热电制冷系统的动态特性和控制方法研究对制冷系统的优化设计,更好地发挥热电制冷器的优势具有重要意义。本文根据热电制冷系统动态运行的特点,分析了电冰箱制冷系统及各个部件的热物理过程,运用参数耦合的方法把制冷系统、负载、箱体及箱内空气模型有机地结合在一起,建立了完整的制冷系统工作过程模型,用小阶跃信号线性化法分析了电流、负载功率和环境温度波动共同作用下的热电制冷器工作特性。本文以热电冰箱为例建立了三维数学物理模型,用质量、动量、能量平衡方程将制冷装置各部件联系起来进行求解。采用PHEONICS数值仿真软件,对热电冰箱的无负载瞬态工作、有负载稳态和瞬态工作时箱内温度场和流场进行了数值模拟。本文以OR-6SX型热电冰箱作为具体研究对象进行了动态性能试验,并将计算模拟的结果与试验进行了比较,验证了模型的可靠和合理性。对有无负载的情况,分别研究了环境温度变化对热电制冷系统性能的影响,并给出了变化曲线,为深入研究和应用热电制冷器打下了基础。