非对称热阻对温差发电器性能的影响

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2023年第2期北京时间：

作者：王军1，李幸军2，孟庆天1，黄志强1

单位：1. 江苏大学 汽车与交通工程学院， 江苏 镇江 212013； 2. 奥尔堡大学 能源技术系， 丹麦 北日德兰州奥尔堡 9220

摘要：为了优化温差发电器的热阻，并提升其性能，研究了温差发电器两端热阻不同时的输出性能变化.利用不同导热系数和厚度的外陶瓷基板，模拟了温差发电器两端热阻，分析了两端热阻相同与不同两种情况下，温差、开路电压、输出功率随热源温度和负载电阻的变化规律.研究结果表明：温差发电器两端热阻相同时，其温差和开路电压随热源温度的增加而增加；两端热阻不同时，其开路电压和最大输出功率随热源温度的增加而增加；随着负载电阻的增加，有效温差也逐渐增加，功率则呈先增加、后减少的趋势；以两端热阻相同时温差发电器的性能数据为基准值，热端采用较小热阻的陶瓷基板更有利于提升温差发电器性能，且在最大输出功率附近性能提升效果更为明显，开路电压、最大输出功率和有效温差最大值分别增加了0.64 V、0.87 W和24.5 ℃.

关键词：温差发电器, 热阻, 帕尔帖效应, 性能优化, 最大输出功率

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51776090）； 江苏省高等学校自然科学研究重大项目（18KJA470001）