CN206221041U - 一种利用车辆尾气发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用车辆尾气发电系统，包括：温差发电装置、进气管、排气管、排气阀、排气旁通管和控制器，所述进气管上设置有多个排气孔，多个所述排气孔与所述温差发电装置的输入端连接，所述温差发电装置的输出端依次与所述排气旁通管、所述排气管连接，所述进气管与所述排气管通过所述排气阀连接，所述控制器的输入端与所述温差发电装置的输出端连接，所述控制器的输出端与所述排气阀连接，控制所述排气阀的开启或关闭。本实用新型，通过控制器控制排气阀的开启或关闭，从而控制对温差发电装置进行加热或降温，使温差发电装置可以利用温度差进行发电，实现将汽车尾气的热能转化为电能，同时使温差发电片维持在最佳工作温度。

Description

一种利用车辆尾气发电系统

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，尤其涉及一种利用车辆尾气进行发电的系统。

背景技术

目前，随着经济的发展，汽车已经成为普遍的出行工具，然后汽车燃料中的能量却没有得到充分利用，约有三分之二的能量是通过排气废热等形式浪费掉，没有被有效利用，如果能将这些热能利用起来，能够有效的降低汽车的油耗。

温差发电材料是一种利用固体内部载流子运动实现热能和电能直接相互转换的半导体材料，该材料能利用温度差进行发电。

中国专利CN102102596A公开了两冲程发动机，其利用温差发电器安装在内燃机排气系统上，将热能转化为电能。该技术方案没有考虑集热模块的热能收集方式，大部分热能随着废气排出排气系统。同时，采用与内燃机冷却系统集成的冷却回路，需要对原有内燃机冷却系统进行改装，使得在现有车型上实现此方案较为复杂。

中国专利CN102769414A公开了一种圆形汽车尾气半导体热电发动机，其采用圆形结构，由热电模块、集热器、散热器、石墨纸、稳压变压器组成，具有功率大、免维护、寿命长、结构简单、使用方便等特点。但是，该技术方案没有考虑到温差发电片表面温度过高时没有及时散热导致温差发电片失效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术不能充分利用废气以及不能及时对温差发电片进行散热的不足，提供一种利用车辆尾气进行发电的系统。

本实用新型的技术方案提供一种利用车辆尾气进行发电的系统，包括：温差发电装置、进气管、排气管、排气阀、排气旁通管和控制器，所述进气管上设置有多个排气孔，多个所述排气孔与所述温差发电装置的输入端连接，所述温差发电装置的输出端依次与所述排气旁通管、所述排气管连接，所述进气管与所述排气管通过所述排气阀连接，所述控制器的输入端与所述温差发电装置的输出端连接，所述控制器的输出端与所述排气阀连接，控制所述排气阀的开启或关闭。

进一步的，所述温差发电装置包括温差发电载体、热电偶、温差发电片和水冷散热片，所述温差发电载体的输入端与所述排气孔连接，所述温差发电载体的输出端与所述热电偶的输入端连接，所述热电偶的第一输出端与所述温差发电片的第一输入端连接，所述热电偶的第二输出端与所述控制器的输入端连接，所述温差发电片的第二输入端与所述水冷散热片的输出端连接。

进一步的，所述水冷散热片、所述温差发电片和所述热电偶通过螺栓依次固定在所述温差发电载体上。

进一步的，所述水冷散热片的输入端与所述车辆的冷却系统连接。

进一步的，所述温差发电片包括冷端和热端，所述冷端与所述水冷散热片连接，所述热端与所述热电偶连接。

进一步的，所述系统还包括直流电机，所述直流电机的输入端与所述控制器的输出端连接，所述直流电机的输出端与所述排气阀的输入端连接。

进一步的，所述直流电机包括驱动轴，所述排气阀包括阀片和输出轴，所述输出轴的输入端与所述驱动轴的输出端连接，所述输出的输出端与所述阀片的输入端连接。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：通过控制器控制排气阀的开启或关闭，从而控制对温差发电装置进行加热或降温，使温差发电装置可以利用温度差进行发电，实现将汽车尾气的热能转化为电能，为汽车内的设备供电，减少发动机供电时间，降低油耗，同时还可以避免温差发电装置因温度过高而导致发电功率下降失效，实现保护温差发电装置作用。

附图说明

参见附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是本实用新型提供的一种利用车辆尾气发电系统的结构示意图；

图2是本实用新型最佳实施例提供的一种利用车辆尾气发电系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或视为对实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

图1所示为本实用新型提供的一种利用车辆尾气发电系统的结构示意图，包括：温差发电装置11、进气管12、排气管13、排气阀14、排气旁通管15和控制器16，所述进气管12上设置有多个排气孔121，多个所述排气孔121与所述温差发电装置11的输入端连接，所述温差发电装置11的输出端依次与所述排气旁通管、所述排气管13、连接，所述进气管12与所述排气管13通过所述排气阀14连接，所述控制器16的输入端与所述温差发电装置11的输出端连接，所述控制器16的输出端与所述排气阀14连接，控制所述排气阀14的开启或关闭。

本实用新型实施例，通过控制器控制排气阀的开启或关闭，从而控制对温差发电装置进行加热或降温，使温差发电装置可以利用温度差进行发电，实现将汽车尾气的热能转化为电能，为汽车内的设备供电，减少发动机供电时间，降低油耗。

图2所示为本实用新型最佳实施例提供的一种利用车辆尾气发电系统的结构示意图，包括：温差发电装置11、进气管12、排气管13、排气阀14、排气旁通管15和控制器16，所述进气管12上设置有多个排气孔121，多个所述排气孔121与所述温差发电装置11的输入端连接，所述温差发电装置11的输出端依次与所述排气旁通管15、所述排气管13连接，所述进气管12与所述排气管13通过所述排气阀14连接，所述控制器16的输入端与所述温差发电装置11的输出端连接，所述控制器16的输出端与所述排气阀14连接，控制所述排气阀14的开启或关闭。所述温差发电装置11包括温差发电载体111、热电偶112、温差发电片113和水冷散热片114，所述温差发电载体111的输入端与所述排气孔121连接，所述温差发电载体111的输出端与所述热电偶112的输入端连接，所述热电偶112的第一输出端与所述温差发电片113的第一输入端连接，所述热电偶112的第二输出端与所述控制器16的输入端连接，所述温差发电片113的第二输入端与所述水冷散热片114的输出端连接。

具体的，所述水冷散热片114、所述温差发电片113和所述热电偶112通过螺栓依次固定在所述温差发电载体111上。通过螺栓将水冷散热片、温差发电片和热电偶固定在温差发电载体上，使水冷散热片、温差发电片和热电偶在使用过程当作不易松动。

具体的，所述水冷散热片114的输入端与所述车辆的冷却系统连接。通过将水冷散热片与车辆的冷却系统连接，使冷却系统中的冷却液从发动机暖风循环中引出，使冷却液在水冷散热片中始终保持循环状态，起到对水冷散热片进行降温作用。

具体的，所述温差发电片113包括冷端和热端，所述冷端与所述水冷散热片114连接，所述热端与所述热电偶112连接。

具体的，所述系统还包括直流电机17，所述直流电机17的输入端与所述控制器16的输出端连接，所述直流电机17的输出端与所述排气阀14的输入端连接。

具体的，所述直流电机17包括驱动轴，所述排气阀包括阀片和输出轴，所述输出轴的输入端与所述驱动轴的输出端连接，所述输出轴的输出端与所述阀片的输入端连接。通过直流电机的驱动轴与排气阀的输出轴连接，使驱动轴带动排气阀，控制排气阀的开启或关闭。

其工作原理如下：

当排气阀14关闭的情况下，气体通过排气孔121进入温差发电载体111，直接给温差发电载体111加热，使温差发电载体111升温，为温差发电片113提供热能，当温差发电片113加热时，水冷散热片114通过车内冷却液系统对温差发电片113进行降温，使冷却液在水冷散热片114中始终处于循环状态，这样温差发电片113就存在温度差，从而使温差发电片113发电，将汽车尾气的热能转化为电能，可以为汽车蓄电池充电，或为照明与信号系统、仪表与显示系统供电，减少发动机供电时间，降低油耗。同时，热电偶112实时读取温差发电载体111上的温度，控制器16根据读取的温度判断是否超过温差发电片113耐受温度，如果超过则驱动直流电机17，通过直流电机17使排气阀14打开，气体从进气管12直接进入排气管13，使温差发电载体111不再升温加热，使温差发电片维持在最佳工作温度。

本实用新型实施例，通过控制器控制排气阀的开启或关闭，当排气阀关闭时，温差发电装置收集由进气管排出的汽车尾气的热能，温差发电装置利用温度差进行发电，从而实现将汽车尾气的热能转化为电能，为汽车内的设备供电，减少发动机供电时间，降低油耗，结构简单。当排气阀打开时，进气管内的大部分气体直接从排气管流出，不会经过温差发电载体，避免使温差发电载体继续升温，并使温差发电片维持在最佳工作温度。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种利用车辆尾气发电系统，其特征在于，包括：温差发电装置、进气管、排气管、排气阀、排气旁通管和控制器，所述进气管上设置有多个排气孔，多个所述排气孔与所述温差发电装置的输入端连接，所述温差发电装置的输出端依次与所述排气旁通管、所述排气管连接，所述进气管与所述排气管通过所述排气阀连接，所述控制器的输入端与所述温差发电装置的输出端连接，所述控制器的输出端与所述排气阀连接，控制所述排气阀的开启或关闭。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温差发电装置包括温差发电载体、热电偶、温差发电片和水冷散热片，所述温差发电载体的输入端与所述排气孔连接，所述温差发电载体的输出端与所述热电偶的输入端连接，所述热电偶的第一输出端与所述温差发电片的第一输入端连接，所述热电偶的第二输出端与所述控制器的输入端连接，所述温差发电片的第二输入端与所述水冷散热片的输出端连接。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述水冷散热片、所述温差发电片和所述热电偶通过螺栓依次固定在所述温差发电载体上。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述水冷散热片的输入端与所述车辆的冷却系统连接。

5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述温差发电片包括冷端和热端，所述冷端与所述水冷散热片连接，所述热端与所述热电偶连接。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括直流电机，所述直流电机的输入端与所述控制器的输出端连接，所述直流电机的输出端与所述排气阀的输入端连接。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述直流电机包括驱动轴，所述排气阀包括阀片和输出轴，所述输出轴的输入端与所述驱动轴的输出端连接，所述输出轴的输出端与所述阀片的输入端连接。