温差发电装置（TEG）主动式冷却的水泵、风扇会消耗很大一部分电能，降低电能利用率，且动力设备的响应时间以及定期维护也是需要考虑的，被动式空冷的空气侧热阻高，导致TEG热电效率不理想。针对以上问题，本文提出了一种适用于小空间的液体单相热虹吸原理的被动式冷却系统。在系统结构优化过程中，研究初期的分体式结构特点在于换热水箱和储液箱用上升管和下降管连接起来组成了热虹吸循环回路，但研究发现，分体式结构存在诸多缺陷，新型一体式结构的冷却系统取消原有的分管路设计，把储液箱与换热水箱集成到一起，通过实验对比证明了一体式结构更加符合小空间内温差发电装置的散热需求。
　　首先，采用数值模拟研究了分体式冷却系统的管径和水箱高度差对其温差维持时间以及循环启动时间的影响，以及一体式冷却系统中散热器的肋高与肋间距对其有效传热热阻的影响，并对仿真结果进行了实验验证。
　　其次，对基于一体式与分体式冷却系统的发电装置进行了热电性能对比测试，结果表明，前者的温差维持时间为22 min，比后者高出114%；前者TEG输出功率最大可达1.39 W，而后者只有1.25 W；整个发电过程中前者输出功率高于1 W的时间长为17 min，比后者高出102%。
　　最后，在上述研究的基础上，研发与测试了一台搭载储能装置且基于一体式冷却系统的温差发电灶具。测试结果表明，当温差为46.6℃时，热电转换效率为0.96%；灶具的热能利用率提高了1.1%；灶具大火工作30 min后TEG向储能装置输出0.144 W?h的电能，其平均储能效率为15.3%，储存的电能可供点火77次；冷却系统的性能恢复时间为4 h。