可穿戴热电发电机

随着柔性微电子和健康监测传感器的日益普及，可穿戴式柔性热电发电机( TEGs )因其将体热转化为电能的能力受到关注。本研究基于聚二甲基硅氧烷( PDMS )材料的非线性耦合热电输运本构关系、材料大变形、3参数Mooney-Rivlin非线性超弹性本构关系，建立了封装在PDMS材料中的可穿戴TEGs三维模型。采用有限元方法研究了可穿戴TEG在弯曲载荷作用下的热电性能和机械可靠性。为验证模型，将数值结果与实验数据进行对比。考察了腿部形状、填充因子和腿部高度对可穿戴TEG热电性能和机械可靠性的影响。得到并分析了可穿戴式热电发电机的优化尺寸。结果表明，增加TEG中热电偶的数量可以增强可穿戴TEG的热电性能和灵活性。本文的研究结果为PDMS材料封装的可穿戴TEGs的结构设计和实际应用提供了有益的建议。