熱電發(fā)電高效能變換技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會(huì)對(duì)能源利用率要求的提高，熱電發(fā)電（TEG）技術(shù)逐漸受到了廣泛關(guān)注。電力電子變換器能有效提高熱電發(fā)電轉(zhuǎn)換效率及電能質(zhì)量，因而研究適用于熱電發(fā)電系統(tǒng)的電力電子變換技術(shù)很有必要。本文主要從應(yīng)用于熱電發(fā)電系統(tǒng)的高升壓變換器、分布式熱電發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其控制方式兩方面進(jìn)行研究。
　　首先，本文介紹了熱電發(fā)電系統(tǒng)的工作工作機(jī)理，由理論推導(dǎo)建立熱電耦合數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了熱電發(fā)電系統(tǒng)的輸出電氣特性：輸出電壓等級(jí)低、電壓變化范圍寬、動(dòng)

2、態(tài)響應(yīng)快。因此，要求應(yīng)用于熱電發(fā)電系統(tǒng)的電力電子變換器具有高升壓能力、寬輸入電壓范圍、高工作效率等性能。
　　其次，根據(jù)上述特性要求，本文選擇了級(jí)聯(lián)式Boost變換器、帶輔助變壓器的交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器兩種變換器進(jìn)行研究，從升壓能力、電流紋波、工作效率等方面對(duì)其進(jìn)行了理論分析及比較。分別制作了兩種變換器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，并以220W的熱電發(fā)電系統(tǒng)為輸入源進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了帶輔助變壓器的交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器在熱電發(fā)電應(yīng)用

3、場(chǎng)合的優(yōu)越性能。
　　最后，本文針對(duì)熱電發(fā)電系統(tǒng)中串聯(lián)熱電模塊（TEM）間的功率不匹配問(wèn)題，采用了一種簡(jiǎn)單、高效的新型功率平衡式分布式發(fā)電系統(tǒng)。采用該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所有功率均僅需經(jīng)過(guò)一級(jí)功率變換便能實(shí)現(xiàn)各模塊以最大功率輸出，能有效提高系統(tǒng)工作效率及輸出功率。本文搭建了一套該系統(tǒng)的Matlab仿真平臺(tái)，通過(guò)仿真驗(yàn)證了該新型發(fā)電系統(tǒng)及其控制方式的可行性。制作了一套50W具有雙熱電發(fā)電模塊的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該新型發(fā)電系統(tǒng)的高輸出功