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熱電發(fā)電機(jī)對傳統(tǒng)車和混合動力汽車經(jīng)濟(jì)性的影響

熱電發(fā)電機(jī)廣泛應(yīng)用于汽車設(shè)備中，利用熱電發(fā)電機(jī)對廢熱進(jìn)行回收可以節(jié)省燃油消耗。探索了熱電發(fā)電機(jī)對傳統(tǒng)汽車和混合動力汽車成本-收益改善的節(jié)能潛力。利用仿真分析對燃油經(jīng)濟(jì)性效益進(jìn)行了量化。闡述了一臺熱電發(fā)電機(jī)如何應(yīng)用于車輛中，并且探索了通過在熱電發(fā)電機(jī)中引入熱量蓄能器以提高廢熱回收能力的觀點(diǎn)，從而改善熱電發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)。同時，對熱電發(fā)電機(jī)成為汽車行業(yè)中廢熱回收的影響因素進(jìn)行了識別。

對傳統(tǒng)汽車和采用皮帶輪發(fā)電機(jī)的輕度混合動力汽車及采用功率分流結(jié)構(gòu)的強(qiáng)混混合動力汽車進(jìn)行了對比研究，這3款典型汽車都加入了熱電發(fā)電機(jī)模型。為了更好地研究熱電發(fā)電機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)效益，在不同的行駛工況下進(jìn)行了仿真分析。

研究結(jié)果表明：熱電發(fā)電機(jī)提供了一種通過廢熱回收改善燃油經(jīng)濟(jì)性的方法。在UDDS（城市道路循環(huán)）仿真工況下，基于整車技術(shù)和熱電發(fā)電機(jī)模塊數(shù)，所采用的設(shè)計(jì)方案能將整車的燃油消耗率從0.8%提高到1.5%。近年來，熱電發(fā)電機(jī)模塊也得到了持續(xù)的發(fā)展。具備高轉(zhuǎn)換效率的更好材質(zhì)/模塊甚至能夠更好地改善燃油經(jīng)濟(jì)性，用于分析的熱電發(fā)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益也會隨著整車類型的不同而不同。對傳統(tǒng)汽車而言，使用一臺熱電發(fā)電機(jī)設(shè)備的正當(dāng)投入大約為170美元；而在具備皮帶輪發(fā)電機(jī)（BISG）的整車中，這個投入值會達(dá)到185美元；在功率分流構(gòu)型的整車中，這個投入值可降低至100美元。整車燃油經(jīng)濟(jì)性的改善也可以轉(zhuǎn)換為整車使用周期范圍內(nèi)的燃油節(jié)省量，上述凈值數(shù)額即為高燃油經(jīng)濟(jì)性所得到的燃油節(jié)省值。

Ram Vijayagopal et al. SAE 2015-01-1712.

編譯：牛妍妍