【儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會、民政部印發(fā)的《團體標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定》及《中國計量測試學(xué)會團體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》有關(guān)規(guī)定，經(jīng)中國計量測試學(xué)會批準(zhǔn)立項，由中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、中國電子科技集團公司第十八研究所、上海第二工業(yè)大學(xué)、杭州大和熱磁電子有限公司四家單位牽頭起草的《溫差電器件發(fā)電性能測試方法》團體標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)已完成征求意見稿的編制，為保證標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和適用性，現(xiàn)面向社會廣泛公開征求意見。意見反饋郵箱：wuzihua@sspu.edu.cn，截止時間2024年5月22日前。
 

　　基于澤貝克(Seebeck)效應(yīng)的溫差發(fā)電(Thermoelectric Generator)是一種將熱能直接轉(zhuǎn)換成電能的環(huán)境友好型能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，具有全固態(tài)、工作無噪音、無排放等特點，主要應(yīng)用于航天(特種電源)、工業(yè)節(jié)能減排(低品位余廢熱回收)、太陽光綜合利用(光熱發(fā)電)、分布式自供給電源(無線傳感、物聯(lián)網(wǎng)等)等領(lǐng)域。
 

　　隨著我國載人航天和探月工程的迅速發(fā)展以及我國對太陽系其他行星等深空探測計劃開始實施。作為深空探測任務(wù)空間電源系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，溫差電器件工程化應(yīng)用技術(shù)迫在眉睫。而溫差電器件的發(fā)電功率和發(fā)電效率是衡量其性能好壞的一項關(guān)鍵指標(biāo)，盡快建立起溫差電器件發(fā)電效率測試方法的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對于提高溫差電器件的產(chǎn)品質(zhì)量、促進溫差電器件工程化應(yīng)用進程、拓展溫差電器件的應(yīng)用領(lǐng)域是十分必要的。
 

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。
 

　　本文件規(guī)定了溫差電器件發(fā)電性能測試的術(shù)語和定義、原理、設(shè)備及儀器、條件、試樣、程序、數(shù)據(jù)處理和報告等要求。本文件適用于溫差電器件熱側(cè)溫度在20 ℃ ~ 1000 ℃范圍內(nèi)、冷側(cè)溫度在0 ℃ ~ 300 ℃工況下的發(fā)電性能測試，其他工況測試可參照執(zhí)行。
 

　　測試原理：
 

　　基于澤貝克(Seebeck)效應(yīng)，在給定的溫差下，溫差電器件的輸出功率等于輸出電壓與輸出電流的乘積，發(fā)電效率等于其輸出功率與熱側(cè)吸熱量的比值。
 

　　測試條件：
 

　　測試環(huán)境應(yīng)整潔，無腐蝕性氣體，無強磁場和電磁波干擾，環(huán)境溫度不高于35℃，濕度不高于75%。
 

　　測試步驟：
 

　　1.將溫差電器件試樣安裝到樣品架上，并施加不低于 0.3 MPa 的壓力，關(guān)閉樣品室；
 

　　2.抽真空到真空度小于 5.0 Pa，充入高純氬氣至真空度為 2.5×102 Pa，并重復(fù)不少于兩次；
 

　　3.啟動溫差電器件發(fā)電性能評價軟件，按照表 1 進行參數(shù)設(shè)置；
 

        4.設(shè)置試樣測試溫度和恒溫器溫度；

 

　　5.開始測試，溫控器工作，開始升溫，數(shù)據(jù)采集器采集信號；
 

　　6.電流-電壓掃描測試：控制電子負(fù)載改變試樣輸出電流，同步采集輸出電流、輸出電壓、熱流計第一溫度和第二溫度，計算試樣輸出功率、發(fā)電效率；
 

　　7.采用最小二乘法對電流-電壓曲線進行線性擬合、分析，得到試樣的開路電壓、短路電流、內(nèi)阻、最大輸出功率及最大輸出功率對應(yīng)的輸出電流、輸出電壓；
 

　　8.取發(fā)電效率的最大值作為試樣的最大發(fā)電效率；
 

　　9.結(jié)束測試，記錄測試結(jié)果。
 

　　測試報告：
 

　　應(yīng)包括以下內(nèi)容：
 

　　a) 試樣狀態(tài)：送樣單位，試樣名稱，試樣形狀，試樣尺寸，試樣編號等；
 

　　b) 測試數(shù)據(jù)：升溫過程中試樣熱側(cè)溫度、試樣冷側(cè)溫度、熱流計第一溫度、熱流計第二溫度、試樣開路電壓，以及各個溫度條件下電流-電壓掃描對應(yīng)的試樣輸出電流、試樣輸出電壓、試樣熱側(cè)溫度、試樣冷側(cè)溫度、熱流計第一溫度、熱流計第二溫度；
 

　　c) 測試結(jié)果及分析：各個溫度條件下試樣輸出電流與輸出電壓、輸出電流與輸出功率關(guān)系曲線圖，負(fù)載與試樣輸出功率、負(fù)載與發(fā)電效率關(guān)系曲線圖，以及各個溫度條件下試樣的開路電壓、短路電流、內(nèi)阻、最大輸出功率及最大發(fā)電效率。