长安大学taptap点点体育罗丁副教授团队在能源领域顶级期刊《Renewable Energy》上发表了题为《Increasing electricity generation and reducing performance fluctuations in thermoelectric generators using phase change materials》的研究论文,该论文正式发表于2025年10月。taptap点点体育罗丁副教授为通讯作者,长安大学taptap点点体育为第一署名单位和通讯单位。

PCM-TEG的几何结构示意图

PCM对热电发电机温度分布的影响
为了提升车辆行驶工况下热电发电机(TEG)的发电量并降低其性能波动,研究团队设计了一种在换热器与热电模块之间集成相变材料(PCM)的PCM-TEG系统,通过建立包含PCM相变过程的瞬态CFD与热电混合数值模型,结合实验验证(模型输出电压与功率的实验值和模拟值一致性良好,输出电压RMSE为0.141V、R²达0.927),研究了PCM在真实车辆行驶循环(NEDC)下对TEG性能的影响,同时提出“波动系数”这一新型评价指标以量化TEG性能参数的波动程度;此外,该研究还系统分析了PCM内部翅片设计(如有无翅片、翅片高度)和PCM体积(通过改变底面积或厚度实现)对提升PCM传热性能及PCM-TEG性能输出的作用。最终证实PCM可使TEG功率波动系数最大降低32.81%,且通过优化PCM传热性能,能在降低5.71%功率波动的同时,使TEG总发电量提升3.23%、有效转换效率提升2.19%。该研究为动态工况下PCM-TEG的设计与热优化提供了关键理论依据。
期刊介绍:《Renewable Energy》是能源领域的顶级期刊,影响因子9.1,中科院大类一区TOP期刊,致力于发表关于各种可再生能源技术的科学、工程、技术、环境、社会、经济及政策等方面的原创性高质量研究。
论文信息:Shuo Yang, Hao Chen, Limin Geng, Jiangru Pan, Ding Luo. Increasing electricity generation and reducing performance fluctuations in thermoelectric generators using phase change materials. Renewable Energy. 2026; 256:124625.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.renene.2025.124625
(供图供稿:罗丁 审核:耿莉敏 编辑:韩啸)