CN210016418U - 车载发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了车载发电装置，属于汽车技术领域。它解决了现有的汽车发动机的能源利用率低的问题。本车载发电装置包括自上向下依次设置的用于与发动机罩连接的采用导热材料制成的导热层、温差电池以及用于设置在所述发动机上方的采用保温材料制成的吸热保温层，所述导热层和吸热保温层之间还设置有能将所述导热层和吸热保温层分隔开的采用隔热材料制成的隔热层，所述隔热层的上侧和下侧分别与导热层和吸热保温层连接，所述隔热层中沿竖直方向还贯穿开设有安装孔，所述温差电池连接在所述安装孔内，所述温差电池的上端伸出所述隔热层的上侧面，且温差电池的下端伸出所述隔热层的下侧面。本车载发电装置具有能源利用率高的优点。

Description

车载发电装置

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，涉及一种车载发电装置，尤其涉及一种利用发动机余热进行发电的车载发电装置。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，汽车的保有量不断地增加，为人们的生活出行带来了较大的便利。而汽车的能量来源大部分为汽油，随着汽车保有量的增加，也带来了更大的能源消耗以及更多汽车尾气排放造成的环境空气污染问题。为此，如何减少车辆的能源消耗是亟待解决的问题。

目前，以汽油为能源的汽车中，以发动机作为主要的动力源，其能将汽油的化学能转换为机械能并输送出去，但是，发动机的能源利用率较低，其汽油燃烧产生的能量的50％中约有20％用于各种设备的功能能耗，真正用于驱动车辆的仅有30％，而剩余的50％会变成热量向上散发并经由发动机上方的发动机罩散发到空气中，造成了大量的热量浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种车载发电装置，所要解决的技术问题是如何提高能源的利用率。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

车载发电装置，包括自上向下依次设置的用于与发动机罩连接的采用导热材料制成的导热层、温差电池以及用于设置在所述发动机上方的采用保温材料制成的吸热保温层，所述导热层和吸热保温层之间还设置有能将所述导热层和吸热保温层分隔开的采用隔热材料制成的隔热层，所述隔热层的上侧和下侧分别与导热层和吸热保温层连接，所述温差电池连接在所述隔热层上，所述温差电池的上端伸出所述隔热层的上侧面，所述温差电池的下端伸出所述隔热层的下侧面。

本车载发电装置中，温差电池是以塞贝克效应为原理制成的现有电池：其把两种不同的金属导体接成闭合电路时，如果把它的两个接点分别置于温度不同的两个环境中，则电路中就会有电流产生。

本车载发电装置使用时，水平设置于发动机和位于发动机上方的发动机罩之间，最上层的导热层与发动机罩连接并将热量传导出，使得导热层处保持较低的温度，位于最下层的吸热保温层位于发动机的上方，则发动机产生的热量上升并被能够吸取热量并保温的吸热保温层吸收，使得吸热保温层处保持较高的温度。导热层和吸热保温层之间通过隔热层分隔开来，能避免隔热层上方和下方进行过多的热交换，从而保证上下端分别伸出隔热层的温差电池的两端保持在较大的温差环境内，使得温差电池能通过上下两侧的温差来将热能转换为电能，充分利用了发动机多余的热能，提高了能源利用率。具体布置时，隔热层可水平向外延伸至布满整个安装空间，使得其上下两侧完全被分隔开来，更充分的利用发动机散发的热量，当然，也可仅布置于发动机正上方处，同样能使温差电池上下两端之间具有温差。

在上述的车载发电装置中，所述吸热保温层包括采用聚氨酯发泡体制成的吸热层以及采用玻璃纤维材料制成的保温层，所述吸热层和保温层均水平设置且保温层连接在所述吸热层的上方。聚氨酯发泡体是一种具有保温与防水功能的现有合成材料，具有超低温热传导率，耐热保温能力强，可有效吸收并保留发动机产生的热量，具体可见聚氨酯泡沫材料。玻璃纤维材料最高耐受温度为650度，可防止由于温度过高而导致的燃烧。

在上述的车载发电装置中，所述隔热层中沿竖直方向还贯穿开设有安装孔，所述温差电池为数个且分别电连接，所述安装孔的数量与温差电池的数量相同且均布在隔热层上，数个温差电池一一对应地连接在安装孔内。

在上述的车载发电装置中，所述车载发电装置还包括串联在车载电源和所述温差电池之间的电压转换模块。汽车中均设置有电瓶、蓄电池等车载电源，电压转换模块的设置可将温差电池处产生的电输送至车载电源内进行储存。

在上述的车载发电装置中，所述导热层、隔热层和吸热保温层依次粘连。

在上述的车载发电装置中，所述导热层采用导热硅胶材料制成。导热硅胶具有高导热率，极佳的导热性及较宽的使用温度，是优越的散热材料。

在上述的车载发电装置中，所述隔热层为石棉隔热层。

与现有技术相比，本车载发电装置设置在发动机和发动机罩之间，由隔热层将该空间分隔成上下两层并使上下两层之间存在温差，利用温差电池的工作原理来将发动机处产生的热能转换为电能并储存，以供汽车使用，提高了能源利用率。

附图说明

图1是本车载发电装置的爆炸图。

图2是本车载发电装置使用时的原理框图。

图3是本车载发电装置的剖视结构示意图。

图中，1、导热层；2、温差电池；3、吸热保温层；3a、吸热层；3b、保温层；4、隔热层；4a、安装孔；5、电压转换模块；6、车载电源。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和图3所示，本车载发电装置用于设置在发动机和位于发动机上方的发动机罩之间，包括自上向下依次设置的用于与发动机罩连接的采用导热材料制成的导热层1、温差电池2以及用于设置在发动机上方的采用保温材料制成的吸热保温层3。导热层1和吸热保温层3之间还设置有能将导热层1和吸热保温层3分隔开的采用隔热材料制成的隔热层4，隔热层4的上侧和下侧分别与导热层1和吸热保温层3连接，隔热层4中沿竖直方向还贯穿开设有安装孔4a，温差电池2连接在安装孔4a内，温差电池2的上端伸出隔热层4的上侧面，且温差电池2的下端伸出隔热层4的下侧面。

具体地说，上述导热层1、隔热层4和吸热保温层3均呈板状，且依次粘接。吸热保温层3包括均呈板状的采用聚氨酯发泡体制成的吸热层3a以及采用玻璃纤维材料制成的保温层3b，吸热层3a和保温层3b均水平设置且保温层3b粘接在吸热层3a的上方。

在本实施例中，导热层1采用导热硅胶材料制成；隔热层4为石棉隔热层，隔热层4上的安装孔4a的数量为数个且均布在隔热层4上，温差电池2的数量与安装孔4a的数量相同，且数个温差电池2一一对应地粘接在隔热层4的安装孔4a内。

如图2所示，车载发电装置还包括串联在汽车车载电源6和温差电池2之间的电压转换模块5。在本实施例中，数个温差电池2依次串联，其发电所形成的电压无法直接与车载电源6或者车载电器适配，需要通过电压转换模块5进行电压变换以满足设备使用。该电压转换模块5可选用现有的变压器。

本车载发电装置中，温差电池2是以塞贝克效应为原理制成的现有电池：其把两种不同的金属导体接成闭合电路时，如果把它的两个接点分别置于温度不同的两个环境中，则电路中就会有电流产生。这一现象称为塞贝克(Seebeck)效应，这样的电路叫做温差电偶，这种情况下产生电流的电动势叫做温差电动势。

塞贝克效应电压计算公式：V＝(SB-SA)*(T2-T1)

其中：

V-电压

SB-材料B的塞贝克系数

SA-材料A的塞贝克系数

T2-热端温度

T1-冷端温度

有上述公式可知，在材料确定的前提下，温度差越大产生的电能越多。

其发电原理：发动机罩下方发动机上方的空间在汽车行驶过程中，因发动机发散的热量，使得该空间内的温度可达150°左右，而发动机罩上方由于汽车行驶过程中产生的风冷作用及发动机罩内部隔热层4的作用温度可达50度左右，即隔热层4上下会产生大约100度的温度差，利用此温度差及温差电池2可进行发电。

本车载发电装置使用时，水平设置于发动机和位于发动机上方的发动机罩之间，最上层的导热层1与发动机罩粘接并将热量传导至发动机罩处散出，使得导热层1处保持较低的温度，位于最下层的吸热保温层3位于发动机的上方，则发动机产生的热量上升并被能够吸取热量并保温的吸热保温层3吸收，使得吸热保温层3处保持较高的温度。导热层1和吸热保温层3之间通过隔热层4分隔开来，能避免隔热层4上方和下方进行过多的热交换，从而保证上下端分别伸出隔热层4的温差电池2的两端保持在较大的温差环境内，使得温差电池2能通过上下两侧的温差来将热能转换为电能，充分利用了发动机多余的热能，提高了能源利用率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.车载发电装置，其特征在于，所述车载发电装置包括自上向下依次设置的用于与发动机罩连接的采用导热材料制成的导热层(1)、温差电池(2)以及用于设置在所述发动机上方的采用保温材料制成的吸热保温层(3)，所述导热层(1)和吸热保温层(3)之间还设置有能将所述导热层(1)和吸热保温层(3)分隔开的采用隔热材料制成的隔热层(4)，所述隔热层(4)的上侧和下侧分别与导热层(1)和吸热保温层(3)连接，所述温差电池(2)连接在所述隔热层(4)上，所述温差电池(2)的上端伸出所述隔热层(4)的上侧面，所述温差电池(2)的下端伸出所述隔热层(4)的下侧面。

2.根据权利要求1所述的车载发电装置，其特征在于，所述吸热保温层(3)包括采用聚氨酯发泡体制成的吸热层(3a)以及采用玻璃纤维材料制成的保温层(3b)，所述吸热层(3a)和保温层(3b)均水平设置且保温层(3b)连接在所述吸热层(3a)的上方。

3.根据权利要求1或2所述的车载发电装置，其特征在于，所述隔热层(4)中沿竖直方向还贯穿开设有安装孔(4a)，所述温差电池(2)为数个且分别电连接，所述安装孔(4a)的数量与温差电池(2)的数量相同且均布在隔热层(4)上，数个温差电池(2)一一对应地连接在安装孔(4a)内。

4.根据权利要求3所述的车载发电装置，其特征在于，所述车载发电装置还包括串联在车载电源(6)和所述温差电池(2)之间的电压转换模块(5)。

5.根据权利要求1或2所述的车载发电装置，其特征在于，所述导热层(1)、隔热层(4)和吸热保温层(3)依次粘连。

6.根据权利要求1或2所述的车载发电装置，其特征在于，所述导热层(1)采用导热硅胶材料制成。

7.根据权利要求1或2所述的车载发电装置，其特征在于，所述隔热层(4)为石棉隔热层。

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