Разработка преобразователя напряжения с алгоритмом отслеживания точки максимальной мощности для повышения эффективности термоэлектрических преобразователей энергии в динамических режимах работы

Цель: исследование электрических характеристик элементов, входящих в состав автомобильного термоэлектрического генератора (ТЭГ) для разработки программно-методического обеспечения выбора рациональных конструкторских решений при его проектировании и разработка преобразователя напряжения с алгоритмом отслеживания точки максимальной мощности для повышения эффективности термоэлектрических преобразователей энергии в динамических режимах работы.Проведен анализ современного состояния работ в области разработки электрической цепи ТЭГ для транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания. Предложены алгоритм и математическая модель, позволяющие определять КПД электрической цепи ТЭГ в зависимости от конструктивных решений, принимаемых в ходе ее проектирования. Проведено моделирования работы электрической цепи ТЭГ в динамическом режиме работы автомобильного двигателя. Разработан преобразователь напряжения с алгоритмом отслеживания точки максимальной мощности для повышения эффективности (до 22%) термоэлектрических преобразователей энергии в динамических режимах работы. Изготовлен макет такого преобразователя с целью обеспечения согласования внутреннего сопротивления ТЭГ с эквивалентным сопротивлением электрической нагрузки при изменении температуры поверхности ТЭГ. Изготовлен стенд, и проведены экспериментальные исследования с целью верификации математической модели, показавшие отличие экспериментальных данных от расчетных не более 20%. Разработана методика выбора рациональных конструкторских решений при проектировании электрической цепи ТЭГ для оценки влияния принятых решений на снижение расхода топлива и выбросов вредных веществ автомобилем. Экономия топлива и уменьшение выброса вредных веществ для динамического цикла NEDC составила 2,94%.