Les dispositifs thermoélectriques testés pour leurs performances thermoélectriques sont généralement chauffés à une extrémité et refroidis à l'autre, et une différence de température stable est établie entre les deux extrémités du dispositif. Ensuite, la tension en circuit ouvert voc, la puissance de sortie P et l'efficacité de conversion thermoélectrique lorsqu'ils sont connectés à différentes résistances de charge sont mesurées. Ensuite, la grande puissance de sortie pmax et la grande efficacité de conversion max sous la différence de température sont analysées.
Les systèmes de test et les méthodes de mesure des performances thermoélectriques existants présentent les défauts suivants :
(1) L'efficacité de conversion du dispositif thermoélectrique est déterminée par le flux de chaleur qh circulant dans l'extrémité haute température du dispositif thermoélectrique et la puissance de sortie P du dispositif thermoélectrique, et la formule de calcul est =p/qh. La méthode existante calcule le flux de chaleur qh en mesurant la différence de température entre différents emplacements de la source de chaleur. Cette méthode nécessite un étalonnage supplémentaire pour mesurer la conductivité thermique du matériau de la source de chaleur, et il est difficile d'évaluer avec précision la perte de chaleur causée par le transfert de chaleur par convection et le transfert de chaleur par rayonnement entre la source de chaleur et l'environnement, ce qui introduira des erreurs et rendra l'efficacité de conversion thermoélectrique calculée faible.
(2) Afin d'obtenir la grande puissance de sortie pmax et la grande efficacité de conversion max du dispositif thermoélectrique à une différence de température donnée, il est nécessaire de mesurer le courant et la tension circulant à travers la charge sous différentes résistances de charge, et la grande puissance de sortie pmax du dispositif thermoélectrique et la grande efficacité de conversion max correspondante peuvent être obtenues par ajustement et résolution.
Cependant, en raison de l'effet Peltier, lorsque le dispositif thermoélectrique produit du courant, l'extrémité chaude du dispositif absorbe de la chaleur et l'extrémité froide libère de la chaleur. Avec l'augmentation du courant de sortie, cet effet devient plus important, ce qui entraîne une baisse de la température de l'extrémité chaude du dispositif thermoélectrique et une augmentation de la température de l'extrémité froide, réduisant ainsi la différence de température entre les deux extrémités du dispositif. Si elle est mesurée directement, une puissance de sortie pmax élevée et une efficacité de conversion max élevée seront inférieures.
Par conséquent, le système de test des performances thermoélectriques et la méthode de test peuvent résoudre les problèmes du système de test des performances des dispositifs thermoélectriques existants et les problèmes de méthode de test qui sont inexacts et d'erreur de mesure importante.
L'essai de performance thermoélectrique comprend un support de pression, un bloc chauffant et un bloc de refroidissement installés dans le support pour chauffer l'extrémité chaude du dispositif thermoélectrique et refroidir l'extrémité froide du dispositif thermoélectrique. Le système d'essai comprend également un circuit d'essai. Le circuit d'essai comprend une charge électronique connectée électriquement à l'électrode de sortie du dispositif thermoélectrique et capable d'ajuster instantanément la valeur de résistance ; le circuit d'essai ajuste instantanément la valeur de résistance de la charge électronique et mesure la valeur de courant de sortie et la valeur de tension du dispositif thermoélectrique sous différentes valeurs de résistance, de manière à obtenir les paramètres de performance de production d'énergie du dispositif thermoélectrique. De plus, le système d'essai comprend des blocs isolants ; le bloc chauffant est intégré dans le bloc isolant et un côté du bloc chauffant est réservé au contact avec l'extrémité chaude du dispositif thermoélectrique, de sorte que le flux de chaleur dans le bloc chauffant s'écoule dans le dispositif thermoélectrique ; pendant l'essai, le réglage de température du bloc isolant correspond à la température du bloc chauffant et la perte de chaleur sur la surface du bloc chauffant est éliminée. Le circuit d'essai est connecté à l'équipement informatique.