CN214396339U - 一种带温差发电的车辆热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热泵技术领域，涉及一种带温差发电的车辆热泵系统，包括热泵、温差发电总成以及供电装置，热泵包括三号三通阀和第二水壶，三号三通阀有A3接口、B3接口和C3接口，A3接口为热泵的出口端，第二水壶的进口端为热泵的进口端；温差发电总成包括若干散热翅片、半导体温差发电片以及冷却液流道；半导体温差发电片朝向外部环境的一侧设置若干散热翅片；半导体温差发电片远离散热翅片的一侧设置冷却液流道；冷却液流道的进口端与热泵的A3接口连接，冷却液流道的出口端与第二水壶连接；供电装置与半导体温差发电片的发电端连接，供电装置与车辆上的用电设备连接。本实用新型将热泵排出的热量和空气中的热量转换成电能供给车辆内的用电设备。

Description

一种带温差发电的车辆热泵系统

技术领域

本实用新型属于新能源汽车热泵技术领域，具体涉及一种带温差发电的车辆热泵系统。

背景技术

现有技术中解决将电机及电池设备的余热通过热交换，将热量转移至热泵系统，用于乘员舱制热的方式余热利用率低，部分余热依然要散到空气中的问题，但依旧存在一定缺陷，具体如下：现有技术中，多余的热能不能被乘员舱或电池包加热使用，或者夏季的时候由于车内温度本就较热，车辆需一直向外部散热时，就需要通过前端散热模块将多余的热能排放到周围的空气中，该部分热量无法得到利用，造成大量的浪费。

实用新型内容

本实用新型提供一种带温差发电的车辆热泵系统，具有对热泵排出的热量进行利用的功能，且将该热量转换成电能给车辆内的各电子设备进行供电，使得多余的热能得到一定的利用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带温差发电的车辆热泵系统，包括热泵、温差发电总成以及供电装置，其中：

所述热泵包括三号三通阀A3接口和第二水壶进口端；

所述温差发电总成包括若干散热翅片、半导体温差发电片以及冷却液流道；

所述半导体温差发电片竖直设置，所述半导体温差发电片朝向外部环境的一侧设置有若干所述散热翅片；

所述半导体温差发电片远离所述散热翅片的一侧设置有所述冷却液流道；

所述冷却液流道的进口端与所述三号三通阀A3接口连接，所述冷却液流道的出口端与所述第二水壶的进口端连接；

所述供电装置与所述半导体温差发电片的发电端连接，所述供电装置与车辆上的用电设备连接。

作为本实用新型的进一步优选，还包括散热器，所述散热器设置于所述温差发电总成与所述第二水壶之间的连接管路上。

作为本实用新型的进一步优选，还包括温度感应器，所述温度感应器安装于所述散热翅片上或/和所述冷却液流道上。

作为本实用新型的进一步优选，所述半导体温差发电片的型号为TEG-127096b。

作为本实用新型的进一步优选，所述用电设备包括蓄电池、电子水泵和风扇中的一个或多个。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型减少热能排放到空气中，节约能源。

2、本实用新型热能转化为电能，回收效率3%-5%，提升汽车的续航里程。

3、本实用新型具有对热泵排出的热量进行利用的功能，且将该热量转换成电能给车辆内的各电子设备进行供电，使得多余的热能得到一定的利用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的热量传递示意图；

图2是本实用新型整体系统连接关系示意图；

图3是本实用新型的第一种工作模式流程示意图；

图4是本实用新型的第二种工作模式流程示意图；

图5是是本实用新型第三种工作模式流程示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

一种带温差发电的车辆热泵系统，包括热泵600、温差发电总成501以及供电装置，本申请除上述热泵600的三号电子三通阀103的A3接口与第二水壶的进口端之间的结构外其他结构以及连接方式均参照申请号为CN202010665491.7发明名称为一种车辆热泵系统及控制方法。本申请中的第一水壶相当于引用专利中的第一水箱，第二水壶相当于引用专利中的第二水箱。

如图2所示，上述热泵600包括压缩机、冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器、暖风芯体、电机散热器、电池散热器、旁路管道、电加热器、第一水箱、第二水箱、一号三通阀101、二号三通阀102、三号三通阀103、四号三通阀104、五号三通阀105、六号三通阀106、七号三通阀107、一号四通阀201、二号四通阀202、三号四通阀203、第一加压泵301、第二加压泵302、第三加压泵303、第一膨胀阀401、第二膨胀阀402；

上述一号三通阀101包括A1接口、B1接口和C1接口；上述二号三通阀102包括A2接口、B2接口和C2接口；上述三号三通阀103包括A3接口、B3接口和C3接口；上述四号三通阀104包括A4接口、B4接口和C4接口；上述五号三通阀105包括A5接口、B5接口和C5接口；上述六号三通阀106包括A6接口、B6接口和C6接口；上述七号三通阀107包括A7接口、B7接口和C7接口；上述一号四通阀201包括a1接口、b1接口、c1接口和d1接口；上述二号四通阀202包括a2接口、b2接口、c2接口和d2接口；上述三号四通阀203包括a3接口、b3接口、c3接口和d3接口。

上述热泵600包括三号三通阀A3接口和第二水壶进口端；上述温差发电总成501包括若干散热翅片、半导体温差发电片以及冷却液流道；上述半导体温差发电片竖直设置，上述半导体温差发电片朝向外部环境的一侧设置若干上述散热翅片；上述半导体温差发电片远离上述散热翅片的一侧设置上述冷却液流道；上述冷却液流道的进口端与上述热泵的A3端连接，上述冷却液流道的出口端与上述第二水壶的进口端连接；上述供电装置与上述半导体温差发电片的发电端连接，上述供电装置与车辆上的用电设备连接。

实施例1

本实施例提供一种优选实施方案，一种带温差发电的车辆热泵系统，还包括散热器，上述温差发电总成501包括若干散热翅片、半导体温差发电片以及冷却液流道，上述半导体温差发电片竖直设置，上述半导体温差发电片朝向外部环境的一侧设置若干上述散热翅片，上述散热翅片可感应外部环境空气中的热量，上述半导体温差发电片的型号为TEG-127096b。

上述半导体温差发电片远离上述散热翅片的一侧设置上述冷却液流道；上述冷却液流道的进口端与上述三号电子三通阀103的A3接口连接；上述冷却液流道的出口端与上述散热器的进口端连接，上述散热器出口端与上述第二水壶的进口端连接，第二水壶的进口端同时与旁路管道出口端连接，该旁路管道与上述三号电子三通阀103的C3接口连接；上述散热器的作用是将上述温差发电总成501无法利用的热量排出至外部环境空气中。

如图1所示，本实施方案的热量传递是上述温差发电总成501将上述热泵600的多余热能转化为电能或者是将空气中的热能转换为电能，该电能由上述半导体温差发电片传递给上述供电装置进行存储，然后再供应给上述热泵600或者其他车辆内用电设备，上述用电设备包括电子水泵、蓄电池和风扇中的一个或多个等。

本实施方案具有三种工作模式，分别如下：

如图3所示，第一种工作模式流程示意图。是利用上述热泵600吸收电池余热、电机余热、环境空气中的热量，用于乘员舱取暖：此时，上述热泵600中的旁路管道关闭，上述热泵600中的电机散热器的冷介质进入上述冷却液流道后，上述温差发电片设置上述冷却液流道的一侧为冷端，上述温差发电片设置上述散热翅片的一侧则为热端，从而产生电能，由上述供电装置存储，然后供应给需要的电子设备。

如图4所示，第二种工作模式流程示意图。是利用电机余热、环境空气中的热量，用于乘员舱取暖：此时，上述热泵600中的电池散热器的流通管路关闭，上述热泵600中的旁路管道关闭；上述热泵600中的电机散热器流出的冷介质进入上述冷却液流道后，上述温差发电片设置上述冷却液流道的一侧为冷端，上述温差发电片设置上述散热翅片的一侧则为热端，从而产生电能，由上述供电装置存储，然后供应给需要的电子设备。

如图5所示，第三种工作模式流程示意图。此模式下，乘员舱的余热、电池余热和电机余热均需散发到外部环境空气中：此时，上述热泵600中的旁路管道关闭，暖风芯体不运作（乘员舱无需供暖），上述热泵600中的电机散热器流出的冷介质进入上述冷却液流道后，上述温差发电片设置上述冷却液流道的一侧为热端，上述温差发电片设置上述散热翅片的一侧则为冷端，从而产生电能，由上述供电装置存储，然后供应给需要的电子设备。该工作模式适用于夏季，经技术人员试验发现，现有技术在夏季会散发出大量的热量，本实施方案通过上述温差发电总成501将空气中的热能和上述热泵600散发出的余热转化成电能，试验中可利用3%-5%的热能，其余热能依旧被排出外部环境，该回收率大大节约资源。

本实施方案还包括至少一个温度感应器，上述温度感应器安装于上述散热翅片上或/和上述冷却液流道上。上述温度感应器用于感应上述散热翅片的温度，对上述散热翅片的温度进行监控，从而当上述散热翅片出现故障时可以及时被发现；也可对上述冷却液流道的温度进行监控；或者同时对上述散热翅片和上述冷却液流道的温度进行监控。

综上所述，本实施方案在具备申请号为CN202010665491.7发明名称为一种车辆热泵系统及控制方法的各项优点的同时，将车辆要排放到外部空气环境中的多余热能回收利用，减少能源浪费，且在上述热泵600吸收环境空气中的热能时，依然可以通过温差发电将空气的部分热能转化为电能，热能回收效率3%-5%，提升汽车的续航里程。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种带温差发电的车辆热泵系统，其特征在于：包括热泵、温差发电总成以及供电装置，其中：

所述热泵包括三号三通阀的A3接口和第二水壶的进口端；

所述温差发电总成包括若干散热翅片、半导体温差发电片以及冷却液流道；

所述半导体温差发电片竖直设置，所述半导体温差发电片朝向外部环境的一侧设置有若干所述散热翅片；

所述半导体温差发电片远离所述散热翅片的一侧设置有所述冷却液流道；

所述冷却液流道的进口端与所述三号三通阀的A3接口连接，所述冷却液流道的出口端与所述第二水壶的进口端连接；

所述供电装置与所述半导体温差发电片的发电端连接，所述供电装置与车辆上的用电设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种带温差发电的车辆热泵系统，其特征在于：还包括散热器，所述散热器设置于所述温差发电总成与所述第二水壶之间的连接管路上。

3.根据权利要求1或2所述的一种带温差发电的车辆热泵系统，其特征在于：还包括温度感应器，所述温度感应器安装于所述散热翅片上或/和所述冷却液流道上。

4.根据权利要求1或2所述的一种带温差发电的车辆热泵系统，其特征在于：所述半导体温差发电片的型号为TEG-127096b。

5.根据权利要求1或2所述的一种带温差发电的车辆热泵系统，其特征在于：所述用电设备包括蓄电池、电子水泵和风扇中的一个或多个。

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