Increasing the efficiency of cryogenic automobile power systems using thermoelectric generators

Abstract

The application of the recently discovered low-temperature thermoelectric material CsBi4Te6 in thermoelectric generators (TEG) for automotive cryogenic power systems is proposed. The maximum energy conversion efficiency of a considered TEG assembly within a cryogenic storage tank is estimated to be about 15%. To determine specific power, heat flow through the TEG was calculated using a one-dimensional thermal model. It has been obtained that low-temperature TEGs are applicable for additional power generation in cryogenic power systems, and these generators can sufficiently increase total energy efficiency.Предложено применение недавно открытых низкотемпературных термоэлектрических материалов CsBi4Te6 в термоэлектрических генераторах (ТЭГ) для автомобильных криогенных силовых установок. Максимальная эффективность преобразования энергии в рассмотренной конструкции ТЭГ внутри криогенного резервуара по расчетам составляет около 15%. Для определения удельной мощности тепловой поток через термоэлектрический генератор был рассчитан с использованием одномерной тепловой модели. Было установлено, что ТЭГи применимы для выработки дополнительной энергии в криогенных силовых установках и эти генераторы могут в достаточной степени увеличить общую энергоэффективностьЗапропоновано застосування недавно відкритих низькотемпературних термоелектричних матеріалів CsBi4Te6 в термоелектричних генераторах (ТЕГ) для автомобільних кріогенних силових установок. Максимальна ефективність перетворення енергії в розглянутій конструкції ТЕГ всередині кріогенного резервуара за розрахунками становить близько 15%. Для визначення питомої потужності тепловий потік через термоелектричний генератор був розрахований з використанням одновимірної теплової моделі. Було встановлено, що ТЕГи можуть застосовуватися для вироблення додаткової енергії в кріогенних силових установках і ці генератори можуть достатньою мірою збільшити загальну енергоефективність.