汽车,被誉为“改变世界的机器”,它的出现极大地方便了人类的生产和生活。然而时至今日,其日益凸显的巨大的能源消耗和污染物排放(汽车的能源消耗占世界石油产量的一半以上,同时也是CO2等温室气体排放的主要源头),已经开始限制它的发展。为了应对这个危机,设计能耗小、排放低的传统汽车及新能源汽车是目前汽车研发的主要方向。汽车本质上是一种小巧的,可移动的能量转换装置。受限于此,很多已在电力中广泛采用的低品位能源,如太阳能,风能,余热等,因为效率低下且转换装置规模巨大,一直难以在汽车上应用。不过当今半导体科技的发展使这种应用变得可行,以热电模块和光伏电池为代表的新型元器件,体积小巧且能量转换效率可观。本文开创性地提出了基于低品位能源利用的多元车载电源系统,将排气废热温差发电、太阳能光伏发电作为汽车能源的一部分,并建立基于此的轻度混合动力系统。本文在详细研究半导体热电模块及光伏电池的原理、结构及输出特性之后,基于温差发电和太阳能发电的基本原理,并结合工程应用,对模型做适当调整或简化。然后在MATLAB/Simulink环境下建立各子系统的通用仿真模型。然后在Cruise中建立轻度混合动力系统模型。最后通过Cruise中的MATLAB API接口,将子模型与整车模型连接。并定义不同行驶工况及扩展工况进行联合仿真,分析系统各部件的工作状态和整车性能。并通过与原轻度混合动力系统的对比,验证汽车性能的改进。本文在研究中,综合实验测定与仿真计算的方法,结合半导体的能量转换机制和现有的混合动力汽车技术,应用Cruise与MATLAB/Simulink联合仿真的手段,提出了可行的系统集成方案,并对其性能进行了详尽的测试和仿真分析。结果表明,新的混合动力系统性能改进比较可观,有较大的发展潜力。同时,在搭建仿真模型过程中,充分考虑了模型的通用性,可修改性,可移植性。除了完成本文所涉及的仿真分析工作外,还为进一步的改进和其他应用预留了接口。因此本文所建立的仿真平台为今后更深入地研究排气废热温差发电和太阳能光伏发电在汽车上的应用提供了一定的技术准备。