随着对能源需求的扩大,传统化石能源对生态环境破坏的加剧,亟需寻找清洁的替代能源,温差发电器(thermoelectric generator,TEG)是一种将热能直接转化为电能的新能源发电装置,其热能来源可以是太阳能、地热能、海洋温差、工业余热废热等,发电过程无振动、无噪音、无污染排放,具有广阔的应用前景。本文主要从半导体温差发电的短路电流法最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制策略以及温差发电变流装置的双向DC/DC变换器、微型逆变器展开研究。首先,通过分析半导体温差发电片的等效模型和对外电特性,结合Boost电路各工作模态的电路图,提出了使用Boost电感电流计算温差发电片短路电流的方法,使用PI控制器将电感电流有效值控制在温差发电片短路电流的一半,从而实现最大功率点跟踪。此外,通过引入输入电容串联开关管支路,对使用电感电流估算短路电流的MPPT控制算法进行了改进,提高了系统整体效率。与传统温差发电MPPT控制策略不同,此方法仅需采集电感电流值,单个控制周期即可完成对最大功率点的准确定位,对变换器正常工作无影响,稳态工作后无震荡、无静差。其次,为了搭建整个温差发电变流装置,选择了双向Buck/Boost电路用于稳定直流母线电压以及对储能电池的充放电管理,选择反激式微型逆变器为负载提供交流电。最后,搭建了短路电流法MPPT变换器、双向Buck/Boost变换器、反激微型逆变器等模块的仿真模型和实验样机,并设计了图形用户系统(Graphical user interface,GUI)。通过仿真和实验验证了提出的短路电流法MPPT控制策略能够实现对温差发电片最大功率点的准确追踪,双向DC/DC能够稳定直流母线电压,反激微型逆变器能够输出稳定的交流电供给负载,GUI能够实时显示系统各部分工作状态。通过仿真和实验验证了本文提出的短路电流法MPPT控制策略能够准确地解算出温差片短路电流并控制变换器工作在最大功率点。