[发明专利]一种基于改进人工蜂群算法的温差发电片智能优化方法

权利要求书

1.一种基于改进人工蜂群算法的温差发电片智能优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：为温差发电片随机生成一组内部结构参数，所述内部结构参数包括温差发电片长度方向上的半导体晶粒个数、宽度方向上的半导体晶粒个数、半导体晶粒的长度、半导体晶粒的宽度以及半导体晶粒的厚度；

S2：获取温差发电片在当前组内部结构参数下的最优外阻序列，其中，所述最优外阻序列至少包括四个阻值，且每个阻值为其前一个阻值设定邻域内的备选阻值中的其中一个；同时，每个阻值设定邻域内的备选阻值通过各自对应的设定步长采样得到，且每个阻值对应的设定步长小于其前一个阻值对应的设定步长；第一个阻值为温差发电片在当前组内部结构参数下的内阻初值的设定邻域内的备选阻值中的其中一个；

S3：将最优外阻序列中每个阻值对应的各输出能量进行求和，得到最优外阻序列对应的总输出能量∑E，其中，每个阻值对应的输出能量为温差发电片外接该阻值的负载时所输出的能量；

S4：采用设定的更新方式对当前组内部结构参数进行更新，并将更新得到的下一组内部结构参数重复步骤S2～S3，得到温差发电片在下一组内部结构参数下的最优外阻序列对应的总输出能量∑E；以此类推，直到内部结构参数的更新达到设定的更新次数，将最终得到的总输出能量的全局最大值对应的内部结构参数与最优外阻序列作为最终的优化结果。

2.如权利要求1所述的一种基于改进人工蜂群算法的温差发电片智能优化方法，所述最优外阻序列包括四个阻值，且最优外阻序列的获取方法为：

S21：以当前组内部结构参数对应的内阻作为温差发电片在当前组内部结构参数下的外阻的初始值R₀；

S22：采用设定步长Δ₁在R₀的邻域内生成第一外阻序列，将第一外阻序列中的各阻值分别与内阻相加，得到温差发电片在步长Δ₁下的第一电阻序列；

S23：将第一电阻序列作为当前电阻序列执行最优阻值获取操作，得到第一外阻序列中的最优阻值R₁；其中，所述最优阻值获取操作为：

将当前电阻序列中的每个阻值R代入如下公式，分别得到各阻值R下，温差发电片在设定时间段内的瞬时输出功率序列：

其中，α为塞贝克系数，T_sch为温差发电片被加热后半导体晶粒的冷端温度，T_scc为温差发电片被加热后半导体晶粒的热端温度，且冷端温度T_sch和热端温度T_scc随着热量的传递而变化，P为瞬时时刻下的冷端温度T_sch和热端温度T_scc对应的瞬时输出功率；

分别对各瞬时输出功率序列进行积分，得到温差发电片在各阻值下对应的输出能量，并将其中的输出能量最大值对应的外阻阻值作为当前外阻序列中的最优阻值；

S24：采用设定步长Δ₂在R₁的邻域内生成第二外阻序列，Δ₂＜Δ₁，将第二外阻序列中的各阻值分别与内阻相加，得到温差发电片在步长Δ₂下的第二电阻序列；

S25：将第二电阻序列作为当前电阻序列执行最优阻值获取操作，得到第二外阻序列中的最优阻值R₂；

S26：采用设定步长Δ₃在R₂的邻域内生成第三外阻序列，Δ₃＜Δ₂，将第三外阻序列中的各阻值分别与内阻相加，得到温差发电片在步长Δ₃下的第三电阻序列；

S27：将第三电阻序列作为当前电阻序列执行最优阻值获取操作，得到第三外阻序列中的最优阻值R₃；

S28：采用设定步长Δ₄在R₃的邻域内生成第三外阻序列，Δ₄＜Δ₃，将第三外阻序列中的各阻值分别与内阻相加，得到温差发电片在步长Δ₄下的第四电阻序列；

S29：将第四电阻序列作为当前电阻序列执行最优阻值获取操作，得到第四外阻序列中的最优阻值R₄；

S210：将R₁、R₂、R₃以及R₄组成温差发电片在当前组内部结构参数下的最优外阻序列。