熱電發(fā)電高效能變換技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會對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行研究。
　　首先，本文介紹了熱電發(fā)電系統(tǒng)的工作工作機理，由理論推導(dǎo)建立熱電耦合數(shù)學(xué)模型，并通過實驗驗證了熱電發(fā)電系統(tǒng)的輸出電氣特性：輸出電壓等級低、電壓變化范圍寬、動

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，本文選擇了級聯(lián)式Boost變換器、帶輔助變壓器的交錯并聯(lián)Boost變換器兩種變換器進行研究，從升壓能力、電流紋波、工作效率等方面對其進行了理論分析及比較。分別制作了兩種變換器實驗樣機，并以220W的熱電發(fā)電系統(tǒng)為輸入源進行了實驗測試，通過實驗驗證了帶輔助變壓器的交錯并聯(lián)Boost變換器在熱電發(fā)電應(yīng)用

3、場合的優(yōu)越性能。
　　最后，本文針對熱電發(fā)電系統(tǒng)中串聯(lián)熱電模塊（TEM）間的功率不匹配問題，采用了一種簡單、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)過一級功率變換便能實現(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，通過仿真驗證了該新型發(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)實驗樣機，通過實驗驗證該新型發(fā)電系統(tǒng)的高輸出功