CN203800842U - 一种可将汽车尾气管热能转化为电能的装置 - Google Patents
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Abstract
一种可将汽车尾气管热能转化为电能的装置，它包括安装在尾气管上的热电换能部分、无线电能发射部分、无线电能接收部分和USB输出端口；其中，所述热电换能部分由温差发电片和双面导热硅胶片组成，所述温差发电片的热端经双面导热硅胶片固定在尾气管的外壁上；所述温差发电片的电能输出端与无线电能发射部分电连接，经无线电能接收部分耦合传输后与USB输出端口连接。本实用新型具有结构简单、安装方便，整体重量较轻和成本较低等优势，所以在将其安装到尾气管后，并不会存在增加发动机负荷等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种将热能转化为电能的装置，特别是一种能够利用汽车尾气管的废弃热量而产生电能的装置，属于汽车发电技术领域。
背景技术
随着汽车工业的发展，对于车辆的节能问题也越来越受关注。其中，内燃机所消耗的燃油，其60％以上的能量是无法得到有效的利用，绝大部分以汽车尾气余热的形式排放到大气中，造成了巨大的经济损失和能源浪费。经测试，汽车行驶中排放的尾气，其温度可达600℃以上，若能对这部分热量进行合理的回收利用，能够有效地实现节能减排和增强能源利用率的目的。目前，市场上部分生产商通过利用温差发电技术，来实现回收汽车行进中的尾气热量。将温差发电片安装在内燃机的尾气管上，能够将内燃机运行余热直接转换为电能，供汽车内电气设备使用。中国专利CN201523345U和CN201277082Y分别公开了使用与尾气管外形契合的导热平台的汽车尾气管温差发电装置，虽然避免了使用弧形热电片，减小了生产和使用难度。但是，会大量增加整个装置的重量，增加发动机负荷，抵消尾气发电的节能效果，同时由于各型号汽车的尾气管外径均不相同，需要对各种型号的尾气管单独设计单独加工，不利于设计成本和制造成本的降低。而且，目前在输送电能时，均是通过有线传输的，在安装时，不但线路行程较长。而且，时间一长极易发生电路事故，造成安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、安装方便、转换效率高，且具有无线传输功能的可将汽车尾气管热能转化为电能的装置。
本实用新型所述问题是由以下技术方案解决的：
一种可将汽车尾气管热能转化为电能的装置，它包括安装在尾气管上的热电换能部分、无线电能发射部分、无线电能接收部分和USB输出端口；其中，所述热电换能部分由温差发电片和双面导热硅胶片组成，所述温差发电片的热端经双面导热硅胶片固定在尾气管的外壁上；所述温差发电片的电能输出端V+与无线电能发射部分电连接，经无线电能接收部分耦合传输后与USB输出端口连接。
上述可将汽车尾气管热能转化为电能的装置，所述无线电能发射部分包括振荡信号发生器、开关管、第一可调电容和第一电感圈；所述振荡信号发生器采用555时基芯片，其第8管脚和第1管脚分别与温差发电片的正负极连接，第3管脚与开关管的基极连接，所述第一可调电容和第一电感圈并联组成振荡电路，振荡电路的一端接V+，另一端接开关管的集电极，开关管的发射极接地。
上述可将汽车尾气管热能转化为电能的装置，所述无线电能接收部分包括整流桥、第二可调电容和第二电感圈；所述第二电感圈与第二可调电容并联接成振荡电路；振荡电路的两端分别连接整流桥，整流桥的直流输出端连接USB输出端口。
上述可将汽车尾气管热能转化为电能的装置，增设可调式三端稳压管；所述可调式三端稳压管连接在整流桥的直流输出端和USB输出端口之间；所述可调式三端稳压管的第1管脚与整流桥的第2管脚连接，第2管脚与USB输出端口的正极连接，第3管脚与整流桥的第4管脚连接。
上述可将汽车尾气管热能转化为电能的装置，增设铝制散热片；所述铝制散热片通过双面导热硅胶片固定在温差发电片的冷端。
上述可将汽车尾气管热能转化为电能的装置，所述温差发电片为多个，沿尾气管外壁均匀配置，各温差发电片采用串并联的连接方式将其电能输出连接在一起。
本实用新型通过温差发电片、无线电能发射部分和无线电能接收部分将电能输出，有效地实现了将汽车尾气管中废弃的热能转换为电能的目的。而且，通过无线传输，实现了无需布置导线即可完成电能的输送，从而防止了因线路事故造成的安全隐患。另外，本实用新型还设有USB输出端口，它用于与外接设备连接使用，方便了电能输出的对接，提高了使用率。
本实用新型增设有可调式三端稳压管，不仅可以使电流得到稳定的输出，而且，还能对充电电流的大小进行控制，避免其因电流过大而造成的能源浪费。另外，本实用新型通过双面导热硅胶片，将温差发电片固定在尾气管外壁上，有效地解决了因尾气管与温差发电片接触不全面，而造成的热能浪费。本实用新型具有结构简单、安装方便，整体重量较轻和成本较低等优势，所以在将其安装到尾气管后，并不会存在增加发动机负荷等问题。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型电路原理图。
图中各标号清单为：1.尾气管、2. 双面导热硅胶片、3.温差发电片、4.铝制散热片、5. 振荡信号发生器、6.USB输出端口、C1.第一可调电容、C2.第二可调电容、VT.开关管、L1.第一电感圈、L2.第二电感圈、Z.整流桥、V.可调式三端稳压管。
具体实施方式
参看图1和图2，本实用新型包括安装在尾气管1上的热电换能部分、无线电能发射部分、无线电能接收部分和USB输出端口6；其中，所述热电换能部分由温差发电片3和双面导热硅胶片2组成，所述温差发电片3的热端经双面导热硅胶片2固定在尾气管1的外壁上；所述温差发电片3的电能输出端与无线电能发射部分电连接，经无线电能接收部分耦合传输后与USB输出端口6连接。
本实用新型中所述的无线电能发射部分包括振荡信号发生器5、开关管VT、第一可调电容C1和第一电感圈L1；所述振荡信号发生器5采用555时基芯片，其第8管脚和第1管脚分别与温差发电片3的正负极连接，第3管脚与开关管VT的基极连接，所述第一可调电容C1和第一电感圈L1并联组成振荡电路，振荡电路的一端接V+，另一端接开关管VT的集电极，开关管VT的发射极接地。
本实用新型中所述无线电能接收部分包括整流桥Z、第二可调电容C2和第二电感圈L2；所述第二电感圈L2与第二可调电容C2并联接成振荡电路；振荡电路的两端分别连接整流桥Z，整流桥Z的直流输出端连接USB输出端口6。通过USB输出端口能够使电能输送到与USB输出端口相匹配的外接设备上。另外，本实用新型的无线电能发射部分也可直接与配有无线电能接收部分的电器直接通过无线传输充电，无需通过USB输出端口也可完成充电。
本实用新型增设可调式三端稳压管V；所述可调式三端稳压管V连接在整流桥Z的直流输出端和USB输出端口6之间；所述可调式三端稳压管V的第1管脚与整流桥Z的第2管脚连接，第2管脚与USB输出端口6的正极连接，第3管脚与整流桥Z的第4管脚连接。
本实用新型还增设有铝制散热片4；所述铝制散热片4通过双面导热硅胶片2固定在温差发电片3的冷端。铝制散热片4具有较好的导热效果，它通过利用汽车行驶时的风来为温差发电片的冷端快速散热。
本实用新型所述温差发电片3为多个，沿尾气管1外壁均匀配置，各温差发电片3采用串并联的连接方式将其电能输出连接在一起。其优选温差发电片的数量及连接方式为：10个温差发电片为一组，其组内的各温差发电片串联连接，组间为并联连接。
本实用新型中所述的温差发电片型号为SP1848-27145；可调式三端稳压管型号为LM317。
Claims (6)
1.一种可将汽车尾气管热能转化为电能的装置，其特征在于：它包括安装在尾气管（1）上的热电换能部分、无线电能发射部分、无线电能接收部分和USB输出端口（6）；其中，所述热电换能部分由温差发电片（3）和双面导热硅胶片（2）组成，所述温差发电片（3）的热端经双面导热硅胶片（2）固定在尾气管（1）的外壁上；所述温差发电片（3）的电能输出端V+与无线电能发射部分电连接，经无线电能接收部分耦合传输后与USB输出端口（6）连接。
2.根据权利要求1所述的可将汽车尾气管热能转化为电能的装置，其特征在于：所述无线电能发射部分包括振荡信号发生器（5）、开关管（VT）、第一可调电容（C1）和第一电感圈（L1）；所述振荡信号发生器（5）采用555时基芯片，其第8管脚和第1管脚分别与温差发电片（3）的正负极连接，第3管脚与开关管（VT）的基极连接，所述第一可调电容（C1）和第一电感圈（L1）并联组成振荡电路，振荡电路的一端接V+，另一端接开关管（VT）的集电极，开关管（VT）的发射极接地。
3.根据权利要求2所述的可将汽车尾气管热能转化为电能的装置，其特征在于：所述无线电能接收部分包括整流桥（Z）、第二可调电容(C2)和第二电感圈(L2)；所述第二电感圈(L2)与第二可调电容(C2)并联接成振荡电路；振荡电路的两端分别连接整流桥(Z)，整流桥(Z)的直流输出端连接USB输出端口(6)。
4.根据权利要求3所述的可将汽车尾气管热能转化为电能的装置，其特征在于：增设可调式三端稳压管（V）；所述可调式三端稳压管(V)连接在整流桥(Z)的直流输出端和USB输出端口(6)之间；所述可调式三端稳压管(V)的第1管脚与整流桥（Z）的第2管脚连接，第2管脚与USB输出端口（6）的正极连接，第3管脚与整流桥（Z）的第4管脚连接。
5.根据权利要求4所述的可将汽车尾气管热能转化为电能的装置，其特征在于：增设铝制散热片（4）；所述铝制散热片（4）通过双面导热硅胶片（2）固定在温差发电片（3）的冷端。
6.根据权利要求5所述的可将汽车尾气管热能转化为电能的装置，其特征在于：所述温差发电片(3)为多个，沿尾气管(1)外壁均匀配置，各温差发电片(3)采用串并联的连接方式将其电能输出连接在一起。
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| CN108183279A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-06-19 | 长安大学 | 一种基于发动机废气余热发电的电池热管理装置 |
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