CN112345849A - 一种废热温差发电性能测试平台及其测试方法 - Google Patents
一种废热温差发电性能测试平台及其测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112345849A CN112345849A CN202011123074.6A CN202011123074A CN112345849A CN 112345849 A CN112345849 A CN 112345849A CN 202011123074 A CN202011123074 A CN 202011123074A CN 112345849 A CN112345849 A CN 112345849A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- device group
- thermoelectric
- thermoelectric device
- upper computer
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means
- H02N11/002—Generators
Abstract
本发明提供一种废热温差发电性能测试平台及其测试方法,包括温差发电及性能检测单元和监控单元;温差发电及性能检测单元提供温度、流量和压力可调的废热气体给热交换器构建热电器件组的热端温度;监控单元采集各个传感器信号和执行部件的工作状态,并利用上位机进行信息显示,通过操作上位机界面给主控制器发送操作命令控制温差发电及性能检测单元的运行状况,测试在不同条件下热电器件组的伏安特性和功率‑电流特性,进行热交换器结构、热电器件组电气拓扑结构和冷却效果对废热温差发电的性能测试与评价。该平台可进行废热温度、背压、流量、冷却水温度、冷却水流量对温差发电全面性能测试,为热交换器、管路、冷却水回路的设计提供指导。
Description
技术领域
本发明属于废热利用技术领域,具体涉及一种废热温差发电性能测试平台及其测试方法。
背景技术
我国工业化脚步越来越快,生产过程中产生的大量废气和废热也成倍增加,通常大量废热未得到有效利用而直接排放,造成了能源浪费甚至环境污染。对工业废热进行回收,利用温差发电,并用于工业领域可以达到节能目的。目前国内有较多废热温差发电相关的应用研究,但对温差发电性能的综合检测与分析仍显不足,废热温差发电系统缺乏综合的测试平台,进行废热温度、背压、流量、冷却水温度、冷却水流量对温差发电全面性能测试。开发测试平台可以分析各个参数对温差发电性能的影响,为热交换器、管路、冷却水回路的设计提供指导,进而提高温差发电功率和效率。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下:
一种废热温差发电性能测试平台,其特征在于:包括温差发电及性能检测单元和监控单元;所述温差发电及性能检测单元由空压机、PTC加热器、第一压力传感器P1、第一流量传感器、第一温度传感器T1、热交换器、第二温度传感器T2、调压阀、热电器件组、冷却水箱、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第二压力传感器P2、水壶、手阀、注水阀、液位传感器L1、第二流量传感器、散热器、水泵和可编程电子负载构成,所述温差发电及性能检测单元的空压机出口经过PTC加热器后与热交换器相连,提供温度、流量和压力可调的废热气体给热交换器进行回收利用并构建热电器件组的热端温度,热交换器的出口与调压阀相连进行废热气体的背压调节,热电器件组的直流输出端与可编程电子负载相连进行发电性能测试;
所述监控单元由上位机和主控制器上的第一CAN模块、第二CAN模块、DO模块、DI模块、A/D模块、SCI模块、PWM模块构成,所述监控单元用于采集温差发电及性能检测单元各个传感器信号和执行部件的工作状态,并利用上位机进行实时和离线信息显示,通过人为操作上位机界面给主控制器发送操作命令控制温差发电及性能检测单元中空压机、PTC加热器、调压阀、水泵、散热器和可编程电子负载的运行状况,测试在不同空压机转速、调压阀开度、PTC加热器开关档位和功率、水泵转速和散热器转速条件下热电器件组的伏安特性和功率-电流特性,进行热交换器结构、热电器件组电气拓扑结构和冷却效果对废热温差发电的性能测试与评价。
所述温差发电及性能检测单元的空压机出口与PTC加热器相连,PTC加热器的出口依次与第一流量传感器、第一压力传感器P1、第一温度传感器T1相连,然后与热交换器的入口相连,热交换器的出口通过管道依次与第二温度传感器T2和调压阀相连;热电器件组设置在热交换器和冷却水箱之间;水壶上方与注水阀相连,底部与手阀相连,内部安置一个液位传感器L1;水壶的出口与第二流量传感器相连,然后与散热器的入口相连,散热器的出口与水泵的入口相连,水泵的出口依次与第二压力传感器P2和第三温度传感器T3相连,然后与冷却水箱的入口相连,冷却水箱的出口与第四温度传感器T4相连,然后与水壶的入口相连;热电器件组的直流输出端与可编程电子负载相连。
所述监控单元由上位机和主控制器上的第一CAN模块、第二CAN模块、DO模块、DI模块、A/D模块、SCI模块、PWM模块构成;主控制器上的第一CAN模块通过第一CAN总线与温差发电及性能检测单元的空压机、水泵、散热器相连进行通讯;主控制器的第二CAN模块通过第二CAN总线与上位机相连进行通讯;DO模块与PTC加热器信号控制端相连;DI模块的信号输入端与温差发电及性能检测单元的第一流量传感器、第二流量传感器和液位传感器L1信号输出端相连;A/D模块的信号输入端与第一温度传感器T1、第二温度传感器T2、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第一压力传感器P1、第二压力传感器P2和温差发电及性能检测单元的调压阀的信号输出端相连;SCI模块通过RS232总线与可编程电子负载进行通讯;PWM模块与温差发电及性能检测单元的调压阀的PWM信号控制端相连。
所述热电器件组型号为纳米克TEHP1-1264-0.8。
所述可编程电子负载型号为斯康达EL1520。
一种废热温差发电性能测试平台的测试方法,其特征在于,具体包括如下测试方案:
a)、测试不同废热气体的背压对热电器件组输出性能的影响;
b)、测试不同空压机转速对热电器件组输出性能的影响;
c)、测试不同废热气体的入口温度对热电器件组输出性能的影响;
d)、测试不同冷却水入口温度对热电器件组输出性能的影响;
e)、测试不同冷却水流量对热电器件组输出性能的影响。
在测试不同废热气体的背压对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的空压机转速、PTC加热器开关档位、水泵转速和散热器转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机以10%幅度递增依次从小到大设定不同的调压阀目标开度命令由主控制器输出对应的PWM信号进行调压阀开度调节;最后,在每一种调压阀目标开度命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该背压条件下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它调压阀目标开度条件下的热电器件组性能测试。
在测试不同空压机转速对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的调压阀开度、PTC加热器开关档位、水泵转速和散热器转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机以100r/min幅度递增依次从小到大设定不同的空压机目标转速命令由主控制器通过第一CAN总线向空压机发送报文进行空压机转速调节;最后,在每一种空压机目标转速命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该空压机转速条件下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它空压机转速条件下的热电器件组性能测试。
在测试不同废热气体的入口温度对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的空压机转速、调压阀开度、水泵转速和散热器转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机依次从小到大设定不同的PTC加热器开关档位命令由主控制器输出对应的DO信号进行PTC加热器开关档位和加热功率的调节;最后,在每一种PTC加热器开关档位命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该PTC加热器开关档位下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它PTC加热器开关档位条件下的热电器件组性能测试。
在测试不同冷却水入口温度对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的空压机转速、PTC加热器开关档位、调压阀目标开度、水泵转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机以10r/min幅度递增依次从小到大设定不同的散热器转速命令由主控制器通过第一CAN总线向散热器发送报文进行散热器转速调节;最后,在每一种散热器转速命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该散热器转速条件下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它散热器转速条件下的热电器件组性能测试。
在测试不同冷却水流量对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的空压机转速、PTC加热器开关档位、调压阀目标开度、散热器转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机以60r/min幅度递增依次从小到大设定不同的水泵转速命令由主控制器通过第一CAN总线向水泵发送报文进行水泵转速调节;最后,在每一种水泵转速命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该水泵转速条件下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它水泵转速条件下的热电器件组性能测试。
本发明具有如下优点:
通过控制空压机和PTC加热器模拟不同工业条件的废热热源,利用所构建的废热温差发电系统回收废热并构建热电器件的温差进行发电。同时,通过精准控制废热气体温度、废热气体背压、废热气体流量、冷却水温度、冷却水流量,测试不同操作条件下上述因素以及热交换器流场结构、管路、冷却水回路对温差发电功率和效率的影响,进而可为热交换器、管路、冷却水回路的优化设计提供指导,有助于评价和优化废热温差发电系统综合性能,提高废热能源回收利用效率。
附图说明
图1是本发明的废热温差发电性能测试平台的整体结构原理框图。
图2是测试不同废热气体的背压对热电器件组输出性能的影响工作的工作流程图。
图3是测试不同空压机转速对热电器件组输出性能的影响的工作流程图。
图4是测试不同废热气体的入口温度对热电器件组输出性能的影响的工作流程图。
图5是测试不同冷却水入口温度对热电器件组输出性能的影响的工作流程图。
图6是测试不同冷却水流量对热电器件组输出性能的影响的工作流程图。
其中,1-空压机、2-PTC加热器、3-第一压力传感器、4-第一流量传感器、5-第一温度传感器、6-热交换器、7-第二温度传感器、8-调压阀、9-热电器件组、10-冷却水箱、11-第三温度传感器、12-第四温度传感器、13-第二压力传感器、14-水壶、15-手阀、16-注水阀、17-液位传感器、18-第二流量传感器、19-散热器、20-水泵,21-可编程电子负载,22-上位机,23-主控制器,24-第一CAN模块、25-第二CAN模块、26-DO模块、27-DI模块、28-A/D模块、29-SCI模块、30-PWM模块、31-第一CAN总线,32-第二CAN总线,33-RS232总线,34-温差发电及性能检测单元,35-监控单元。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明,如图1所示,本发明的装置所采用的技术方案是:一种废热温差发电性能测试平台,包括温差发电及性能检测单元34和监控单元35;温差发电及性能检测单元34由空压机1、PTC加热器2、第一压力传感器P1、第一流量传感器4、第一温度传感器T1、热交换器6、第二温度传感器T2、调压阀8、热电器件组9、冷却水箱10、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第二压力传感器P2、水壶14、手阀15、注水阀16、液位传感器L1、第二流量传感器18、散热器19、水泵20和可编程电子负载21构成;空压机1的出口与PTC加热器2相连,PTC加热器2的出口依次与第一流量传感器4、第一压力传感器P1、第一温度传感器T1相连,然后与热交换器6的入口相连,热交换器6的出口通过管道依次与第二温度传感器T2和调压阀8相连;热电器件组9夹在热交换器6和冷却水箱10之间;水壶14上方与注水阀16相连,底部与手阀15相连,内部安置一个液位传感器L1;水壶14的出口与第二流量传感器18相连,然后与散热器19的入口相连,散热器19的出口与水泵20的入口相连,水泵20的出口依次与第二压力传感器P2和第三温度传感器T3相连,然后与冷却水箱10的入口相连,冷却水箱10的出口与第四温度传感器T4相连,然后与水壶14的入口相连;热电器件组9的直流输出端与可编程电子负载21相连;监控单元35由上位机22和主控制器23上的第一CAN模块24、第二CAN模块25、DO模块26、DI模块27、A/D模块28、SCI模块29、PWM模块30构成;主控制器23的第一CAN模块24通过第一CAN总线31与温差发电及性能检测单元34的空压机1、水泵20、散热器19相连进行通讯;主控制器23的第二CAN模块25通过第二CAN总线32与上位机22相连进行通讯;DO模块26与PTC加热器2信号控制端相连;DI模块27的信号输入端与温差发电及性能检测单元34的第一流量传感器4、第二流量传感器18和液位传感器L1信号输出端相连;A/D模块28的信号输入端与第一温度传感器T1、第二温度传感器T2、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第一压力传感器P1、第二压力传感器P2和温差发电及性能检测单元34的调压阀8的信号输出端相连;SCI模块29通过RS232总线33与可编程电子负载21进行通讯;PWM模块30与温差发电及性能检测单元34的调压阀的PWM信号控制端相连。
如图2、图3、图4、图5、图6所示,本发明装置的工作原理为:
在测试不同废热气体的背压对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的空压机转速、PTC加热器开关档位、水泵转速和散热器转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机以10%幅度递增依次从小到大设定不同的调压阀目标开度命令由主控制器输出对应的PWM信号进行调压阀开度调节;最后,在每一种调压阀目标开度命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该背压条件下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它调压阀目标开度条件下的热电器件组性能测试;
在测试不同空压机转速对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的调压阀开度、PTC加热器开关档位、水泵转速和散热器转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机以100r/min幅度递增依次从小到大设定不同的空压机目标转速命令由主控制器通过第一CAN总线向空压机发送报文进行空压机转速调节;最后,在每一种空压机目标转速命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该空压机转速条件下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它空压机转速条件下的热电器件组性能测试;
在测试不同废热气体的入口温度对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的空压机转速、调压阀开度、水泵转速和散热器转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机依次从小到大设定不同的PTC加热器开关档位命令由主控制器输出对应的DO信号进行PTC加热器开关档位和加热功率的调节;最后,在每一种PTC加热器开关档位命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该PTC加热器开关档位下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它PTC加热器开关档位条件下的热电器件组性能测试;
在测试不同冷却水入口温度对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的空压机转速、PTC加热器开关档位、调压阀目标开度、水泵转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机以10r/min幅度递增依次从小到大设定不同的散热器转速命令由主控制器通过第一CAN总线向散热器发送报文进行散热器转速调节;最后,在每一种散热器转速命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该散热器转速条件下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它散热器转速条件下的热电器件组性能测试;
在测试不同冷却水流量对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的空压机转速、PTC加热器开关档位、调压阀目标开度、散热器转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机以60r/min幅度递增依次从小到大设定不同的水泵转速命令由主控制器通过第一CAN总线向水泵发送报文进行水泵转速调节;最后,在每一种水泵转速命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该水泵转速条件下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它水泵转速条件下的热电器件组性能测试。
本实施例温差发电及性能检测单元的空压机出口经过PTC加热器后与热交换器相连,提供温度、流量和压力可调的废热气体给热交换器进行回收利用并构建热电器件组的热端温度,热交换器的出口与调压阀相连进行废热气体的背压调节,热电器件组的直流输出端与可编程电子负载相连进行发电性能测试;监控单元采集温差发电及性能检测单元各个传感器信号和执行部件的工作状态,并利用上位机进行实时和离线信息显示,通过人为操作上位机界面给主控制器发送操作命令控制温差发电及性能检测单元中空压机、PTC加热器、调压阀、水泵、散热器和可编程电子负载的运行状况,测试在不同空压机转速、调压阀开度、PTC加热器开关档位和功率、水泵转速和散热器转速条件下热电器件组的伏安特性和功率-电流特性,进行热交换器结构、热电器件组电气拓扑结构和冷却效果对废热温差发电的性能测试与评价。
尽管本说明书较多地使用了空压机、PTC加热器、第一压力传感器P1、第一流量传感器、第一温度传感器T1、热交换器、第二温度传感器T2、调压阀、热电器件组、冷却水箱、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第二压力传感器P2、水壶、手阀、注水阀、液位传感器L1、第二流量传感器、散热器、水泵、可编程电子负载、第一CAN模块、第二CAN模块、DO模块、DI模块、A/D模块、SCI模块、PWM模块和上位机等术语,但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质,把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
本发明的保护范围并不限于上述的实施例,显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内,则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。
Claims (10)
1.一种废热温差发电性能测试平台,其特征在于:包括温差发电及性能检测单元和监控单元;所述温差发电及性能检测单元由空压机、PTC加热器、第一压力传感器P1、第一流量传感器、第一温度传感器T1、热交换器、第二温度传感器T2、调压阀、热电器件组、冷却水箱、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第二压力传感器P2、水壶、手阀、注水阀、液位传感器L1、第二流量传感器、散热器、水泵和可编程电子负载构成,所述温差发电及性能检测单元的空压机出口经过PTC加热器后与热交换器相连,提供温度、流量和压力可调的废热气体给热交换器进行回收利用并构建热电器件组的热端温度,热交换器的出口与调压阀相连进行废热气体的背压调节,热电器件组的直流输出端与可编程电子负载相连进行发电性能测试;
所述监控单元由上位机和主控制器上的第一CAN模块、第二CAN模块、DO模块、DI模块、A/D模块、SCI模块、PWM模块构成,所述监控单元用于采集温差发电及性能检测单元各个传感器信号和执行部件的工作状态,并利用上位机进行实时和离线信息显示,通过人为操作上位机界面给主控制器发送操作命令控制温差发电及性能检测单元中空压机、PTC加热器、调压阀、水泵、散热器和可编程电子负载的运行状况,测试在不同空压机转速、调压阀开度、PTC加热器开关档位和功率、水泵转速和散热器转速条件下热电器件组的伏安特性和功率-电流特性,进行热交换器结构、热电器件组电气拓扑结构和冷却效果对废热温差发电的性能测试与评价。
2.如权利要求1所述的一种废热温差发电性能测试平台,其特征在于:所述温差发电及性 能检测单元的空压机出口与PTC加热器相连,PTC加热器的出口依次与第一流量传感器、第一压力传感器P1、第一温度传感器T1相连,然后与热交换器的入口相连,热交换器的出口通过管道依次与第二温度传感器T2和调压阀相连;热电器件组设置在热交换器和冷却水箱之间;水壶上方与注水阀相连,底部与手阀相连,内部安置一个液位传感器L1;水壶的出口与第二流量传感器相连,然后与散热器的入口相连,散热器的出口与水泵的入口相连,水泵的出口依次与第二压力传感器P2和第三温度传感器T3相连,然后与冷却水箱的入口相连,冷却水箱的出口与第四温度传感器T4相连,然后与水壶的入口相连;热电器件组的直流输出端与可编程电子负载相连。
3.如权利要求1所述的一种废热温差发电性能测试平台,其特征在于:所述监控单元由上位机和主控制器上的第一CAN模块、第二CAN模块、DO模块、DI模块、A/D模块、SCI模块、PWM模块构成;主控制器上的第一CAN模块通过第一CAN总线与温差发电及性能检测单元的空压机、水泵、散热器相连进行通讯;主控制器的第二CAN模块通过第二CAN总线与上位机相连进行通讯;DO模块与PTC加热器信号控制端相连;DI模块的信号输入端与温差发电及性能检测单元的第一流量传感器、第二流量传感器和液位传感器L1信号输出端相连;A/D模块的信号输入端与第一温度传感器T1、第二温度传感器T2、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第一压力传感器P1、第二压力传感器P2和温差发电及性能检测单元的调压阀的信号输出端相连;SCI模块通过RS232总线与可编程电子负载进行通讯;PWM模块与温差发电及性能检测单元的调压阀的PWM信号控制端相连。
4.如权利要求1所述的一种废热温差发电性能测试平台,其特征在于:所述热电器件组型号为纳米克TEHP1-1264-0.8,所述可编程电子负载型号为斯康达EL1520。
5.如权利要求1-4所述的一种废热温差发电性能测试平台的测试方法,其特征在于,具体包括如下测试方案:
a)、测试不同废热气体的背压对热电器件组输出性能的影响;
b)、测试不同空压机转速对热电器件组输出性能的影响;
c)、测试不同废热气体的入口温度对热电器件组输出性能的影响;
d)、测试不同冷却水入口温度对热电器件组输出性能的影响;
e)、测试不同冷却水流量对热电器件组输出性能的影响。
6.如权利要求5所述的一种废热温差发电性能测试平台的测试方法,其特征在于:在测试不同废热气体的背压对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的空压机转速、PTC加热器开关档位、水泵转速和散热器转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机以10%幅度递增依次从小到大设定不同的调压阀目标开度命令由主控制器输出对应的PWM信号进行调压阀开度调节;最后,在每一种调压阀目标开度命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该背压条件下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它调压阀目标开度条件下的热电器件组性能测试。
7.如权利要求5所述的一种废热温差发电性能测试平台的测试方法,其特征在于:在测试不同空压机转速对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的调压阀开度、PTC加热器开关档位、水泵转速和散热器转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机以100r/min幅度递增依次从小到大设定不同的空压机目标转速命令由主控制器通过第一CAN总线向空压机发送报文进行空压机转速调节;最后,在每一种空压机目标转速命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该空压机转速条件下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它空压机转速条件下的热电器件组性能测试。
8.如权利要求5所述的一种废热温差发电性能测试平台的测试方法,其特征在于:在测试不同废热气体的入口温度对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的空压机转速、调压阀开度、水泵转速和散热器转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机依次从小到大设定不同的PTC加热器开关档位命令由主控制器输出对应的DO信号进行PTC加热器开关档位和加热功率的调节;最后,在每一种PTC加热器开关档位命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该PTC加热器开关档位下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它PTC加热器开关档位条件下的热电器件组性能测试。
9.如权利要求5所述的一种废热温差发电性能测试平台的测试方法,其特征在于:在测试不同冷却水入口温度对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的空压机转速、PTC加热器开关档位、调压阀目标开度、水泵转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机以10r/min幅度递增依次从小到大设定不同的散热器转速命令由主控制器通过第一CAN总线向散热器发送报文进行散热器转速调节;最后,在每一种散热器转速命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该散热器转速条件下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它散热器转速条件下的热电器件组性能测试。
10.如权利要求5所述的一种废热温差发电性能测试平台的测试方法,其特征在于:在测试不同冷却水流量对热电器件组输出性能的影响时,首先通过上位机界面设定固定的空压机转速、PTC加热器开关档位、调压阀目标开度、散热器转速命令由主控制器进行调节;然后通过上位机以60r/min幅度递增依次从小到大设定不同的水泵转速命令由主控制器通过第一CAN总线向水泵发送报文进行水泵转速调节;最后,在每一种水泵转速命令下,通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V,主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令,并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值,通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录,得到该水泵转速条件下热电器件组的最大功率,以此类推,进行其它水泵转速条件下的热电器件组性能测试。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011123074.6A CN112345849B (zh) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 一种废热温差发电性能测试平台及其测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011123074.6A CN112345849B (zh) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 一种废热温差发电性能测试平台及其测试方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112345849A true CN112345849A (zh) | 2021-02-09 |
CN112345849B CN112345849B (zh) | 2022-07-08 |
Family
ID=74361030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011123074.6A Active CN112345849B (zh) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 一种废热温差发电性能测试平台及其测试方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112345849B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101967999A (zh) * | 2010-09-25 | 2011-02-09 | 北京联合优发能源技术有限公司 | 利用余热供热的热电联产节能装置及节能方法 |
CN102061950A (zh) * | 2010-10-25 | 2011-05-18 | 陈海文 | 超低温发电联合深冷中压法捕捉烟道气中二氧化碳装置 |
CN102281025A (zh) * | 2011-08-08 | 2011-12-14 | 武汉理工大学 | 一种汽车尾气余热热电转换车载电源系统及控制方法 |
KR101290289B1 (ko) * | 2012-05-31 | 2013-07-26 | 한국해양대학교 산학협력단 | 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치 |
CN104393791A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-03-04 | 湖北工业大学 | 一种同时利用中低温热电器件的汽车尾气温差发电装置 |
JP2017220492A (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-14 | 株式会社デンソー | 熱電発電装置 |
-
2020
- 2020-10-20 CN CN202011123074.6A patent/CN112345849B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101967999A (zh) * | 2010-09-25 | 2011-02-09 | 北京联合优发能源技术有限公司 | 利用余热供热的热电联产节能装置及节能方法 |
CN102061950A (zh) * | 2010-10-25 | 2011-05-18 | 陈海文 | 超低温发电联合深冷中压法捕捉烟道气中二氧化碳装置 |
CN102281025A (zh) * | 2011-08-08 | 2011-12-14 | 武汉理工大学 | 一种汽车尾气余热热电转换车载电源系统及控制方法 |
KR101290289B1 (ko) * | 2012-05-31 | 2013-07-26 | 한국해양대학교 산학협력단 | 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치 |
CN104393791A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-03-04 | 湖北工业大学 | 一种同时利用中低温热电器件的汽车尾气温差发电装置 |
JP2017220492A (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-14 | 株式会社デンソー | 熱電発電装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
全睿等: ""汽车尾气温差发电装置中热电器件的试验研究"", 《中国机械工程》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112345849B (zh) | 2022-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103472822B (zh) | 一种中央空调自动控制系统的仿真测试装置及测试方法 | |
CN102003229A (zh) | 一种车用柴油机余热发电控制系统及控制方法 | |
CN102033079A (zh) | 地源热泵的地层原位热物性及地埋管换热量测试仪和测试方法 | |
CN107023966B (zh) | 一种地铁站空调冷却水出水温度设定值优化方法 | |
CN112993345A (zh) | 基于人工智能的燃料电池控制系统及控制方法 | |
CN103491749A (zh) | 一种闭式冷却系统的冷却方法及构造 | |
CN103823493B (zh) | 液力驱动风扇热管理系统控制装置的控制方法 | |
CN113915719A (zh) | 一种中央空调水泵实时变频控制方法及控制器 | |
CN204009609U (zh) | 液力驱动风扇热管理系统控制装置 | |
CN112345849B (zh) | 一种废热温差发电性能测试平台及其测试方法 | |
CN104634595A (zh) | 一种换热器性能测试系统及测试方法 | |
CN102520294B (zh) | 功率器件的功率循环系统 | |
CN204610227U (zh) | 一种汽车发动机冷却水泵性能测试系统 | |
CN211904661U (zh) | 一种储热实验系统及其控制与检测装置 | |
CN206208515U (zh) | 一种共轨油阀检测台 | |
CN203310645U (zh) | 一种基于CANoe的PTC加热器测试系统 | |
CN202599217U (zh) | 冷却塔的风机电机的节能控制装置 | |
CN208060160U (zh) | 一种发动机最高转速的测试装置 | |
CN210861901U (zh) | 一种冷水供应系统的变工况能效测试系统 | |
CN114487660A (zh) | 一种井下温差发电测试装置 | |
CN203520157U (zh) | 一种中央空调自动控制系统的仿真测试装置 | |
CN202868912U (zh) | 中央空调节能控制器 | |
CN114221063B (zh) | 集成式模拟动力电池冷却模块装置 | |
CN2483747Y (zh) | 中央空调水泵电机变频控制装置 | |
CN110671869A (zh) | 一种冷水供应系统的变工况能效测试系统及其应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |