[发明专利]汽车尾气热电转化装置电气拓扑结构的优化方法

权利要求书

1.一种汽车尾气热电转化装置电气拓扑结构的优化方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、测试单个热电模块的输出性能，创建构建汽车尾气热电转换装置中各个热电模块的等效电路模型；

S2、将热电模块编码、划分到若干个结构单元内，根据所述的等效电路模型建立扩展MTSP模型，运用遗传算法进行拓扑结构的优化计算，得到优化的MTSP模型；

S2具体包括：

2.1，对热电模块编码，划分到若干个结构单元内；

2.2，对各结构单元内的热电模块进行划分，计算不平衡因子得到最优划分方案；

2.3，产生初始种群，并计算适应度；

2.4，对种群依次进行选择、交叉、变异运算；

2.5，判断是否满足收敛条件，不满足返回步骤2.4，满足则执行步骤2.6；

2.6，解码得到最优解，即为优化的MTSP模型；

S3、根据优化的MTSP模型，得到最优结构单元数和最优拓扑结构；

S3具体包括：

3.1，设置多组结构单元数；

3.2，依次代入S2，利用遗传算法得到不同结构单元数下对应的最优功率值；

3.3，将步骤3.2中得到的最优功率值进行三次样条插值，得到最优峰值功率，最优峰值功率对应的结构单元数量及各结构单元中的热电模块组合，就是最优结构单元数和最优拓扑结构；

S4、根据最优拓扑结构，构建汽车尾气热电转换装置；

所述的2.2中，设定结构单元的并联支路数N为热电模块的总数，当N＝1时无需切分，令S＝0；设第i个支路切分发生在第Ti个热电模块之后，1≤is-1，较好的切分使得不平衡因子Q尽可能小，其中Q定义为：

式中，U_i为第Ti个热电模块的电压，R_i为第Ti个热电模块的内阻，

当Q越小时，对应的峰值功率越大；最佳的切分满足

2.根据权利要求1所述的汽车尾气热电转化装置电气拓扑结构的优化方法，其特征在于：所述的S1具体包括：

1.1，维持恒定的冷源温度和安装压力；

1.2，测量不同输出电流条件下单个热电模块一组电压—电流—功率特性曲线；

1.3，改变热源温度，重复1.2；

1.4，根据所得单个热电模块不同温度下的电压—电流—功率特性曲线，将单个热电模块等价为一个与温差相关的可变电压源串联一个恒定内阻，建立等效电路模型。