This article describes a technique for modeling a thermoelectric module (TEM) based on a systematic approach using compact models. A finite-element model of a Peltier battery was built in the COMSOL software environment. A numerical analysis of the characteristics of TEM in the case of the dependence of material parameters on temperature is carried out. A compact dynamic TEM model has been constructed and verified on the basis of direct numerical modeling of a number of stationary and non-stationary problems for TEM. The presented approach facilitates the modeling of a thermoelectric module and its interrelationships with control units and other thermal elements under various boundary and initial conditions. The simulation results are in good agreement with the results obtained using other models described in the literature, as well as with numerical solutions. Based on numerical experiments, it is noted that the dependence of the physical parameters of the Peltier battery on temperature can distort the output parameters of the TEM and, if possible, should be taken into account in a compact model.

Описана методика моделирования термоэлектрического модуля (ТЭМ) на базе системного подхода с применением компактных моделей. Построена конечно-элементная модель батареи Пельтье в программной среде COMSOL. Проведен численный анализ характеристик ТЭМ в случае зависимости материальных параметров от температуры. Выполнено построение компактной динамической модели ТЭМ и её верификация на основе прямого численного моделирования ряда стационарных и нестационарных задач для ТЭМ. Представленный подход облегчает моделирование термоэлектрического модуля и его взаимосвязей с блоками управления и другими тепловыми элементами при различных граничных и начальных условиях. Результаты моделирования хорошо согласуются с результатами, полученными с использованием других моделей, описанных в литературе, а также с численными решениями. Отмечено, что зависимость физических параметров батареи Пельтье от температуры может искажать выходные параметры ТЭМ и по возможности должна быть учтена в компактной модели.

Информатика, телекоммуникации и управление = Computing, Telecommunications and Control. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020-. — Электрон. журнал. — Периодичность: 4 раза в год. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Информатика, телекоммуникации и управление = Computing, Telecommunications and Control. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020-. Vol. 14, № 2, 2021. — 1 файл (8,15 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j22-114.pdf>.