[发明专利]一种汽车尾气热电转化装置电气拓扑结构的优化方法

摘要

本发明公开了一种汽车尾气热电转换模块电气拓扑结构优化方法，属于可再生能源技术领域，用于提高汽车尾气热电转换装置的整体效率和性能。本发明首先测量单个热电模块的输出性能并创建各个热电模块的等效电路模型，然后以图论为基础建立器件的连接矩阵，结合各个热电模块的输出特性对它们进行串、并联电气拓扑结构优化，首先将所有器件全串联，然后任取一个与其他器件逐个并联，取其中输出功率最大的一种连接方式，如此往复直到达到最大输出功率值为止，在保证其输出电压不至于为零或负压的同时充分发挥各个热电模块的发电潜能，从而大大提高汽车尾气热电转换装置的整体效率和性能。

主权项

一种汽车尾气热电转换装置电气拓扑结构的优化方法，所述优化方法包括如下步骤：(1)测试单个热电模块的输出性能；(2)根据步骤(1)测试获得的热电模块的输出性能，创建各个热电模块的等效电路模型；(3)根据步骤(2)创建的热电模块的等效电路模型进行拓扑结构优化计算；(4)根据步骤(3)优化后的拓扑结构，构建汽车尾气热电转换装置；所述步骤(1)包括以下步骤：(1‑1)维持恒定的冷源温度和安装压力；(1‑2)测量不同输出电流条件下单个热电模块一组典型的电压—电流—功率特性曲线；(1‑3)改变热源温度，重复步骤(1‑2)；其特征在于，所述步骤(2)包括以下步骤：(2‑1)设定热电模块内部串联的半导体电偶臂对数，将热电模块内阻用其中的P型与N型半导体电偶臂的长度、电导率和横截面积参数表示；(2‑2)将单个热电模块等价为一个与温差相关的可变电压源串联一个恒定内阻，建立等效模型。