商用车热电最大功率跟踪及实时监控系统研究与设计
发布时间：2021-02-06 19:57
近年来,汽车尾气余热热电转换技术的研究在世界范围内迅速升温,结合传统动力汽车构建商用车热电发电系统,实现汽车节能与减排是国际前沿课题,具有重要的理论意义和应用价值。由于受限于热电发电系统存在热电发电装置输出的最大功率跟踪精度低、速度慢,车载监控系统特别是数据传输、大容量存储稳定性差、存储效率低等问题。本文以商用车尾气发电系统为研究对象,重点研究热电发电装置的最大功率输出、车载监控系统的数据传输和储存相关问题,主要包括以下内容:构建了商车用热电发电系统。简要分析温差发电原理、温差发电材料、温差发电模块,优化串并联电气拓扑结构实现高效发电。通过控制DC/DC实现对热电发电装置的最大功率跟踪。为了更好的监测汽车尾气余热发电系统的实时状态,在需求分析的基础上实现了汽车尾气余热发电台架上位机监控系统。热电发电电能最大功率跟踪建模与跟踪控制算法研究。采用主曲线算法对热电输出功率与电压数据进行建模和函数拟合,提出基于二分扰动法的新型MPPT建模与优化算法,该方法由扰动观察法、二分法结合而成,可以快速精确找到最大功率点,并使热电发电装置稳定输出,提高发电效率。实验结果表明,采用二分扰动法相比传统算法在...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某1.6L轿车排气系统温度分布实测结果（经济时速工况）
图 1-2 应用于 Sierra 皮卡的 150-165W 热电发电机样机2008 年 3 月德国大众汽车公司采用大约为 4%效率的低温 Bi2Te3该公司的高档轿车上安装尾气热电转换模块，其最大回收率达，该种试验车已经开发，其大约可降低 5%的油耗，如图 1-3 所示年 8月美国 NASA与德国 BMW 公司合作开发的汽车尾气温差发电量最大约为 200W[13]（如图 1-4 所示）。
图 1-2 应用于 Sierra 皮卡的 150-165W 热电发电机样机 3 月德国大众汽车公司采用大约为 4%效率的低温 Bi2Te3的高档轿车上安装尾气热电转换模块，其最大回收率种试验车已经开发，其大约可降低 5%的油耗，如图 1-3 所美国 NASA与德国 BMW 公司合作开发的汽车尾气温差发约为 200W[13]（如图 1-4 所示）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于二分梯度法的汽车尾气发电最大功率跟踪算法[J]. 房伟,全书海,方洪,谭保华,黄亮. 中国机械工程. 2016(19)
[2]质子交换膜燃料电池系统建模仿真与控制[J]. 皇甫宜耿,石麒,李玉忍. 西北工业大学学报. 2015(04)
[3]串联式汽车尾气热电发电系统台架试验[J]. 全睿,唐新峰,全书海,黄亮. 上海交通大学学报. 2012(05)
[4]汽车尾气温差发电装置中热电模块的散热方式研究[J]. 邢号彬,范文,王计广,陆磊. 汽车零部件. 2011(09)
[5]汽车尾气温差发电效率的影响因素[J]. 郭珣. 汽车工程师. 2011(06)
[6]基于CAN总线技术的汽车仪表的研究及应用[J]. 邱英杰,楼晓春. 科技信息. 2011(11)
[7]汽车尾气余热发电气道温度检测系统设计[J]. 胡琴,黄亮,全睿. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2011(02)
[8]汽车尾气温差发电装置通道结构的设计与分析[J]. 苏楚奇,代宏伟,辛珍阳. 汽车科技. 2011(02)
[9]内置式强化热电直接转换系统的建模与数值分析[J]. 张征,谢小鹏,巫江虹. 华南理工大学学报(自然科学版). 2011(03)
[10]汽车尾气-热电材料耦合传热过程的CHT模拟[J]. 明臣魁,徐江荣,刘斌. 杭州电子科技大学学报. 2011(01)
硕士论文
[1]工业余热和汽车尾气废热温差发电回收利用技术的研究[D]. 鲍亮亮.太原理工大学 2015
[2]提高热电材料β-FeSi2转化率的工艺研究[D]. 高恒蛟.兰州理工大学 2011
[3]基于CAN总线技术的辐射监测系统的研制[D]. 唐浩波.成都理工大学 2010
[4]基于CAN总线汽车组合仪表的设计与研究[D]. 刘小明.武汉理工大学 2006
本文编号：3021008
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某1.6L轿车排气系统温度分布实测结果（经济时速工况）
图 1-2 应用于 Sierra 皮卡的 150-165W 热电发电机样机2008 年 3 月德国大众汽车公司采用大约为 4%效率的低温 Bi2Te3该公司的高档轿车上安装尾气热电转换模块，其最大回收率达，该种试验车已经开发，其大约可降低 5%的油耗，如图 1-3 所示年 8月美国 NASA与德国 BMW 公司合作开发的汽车尾气温差发电量最大约为 200W[13]（如图 1-4 所示）。
图 1-2 应用于 Sierra 皮卡的 150-165W 热电发电机样机 3 月德国大众汽车公司采用大约为 4%效率的低温 Bi2Te3的高档轿车上安装尾气热电转换模块，其最大回收率种试验车已经开发，其大约可降低 5%的油耗，如图 1-3 所美国 NASA与德国 BMW 公司合作开发的汽车尾气温差发约为 200W[13]（如图 1-4 所示）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于二分梯度法的汽车尾气发电最大功率跟踪算法[J]. 房伟,全书海,方洪,谭保华,黄亮. 中国机械工程. 2016(19)
[2]质子交换膜燃料电池系统建模仿真与控制[J]. 皇甫宜耿,石麒,李玉忍. 西北工业大学学报. 2015(04)
[3]串联式汽车尾气热电发电系统台架试验[J]. 全睿,唐新峰,全书海,黄亮. 上海交通大学学报. 2012(05)
[4]汽车尾气温差发电装置中热电模块的散热方式研究[J]. 邢号彬,范文,王计广,陆磊. 汽车零部件. 2011(09)
[5]汽车尾气温差发电效率的影响因素[J]. 郭珣. 汽车工程师. 2011(06)
[6]基于CAN总线技术的汽车仪表的研究及应用[J]. 邱英杰,楼晓春. 科技信息. 2011(11)
[7]汽车尾气余热发电气道温度检测系统设计[J]. 胡琴,黄亮,全睿. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2011(02)
[8]汽车尾气温差发电装置通道结构的设计与分析[J]. 苏楚奇,代宏伟,辛珍阳. 汽车科技. 2011(02)
[9]内置式强化热电直接转换系统的建模与数值分析[J]. 张征,谢小鹏,巫江虹. 华南理工大学学报(自然科学版). 2011(03)
[10]汽车尾气-热电材料耦合传热过程的CHT模拟[J]. 明臣魁,徐江荣,刘斌. 杭州电子科技大学学报. 2011(01)
硕士论文
[1]工业余热和汽车尾气废热温差发电回收利用技术的研究[D]. 鲍亮亮.太原理工大学 2015
[2]提高热电材料β-FeSi2转化率的工艺研究[D]. 高恒蛟.兰州理工大学 2011
[3]基于CAN总线技术的辐射监测系统的研制[D]. 唐浩波.成都理工大学 2010
[4]基于CAN总线汽车组合仪表的设计与研究[D]. 刘小明.武汉理工大学 2006
本文编号：3021008
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