汽车行驶过程中,有大量能量随发动机排气排出,使得燃油能量利用率低,造成了极大的能源浪费,同时也带来了环境污染。基于塞贝克效应的温差发电技术可直接将热能转换为电能,具有无噪声、无化学反应等优点,成为余热回收的良好途径。因此,该技术广泛应用于太阳能余热回收、工业废热余热回收及汽车排气余热回收中。然而,太阳能热、工业废热及汽车排气余热,都具有温度变化频繁的特点,这会对温差发电系统造成极大的损害,严重影响其输出性能,甚至直接造成温差发电模块失效。为减少不稳定热源对温差发电系统的影响,本文利用相变材料能够储存间歇性热源中热量的特点,将相变材料（Phase Change Material,PCM）引入到温差发电系统中,设计了一种相变-温差发电（Phase Change Material-Thermoelectric generation,PCM-TEG）系统并与常规TEG系统比较,研究PCM对TEG模块冷热端温度及输出性能的影响,分析不同冷端散热强度和不同波长脉冲瞬态边界条件对PCM-TEG系统输出性能的影响。此外,为提高PCM-TEG系统输出性能,基于FLUENT软件对相变储能单元进行仿真研究,研究不同翅片厚度及个数对相变储能单元内部传热特性及壁面温度的影响。全文的主要研究内容如下:（1）试验中使用的PCM为赤藻糖醇,通过使用差示扫描量热仪（Differential Scanning Calorimetry,DSC）对其相变潜热及相变温度进行测量,DSC测试结果表明该PCM的相变潜热为316.8 k J/kg,相变温度为117.9℃。建立PCM-TEG系统和常规TEG系统探究PCM对TEG模块冷热端温度及输出性能的影响。结果表明,在TEG模块热端使用PCM可缓解热源温度波动对其冷热端温度的影响,并且有效减少TEG模块负载电压的波动,使TEG模块产生较为稳定的输出功率。虽然常规TEG系统产生的总电能较PCM-TEG系统多,但在无热量输入时由于存储在PCM中潜热和显热的释放使PCM-TEG系统产生较多的电能。（2）利用搭建的PCM-TEG系统试验平台,研究了不同冷端散热强度及不同波长脉冲瞬态边界条件对PCM-TEG系统的影响。在热源脉冲瞬态边界条件不变时,冷端散热能力越强,TEG模块冷热端温度波动幅度越大,产生的负载电压、输出电流及输出功率的波动幅度越大。当PCM-TEG系统保持冷端散热强度不变时,热源脉冲瞬态边界条件波长越大,PCM内部温度稳定后波动幅度越大,TEG模块冷热端温度波动幅度越大,TEG模块产生的负载电压、输出电流及输出功率的波动幅度越大。（3）通过仿真软件建立相变储能单元的简化模型,对相变储能单元翅片个数及翅片厚度进行研究,分析了不同翅片个数及厚度对PCM液相率,PCM平均温度及相变储能单元壁面温度的影响。结果表明,翅片个数的增多对相变储能单元的传热具有积极的作用。当翅片厚度不变时,翅片个数越多,液相率上升速度越快,相变储能单元的蓄热速度越快,相变储能单元的壁面温度越低。改变相变储能装置翅片的厚度在一定程度上影响PCM的传热。翅片越厚,PCM平均温度随时间变化越快,液相率上升速度也越快。