随着我国社会的进步和发展,汽车变得越来越普及,2011年我国的汽车市场继续持续增长,全年汽车销量已经突破1850万辆。如何节省燃油的消耗以及降低污染和排放成为现在汽车行业发展的关键问题。温差发电技术是一种利用半导体材料实现热能和电能直接转换的绿色技术,而汽车尾气废热含有大量的热量,可以将其利用起来产生电能,从而提高了汽车的燃油利用率,实现了节能减排。本文的研究是基于武汉理工大学的温差发电实验台架,介绍了汽车尾气废热温差发电系统的结构和原理以及新的车载电源系统的构成。建立了温差发电器的数学模型,以及温差发电器的输入输出特性。就如何提高温差发电器的发电量和发电效率,从热电模块和热电材料的性能、热电模块的几何尺寸、热电模块的拓扑结构和连接方式、热端和冷端的结构以及冷却方式和夹紧方式等方面进行了讨论和研究。本文的重点是讨论基于汽车尾气温差发电系统的车载电源系统的能量管理和控制策略。本文对车载电源的子系统进行了建模,同时基于Advisor平台,构建了基于新型车载电源系统的整车仿真模型。在新的电源系统及其管理和控制模式下,结合不同的电气负载工况进行了仿真,研究了电源系统能量流的情况,并对仿真结果进行了比较和分析。仿真结果也证实了在新的电源系统及其管理和控制模式下,整车的燃油经济性确实得到了提高。本文的另一个重点是车载电源系统各子模型的建立,特别是温差发电模型的建立及其优化。需要优化的参数很多,且每个参数的优化需要与不同学科进行交叉以及运用相应的仿真软件,如气箱和水箱结构的优化需要热力学的知识及CFD软件,夹紧方式的优化则需要力学知识及ANSYS软件,热电模块的拓扑结构和连接方式的优化则涉及到电工学。