載熱電模塊數(shù)量較多或較少的情況，而協(xié)同工作策略更適用于TEG搭載熱電模塊數(shù)量適中的情況。同時(shí)也要指出，熱電模塊的數(shù)量受到車(chē)輛功率以及布置空間的限制，整體控制策略需要綜合考慮。

筆者研究的目標(biāo)車(chē)型是東風(fēng)天龍重型商用車(chē)，由于所有汽車(chē)的整車(chē)電路系統(tǒng)基本類(lèi)似，因此本文的研究結(jié)果部分適用于所有車(chē)型，針對(duì)不同車(chē)型的區(qū)別在于：在兩種策略下燃油經(jīng)濟(jì)性改善效果相同時(shí)，TEG搭載的熱電模塊實(shí)際數(shù)量可能會(huì)與研究結(jié)果略有不同；而且針對(duì)不同車(chē)型在協(xié)同工作策略下選用的新發(fā)電機(jī)型號(hào)也會(huì)有所差異。對(duì)于其他車(chē)型和TEG系統(tǒng)，可以按照上述方法分析得到準(zhǔn)確結(jié)果。

3 結(jié)論

(1)為提高汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性，將TEG并入重型商用車(chē)整車(chē)電路系統(tǒng)使產(chǎn)生的電能得到合理利用，提出了兩種控制策略：間歇工作策略和協(xié)同工作策略。根據(jù)東風(fēng)天龍重型商用車(chē)的性能參數(shù)采用后向仿真方法建立了整車(chē)模型，將TEG并入整車(chē)模型之中，比較了在C-WTVC下，間歇工作策略和協(xié)同工作策略的汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性。

(2)仿真結(jié)果表明，兩種策略均能改善汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性，且TEG搭載的熱電模塊數(shù)目越多，對(duì)汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性的改善越明顯?？紤]到節(jié)能減排、適用性及可行性，針對(duì)本文研究的東風(fēng)天龍重型商用車(chē)而言，間歇工作策略更適用于TEG搭載熱電模塊數(shù)量較多或較少的情況，而協(xié)同工作策略更適用于TEG搭載熱電模塊數(shù)量適中的情況。

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