《温差电器件发电性能测试方法》团体标准意见稿发布
- 2024/5/4 8:13:11 24069
- 来源：仪表网
【仪表网 行业标准】根据国家标准化管理委员会、民政部印发的《团体标准管理规定》及《中国计量测试学会团体标准管理办法》有关规定，经中国计量测试学会批准立项，由中国科学院上海硅酸盐研究所、中国电子科技集团公司第十八研究所、上海第二工业大学、杭州大和热磁电子有限公司四家单位牵头起草的《温差电器件发电性能测试方法》团体标准现已完成征求意见稿的编制，为保证标准的科学性、严谨性和适用性，现面向社会广泛公开征求意见。意见反馈邮箱：wuzihua@sspu.edu.cn，截止时间2024年5月22日前。
基于泽贝克(Seebeck)效应的温差发电(Thermoelectric Generator)是一种将热能直接转换成电能的环境友好型能量转换技术，具有全固态、工作无噪音、无排放等特点，主要应用于航天(特种电源)、工业节能减排(低品位余废热回收)、太阳光综合利用(光热发电)、分布式自供给电源(无线传感、物联网等)等领域。
随着我国载人航天和探月工程的迅速发展以及我国对太阳系其他行星等深空探测计划开始实施。作为深空探测任务空间电源系统的关键技术之一，温差电器件工程化应用技术迫在眉睫。而温差电器件的发电功率和发电效率是衡量其性能好坏的一项关键指标，尽快建立起温差电器件发电效率测试方法的企业标准，对于提高温差电器件的产品质量、促进温差电器件工程化应用进程、拓展温差电器件的应用领域是十分必要的。
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件规定了温差电器件发电性能测试的术语和定义、原理、设备及仪器、条件、试样、程序、数据处理和报告等要求。本文件适用于温差电器件热侧温度在20 ℃ ~ 1000 ℃范围内、冷侧温度在0 ℃ ~ 300 ℃工况下的发电性能测试，其他工况测试可参照执行。
测试原理：
基于泽贝克(Seebeck)效应，在给定的温差下，温差电器件的输出功率等于输出电压与输出电流的乘积，发电效率等于其输出功率与热侧吸热量的比值。
测试条件：
测试环境应整洁，无腐蚀性气体，无强磁场和电磁波干扰，环境温度不高于35℃，湿度不高于75%。
测试步骤：
1.将温差电器件试样安装到样品架上，并施加不低于 0.3 MPa 的压力，关闭样品室；
2.抽真空到真空度小于 5.0 Pa，充入高纯氩气至真空度为 2.5×102 Pa，并重复不少于两次；
3.启动温差电器件发电性能评价软件，按照表 1 进行参数设置；
4.设置试样测试温度和恒温器温度；
5.开始测试，温控器工作，开始升温，数据采集器采集信号；
6.电流-电压扫描测试：控制电子负载改变试样输出电流，同步采集输出电流、输出电压、热流计第一温度和第二温度，计算试样输出功率、发电效率；
7.采用最小二乘法对电流-电压曲线进行线性拟合、分析，得到试样的开路电压、短路电流、内阻、最大输出功率及最大输出功率对应的输出电流、输出电压；
8.取发电效率的最大值作为试样的最大发电效率；
9.结束测试，记录测试结果。
测试报告：
应包括以下内容：
a) 试样状态：送样单位，试样名称，试样形状，试样尺寸，试样编号等；
b) 测试数据：升温过程中试样热侧温度、试样冷侧温度、热流计第一温度、热流计第二温度、试样开路电压，以及各个温度条件下电流-电压扫描对应的试样输出电流、试样输出电压、试样热侧温度、试样冷侧温度、热流计第一温度、热流计第二温度；
c) 测试结果及分析：各个温度条件下试样输出电流与输出电压、输出电流与输出功率关系曲线图，负载与试样输出功率、负载与发电效率关系曲线图，以及各个温度条件下试样的开路电压、短路电流、内阻、最大输出功率及最大发电效率。
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