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Concept of a Thermoelectric Module and Generator for Automotive Applications Based on an Integrated Functional Design

Heber, Lars und Kober, Martin und Freitag, Thomas Oliver und Haunstetter, Jürgen und Dreißigacker, Volker und Szabo, Patric und Sottong, Reinhard (2018) Concept of a Thermoelectric Module and Generator for Automotive Applications Based on an Integrated Functional Design. ICT/ECT-2018, 2018-07-02 - 2018-07-05, Caen, Frankreich.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
2MB

Kurzfassung

Despite the ongoing electrification of vehicle propulsion systems, combustion engine vehicles will continue to bear the brunt of passenger and goods transport world-wide for the next several years. A major challenge of the automotive industry is the achievement of the required reduction of CO2 emissions for internal combustion engines. Therefore, it is necessary to investigate all potential technologies to improve efficiency. Regardless of whether a conventional or hybrid vehicle concept is used, up to approximately 40 percent of the fuels chemical energy is lost as waste heat in the exhaust system. As a result, the DLR Institute of Vehicle Concepts, the Institute of Technical Thermodynamics and the Institute of Materials Research focus on utilizing exhaust heat through thermoelectric generators (TEG) in the DLR project Next Generation Car (NGC). Their primary goals are the development of cost-efficient thermoelectric modules (TEM) and TEGs with long-term stability and a maximized energy yield. In addition to overall TEG system design, the development of long-term stable, efficient TEMs for high-temperature applications is a great challenge. This paper presents the results of internal development activities and demonstrates integrated functional designs of the TEM and TEG. The concept of contacting the TEMs on the surface of the heat exchanger of the TEG will be discussed. The thermodynamic boundary conditions are identified in this connection as well as the thermomechanical interactions. The connection is based on an innovative plasma-sprayed multilayer film. Moreover, the implemented thermodynamic, thermoelectric and thermomechanical models are described. The research results in an integrated functional design, which is primarily focused on high converter efficiency and low manufacturing complexity for the automotive applications.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/120885/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Concept of a Thermoelectric Module and Generator for Automotive Applications Based on an Integrated Functional Design
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Heber, Larslars.heber (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5077-0984NICHT SPEZIFIZIERT
Kober, Martinmartin.kober (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6988-5159NICHT SPEZIFIZIERT
Freitag, Thomas OliverThomas.Freitag (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3859-1822NICHT SPEZIFIZIERT
Haunstetter, Jürgenjuergen.haunstetter (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0212-3592NICHT SPEZIFIZIERT
Dreißigacker, Volkervolker.dreissigacker (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Szabo, Patricpatric.szabo (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sottong, Reinhardreinhard.sottong (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7349-7885NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2 Juni 2018
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Thermoelektrischer Generator, Thermoelektrisches Modul, Modulaufbau, thermomechanische Auslegung
Veranstaltungstitel:ICT/ECT-2018
Veranstaltungsort:Caen, Frankreich
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:2 Juli 2018
Veranstaltungsende:5 Juli 2018
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Bodengebundener Verkehr (alt)
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V BF - Bodengebundene Fahrzeuge
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - NGC Fahrzeugkonzepte (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Fahrzeugkonzepte > Alternative Energiewandler
Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik
Institut für Technische Thermodynamik > Thermische Prozesstechnik
Institut für Werkstoff-Forschung > Thermoelektrische Materialien und Systeme
Hinterlegt von: Heber, Lars
Hinterlegt am:10 Jul 2018 10:34
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:25

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