熱電發(fā)電模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化及最大功率點跟蹤算法研究.pdf

1、隨著汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，能源短缺與環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，汽車尾氣熱電發(fā)電技術(shù)在提升汽車能源利用率，減少尾氣排放領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。熱電模塊作為熱電發(fā)電系統(tǒng)基本單元，對熱電模塊串并聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，可以最大限度發(fā)揮模塊性能，提升熱電發(fā)電系統(tǒng)整體輸出功率。本文以汽車尾氣熱電發(fā)電裝置為研究對象，開展了熱電模塊串并聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化算法和最大功率點跟蹤（MPPT）算法研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　分析了溫差發(fā)電原理，設(shè)計了汽車尾氣熱電發(fā)電系統(tǒng)

2、整體結(jié)構(gòu)。為了實時獲取熱電發(fā)電系統(tǒng)各模塊電壓數(shù)據(jù)，運用PIC芯片設(shè)計了可以實時采集60路電壓信號的電壓巡檢系統(tǒng)，運用Access建立數(shù)據(jù)庫，存儲各模塊全生命周期電壓數(shù)據(jù)。
　　提出了一種優(yōu)化多個熱電模塊串并聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的迭代算法。運用汽車尾氣發(fā)電試驗臺架測試了真實工況下模塊的開路電壓，結(jié)合模塊等效阻抗，進(jìn)行了熱電模塊串并聯(lián)結(jié)構(gòu)對整體輸出功率影響的理論分析。利用Matlab計算得到最優(yōu)模塊串并聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。臺架實驗驗證結(jié)果表明，經(jīng)過優(yōu)化

3、串并聯(lián)的熱電器箱輸出功率相比全串聯(lián)方式提升了2.91％。
　　為了保證汽車尾氣熱電發(fā)電系統(tǒng)實時以最大功率輸出，提出了以干擾觀測法和二插值曲線擬合法相結(jié)合的新型最大功率點跟蹤算法。運用Matlab軟件建立了MPPT仿真模型，針對干擾觀測法和新型MPPT算法的實現(xiàn)方式以及優(yōu)缺點進(jìn)行了仿真分析和對比。在硬件平臺DC-DC變換器中編程實現(xiàn)MPPT算法，通過實測結(jié)果表明，新型的MPPT算法跟蹤時間僅需200ms，最大功率跟蹤精度可達(dá)98.9