[发明专利]一种考虑温度效应的热电制冷器分布式电学模型

权利要求书

1.一种考虑温度效应的热电制冷器分布式电学模型，其特征是，

利用热电制冷器尺寸与初始条件，建立热电制冷器TEC热电网络，并且利用下面建立的热学参量与电学参量的对应关系，利用它们之间的二元性，在仿真中把相应的电学参量用计算后的热学参量替换；基于实验计算出TEC材料的塞贝克系数s(T)、热导率k(T)、电阻率ρ(T)温度分布，得到修正后的温控参数Hspice TEC电模型；该模型中所有控制元件均受控于电端口直流电流源；

其中，热学参量与电学参量的对应关系为：

2.根据权利要求1所述的考虑温度效应的热电制冷器分布式电学模型，其特征是，建立TEC单耦合对的热电网络模型，

对于工作在热边与冷边之间的两个受控电流源P_x、P_e功耗表达式如下：

P_e＝Q_h-Q_c＝I²R+SI(T_h-T_c)     (1)

P_x＝-0.5I²R+SIT_c     (2)

其中，Q_h、Q_c和T_h、T_c分别为热、冷两端的热流密度和温度，I为通过热电偶的电流，R为热电偶电阻，S为模块赛贝克系数。

3.根据权利要求2所述的考虑温度效应的热电制冷器分布式电学模型，其特征是，为了模拟实际的热环境，设热边温度T_h恒定，考虑热量零吸收Q_c=0W条件下的温差情况，建立冷边温度T_c表达式为：

Tc=0.5I2R+KThIS+K---(3)]]>

将T_c拟合成利于在Hspice网表语句中描述的多项式形式：

T_c＝a+bI+cI²+…     (4)

其中，a、b、c为相应地拟合系数。

4.根据权利要求2所述的考虑温度效应的热电制冷器分布式电学模型，其特征是，受控电流源P_e看作是由两部分组成，电流控制的电流源FP_e与电压控制的电流源GP_e，

P_e＝Q_h＝FP_e+GP_e     (5)

FPe=12RI2+SThI+KTh---(6)]]>

GP_e＝-KT_c     (7)。

5.根据权利要求2所述的考虑温度效应的热电制冷器分布式电学模型，其特征是，受控电流源P_x表示为利于在Hspice网表语句中描述的如下形式：

P_x＝-KT_c+KT_h     (8)

P_x等效成为一个电流控制的电流源。