汽车尾气余热热电转换是对汽车发动机排出高温尾气的一种合理利用。当热电转换模块的两端存在温差时，会有电能产生。通过热电转换模块把高温尾气的热能转换成电能，对模块发电效率的分析，尾气通道结构的设计，模块的排列方式以及控制系统的设计是提高热电转换效率的关键。本文以汽车尾气余热热电转换台架系统为研究对象，对整个热电转换装置以及硬件和软件系统进行了设计，进行了汽车尾气余热发电性能的相关实验并分析了相关的测试参数。本文的主要研究内容如下：　　 介绍了温差发电的相关工作原理，分析了影响热电转换装置发电效率的因素，据此对整个系统展开设计，分析了尾气通道结构对系统发电效率的影响，并对尾气通道结构做出了改进，分析了传统热电模块排列方式的弊端，提出了一种所有热电模块串联的排列方式，根据查阅文献中热电转换等相关方面的知识并结合实际应用，确定了汽车尾气余热热电转换台架系统的整体方案，并对方案进行了简单的分析。　　 完成了系统的硬件设计，其中包括电源模块、中央处理器模块、D/A输出模块、信号采集模块、继电器控制电路以及通讯电路(CAN、SCI、USB)，其中电源模块采用了继电器上电延迟电路，防止了台架的外围设备在系统上电时便进入工作状态的危险情况，信号采集模块采集热电模块冷热两端的温度，单片模块以及整个装置发出的电压，通过D/A模块输出0～10V电压给变频器控制水泵流速从而达到控制模块冷端温度的目的，相关数据通过SCI或USB方式发送给上位机显示出来。　　 软件设计中，结合硬件系统，对各个功能模块进行了介绍，包括各模块的初始化、主控制程序，TLC5615的驱动程序以及USB驱动程序；给出了相应的软件流程图，研究了PID控制算法在软件设计中的应用，从而保证了系统的稳定可靠运行。　　 通过实验工作确定了汽车尾气热电转台架系统测温系统的精确性及稳定性，然后研究了单片热电模块的特性，分析了温差对模块电压的影响；最后测试了系统的功率，确定了系统的可行性。