基于余热回收的半导体温差发电模型及数值模拟

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半导体温差发电器的性能测试

半导体温差发电器的性能测试半导体温差发电器的性能测试梁高卫1、2，周孑民1，黄学章1，徐冰1，张韬1梁高卫1、2，周孑民1，黄学章1，徐冰1，张韬1（1：中南大学能源科学与工程学院，长沙，410083；2：邵阳学院，邵阳，422000）（1：中南大学能源科学与工程学院，长沙，410083；2：邵阳学院，邵阳，422000）摘要：摘要：介绍了温差发电器的基本原理，并对已有的温差发电器进行了性能测试，尽量减小的外界的影响，测试精度较高，测试结果与塞贝克效应吻合。

介绍了温差发电器的基本原理，并对已有的温差发电器进行了性能测试，尽量减小的外界的影响，测试精度较高，测试结果与塞贝克效应吻合。

关键词：温差发电器；性能；测试1.引言2.引言根据塞贝克效应，半导体温差发电器能够直接将热能转换为电能，由于其没有任何运动部件、无震动无噪音无泄露、结构简单、安全可靠、使用寿命长等特点，温差发电技术目前已广泛应用于航天、国防、医学和科技等领域[1]。

近年来，随着节能技术的不断发展，将半导体温差发电器用于低品味热源的余热回收成为发达国家的研究热点，如：美国研究了利用汽车发动机尾气的余热进行发电；日本正研究利用垃圾焚烧后产生的热能进行发电的技术等[2]。

目前国际上已经有了一些较为成熟的温差发电民用产品，而我国尽管有部分高校和研究机构在从事该方向的研究，但在将温差发电技术用于民用几乎还是个空白[3]。

对温差发电器的性能研究是开发温差发电产品的基础，但目前国内对温差发电器的研究主要集中在温差电材料的研究及温差发电器的热电偶单体的研究，对发电器整体热电性能的研究还比较少。

本文着重介绍了温差发电器的基本原理，并通过实验来测试温差发电器的温差电性能，并验证温差发电器发电过程中的一些基本规律。

3. 温差发电器的基本原理塞贝克效应[4]是热能转换为电能的现象。

如图1所示，对于两个不同的导体串联组成的回路，如果两个接头1和2维持在不同的温度1T 和2T )(21T T >，则在导体b 的开路位置y 和z 之间，将会有个电位差出现，其数值为：)(21T T V ab YZ -=α其中，ab α为塞贝克系数。

温差发电模块

温差电池：每片110元，10片以上80元/片，100片以上60元/片。

德国科学家发明了一种利用人体温差产生电能的新型电池，可以给手机等微型电器提供长久的“动力”，因而免去了充电或更换电池的麻烦。

这种电池主要由一个可感应温度的硅芯片构成，当这种特殊的硅芯片正面“感受”到的温度较之背面温度具有一定温差时，其内部电子就会产生定向流动，从而产生微量但却是足够用的电流。

组件两面上的温差在0--60度时，可产生电压0--3.8V，电流0--3A。

半导体温差发电模块的应用在此，我们介绍一种新型的半导体温差发电模块,对其性能进行研究,并在此基础上构建了一套小型发电系统,可利用煤灶、篝火等进行发电。

并将发的电储在蓄电池中，从而用以照明等。

半导体温度发电模块，是一种利用温差直接将热能转化为电能的全固态能量转化发电装置,它无需化学反应且无机械移动部分,因而具有无噪音,无污染,无磨损,重量轻,使用寿命长等种种优点。

被广泛地用于工业余热,废热的回收利用,航天辅助电力系统等。

随着能源的短缺及人们不断提高的环境保护意识,特别是全球气候变暖问题,半导体温差发电技术以其各种优点越来越引起人们的关注。

半导体温差发电模块是根据塞贝克效应制成的,即把两种半导体的接合端置于高温,处于低温环境的另一端就可得到电动势E:E=As$T=As(T2-T1)。

式中:As为塞贝克系数,其单位为V K或LV K.塞贝克系数AS是由材料本身的电子能带结构决定的。

我们采用的半导体温差发电模块外形尺寸为40mm×40mm×4mm,共有127对PN结,具有一定的耐高温特性(热端稳定工作温度可达180℃,最高短时冲击温度220℃),热电转化效率为11.7%。

我国是世界的产煤大国兼农业大国,在广大的农村地区,人们利用煤灶或煤炉烧煤煮饭,取暖等。

在北方农村,煤炉通常是24小时持续燃烧。

我们利用上述温差发电模块研制发电系统,以便利用煤灶,炉的热能产生电能给手机、蓄电池充电或直接带动节能灯,低功耗电视等其它负载。

半导体P-N型温差发电器件热电性能研究

王长宏等：半导体P-N型温差发电器件热电性能研究文章编号：1001-9731 (016) 12-12147-0512147半导体P-N型温差发电器件热电性能研究x王长宏，李娜，林涛，吴浩东(广东工业大学材料与能源学院，广州510006)摘要：区熔法工艺制备的T i2Be3温差发电材料，以P N结为研究对象。

通过有限体积法对单对半导体P N结模型的温度、流场进行模拟，并用热阻分析法对传热过程进行计算，考虑热电转换过程受P N结空腔内气体对流、热传导和辐射的影响。

研究结果表明，数值模拟和热阻分析法所得结果吻合，芯片传热过程中陶瓷基板热阻耗散 46%的温差，且当热端温度达1 000 K时，辐射传热量占总传热量的37%;因此对半导体P N结模型进行优化，适当降低陶瓷基底热阻有利于提高半导体P N结实际温差和应用价值。

关键词：温差发电器件；热电转换；热电性能；数值分析中图分类号：T K11 文献标识码：A D O I：10.3969/j.issn.1001-9731.2016.12.0240引言由于热电发电过程中具有体积小、无噪声、寿命长等特点，其性能研究及相关应用备受关注[]。

国内外学者现集中于热电材料优值系数的提高[-3];主要包括通过态密度共振和能带简并提高塞贝克系数；纳米结构等方法降低晶格热导率以及基体和纳米第二相的能带对齐来维持电传输性能45]。

王长宏等[]在温差发电过程的数值模拟中考虑热电单元之间封闭腔体内空气传热的影响提出改善模块结构的有效途径，A.S.A1-M e rb a ti等[7]利用有限元方法对不同组合结构的PN 结元件进行温度场、电场和机械应力场耦合分析，综合评价不同P N结构性能。

A.R e z a n ia等[8]则对温差发电芯片内部结构进行优化。

F ank ai M e n g等[]针对温差余热利用，分析单元长度，封装、热流对温差发电模块的影响和导热基底厚度对发电效率影响研究，表明输出功率随着截面积增大和导热基底厚度增加而减小；而对温差发电内部多场耦合的研究甚少。

内置式温差发电器流固耦合数值仿真

４１数值分析。
仿真采用ＳＡ — Ｄ流体分析软件，ＴＲＣ数值分析步骤，图２如
２２数学模型的建立．
仿真的计算区域为温差发电器流动区域及内板，计算在三
连续性方程、— 动量方程和能量方程ＯＮｓ１：
连续性方程：
动量方程：
高ｅｏｌ — ｐｉｓ维直角坐标系中进行，控制方程采用三维、稳态并且不可压缩的所示。采用稳态求解模式，Ｒｙｎｄ数的Ｋｅｌｅ模型和
即内板的左视图在热通道形成上下一字形，梅花形内板即内板左热通道和冷却通道流动的分别是理想状态下不可压缩的热空气
和水，热空气是温差发电器热源，温度、速度和密度分别为９００Ｋ、６ｍｓ１ｇ０／和．／，ｍｋｍ在每一个算例中都保持不变；冷却水的温度设
内板和梅花形内板而得到其余两种结构温差发电器。一字形内板视图在热通道内成梅花状、６片、共每相邻两片间均成６。０角。
表１十字形内板温差发电器各部分的尺寸
ｚｓｓｓ … ，
除上述提到的三个不同结构外还涉及到其他参数的选取，
；式温差发电器的发电性能比一字形结构内板的内置式温差发电器的发电性能更好。论对提高内｛该结置；式温差发电器的发电性能和优化内置式温差发电器的结构有着重要作用。；
｝
关键词：温差发电器；数值仿真；ＴＲＣ；ＥＦＳＡ — ＤＩＭＣＤＣ
｛
；
王能欢张征
（南理工大学机械与汽车工程学院，华广州５０４）６０１

汽车发动机余热温差发电

汽车发动机余热温差发电摘要：随社会现代化的发展，能源紧缺现象日趋严重，车辆消耗的能源与日俱增，为提高汽车燃油效率以优化能源利用和保护环境，提出利用汽车尾气余热进行温差发电。

设想可以将纳米技术应用到此技术中，应该能提高利用率，减少能源浪费。

重点介绍温差发电基本原理及采用半导体热电元件的温差发电，包括对半导体材料的要求。

对热电转换材料性能特点及研究发展做了简单介绍。

关键词：温差发电；热电转换材料；塞贝克效应；应用引言：以现有内燃机指标评估，燃油中60﹪左右的能量没有得到有效利用，绝大部分以余热的形式排放到大气中，这部分废气温度约在900K～1100K[1]，造成经济损失和环境污染。

因此，基于塞贝克效应的理论，将温差发电器安装在汽车内燃机的排气管上，能将内燃机运行时排出的余热直接转化成电能，实现最大限度的挖掘现有能源，带来可观的经济效益。

还可以降低温度使排气压力减少有助于汽车噪声电平下降。

从目前研究成果来看，此技术存在着效率低、成本高、结构不紧密等缺点还未能应用到实际当中。

但由于热电器件的系列优点，如无移动部件、无工作噪声、无污染、无震颤等使得热电材料与器件在此技术上得到了大力研究。

1温差发电1.1温差发电原理温差发电是利用两种连接起来的半导体的塞贝克效应，将热能转化成电能的一种技术。

半导体温差发电的原理如图1，它由P、N 两种类型不同的半导体温差电材料经电导率较高的导流片串联并将导流片固定于陶瓷片上而成。

在器件的两端建立一个温差, 使器件高温端保持T2，低温端保持T1，根据塞贝克效应，这样器件高温侧就会向低温侧传导热能并产生热流，即热能从高温侧流入器件内，通过器件将热能从低温侧排出时，流入器件的一部分热能不放热，并在器件内变成电能，将产生一个电压，若在回路中接入负载电阻，则将有电流流过。

通过连接多个这样的器件串联便可获得较大的电压。

图1 温差发电原理图半导体分为两型：一种为n 型，里面有自由电子；一种叫p 型，里面有空穴，即是缺少一个电子的原子。

第四届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛(哈电杯)获奖作品名单

第四届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛（哈电杯）获奖作品名单一、特等奖（10个）：1、《害虫自杀式太阳能灭虫器》德州学院科技作品类2、《新型高精度太阳自跟踪系统》浙江大学科技作品类3、《基于风压变换和压电效应的风能收集器》浙江大学科技作品类4、《光电冷热一体化的太阳能利用技术研究》哈尔滨工业大学科技作品类5、《新型太阳能航拍飞机》南昌航空大学科技作品类6、《新型高效自适应LED调光器》西安交通大学科技作品类7、《蓝藻、油污收聚一体化装置》东南大学科技作品类8、《一种集能量回收、污水处理以及CO2吸收于一体的新型微生物电化学系统》西安交通大学科技作品类9、《干电池残余电量回收系统》山东大学科技作品类10、《免维护自发电门禁系统》上海交通大学科技作品类一等奖（30个）：1、《安徽安庆破罡湖土壤重金属污染及潜在危害调查研究》安庆师范学院社会实践类2、《无级变流量节水座便器排水装置》北京建筑工程学院科技作品类3、《人力驱动健身热水器》北京科技大学科技作品类4、《基于废旧衣物纤维的无纺布壁纸》北京科技大学科技作品类5、《清风回热换气扇》北京科技大学科技作品类6、《成都市地铁自动上行扶梯空转情况调查报告》成都信息工程学院社会实践类7、《具有废水脱氮性能的连续式反硝化菌燃料电池》东北电力大学科技作品类8、《广东公路运输行业节能减排评价指标体系的设计》广东交通职业技术学院社会实践类9、《基于潮流能发电技术的海水淡化工程船》哈尔滨工程大学科技作品类10、《基于磁路控制的汽车制动蓄能装置》哈尔滨工程大学科技作品类11、《一种可实现超低温排烟的节能环保锅炉》哈尔滨工业大学科技作品类12、《一种高效微型离心泵》哈尔滨工业大学科技作品类13、《新型纳米黑液太阳能热水集热器》哈尔滨工业大学科技作品类14、《带导叶新型复合翼型垂直轴风力机》华中科技大学科技作品类15、《一种模块化制动储能及利用装置》华中科技大学科技作品类16 、《小波浪能利用发电装置》华中科技大学科技作品类17、《风力致热海水淡化装置》华中科技大学文华学院科技作品类18、《<节能减排拍手歌>动画宣传片》黄冈职业技术学院科技作品类19、《基于太阳能LED光源的水环境修复净化系统》南京师范大学科技作品类20、《基于虹吸原理及物联网技术的渗透灌溉系统》南京邮电大学科技作品类21、《家用冷热联供机》上海理工大学科技作品类22、《关于农村废旧坑塘再利用的调查报告》太原理工大学社会实践类23、《汽车减震器发电装置》同济大学科技作品类24、《弱电混合动力赛车研制》温州大学科技作品类25、《一种提高发电效率的新型核电汽轮机汽水分离器》武汉大学科技作品类26、《运动能量综合利用系统》武汉理工大学华夏学院科技作品类27、《毛乌素沙地生物质能源利用调查及沙漠地区发展生物质能源的探讨》西安交通大学社会实践类28、《关于煤矿瓦斯利用现状的调查研究与前景展望》西安交通大学社会实践类29、《基于待机能耗管理技术的智能化插座》浙江大学科技作品类30、《基于斯特林—布雷顿循环的能量多级利用系统》浙江大学科技作品类二等奖（90个）：1、《北京农村住宅太阳能采暖系统的诊断优化（调查报告）》北京工业大学社会实践类2、《双塔循环活性炭法烟气脱硫装置》北京科技大学科技作品类3、《精制棉废水制备酚醛树脂胶粘剂》北京理工大学科技作品类4 、《智能太阳能车》滨州学院科技作品类5、《光电驱动式太阳能暖风器》长春工程学院科技作品类6、《基于全自然光的公路隧道智能照明系统》长春工程学院科技作品类7、《河南省开封县沼气节能工程调查与研究》长沙理工大学社会实践类8、《多层太阳能低碳住宅设计》大连理工大学科技作品类9、《MyDream我的节能生活》大连民族学院科技作品类10、《钢铁企业与城市环境和谐发展模式研究报告—以唐山钢铁集团和唐山市为例》东北大学社会实践类11、《低品级菱镁矿浮选提纯制备高纯镁砂工艺设计及应用》东北大学科技作品类12、《薄型稳压输出微藻太阳能电池》东北电力大学科技作品类13、《利用复合抛物面集热器的高效太阳能集热装置》东南大学科技作品类14、《可再生功能陶炭》福州大学科技作品类15 、《节能服务产业的现状、前景、问题与对策——来自广州市的调查报告》广东技术师范学院社会实践类16、《风能太阳能自主式三体船》哈尔滨工程大学科技作品类17 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社会实践类88、《多功能节能节水太阳树灯》中南大学科技作品类89、《制冷系统增压节能装置》中南大学科技作品类90、《重庆市大学城学生宿舍室内热环境气候适应性调控策略研究》重庆大学社会实践类三等奖：1 多功能空气质量智能检测仪2 高架桥雨水综合利用节能装置3 利用重选原理回收利用普通废旧锌锰干电池4 基于矸石动力混凝土研制及系统优化的"以矸换煤"技术5 低碳自动送料装置设计说明书6 低温等离子体协同絮凝剂处理印染废水研究7 关于大学生手机节能问题8 文化层次差异与节能减排意识差异的相关性研究9 巢湖周边表层土壤营养盐调查研究 10 基于再生制动的怠速稀燃混氢策略 11 音量手感控制式汽车喇叭 12 北京工业大学垃圾分类调查报告 13 室内温度的实时监控系统 14 内燃机排气余热利用有机朗肯循环系统中膨胀机与发电机集成装... 15 电液混合动力概念车的设计与试验研究 16 对汽车废热回收利用的半导体温差发电系统 17 基于热声效应的多缸发动机 18 分光太阳能发电系统 19 动叶片垂直轴风力发电机20 楼宇百叶窗式太阳能能源收集器 21 北京浅山区民居建筑保温优化研究 22 基于立体光伏太阳能收集系统的可调式多功能帽 23 卡车半自动上篷布防尘机24 节能意识创意游戏软件——绿色突围设计 25 水流涡激振动发电机 26 余热回收式节能灶 27 浮筒式波浪发电装置 28 基于单片机控制的LED照明自动调光装置 29 社区健身器充电照明装置 30 "原生态"——空气源无动力循环制冷装置 31 利用废旧中性笔芯制作聚苯乙烯板 32 长沙节假日交通拥堵疏导方案研究 33 废弃氟石膏的改性及应用 34 U型翅片板式换热器 35 利用铅锌尾矿制备泡沫混凝土砌块 36 节能健康饮水机 37 CSA生态农场之节能减排 38 关于近年焦作电厂节能减排情况调查报告 39 新型节能水龙头 40 水产养殖太阳能辅助海水加热系统 41 低碳经济背景下物流能源问题调查分析 42 基于图像识别的教室节能系统 43 改性玉米秸秆芯对石油的吸附 44 重组式发电机 45 热水器智能节水装置 46 消除供电后自动照明的新型节能开关 47 大公共交通系统能量调配使用模式——运动列车为城市电动汽车... 48 电磁节能开关 49 新概念高效太阳能晾衣架 50 城市老年人节能减排意识及其社会价值的调研报告 51 发电地毯 52 节能地砖蓄电供电系统 53 汽液转换式太阳追踪仪 54 镁熔坨余热回收与利用 55 新型烧结过程余热资源回收利用装置 56 基于太阳能动力的电催化废水处理及氢气发生综合利用装置 57 循环式、高环保、节能型多级除尘系统58 城市污水处理回用工艺研究调研 59 染料废水混凝污泥资源化新途径——污泥免烧生态地砖制备 60 松嫩平原盐碱地农业面源污染调查研究 61 压力感应式节水系统 62 离子液体–二氧化钛泡沫镍电极净化废水装置 63 南方城市污水处理厂减排效能不高的调查与分析––... 64 建设高校低碳生活的研究——以福州大学旗山校区为例 65 减速带发电系统 66 基于公共物流信息平台的珠三角集装箱 67 基于人工智能的浅层地能低温储粮系统 68 新型绿色能源船舶 69 污泥制备陶粒轻集料技术 70 脉冲电流辅助热处理代替高温扩散退火工艺研究 71 钢质管道风光电互补节能高效网络式防腐专家 72 连续式高效节能梯级恒温加药桶 73 常温相变蓄冷蓄热器的设计 74 低碳经济背景下桂林市公交系统改善的调研与探索 75 燃料电池用固态储氢装置研究 76 桂林市七里店污水净化厂能耗调研与节能分析 77 桂林理工大学雁山校区中水回用工艺设计 78 竖轴变桨距潮流发电水轮机 79 具有发电功能的高速公路隔离带 80 新型船用污泥减量环流MBR装置 81 发电用燃气-蒸汽-热气流联合循环装置 82 利用汽车废热的吸收式制冷空调 83 新型高效风力发电机 84 一种基于主蒸汽流量的汽轮机组滑压运行方法 85 一种利用抽水蓄能平衡风电的方法 86 能量自给型半自动道闸系统 87 基于热交换机与自适应日光跟踪的室内采光通风系统 88 基于资源共享的多方式节能打印平台 89 太阳能直热回流负压式海水淡化系统 90 汽车节能畅行红绿灯智能提示器 91 基于压电悬臂梁和超级电容的地铁轨道振动能量回收系统 92 "新型绿色生态示范村"建设规划——海南乐城岛&quo... 93 宾馆节水装置设计 94 新型健身洗衣机 95 回收废旧器件用于制作笔记本电脑散热底座 96 压电无线节能鼠标设计 97 碳基活塞的研制及在内燃机上的应用研究 98 节电小超人 99 磁场加强海水淡化 100 水精灵 101 教室灯光节能控制与学生信息采集系统 102 关于唐山世园会节能减排的实践调查103 钢厂余热梯级利用的工艺流程方案设计 104 唐山工业锅炉利用现状调研及节能减排对策分析 105 河北省农业水资源利用状况研究 106 农田节水灌溉发展中的制度设计与经济调节分析——衡水试点节... 107 复合型生态法污水处理及回用系统 108 "重女轻男"节能型公厕的必要性研究 109 基于遥感的城市热环境与城市绿地关系研究 110 生物淋滤法去除污泥中As的离子 111 节水型高校建设实施状况调查––—以南京江宁高校... 112 直流分路供电式太阳能家用冰箱 113 太阳能转轮除湿空调系统 114 玉米秸秆同步糖化发酵制乙醇工艺研究 115 低碳运动按摩仪 116 下水道沼气开发系统设计 117 赤泥的无害化综合回收利用及管理优化 118 粉煤灰在塑料中的应用特性研究 119 新型生物质半气化供暖系统设计 120 十堰市高校教室用电情况调查报告 121 感应式光控节能灯 122 实用节能减排型步进式电机控制EGR阀 123 "两型社会"建设背景下公众参与环境保护的调查报告... 124 节能型卫生易拉罐 125 湘潭市农村生活垃圾资源化利用的调研报告 126 一种智能化高效节能配电装置 127 一种低功耗离网式混和照明系统 128 利用斯特林机回收烟气余热设计 129 适应峰谷阶梯电价的节能型低碳住宅空调系统 130 基于磁通控制变压器的负荷节能装置131 关于废旧中性笔笔芯的调查及研究 132 太阳能热水器温差发电系统设计133 自行车接驳城市轨道交通——智能管理自行车立体车库 134 冷却塔内风力发电装置 135 超声波煤粉共振燃烧优化系统 136 一种工业余热驱动的VM循环热泵型空调热水器 137 基于无线局域网的绿色视频监控系统 138 一种利用低品位热源发电的热声发电机设计 139 应用正渗透技术淡化海水和苦咸水的节能减排工艺 140 基于微热管的"太阳花"LED散热基座 141 华南地区学生宿舍节能优化改造方案设计说明书 142 基于半导体温差发电的新型工业余热回收升级利用 143 超临界锅炉高温管内氧化皮快速探测仪的开发 144 基于热管的"封闭机柜节能换热器" 145 微风力发电单元 146 基于单缸四冲程机的充分利用做功行程的顶置进排气二冲程机的... 147 柴油车尾气离心静电式微粒捕集净化器148 基于MPPT控制的双轴自动跟踪太阳能发电装置 149 基于太阳能的无线多点监控节能喷灌系统 150 广州市城市生活垃圾处理现状分析及分类回收调研报告 151 高效智能太阳能发电系统 152 细菌纤维素膜固定化酶应用于污水处理153 新型广风速适应风力机 154 节水型蒸馏水器改造设计 155 关于农村沼气推广中的问题的调查 156 鄂东南地区农村环境现状调查报告及防治措施 157 节能减排下地级城市居民低碳意识及行为的调查分析——以广东... 158 节能插座 159 原竹居住建筑的节能生态设计 160 多功能破障车 161 论嘉兴市农村沼气对节能减排的贡献 162 低碳校园健康生活——江苏大学洗化用品使用情况调查报告 163 船用柴油机高温燃油供给系统的开发与研制 164 钙钛矿结构La–K–Fe–O催化剂在实际柴油机尾气排放中的研究... 165 江苏科技大学节水节电情况调研及对策分析 166 空调节能遥控装置 167 火电厂静电除尘电源调研报告 168 高校寝室用电情况调查及节能方案 169 新型节能空调办公桌170 关于当前农村农药使用现状的调查报告——以河南省长垣县为例 (171)多孔悬浮陶粒的修饰改性及其强化水处理的应用研究 172 陶瓷微滤膜的节能型低成本制备技术研究 173 甘肃金徽酒业废弃白酒糟的太阳能辅助回转干燥设计174 沈阳市新城子乡五五村花卉基地建设调研报告 175 东北农村冬季取暖方式的探究改进设计说明书 176 油田污水的油品回收及处理技术研究 177 太阳能相变蓄热加热输送原油系统的研究 178 废用电子产品的回收与利用体系的研究179 校园室外空间环境中路灯系统的优化设计 180 关于内蒙古工业大学公寓楼节水方案改进的可行性分析 181 低碳试点城市节能减排重点领域行动方案设计——以南昌市为例... 182 建立节能型工业产业集群循环经济系统的结构模式与机制的研究... 183 关于电子束辐照烟气脱硫脱硝技术的研究及创新 184 有关向牲畜饲料中添加食品添加剂防止全球变暖的研究 185 生态洗衣机 186 竖轴式风力发电机系统 187 单兵用双三角形燃烧室的小型半导体电池研究 188 中性笔管的循环利用 189 还印机 190 基于新型双水箱空气源热泵的家庭节能系统 191 含砷废水的处理和生物毒性监测系统 192 江苏省农林生物质资源分布特点及其利用技术现状调研 193 一种可实现降温的水膜视窗 194 关于南京夫子庙-秦淮风光带创建“全国低碳旅游示范区”的研究195 一种基于热管的自然冷源多温级蓄冷系统 196 连续式生物质低温热解炭化装置 197 基于Zigbee标准绿色能源低功耗智能家居系统 198 铁电池的制备199 注塑企业节能增效解决方案 200 低碳电动车 201 基于空气振动的降噪发电系统 202 固体废物用于新型脱色–脱氮（EBR–BAF）污水处理反应器填料... 203 双壳程连续螺旋折流板换热器 204 基于配重变档的新型节能电梯 205 太阳能发电海水淡化联合系统 206 自发电免电池无线鼠标 207 风热转换装置及分布式供热方法 208 太阳自动追踪系统 209 "践行低碳，绿色泉城"暑期社会实践调查报告 210 新型实用自动关闭式节能水龙头 211 低水头小型水力发电系统的设计与应用 212 我国北方沼气利用改进技术设计 213 高效自反馈式太阳能发电装置 214 太阳能光伏光热面板智能清洁装置 215 走路发电鞋 216 节能减排之绿色出行研究上海推广免费自行车租赁之利弊调研报... 217 新型太阳能光伏光热一体化机组 218 城市居民小区生活污水处理模式研究–––基于... 219 基于居民支持的城市污水处理研究——基于上海市松江区的实证 (220)室内照明灯红外自控开关设计 221 节能型相变移动供热车 222 开发海洋新能源——基于海水盐度差能发电的研究 223 低温余热发电 224 智能家居——新型智能家居遥控终端系统 225 大型公共场所无线传感节能监控系统 226 基于多元成分、粒径调节带隙宽度的量子点太阳能电池器件设计... 227 利用帕尔贴效应的冷暖空调床 228 一种化工品生产系统热利用的节能改造 229 环保型殡葬礼仪跨火炉 230 城市原生污水源热泵空调系统的节能潜力分析——以邵阳市联都... 231 采用空气－－冷凝水复合冷凝器的家用空调 232 带饮水机的多功能电冰箱 233 环保高效Ce–Zr基稀土催化器 234 生活垃圾余热发电 235 管道热损测量仪 236 塔里木大学供暖系统节能方案 237 对塔里木大学用水用电的调查 238 超声电化学预处理难沉降煤泥水装置 239 负压自动补给灌溉系统原理及可行性试验研究 240 中国传统古建筑低碳技术研究 241 卫生间换气与照明节能装置 242 被'宅'掉的能源 243 小型三轮低耗车 244 一种用于光伏幕墙的电热联产电池板 245 塑料瓶盖自动分类系统 246 浮体式太阳能水循环净化装置 247 新疆博斯腾湖环境现状调查与生态治理 248 节能减排社会实践报告 249 节电插座 250 减速带、缓冲带发电装置 251 节能新理念—利用燃料电池客车余热的吸收式制冷空调系统 252 家用节水型两用座便器 253 光催化耦合生物带污水处理装置 254 踩踏式地面铺设自助发电多用装置 255 矿浆瞬间加热系统 256 少无冷却液切削集成应用系统的研究 257 新型螺旋缝隙式燃气灶分火器 258 石墨烯非晶硅组合太阳能智能路灯 259 基于CAN的汽车怠速自动启停系统研究与设计 260 车用液电馈能式悬架减振器 261 武汉市节能减排现状调研及评估体系构建 262 石墨烯基高效易回收光催化剂的研制 263 智能野外饮水净化系统 264 防止电能浪费的室内电源控制装置 265 汽车振动利用系统的研究与设计 266 基于WSAN的道路灯光集群式无线网络控制系统 267 磁耦合共振的能量无线传输装置 268 节能燃气灶 269 低碳技术在中国公共建筑中的应用及推广的分析报告 270 智能电梯节能控制系统 271 低碳管理在陕西省企业物流中的应用现状调查及展望 272 基于低碳理念的城市智能公共交通系统 273 面向智能电网的高电压大功率静止无功发生器 274 分级延时节水阀275 夹层介质循环型玻璃幕墙技术 276 新型浴室热水雾加温装置 277 高效内燃式燃气热水壶 278 全参数实时在线监测的锅炉能效在线监测系统 279 电子草稿纸的设计 280 西北民族大学草稿纸效益问题调研说明书 281 西北地区植物灌溉模式设计 282 基于光合作用机理的设施农业智能补光系统 283 "追日式"太阳能路灯设计制作 284 高效水循环节能器 285 无轴式节流发电装置 286 生活垃圾高温自蔓延裂解再生燃气新技术 287 基于太阳能交互式喷泉系统设计288 染料敏化太阳能电池的新型敏化剂设计 289 污水处理现状及其技术改进——以厦门市思明区为例 290 乌鲁木齐市高校生活用水调查 291 滤池反冲洗水的回用 292 "领跑者"人力式洗衣机 293 螺旋式风力发电机 294 农村单体用户综合节能系统 295 高效零能耗流线型蓄能结构的新型提水装置 296 高层建筑排水管路发电系统 297 基于高压气流的地下停车库蓄能发电系统 298 太阳池热浮力发电系统 299 波浪能发电蓄能装置 300 小功率光伏发电系统 301 浙江省废弃电器电子产品回收现状及对策 302 印染废水深度净化及回用工艺 303 节能型异形截面折流杆换热器设计 304 基于51单片机的空调节能开关设计 305 LED路灯无线网络控制系统设计说明书 306 高速公路风力发电系统 307 学生公寓节水减排系统 308 太阳能直接电解水制氢装置 309 低碳消费法制化途径调研报告 310 可食性全降解鱼皮明胶复合包装膜 311 大学生生活方式对高校节能减排的影响分析——以中国计量学院... 312 一种新型节能日光灯 313 节。

基于半导体温差发电的电锻煤炉余热回收研究

不同的温度Ｔ和Ｔ，。２温差为（Ｔ）．在导体Ｔ一２。则
带来巨大的经济效益，节能和环保等方面也可有在
较大的提高和改善［。２］
目前我国利用工业余热的半导体温差发电处于
Ａ的开路位置Ｘ和Ｙ之间，会有一个电位差出将
ａ一ｄ仙Ｖ／Ｔｄ
流为三个半导体电流之和，且输出电流和电压与而
温差成正比。
塞贝克系数是由构成回路的一对材料形成的，所选材料不同，贝克系数不同，塞同时电位的正负也可能发生变化，因此，贝克系数由数值和符号２部塞分构成。
２／６４３
８６８９－
长春工程学院学报（自然科学版）２１００年第ｌ卷第２１期
ＪＣｈｎｃｕｎｔＴｅｈ（ｔＳｉＥｄ．，００，１１，．．ａｇｈｎＩｓ．ｃ．Ｎａ．ｃ．ｉ）２１Ｖｏ．１Ｎｏ２
只要两接头间的温差 △ Ｔ＝（Ｔ）是很Ｔ一ｚ不大，个关系就是线性的，这即为常数ＧＢＡ。该常数定
韦节廷．：于半导体温差发电的电锻煤炉余热回收研究等基
８７
义为两种异体的相对赛贝克系数，即
摘要：青铜峡铝业集团电锻煤炉是耗电将煤转化成无烟煤的设备，排烟温度达到５０高温烟气其９ ℃，排放导致大量余热的浪费。本文根据半导体温差发电器的特点及其发电性能，究利用半导体温差发研

汽车尾气温差发电系统

汽车尾气温差发电系统Automobile exhaust thermoelectric power generation system摘要 (Abstract)：汽车尾气会以热的形式大量散失, 散失的热量在100瓦的量级。

本项目基于微电脑控制技术将汽车发动机尾气原本以余热直接排放到大气中的能量，运用半导体温差发电组件转化成电能回收利用。

并且将发电核心装置和汽车三元催化器结合。

使此装置在现有车辆上应用的可行性大幅度提高，并且弥补了三元催化器在汽车启动时催化效率低的缺陷。

发电核心模块为全固态结构，正常使用时间达10-15年。

基于开关稳压电路设计的稳压模块为车载电器提供稳定的12V电源。

发电组件在为车载电器供电还有盈余时对蓄电池充电。

并且发电组件的工作情况，发电功率等信息通过显示器显示。

同时发电组件和发动机三元催化器结合，在发动机启动时蓄电池为发电组件供电，发电组件具有制热功能可以为三元催化器加热，缩短发动机起动时三元催化器达到正常催化效率温度的时间，从而提升三元催化器在发动机启动时的催化效率。

当发动机正常工作时发电组件高温面的温度符合三元催化器正常工作温度范围。

所以两部分结合既可以提升三元催化器在发动机起动时的催化性能，又方便此系统在现有车辆上安装。

关键词（keyword）:汽车尾气发电；温差发电；三元催化器；节能减排。

1、引言（Introduction）1.1. 课题的背景和意义当前, 我们社会面临环境恶化和能源危机的威胁, 人类的可持续发展需要对绿色能源技术的发展给予更多地关注｡这使得温差发电技术越来越引人注目, 该技术是一种固态能量转换方式, 能够直接将热能转化为电能｡半导体温差发电组件无机械转动, 因而无噪声､寿命长､工作稳定可靠､轻便,且可利用各种设备的废热、余热等, 因而适用于军事、勘探和边远地区等的小功率发电和深空探测｡另外, 半导体发电模块可广泛用于小家电制造、仪器仪表、玩具及旅游业。

车辆工程专业毕业论文参考选题.

车辆工程专业毕业论文参考选题一、论文说明本团队由几十名大学各专业在校老师组成，多年指导毕业论文经验，无偿指导或有偿帮写专本科毕业论文、实习报告，期刊发表论文，教育教学评比论文，各学科的结课论文。

需要联系：二、论文参考题目1 汽车膜片弹簧式离合器参数化建模研究2 汽车鼓式制动器参数化建模研究3 汽车盘式制动器参数化建模研究4 汽车主减速器参数化建模研究5 汽车变速器参数化建模研究6 汽车差速器参数化建模研究7 基于space claim的装载机有限元分析8 基于space claim的载货车车架有限元分析9 基于有限元法的汽车平顺性研究10 三轮车车架有限元分析11 行星齿轮式动态转向机构设计12 六轴汽车全轴转向系统设计13 基于EX1629的结构应变测量技术研究——温度与导线电阻补偿14 基于EX1629的结构应变测量技术研究——桥路选择与电磁屏蔽15 越障无碳小车设计——势能平稳驱动机构16 越障无碳小车设计——可调越障机构17 越障无碳小车设计——驱动越障联动机构18 DB200水稻机传动系统建模与强度分析19 DB200水稻机变速箱壳体建模与强度分析20 汽车平顺性动力学建模与仿真方法研究21 汽车操纵稳定性动力学建模与仿真方法研究22 齿轮啮合刚度与啮合应力分析23 拖拉机驾驶室室内声场分析与吸声设计24 拖拉机驾驶室室外声场分析与隔声设计25 拖拉机驾驶室声固耦合模态分析26 拖拉机散热器散热特性分析与优化27 拖拉机散热器声学特性分析与优化28 拖拉机驾驶员座椅的变刚度减振设计29 拖拉机驾驶室动力学分析与悬置优化30 虚拟危险场景的设计研究31 辅助驾驶车辆的多级碰撞预警分析----制动32 辅助驾驶车辆的多级碰撞预警分析----转向33 手机接听对驾驶安全的影响分析34 铲雪车的机构设计35 铲雪车的运动学仿真36 利用三维软件（SOLIDWORK）对悬挂杆件运动仿真及优化设计37 利用三维软件（SOLIDWORK）实现拖拉机部件三维虚拟装配38 拖拉机整体车架有限元受力分析及优化设计39 汽车整车仿真中焊点模拟方法的对比研究40 前保险杠碰撞仿真及其轻量化研究41 轿车侧面碰撞仿真及B柱轻量化研究42 基于低速碰撞的轿车后部安全性分析及其轻量化43 汽车前纵梁碰撞吸能特性及其轻量化研究44 基于行人保护的轿车前部结构优化研究45 货车后下部防护装置碰撞仿真及其轻量化研究46 汽车平顺性及其仿真47 汽车操纵稳定性及其仿真48 基于四自由度模型的汽车制动盘和摩擦片的振动特性及影响因素分析；49 汽车制动颤振的试验及数据处理；50 汽车室内噪声分析及其控制51 基于二自由度自激振动模型的汽车制动颤振的机理及影响因素分析52 汽车纵向动力学仿真及其控制53 管道有源消声的算法研究54 随机输入下汽车双质量飞轮减振器的减振隔振特性分析55 拖拉机检测试验系统在生产实际中的应用56 汽车转向梯形的优化设计（在熟悉相关知识的基础上，要建模仿真）57 计算机辅助汽车综合性能测试（已有硬件，需要编程序实现相关功能）58 xPC在电动转向试验台的应用（已有硬件，在熟悉相关知识的基础上，需要编程序实现）59 汽车齿轮齿条式转向系统设计（主要就是机械设计，要进行机械制图以及相关计算）60 汽车电动助力转向装置设计（主要就是机械设计，要进行机械制图以及相关计算）61 汽车循环球式转向器的设计（主要就是机械设计，要进行机械制图以及相关计算）62 汽车转向测试仪的结构设计（主要偏向机械设计、传感器选型，有类似实物参考）63 基于NEC单片机的转向测试仪的数据采集系统设计（主要偏向单片机和电路设计）64 基于FreeScale单片机的转向测试仪的数据采集系统设计（主要偏向单片机和电路设计）65 基于单片机的汽车综合性能实验数据采集系统设计（主要偏向单片机和电路设计）66 轿车发动机罩逆向设计及冲压成型仿真67 轿车车门逆向设计及冲压仿真分析68 轿车排气系统流畅的数值模拟69 轿车排气系统设计及分析70 轿车排气系统的声振特性研究71 轿车驻车制动脚操纵机构设计及性能分析72 轿车驻车制动手操纵机构设计及性能分析73 副车架设计分析74 车内空气质量检测及评价方法研究75 拖拉机覆盖件造型设计76 基于期望横摆角速度增益的线控转向系统可变传动比研究77 基于转向灵敏度的线控转向系统可变传动比研究78 电动助力转向系统仿真研究79 线控转向系统仿真研究80 线控转向系统路感模拟研究81 基于ADAMS的装载机前后工作装置动力学分析82 基于ADAMS的装载机前后车架动力学分析83 挖掘机工作装置有限元分析及结构优化84 叉车车架有限元分析及结构优化85 拖拉机整体车架有限元分析86 轻卡前围造型设计87 轻卡侧围设计88 轻卡前围设计89 轻卡顶盖与后围设计90 轿车后备箱设计91 轿车侧围设计92 大客车车身设计93 轿车顶盖、机罩设计94 基于VSA的前保险杠公差分配优化设计95 通过离散点云搜索指定点算法优化96 汽车保险杠设计及注塑成型的数值模拟97 含发动机舱的汽车流场数值模拟98 基于CFD的汽车外流场数值模拟及车身造型优化99 微型纯电动汽车动力性能参数匹配及仿真研究100 微型汽车混合动力系统的匹配101 汽车稳定性控制的基理分析与性能仿真（ESP控制策略研究）102 载货车制动不协调问题分析及解决103 基于点云的车身细分算法研究104 基于逆向工程的汽车驾驶室曲面逆向重构及结构设计105 四轮电动汽车曲面造型设计106 弱混合动力汽车爪极式电励磁起动发电机起动控制技术107 弱混合动力汽车四相双凸极无刷电机起动控制技术108 弱混合动力汽车皮带驱动永磁起动机及其控制109 增程式电动汽车四相双凸极无刷发电机结构设计110 电动汽车驱动用开关磁阻电机及新型控制技术111 电动汽车新型驱动电机容错技术112 汽车新型交流发电机参数设计与优化113 汽车用五相双凸极无刷发电机结构设计114 汽车新型永磁与电磁混合励磁发电机设计与仿真115 斯太尔汽车开关磁阻发电机设计及新型控制技术116 电动厢式运输车结构参数匹配设计117 电动载货汽车轻量化设计118 电动汽车永磁轮毂式驱动电机设计与有限元分析119 电动汽车用直流驱动电机参数设计与优化120 电动汽车增程器永磁与电磁混合励磁发电机设计121 汽车用双径向永磁与凸极电磁混合励磁发电装置设计122 轻型汽车用飞轮式永磁增速发电机设计与稳压控制技术研究123 汽车用离心式永磁发电机设计与稳压控制技术研究124 利用半导体温差发电装置回收汽车废气余能技术研究125 基于车载的空调系统回收车辆废气余热技术研究126 钢板弹簧对制动跑偏的影响与优化设计127 福田1036车型制动跑偏的研究与仿真128 商用车转向系统对制动跑偏的影响与模拟129 教练车副转向系统的研究与开发130 液压挖掘机工装装置的节能研究131 液压挖掘机工装装置势能利用研究132 半挂车车架的有限元分析133 工程车辆铲斗磨损研究及其改进设计134 履带底盘测功机整车试验台设计及有限元分析135 液压挖掘机动臂的有限元分析136 履带式吊管机工作装置的有限元分析137 SD320推土机液力机械传动系统匹配计算138 钻井抱杆的设计和有限元分析139 SD320推土机差速转向机构的开发140 浅海路设备的研究141 装载机液压系统节能研究142 SD320推土机液力变矩器闭锁装置的设计143 SD320推土机液力变矩器闭锁点优化设计144 液压挖掘机斗杆的有限元分析145 农用车悬架系统优化及减振器优化设计146 装甲车油气悬架系统的设计147 卡车钢板弹簧解析计算及优化设计方法研究148 基于多点速度特性的汽车减振器阀参数优化设计149 基于路况辨识的磁流变半主动悬架系统设计150 电动轿车悬架系统及减振器阀参数的优化设计151 卡车驾驶室悬置系统优化及减振器设计152 基于车辆参数的汽车减振器阀参数优化设计153 工程车辆座椅系统及减振器优化设计154 汽车减振器特性分段函数建模与仿真155 重型卡车关键技术的研究现状及发展趋势156 电动汽车动力系统参数匹配及优化设计157 基于CAN总线的电动汽车数字仪表设计158 基于CAN总线的电动汽车灯光控制系统设计159 电动汽车电池管理系统设计160 电动汽车驱动用开关磁阻电机控制系统设计161 电动汽车驱动用开关磁阻电机转矩脉动抑制的研究162 电动汽车驱动用交流异步电机控制系统的仿真与设计163 电动汽车ABS控制系统设计164 汽车主动悬架控制系统设计165 基于PID控制的电动汽车牵引力控制系统设计166 电动汽车智能灯光控制系统设计167 装载机传动系的优化匹配设计168 挖掘机工作装置的优化设计169 废旧汽车拆解过程关键技术研究170 低速纯电动汽车充电系统设计171 插电式混合动力汽车设计与仿真172 混合动力汽车动力系统参数匹配与仿真173 混合动力汽车再生制动控制策略分析与仿真研究174 混合动力车辆驱动系统研究与设计175 废旧汽车发动机再制造技术研究176 电动汽车电池检测系统设计177 分数阶方程减振机理研究178 悬架作动器设计179 双时滞车身减振研究180 减振参数优化研究。

基于温差电效应回收发动机废气余热的研究

第３３卷第１期２１年３月０１
南昌大学学报（科版）工
Ｊｕ．ｌｆａｃａｇＵｉｒｉ（ｎｉｅｒｇ＆ＴｃｎｌｙｏｒａｏｎｈｎｎｅｓｙＥｇｅｉＮｖｔｎｎｅｈｏｇ）ｏ
Ｖ０．３Ｉ３Ｎｏ１．Ｍａ．０ｌｒ２ｌ
ｓｓｅｔｎｉｅｅｈａｓｓａａｙｅＴｈｅｕｔｈｗｅｈｔｔｔｌｏｐｔｐｗｅｎｃｅｓｄ２．ｙｔｍｏｅｇｎｘｕｔｗａｎｌｚｄ．ｅｒｓｌｓｓｏｄｔａｏａｕｔｕｏｒｉｒａｅ９％
率提高２９，油消耗卒降低２８。．％燃．％
关键词：温差电效应；废气；热回收；余发动机
中图分类号：Ｋ１ＴＩ５文献标志码：Ａ
ＳｕｙｏａｃｖｒｏｇｎｅＥｘａｔｔｄｎＨｅｔＲｅｏｅｙＦｒｍＥｎｉｈｕｓＢａｅｎＴｈｒｏｌｃｒｃＥｆｅｔｓｄｏｅｍｅｅｔｉｆｃ
ｅａｒＴＧ）ａｅｅｒｈｄｏｏｄｃｉｇｅｐｒｅｔｌｌｔｒａｄｏｔｎｉｏｋｇｐｒｒａｃ．ｘａｓｒｔ（Ｅｗｓｒｓａｃｅｎｃｎｕｔｘｅｉｎａｐａｏｍ，ｎｂａｔｗｒｉｅｆｍｎｅＡｅｈｕｔｏｎｍｆｉｓｎｏ
文章编号：０６—０５（０１０ — ０５一Ｊ１０４６２１）１０４（４
基于温差电效应回收发动机废气余热的研究

基于温差发电技术的空调冷凝器余热利用系统

』靑研究探讨基于温差发电技术的空调冷凝器余热利用系统陈亚辉，王苗佳，刘欣茹，林帅，程一鸣（华北水利水电大学，河南郑州10078）［摘要］本文项目基于半导体温差发电技术，针对压缩式空调的外机散热进行余热回收利用，将热能转换为电能，利用蓄电池进行存储。

所设计的系统将温差发电系统安装在空调外机排风口，利用排风口温度与发电系统低温端之间的温差进行发电，发电量利用导线引出到电能处理单元，对蓄电池进行充电。

该项目的设计是将空调冷凝器的余热回收再利用，这为减少空调能源损耗提供了一条可行性道路，具有很高的实用性和可靠性。

［关键词］温差发电技术节能余热利用余热回收0引言根据2018年国际能源机构报告，我国空调使用率为35%,日本和美国家庭90%以上拥有空调。

但空调所消耗能量的一半以上被空调冷凝器排入大气中，能量利用率低。

随着节能减排的呼声越来越高，温差发电作为一种节能技术将成为未来发展的一个方向。

目前常规空调均采取压缩式制冷方式，这种空调能耗很大。

以某品牌二级能耗空调为例，其制冷功率为700W （170W-1200W）,电辅热功率为1000W,以每天工作8小时为例，当100万台同时工作时，每天耗电约1352万千瓦时,这些能量约有30%（约为405万千瓦时）被冷凝器排热带走。

对于这么大的能耗，空调节能技术历来倍受重视。

目前常见空调节能方向都是针对降低空调能耗进行的，很少针对冷凝排风系统进行余热回收利用研究。

为了解决空调冷凝器余热利用问题，本项目针对空调冷凝器余热展开研究，以空调冷凝器余热为热源，利用塞贝克温差发电技术，将部分余热回收利用并转换成电能，从而降低空调能耗，转化的电能将被提供给蓄电池进行存储。

本项目在不影响空调冷凝器正常工作的前提下实现了余能回收利用，将低品位热能转化成高品位电能，以达到变废为宝、节能减排的目的,为空调余热处理和节能减排提供新思路和新途径。

1国内外研究状况1.1国外项目研究状况温差发电技术起源于1823年德国物理学家Thomas Seebeck发现的温差导致电压降的Seebeck效应，并成为热电偶测温和热电转换的理论基础。

温差发电的发展与应用

温差发电的发展与应用摘要：综述了温差发是的基本原理、温差发电技术的研究历程和取得的成绩以及温差发电的展望，着生探讨了目前温差发电技术存在的问题和提高发电效率的各种途径和措施。

关键词：温差发电；温差发电材料；余热利用；前景展望Development and application of thermal energyAbstract: The thermoelectric generator is a basic principle, the temperature difference power generation technology research history and achievements as well as thermal energy outlook, the health of the current thermal energy technology problems and improve power generation efficiency of the various approaches and measures. Keywords: thermal energy; thermal energy materials; waste heat recovery; outlook1 温差发电的基本原理温差电效应是德国科学家塞贝克于1821年首先发现的，人们称之为塞贝克(Seebeck)效应，即两种不同的金属构成闭合回路，当两个接头存在温差时，回路中将产生电流，这一效应为温差发电技术奠定了基础。

如图1所示，A、B两种不同导体构成的回路，如果两个结点所处的温度不同(T1和T2不等)，回路中就会有电动势存在，这便是温差发电技术的理论基础。

当结点间的温度差在一定范围内，存在如下关系：式中：--回路产生的电势；--所用两种导体材料的相对塞贝克系数。

2温差发电的研究进展当前温差发电技术的研究主要集中在三个方面，提高温差发电器件的效率、降低成本和扩大应用范围。

温差发电技术及其在汽车发动机排气余热利用中的应用

产品与技术温差发电技术及其在汽车发动机　排气余热利用中的应用张　征,曾美琴,司广树(华南理工大学,广东广州　510640)摘　要:介绍了采用半导体热电元件的温差发电技术的特征,包括对半导体材料的要求,适合作汽车排气余热发电的温差发电器的结构等,给出了美、日等国车用温差发电器的实例,还对相关技术的发展趋势作了分析。

关键词:热电转换;内燃机;余热中图分类号:TN377 文献标识码:A 文章编号:100527439(2004)0320120204Thermoelectric G eneration T echnology and its Application in Exhaust W asteH eat Utilizing for Automobile πs E ngineZHANG Zheng ,ZENG Mei 2qin ,SI G u ang 2shu(S outh China University of Technology ,Guangzhou Guangdong 510640,China )Abstract :This paper introduces the characteristics of the thermoelectric generation technology that using semicon 2ductor elements ,which includes the requests on semiconductor material and structure of the thermoelectric generator for automobile πs exhaust waste heat ,etc.The examples for vehicles in US and Japan are overviewed ,the future on the cor 2relative technology are analyzed.K eyw ords :Thermoelectric conversion ;Internal 2combustion Engine ;Waste heat 汽车工业是我国国民经济的支柱产业之一。

半导体温差发电机

半导体温差发电机半导体温差发电机，作为一种新型的能量转换装置，正逐渐引起人们的关注。

它基于热电效应，通过利用温度差产生电能，实现了能量的高效转换。

本文将从技术原理、发展前景和应用领域三个方面介绍半导体温差发电机。

我们来看一下半导体温差发电机的技术原理。

半导体材料具有热电效应，即在温度差的作用下，会产生电压差。

半导体温差发电机利用这一效应，通过将半导体材料组成的热电偶件置于高温和低温之间，形成温度差。

当温度差作用于热电偶件时，电荷在半导体材料中的移动会产生电流，从而实现能量的转换。

这种温差发电机具有简单、稳定、高效的特点，因此备受关注。

接下来，我们来探讨一下半导体温差发电机的发展前景。

随着能源需求的增加和环境问题的日益凸显，绿色能源的开发和利用成为了全球的共识。

而半导体温差发电机作为一种新兴的绿色能源转换技术，具有广阔的应用前景。

它可以利用太阳能、废热等多种热能资源，实现能量的回收和利用。

尤其在一些偏远地区或无电区域，半导体温差发电机可以成为一种便捷的电力供应方式。

因此，随着技术的不断进步和成本的降低，半导体温差发电机有望在未来得到广泛应用。

我们来看一下半导体温差发电机的应用领域。

由于半导体温差发电机具有体积小、重量轻、可靠性高的特点，它可以广泛应用于各个领域。

在航天领域，半导体温差发电机可以用于卫星和航天器的能量供应，解决电力不足的问题。

在工业领域，半导体温差发电机可以用于废热回收，提高能源利用效率。

在家庭领域，半导体温差发电机可以应用于智能家居设备，提供可持续的电力支持。

此外，半导体温差发电机还可以应用于电子设备、汽车等领域，为各种设备提供电力支持。

半导体温差发电机作为一种新型的能量转换装置，具有广阔的发展前景和应用领域。

它通过利用半导体材料的热电效应，将温度差转化为电能，实现了能量的高效转换。

随着技术的不断发展和成本的降低，半导体温差发电机有望成为绿色能源领域的重要组成部分，为人类的可持续发展做出贡献。

半导体传热及IGBT热模型基本原理、散热特点、建立与测试方法

半导体传热及IGBT热模型基本原理、散热特点、建立与测试方法一、概述：随着电力电子功率模块不断的提高功率密度，缩小封装的体积，提高应用频率。

半导体器件，尤其是功率电子器件面临的散热挑战日益提高，封装和散热成为电子产品设计的热门词汇。

在新能源电驱系统中，芯片作为电驱系统中最为关键的功率器件，其工作的热稳定性成为评价电驱系统性能高低的关键。

因此，需要对其在不同工况下传热的过程以及影响作深入的研究。

在芯片的封装模块内部厂商会集成测温的温度传感器用于监控芯片温度，但是该传感器一般封装在芯片的陶瓷基板上，无法直接测量获得芯片结温的温度。

同时，由于温度传感器作为温度传感器，具有一定的时间常数，该常数远大于芯片晶元温度的上升速度，因此无法通过温度传感器的监控温度直接对芯片的晶元进行保护。

对于芯片晶元温度的监控，业内基本上都认可通过建立“热模型”的方式对其进行预测。

该方法是通过对芯片的传热路径和散热条件进行数学建模，完成热阻-热容的热参数网络搭建，通过计算芯片实时损耗的热网络响应结果，从而获得芯片结温的实时变化。

二、传热学基本概念：存在三种基本的热传递形式：传导，对流，辐射。

在实际的工程应用中，这三种基本的传热形式一般同时存在，甚至伴随着物质的相变（比如冷凝器）等一系列复杂的物理过程。

下图是某电机控制器内部不同零部件，不同传热形式的所占比重数据，可以看出不同部位元件其传热形式存在较大的差别，因此很难采用某一个传热学定律或者公式对其传热过程进行描述。

控制器各散热部件。

不同部件散热形式的比重。

因此，对这种综合传热条件的情况需要使用有限元的分析方法，将物理模型进行网格剖分之后，在局部空间进行有限元方程的求解获得各个有限元内部的传热情况。

温度分布云图。

三、半导体器件的散热特点：有限元方法能够准确全面地描述工程传热问题，但是其算法精度依赖于物理模型和求解器的优劣，是一个完全正向的开发流向，必须通过不断的优化模型和算法逼近真实的结果。

基于CFD的汽车排气余热回收装置设计

基于CFD的汽车排气余热回收装置设计沈夏威;周忠友【摘要】将温差发电技术运用于汽车排气管,设计了一套排气余热回收装置。

对其主换热器的温差发电装置(TEG)部分设计了两种(A和B)方案,建立这两套方案的三维模型。

使用计算流体动力学(CFD)方法进行流体仿真,得到了这两种方案 TEG 的流场,结果表明,B方案相对于 A方案换热效率更高,压损更小,具有更佳的可行性。

%The temperature difference power generation technology is used onto the exhaust pipe and we design a thermoelectric generator . The two kinds (A&B)of main heat exchanger (TEG)are designed and 3D models built.According to simulation,the flow filed of TEG was calculated.Results show that the option B was higher thermal efficiency,less pressure loss,relative to the option A.So the option B has bet-ter feasibility.【期刊名称】《湖州职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(014)003【总页数】5页(P62-65,68)【关键词】汽车排气;余热回收装置;计算流体动力学;温差发电装置【作者】沈夏威;周忠友【作者单位】湖州职业技术学院机电与汽车工程学院，浙江湖州 313000;湖州职业技术学院机电与汽车工程学院，浙江湖州 313000【正文语种】中文【中图分类】TH122汽车排气余热回收利用是提高内燃机效率、节约燃料的一个重要途径。

废热半导体温差发电技术的研究与开发

废热半导体温差发电技术的研究与开发1. 本文概述随着全球能源需求的不断增长和环境保护的日益重视，可再生能源的利用成为了研究的热点。

废热半导体温差发电技术作为一种能够将低品位热能直接转换为电能的新型能源转换技术，受到了广泛关注。

本文旨在研究和开发废热半导体温差发电技术，以实现高效、环保的能源利用。

本文将介绍废热半导体温差发电技术的基本原理和特点，包括热电效应、温差发电器的结构和工作原理等。

本文将分析废热半导体温差发电技术的关键影响因素，如热电材料的性能、温差发电器的结构设计等，并探讨如何优化这些因素以提高发电效率。

接着，本文将介绍废热半导体温差发电技术的应用领域，包括工业废热回收、汽车尾气余热利用、太阳能热发电等。

通过实际案例分析，本文将展示废热半导体温差发电技术在各个领域的应用潜力和优势。

2. 废热半导体温差发电技术原理废热半导体温差发电技术是一种利用热能差异转化为电能的技术。

其核心原理基于热电效应，特别是塞贝克效应（Seebeck Effect）和珀尔帖效应（Peltier Effect）。

这种技术主要利用了半导体材料在温度梯度下产生的电势差，从而实现了热能到电能的转换。

塞贝克效应是指当两种不同的导体或半导体连接成一个闭合回路，如果两个接点的温度不同，则回路中就会产生电流。

废热半导体温差发电系统利用这一效应，通过将高温热源和低温热源分别连接到半导体材料的两端，形成温度梯度，从而在材料中激发电子运动，产生电势差和电流。

半导体材料的选择对于温差发电效率至关重要。

理想的半导体材料应具备高塞贝克系数、高热稳定性和良好的电导率。

同时，为了优化系统性能，还需要对材料的微观结构、载流子浓度和能带结构进行精确调控。

除了半导体材料的选择，温差发电系统的热设计和热管理也是关键。

有效的热设计能够确保热量在系统中高效传递，降低热损失，提高温差发电效率。

热管理技术还能够防止系统过热，保证系统稳定可靠运行。

废热半导体温差发电技术不仅适用于大型工业废热回收，还可以应用于汽车尾气、太阳能集热器等领域。

汽车发动机排气余热温差发电技术的研究

汽车发动机排气余热温差发电技术的研究随着经济的高速发展，人们对环保与能源利用的需求越来越高，因此如何有效地节约能源和减少大气污染成为了当今科技领域的重要课题之一。

而汽车作为人们日常生活和工作的必需品，对于其能源的利用也越来越受到关注。

汽车发动机排气余热温差发电技术便是其中一种节能减排技术。

本文将介绍该技术的研究以及其应用前景。

汽车发动机的工作原理是通过燃料燃烧产生热量，使活塞做往复运动，从而驱动汽车的轮胎运行。

而这个过程中产生的燃烧废气温度高达1000多摄氏度，直接排放到大气中不仅浪费了能源，还会产生大量的有害气体和碳排放。

为了减少废气温度和减少排放，人们开始研究利用这个高温废气进行发电，即发动机排气余热温差发电技术。

发动机排气余热温差发电技术属于热电转换技术的范畴。

利用热电效应原理，将热能转化为电能。

它的基本原理是：在热、电、导、磁材料体系中，热电子在热差驱动下在两端形成电势差从而产生电流，这一过程中不需要外部能源供应。

而发动机排气余热具有高温低温之分，通过在排气管内设置热电元件，转换排气管内的热能，将之转换为电能，从而利用排气管内的温差产生电能。

在实际应用过程中，电子对和泊松公式的运用是发动机排气余热温差发电技术的核心之一。

通过在热电元件不同端的两种材料间建立电子对，形成电场，电场大小将随温差的变化而变化，从而产生热电效应。

而利用泊松公式，可以计算出材料的特定热导率和热电功率，实现对电势差的计算和控制，从而更好的利用热能，将其转变为电能。

发动机排气余热温差发电技术广泛应用于汽车、船舶等尾气排放通道、气轮机尾气排放等领域。

与传统的热机发电相比，发动机排气余热温差发电技术具有热电转换效率高、无污染、体积小、结构简单等优点。

随着汽车发动机技术的不断创新，对技术的要求也愈加严格，未来将更多地采用发动机排气余热温差发电技术，实现更加高效的能源利用，从而推动汽车行业的可持续发展。

综上所述，发动机排气余热温差发电技术是一项具有广阔应用前景的节能减排技术。