全球能源危机对人类的生存和发展构成了威胁,使研究人员更倾向于开发和利用可再生资源,而温差发电因为具有无噪音、体积小、质量轻等优点,被认为是二十一世纪最有前景的新能源发展技术,但其输出功率过低、传热效果较差仍是很大的问题。为解决上述问题本文设计了微热管阵列集热型温差发电装置。本文先对系统的工作原理进行简单的介绍,为微热管阵列的材料选择以及整体结构设计仿真提供理论支持,然后对系统整体结构进行设计,选择温差发电片的数量以及连接方式,再对传热结构中的热端设计进行阐述:为系统的集热选取合适的摆放角度、通过ANSYS仿真确定微热管阵列系统上的传热情况;接着根据热端温度选择合适的冷端散热方式,仿真计算出冷热段温差下微热管阵列系统输出的电流与电压。根据电流电压值对微热管阵列集热型温差发电系统各部分电路以及原件进行合理化的设计和选择,先选择合适的最大功率点跟踪算法,然后对DC-DC电路中储能电感、滤波电容以及开关管和续流二极管进行选择说明,接着对稳压电路、充电保护电路以及控制采集电路进行电路设计,最后对温差发电系统的控制电路进行Matlab/Simulink的仿真进行分析。选择实验测试装置,根据系统原理图搭建实验测试平台,实验结果显示系统中DC-DC变换电路中输出电压均值约为11.32V,输出的电流均值可达到1.52A,与实际仿真结果误差不超过1.50%,满足DC-DC变换电路的设计要求。然后对充电稳压电路进行测试,结果显示输出的可调节电压范围在5.51V到7.01V之间,电流输出范围0.71A到1.01A之间,满足为蓄电池以及智慧农业装置充电的设计目的,并且装置使用的是清洁的太阳能,在运行过程不会产生环境污染问题;而且使用方法简单,适用于农用生产以及日常生产生活需要。此外,从理论研究上来说,本文的设计为温差发电领域提供了新的研究方向,对新能源技术的工业发展起到推动性的作用。