[發(fā)明專利]一種接觸熱阻率和接觸電阻率的測(cè)量方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310407989.7
• 申請(qǐng)日: 2023-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN116381346A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任廣坤;田宇;魏智杰;方雯;劉寅可;鄭哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院材料研究所
• 主分類號(hào): G01R27/02
• 分類號(hào): G01R27/02;G01N25/20;G06F30/23
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 萬慧華

1.一種接觸熱阻率和接觸電阻率的測(cè)量方法，其特征在于，包括：

獲取被測(cè)物體的尺寸，形狀和性能參數(shù)；所述性能參數(shù)至少包括：電阻率，熱導(dǎo)率和塞貝克系數(shù)；

根據(jù)所述尺寸，形狀和性能參數(shù)構(gòu)建仿真模型；

預(yù)設(shè)所述仿真模型的接觸熱阻率變量，和/或，接觸電阻率變量，并根據(jù)所述仿真模型計(jì)算所述被測(cè)物體的內(nèi)阻仿真值，開路電壓仿真值和最大輸出功率仿真值；

獲取所述被測(cè)物體的內(nèi)阻實(shí)測(cè)值，開路電壓實(shí)測(cè)值，和/或，最大輸出功率實(shí)測(cè)值；

根據(jù)所述內(nèi)阻仿真值和所述內(nèi)阻實(shí)測(cè)值，所述開路電壓仿真值和所述開路電壓實(shí)測(cè)值與所述最大輸出功率仿真值和所述最大輸出功率實(shí)測(cè)值，得到接觸熱阻率和接觸電阻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸熱阻率和接觸電阻率的測(cè)量方法，其特征在于，根據(jù)所述尺寸，形狀和性能參數(shù)構(gòu)建仿真模型具體包括：

使用仿真軟件進(jìn)行建模，得到初步模型；

將所述尺寸，形狀和性能參數(shù)輸入所述初步模型中，得到所述仿真模型；

設(shè)定所述仿真模型的電學(xué)及熱學(xué)邊界條件；所述電學(xué)及熱學(xué)邊界條件至少包括：邊界溫度，零電勢(shì)面和流速。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸熱阻率和接觸電阻率的測(cè)量方法，其特征在于，預(yù)設(shè)所述仿真模型的接觸熱阻率變量和接觸電阻率變量，并根據(jù)所述仿真模型計(jì)算所述被測(cè)物體的內(nèi)阻仿真值，開路電壓仿真值和最大輸出功率仿真值具體包括：

計(jì)算內(nèi)阻仿真值；計(jì)算公式為：

r_Cu＝(2N+1)r_e；

r＝r_pn+r_cu+r_c；

其中，N為熱電偶的數(shù)目，ρ為被測(cè)物體電阻率，l為被測(cè)物體的高度，a為被測(cè)物體的橫截面積，r_e為一個(gè)銅電極的阻值以及ρ_c為接觸電阻率；r_pn為被測(cè)物體阻值，r_cu為電極阻值，r_c為接觸阻值，r為總內(nèi)阻；

計(jì)算開路電壓仿真值；計(jì)算公式為：

其中，J為電流密度，σ為材料或者電極的電導(dǎo)率，U為電勢(shì)，α為賽貝克系數(shù)以及T為溫度；電勢(shì)差ΔU為開路電壓仿真值；

計(jì)算最大輸出功率仿真值；計(jì)算公式為：

其中，P_max為最大輸出功率仿真值，ΔU為開路電壓仿真值，r為被測(cè)物體內(nèi)阻。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸熱阻率和接觸電阻率的測(cè)量方法，其特征在于，獲取所述被測(cè)物體的內(nèi)阻實(shí)測(cè)值，開路電壓實(shí)測(cè)值，和/或，最大輸出功率實(shí)測(cè)值具體包括：

將所述被測(cè)物體的冷源溫度保持恒定控制，將所述被測(cè)物體的熱源溫度保持變溫控制；

采用伏安法測(cè)量所述被測(cè)物體的內(nèi)阻實(shí)測(cè)值，開路電壓實(shí)測(cè)值和最大輸出功率實(shí)測(cè)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸熱阻率和接觸電阻率的測(cè)量方法，其特征在于，根據(jù)所述內(nèi)阻仿真值和所述內(nèi)阻實(shí)測(cè)值，所述開路電壓仿真值和所述開路電壓實(shí)測(cè)值與所述最大輸出功率仿真值和所述最大輸出功率實(shí)測(cè)值，得到接觸熱阻率和接觸電阻率具體包括：

將所述內(nèi)阻仿真值和所述內(nèi)阻實(shí)測(cè)值進(jìn)行差值計(jì)算，得到第一差值；

將所述開路電壓仿真值和所述開路電壓實(shí)測(cè)值進(jìn)行差值計(jì)算，得到第二差值；

將所述最大輸出功率仿真值和所述最大輸出功率實(shí)測(cè)值進(jìn)行差值計(jì)算，得到第三差值；

分別判斷所述第一差值，所述第二差值和所述第三差值與預(yù)設(shè)閾值的誤差是否小于等于所述預(yù)設(shè)閾值的±3％；

若是，則輸出所述接觸熱阻率變量和接觸電阻率變量；

若否，則重新預(yù)設(shè)所述接觸熱阻率變量和接觸電阻率變量，并返回執(zhí)行“根據(jù)所述仿真模型計(jì)算所述被測(cè)物體的內(nèi)阻仿真值，開路電壓仿真值和最大輸出功率仿真值”的步驟，直至所述第一差值，所述第二差值和所述第三差值與預(yù)設(shè)閾值的誤差均小于等于所述預(yù)設(shè)閾值的±3％。