Study on circuit performance of parallel-connected power conversion circuit with thermoelectric module

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K12001
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 61040:Soft computing-related
• Research Institution: Okayama University of Science
• Principal Investigator: Asahara Hiroyuki 岡山理科大学, 工学部, 准教授 (50709615)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 熱電池 / 電力コンディショニング / 非線形現象 / 安定性解析

Outline of Final Research Achievements

This research focuses on power conversion circuits with thermoelectric module (TEM). A parallel connected DC-DC converter with TEM is investigated numerically and experimentally. Non-uniform temperature distribution was artificially reproduced and MPPT control was performed using a DC-DC converter. It has been obtained that the experimental results of the power utilization rate and evaluated the circuit performance. In addition, nonlinear phenomena that occur in this circuit was analyzed, and the relationship between the power utilization rate and the nonlinear phenomena was investigated.

Free Research Field

ソフトコンピューティング

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、CO2排出量削減に向けた取り組みが強化され、環境発電デバイスの一種であり、排熱を電力へ回生する「熱電発電デバイス」への注目が高まっている。一般的に、熱電発電デバイスを含めた環境発電デバイスの多くは、電力コンディショニングのために電力変換回路へ接続される。本研究は、学術的観点から熱電発電デバイスへ接続した電力変換回路の動作解析を行っている。特に、熱電デバイスが温度ムラのある実環境で使用されることを想定し、回路実験および数値シミュレーションの両観点から調査を行っており、得られた研究成果は回路設計へとフィードバックされる。