elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

3 kW Thermoelectric Generator for Natural Gas-Powered Heavy-Duty Vehicles – Holistic Development, Optimization and Validation

Heber, Lars und Schwab, Julian und Knobelspies, Timo (2021) 3 kW Thermoelectric Generator for Natural Gas-Powered Heavy-Duty Vehicles – Holistic Development, Optimization and Validation. Energies, 15(1) (15). Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/en15010015. ISSN 1996-1073.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
7MB

Offizielle URL: https://www.mdpi.com/1996-1073/15/1/15/pdf

Kurzfassung

Emissions from heavy-duty vehicles need to be reduced to decrease their impact on the climate and to meet future regulatory requirements. The use of a cost-optimized thermoelectric genera-tor based on total cost of ownership is proposed for this vehicle class with natural gas engines. A holistic model environment is presented that includes all vehicle interactions. Simultaneous op-timization of the heat exchanger and thermoelectric modules is required to enable high system efficiency. A generator design combining high electrical power (peak power of about 3,000 W) with low negative effects was selected as a result. Numerical CFD and segmented high-temperature thermoelectric modules are used. For the first time, the possibility of an eco-nomical use of the system in the amortization period of less than << 2 years is available, with a fuel reduction in a conventional vehicle topology of already up to 2.8%. A significant improve-ment in technology maturity was achieved and the power density of the system was significant-ly improved to 298 W/kg and 568 W/dm3 compared to the state of the art. A functional model successfully validated the simulation results with an average deviation of less than 6%. An elec-trical output power of up to 2,700 W was measured.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/145319/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:Open Access
Titel:3 kW Thermoelectric Generator for Natural Gas-Powered Heavy-Duty Vehicles – Holistic Development, Optimization and Validation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Heber, Larslars.heber (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5077-0984NICHT SPEZIFIZIERT
Schwab, JulianJulian.Schwab (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2606-2878NICHT SPEZIFIZIERT
Knobelspies, TimoTimo.Knobelspies (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1118-7571NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:21 Dezember 2021
Erschienen in:Energies
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:15(1)
DOI:10.3390/en15010015
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:1996-1073
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Automotive thermoelectric generator; Engine exhaust heat recovery; Thermo-economic analysis; CFD in thermoelectrics
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Straßenverkehr
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V ST Straßenverkehr
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - FFAE - Fahrzeugkonzepte, Fahrzeugstruktur, Antriebsstrang und Energiemanagement
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Fahrzeugkonzepte > Alternative Energiewandler
Hinterlegt von: Heber, Lars
Hinterlegt am:04 Jan 2022 13:19
Letzte Änderung:22 Nov 2024 10:06

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.