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申请/专利权人：北京理工大学

摘要：本发明公开的用于柴油机冷启动热电联供系统的主动MPPT控制方法，属于柴油发动机领域。柴油机冷启动热电联供系统包括燃油加热器、温差发电装置。燃油加热器所产生的高温燃气通入温差发电装置中的集热器，集热器两端装有热电片，在热电片的冷端装有散热器，由集热器与散热器构建热电片发电所需要的温差，并基于DCDC变换电路利用主动最大功率点跟踪MPPT控制方法对热电片所输出电能进行控制，使热电片的输出功率快速稳定在最大功率点，此外，由于热电片热端与冷端温度存在高效区，通过反馈主动控制调节高温燃气的初始温度使热电片始终工作在高效区，提高热电片的热电转换效率，提高柴油机冷启动热电联供系统输出功率，使燃油快速达到点火条件。

主权项：1.用于柴油机冷启动热电联供系统的主动MPPT控制方法，所述柴油机冷启动热电联供系统包括燃油加热器、温差发电装置；所述燃油加热器主要由助燃风扇、油泵、冷却水套组成；其特征在于：所述温差发电装置主要由热电片、集热器、散热器组成；燃油加热器所产生的高温燃气通入温差发电装置中的集热器，集热器两端装有热电片，在热电片的冷端装有散热器，由集热器与散热器构建热电片发电所需要的温差，并利用主动最大功率点跟踪MPPT控制方法对热电片所输出电能进行控制，使热电片的输出功率快速稳定在最大功率点，此外，由于热电片热端与冷端温度存在高效区，通过反馈主动控制调节高温燃气的初始温度使热电片始终工作在高效区，提高热电片的热电转换效率，提高柴油机冷启动热电联供系统输出功率；包括如下步骤，步骤一：在超级电容的瞬时放电提供的能量下，燃油加热器开始工作，经燃烧后排出高温气体，高温燃气通入温差发电装置集热器中，同时温差发电装置散热器中通入冷却水，夹在集热器与散热器中间的热电片由于两端存在温度差，产生电势差并输出；步骤二：对于步骤一中通过热电片产生的电势差，利用主动最大功率点跟踪MPPT控制方法对热电片所输出电能进行控制，使热电片的输出功率快速稳定在最大功率点；步骤2.1：采集温差发电装置电能输出处的输出电压、输出电流，采集步长为d1；所述输出电压、输出电流用于主动最大功率点跟踪MPPT控制；步骤2.2：基于DCDC变换电路，利用最大功率点跟踪MPPT控制方法对热电片所输出电能进行控制，使热电片的输出功率快速稳定在最大功率点；所述DCDC电路主要由二极管、开关管、电感、电容组成；电感和电容的作用是储能与滤波，二极管的作用是续流；如果把DCDC变换电路看作一个整体，由于DCDC电路前后两端的直流电压有压差，且所述DCDC电路整体有电流输入，当通过控制其中开关管的占空比让电流达到一个固定值时，根据欧姆定律，且所述DCDC电路也会得到一个等效的阻抗；利用最大功率点跟踪MPPT控制方法对热电片所输出电能进行控制，通过改变PWM波形的占空比得到不同的电流大小，并得到不同电流大小对应的不同阻抗值，即通过调节PWM波形的占空比调节等效阻抗，以达到阻抗匹配的目的，使负载电阻等于温差发电装置内阻，使温差发电装置输出功率快速稳定在最大功率点；步骤三：由于热电片热端与冷端温度存在高效区，通过反馈主动控制调节高温燃气的初始温度使热电片始终工作在高效区，提高热电片的热电转换效率；步骤四：当柴油机冷启动时，需要使用热电联供装置对燃油加热器进行供电，根据步骤二利用最大功率点跟踪MPPT控制方法对热电片所输出电能进行控制，使热电片的输出功率快速稳定在最大功率点，利用步骤三通过反馈主动控制调节高温燃气的初始温度使热电片始终工作在高效区，即通过步骤二、步骤三对柴油机冷启动热电联供系统进行协同主动控制，提高热电片的热电转换效率，提高柴油机冷启动热电联供系统输出功率，进而提高燃油加热器的加热效率，使通入柴油机的燃油快速达到点火条件，实现柴油机冷启动。

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