基于塞贝克效应的热电能量转换系统设计与优化

发布时间：2017-05-12 19:30

  本文关键词：基于塞贝克效应的热电能量转换系统设计与优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无线传感技术在物联网广泛应用,对于物联网领域发展进程具有显著推动作用。然而,由于无线传感器大规模应用,其能量源问题日趋突出。为了解决这一难题,本研究使用环境能源进行热电能量转换,将太阳辐射能通过热电能量转换系统转变为电能,为其提供能量源支持。本研究具体成果如下：1.基于太阳能辐射和地球表面的空气温度差,设计并研发了一种热电能量转换系统。系统的显著特征包括在无水条件下的全玻璃热管式真空太阳能集热管的创造性选用和一个由散热细管所构成的系统冷却部分的设计。2.通过对热电能量转换流程的深入研究与优化设计,选择重力热管作为核心传热部件,开发并设计了一种新型重力热管热电能量转换系统。通过重力热管的加入,整个热电能量转换系统的能量转换与输出能力得到了充分地提升。3.在真实户外环境下,进行实验。实验结果显示,热电能量转换系统实现286 mV到4.4V的升压以及4.7mW能量输出；重力热管热电能量转换系统实现1057 mV到4.4V的升压以及362.56 mW能量输出。上述参数表明,本研究所设计的系统为解决额定功率为4.7-362.56 mW间无线传感器能量供应问题提供了有效途径。
【关键词】：热电能量转换 无线传感器 能量供应 重力热管
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-6
• 1 绪论6-12
• 1.1 研究的背景目的和意义6
• 1.2 研究现状及分析6-9
• 1.3 研究主要内容和技术路线9-12
• 2 热电能量转换系统参数模型12-18
• 2.1 热电能量转换光能获取模型13-14
• 2.2 热电能量转换能量传输模型14-15
• 2.3 热电能量转换电能输出模型15-18
• 3 热电能量转换系统的设计与实现18-23
• 3.1 热电发电装置的密封设计19-20
• 3.2 热源和全玻璃真空太阳能热量收集管的选择20
• 3.3 热电发电部件20-21
• 3.4 外部能量转换模块21-23
• 4 热电能量转换系统实验测试结果及经济性分析23-36
• 4.1 热电能量转换系统实验测试和结果分析23-35
• 4.2 热电能量转换系统经济性分析35-36
• 5 重力热管热电能量转换系统设计与实现36-39
• 5.1 全玻璃真空太阳能热量收集管36-37
• 5.2 重力热管37
• 5.3 热电发电部件37
• 5.4 外部能量转换电路37-39
• 6 重力热管热电能量转换系统测试实验结果和经济性分析39-52
• 6.1 重力热管热电能量转换系统实验测试和结果分析39-50
• 6.2 热电能量转换系统经济性分析50-51
• 6.3 重力热管热电能量转换系统与热电能量转换系统对比分析51-52
• 7 结论52-53
• 参考文献53-56
• 个人简介56-57
• 导师简介57-58
• 获得成果目录58-59
• 致谢59

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1 冯培恩,朱爱华,陈泳,张帅,何斌;产品基因及其在能量转换功能求解中的应用[J];工程设计学报;2004年03期

2 邢惠龄;;能量转换窗[J];教师博览;1996年06期

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本文编号：360682