王喆伟 朱文超,2 黄亮 谢长君,2 李浩

（1.武汉理工大学，自动化学院，武汉 430070；2.武汉理工大学，现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉 430070）

主题词：废热发电装置 热电模块拓扑 线性外推 最大功率跟踪

1 前言

内燃机车辆消耗的燃料中约有1∕3的能量通过尾气以废热的形式排放，汽车尾气废热回收发电技术是提升内燃机车辆经济性的重要手段之一。

温差发电技术是利用半导体热电材料的塞贝克效应和珀尔帖效应将热能转换成电能的技术，为回收汽车尾气废热提供了新途径[1]。文献[2]在Scania载货汽车排气尾管安装BiTe 热电材料，使尾气废热发电功率达到416 W。国内尾气热电发电领域虽然起步较晚，但是近些年也产生了许多重要的研究成果。文献[3]成功设计了国内第一台热电示范汽车，最大回收功率高达944 W。文献[4]通过模拟分析排气管各处的温度和气体流速，合理安排热电器件的串并联方式，提升了热电器件的能量转化率。在实际运行中，通常使用最大功率跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）算法完成对变换器占空比的调制，获取位于汽车尾气管上热电模块的最大输出功率。常用的最大功率跟踪方法包括恒定电压法、扰动观察法、电导增量法等。文献[5]提出了最大功率跟踪混合法，跟踪速度和稳态精度都优于干扰观察法。文献[6]提出了二分梯度法，应用于车载热电发电台架测试中，调节时间和偏差率分别为140 ms 和1.1%。文献[7]将二次插值与恒定电压法结合，实现了较好的功率跟踪特性。……