[发明专利]夹具安装的热电发电机

说明书

技术领域

本公开一般而言涉及热电发电机(TEG)。具体而言，公开了一 种夹具安装的TEG用于附接至发动机排气系统。

背景技术

热电发电机(TEG)为能够将热转化成电能的设备。TEG可以用 于改进各种应用的操作效率。一种所述应用为汽车，其中TEG可以用 于从汽车废热中回收可用能量。更具体地，TEG可以将内燃机(IC) 中的废热(例如废气热)转化成电力。该电力然后可以被汽车内的其 它部件(例如电池充电器、电气部件等)使用，这可以增加整体燃料 经济并且改进车辆排放。

然而目前的汽车TEG遭受的缺点在于可能妨碍设备的潜在有用 性。例如，目前的汽车TEG通常组装复杂并且难以拆卸。因此，可能 需要改变发动机设计从而适应TEG，并且修理和/或更换TEG可能是 昂贵且耗时的。此外，这些改变还通常阻止用TEG翻新老旧车辆。因 此，目前需要高度有效的TEG，并且所述TEG具有最小尺寸和重量， 容易拆卸，并且组装上具有最小的复杂性。

公开于背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明背景技术 的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员 所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供一种用于将一个或多个TEG附接至发动机排气系统的 系统和方法。具体而言，公开了模块化的夹具安装的TEG，其允许将 一个或多个TEG附接至现有的发动机排气系统。

在一个实施方式中，公开了一种系统，所述系统包括夹具，所述 夹具限定基本上圆柱形的孔口。一个或多个热电发电机(TEG)层联 接至所述夹具并且接收来自所述夹具的热。所述TEG层可以使用热电 纳米结构形成。一个或多个散热片也联接至一个或多个TEG层并且向 所述TEG层提供冷却。

在一个方面，所述系统可以包括一个或多个热绝缘层，所述热绝 缘层位于所述夹具和所述一个或多个散热片之间。在另一个方面，所 述一个或多个散热片为冷却鳍片并且可以使用铝构成。在另一个方面， 所述夹具可以包括新月形状的上方部分和新月形状的下方部分，其中 所述夹具的所述上方和下方部分通过相对的铰链联接。在另一个方面， 所述系统还包括发动机的排气管，所述排气管位于所述夹具的所述孔 口内。在一些方面，通过所述一个或多个TEG层接收的热由所述废气 管内的加热的废气提供。在另一个方面，所述系统还包括多个电连接 的TEG夹具，每个TEG夹具包括夹具、一个或多个TEG层和一个或 多个散热片。所述TEG夹具可以联接至发动机的排气管，并且在一个 方面，可以联接至催化转化器和消声器之间的排气管。

在另一个实施方式中，公开了一种方法，其中一个或多个热电发 电机(TEG)层联接至发动机的排气管。所述TEG层可以使用热电纳 米结构形成。将热传递至所述一个或多个TEG层并且也为所述一个或 多个TEG层提供冷却。通过将传递的热转化成电能从而通过所述一个 或多个TEG层产生电力。

在一个方面，特定TEG层的相反侧可以热绝缘。在另一个方面， 可以使用冷却鳍片从而为所述一个或多个TEG层提供冷却。在一些方 面，可以在催化转化器和消声器之间的位置处联接所述一个或多个 TEG层至所述排气管。在一个方面，可以使用不同夹具电连接TEG层， 所述TEG层联接至所述排气管。在另一个方面，热可以传递至特定TEG 层的一侧，所述一侧与所述特定TEG层的被提供冷却的第二侧相反。 在另一个方面，所述一个或多个TEG层可以使用硅基纳米结构构成。

在另一个实施方式中，公开了一种装置。所述装置包括用于将来 自排气管的热转化成电能的装置。所述装置还包括用于联接热转化装 置至排气管的装置。

在一个方面，所述装置还可以包括用于冷却所述热转化装置的装 置。在另一个方面，所述装置还包括用于从所述排气管拆卸所述热转 化装置的装置。

有利地，本文描述的技术用于如下系统和方法，其中来自发动机 的废气的热可以转化成电能。

附图说明

接下来将参照某些示例性实施例及其所显示的附图详细地描述本 发明的以上和其它特征，在此之后所给附图仅作为显示的方式，因而 对本发明是非限定性的，其中：

图1显示了具有附接的热电发电机(TEG)的用于车辆的示例性 排气系统；

图2显示了用于排气管的示例性TEG系统；