Thermoelektrische Geräte, deren thermoelektrische Leistung getestet wird, werden normalerweise an einem Ende erhitzt und am anderen gekühlt, und zwischen den beiden Enden des Geräts wird ein stabiler Temperaturunterschied hergestellt. Anschließend werden die Leerlaufspannung voc, die Ausgangsleistung P und der thermoelektrische Umwandlungswirkungsgrad bei Anschluss an verschiedene Lastwiderstände gemessen. Anschließend werden die große Ausgangsleistung pmax und der große Umwandlungswirkungsgrad max unter dem Temperaturunterschied analysiert.
Bestehende thermoelektrische Leistungstestsysteme und Messmethoden weisen die folgenden Mängel auf:
(1) Der Umwandlungswirkungsgrad des thermoelektrischen Geräts wird durch den Wärmestrom qh bestimmt, der in das Hochtemperaturende des thermoelektrischen Geräts fließt, und die Ausgangsleistung P des thermoelektrischen Geräts. Die Berechnungsformel lautet =p/qh. Die bestehende Methode berechnet den Wärmestrom qh durch Messen der Temperaturdifferenz zwischen verschiedenen Stellen der Wärmequelle. Diese Methode erfordert eine zusätzliche Kalibrierung, um die Wärmeleitfähigkeit des Wärmequellenmaterials zu messen, und es ist schwierig, den Wärmeverlust durch konvektive Wärmeübertragung und Strahlungswärmeübertragung zwischen der Wärmequelle und der Umgebung genau zu bewerten, was zu Fehlern führt und den berechneten thermoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad niedrig macht.
(2) Um bei einer gegebenen Temperaturdifferenz die große Ausgangsleistung pmax und den großen Umwandlungswirkungsgrad max des thermoelektrischen Geräts zu erhalten, ist es notwendig, den Strom und die Spannung zu messen, die bei unterschiedlichem Lastwiderstand durch die Last fließen. Durch Anpassen und Lösen können dann die große Ausgangsleistung pmax des thermoelektrischen Geräts und der entsprechende große Umwandlungswirkungsgrad max ermittelt werden.
Aufgrund des Peltier-Effekts absorbiert das heiße Ende des thermoelektrischen Geräts jedoch Wärme, wenn es Strom ausgibt, und das kalte Ende gibt Wärme ab. Mit zunehmendem Ausgangsstrom wird dieser Effekt noch deutlicher, was dazu führt, dass die Temperatur des heißen Endes des thermoelektrischen Geräts sinkt und die Temperatur des kalten Endes steigt, wodurch der Temperaturunterschied zwischen den beiden Enden des Geräts verringert wird. Bei direkter Messung sind eine hohe Ausgangsleistung pmax und ein hoher Umwandlungswirkungsgrad max niedriger.
Daher können das thermoelektrische Leistungstestsystem und die Testmethode die Probleme des vorhandenen Leistungstestsystems und der Testmethode für thermoelektrische Geräte lösen, da diese ungenau sind und große Messfehler aufweisen.
Der thermoelektrische Leistungstest umfasst eine Druckhalterung, einen Heizblock und einen Kühlblock, die in der Halterung installiert sind, um das heiße Ende des thermoelektrischen Geräts zu erhitzen und das kalte Ende des thermoelektrischen Geräts zu kühlen. Das Testsystem umfasst außerdem eine Testschaltung. Die Testschaltung umfasst eine elektronische Last, die elektrisch mit der Ausgangselektrode des thermoelektrischen Geräts verbunden ist und den Widerstandswert sofort anpassen kann. Die Testschaltung passt den Widerstandswert der elektronischen Last sofort an und misst den Ausgangsstromwert und den Spannungswert des thermoelektrischen Geräts unter verschiedenen Widerstandswerten, um die Leistungsparameter der Stromerzeugung des thermoelektrischen Geräts zu erhalten. Darüber hinaus umfasst das Testsystem Isolierblöcke. Der Heizblock ist in den Isolierblock eingebettet und eine Seite des Heizblocks ist für den Kontakt mit dem heißen Ende des thermoelektrischen Geräts reserviert, sodass der Wärmefluss im Heizblock in das thermoelektrische Gerät fließt. Während des Tests entspricht die Temperatureinstellung des Isolierblocks der Temperatur des Heizblocks und der Wärmeverlust an der Oberfläche des Heizblocks wird eliminiert. Die Testschaltung ist mit der Computerausrüstung verbunden.