1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着全球能源危机和环境污染问题的日益严峻,开发利用可再生能源已成为世界各国的共识。
作为一种清洁高效的能源转换技术,热电发电技术利用半导体材料的塞贝克效应,可以直接将热能转化为电能,具有系统结构简单、无运动部件、无污染排放、适用性广等优点,在汽车节能减排领域展现出巨大的应用潜力。
汽车发动机排放的废气中蕴含着大量的热能,约占燃料燃烧释放总能量的30%-40%,传统汽车通常直接将这些热能排放到大气中,造成巨大的能源浪费。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着热电材料科学和制造工艺的不断进步,热电发电技术取得了显著的发展,在汽车领域的应用研究也日益活跃。
1. 国内研究现状
国内学者在车用热电发电领域开展了大量的研究工作,并取得了一系列重要成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题的主要研究内容包括以下几个方面:
1.车用热电发电系统建模:针对汽车发动机排气废热的特性,建立准确可靠的热电发电系统模型,包括热电发电器模型、发动机排气热能回收模型、蓄电池模型以及其他辅助系统模型,为后续的能量分配与控制策略研究奠定基础。
2.车用热电发电系统能量分配策略研究:研究适用于车用热电发电系统的综合能量分配策略,根据车辆运行工况和负载需求,合理分配热电发电系统、发动机和蓄电池之间的能量流动,最大限度地提高系统整体效率。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法,具体步骤如下:
1.文献调研:深入调研国内外车用热电发电技术、能量分配策略和控制策略等方面的研究现状,了解该领域的最新进展和发展趋势,为本课题的研究奠定理论基础。
2.系统建模:基于相关理论和文献,建立准确可靠的车用热电发电系统模型,包括热电发电器模型、发动机排气热能回收模型、蓄电池模型以及其他辅助系统模型。
采用MATLAB/Simulink等仿真软件对系统模型进行仿真验证,确保模型的准确性和可靠性。
5. 研究的创新点
本课题的预期创新点在于:
1.建立更为精准的车用热电发电系统模型:充分考虑发动机排气温度、流量、成分等因素对热电发电系统性能的影响,构建更为精准的车用热电发电系统模型,为能量分配和控制策略研究提供更为可靠的依据。
2.提出基于多目标优化的能量分配策略:综合考虑燃油经济性、排放性能、蓄电池寿命等多方面因素,提出基于多目标优化的能量分配策略,实现车用热电发电系统整体性能的最优化。
3.开发自适应的能量控制策略:针对不同驾驶工况和环境温度,开发自适应的能量控制策略,实时调整热电发电系统、发动机和蓄电池之间的能量流动,最大限度地提高能量利用效率。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 毛志远, 董黎, 林建平, 等. 基于改进型鲸鱼优化算法的混合储能系统优化配置[J]. 电力系统保护与控制, 2021, 49(21): 126-134.
2. 张华, 蔡华, 程林. 基于改进遗传算法的微网多目标优化调度[J]. 电力自动化设备, 2021, 41(05): 180-188.
3. 王晓娟, 李振坤, 郭庆杰, 等. 考虑不确定性的微电网系统鲁棒优化调度策略[J]. 电力系统保护与控制, 2020, 48(17): 66-74.
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