[发明专利]一种同时利用中低温热电器件的汽车尾气温差发电装置

权利要求书

1.一种同时利用中低温热电器件的汽车尾气温差发电装置，包括热电转换单元、电力变换单元和监控单元,其特征在于：所述热电转换单元包括发动机、冷却系统、三元催化器、第一热交换器、第一中温热电器件组、第二中温热电器件组、第一多列冷却水箱组、第二多列冷却水箱组、第二热交换器、第一低温热电器件组、第二低温热电器件组、第三多列冷却水箱组、第四多列冷却水箱组、第一散热器、第二散热器、进水口温度传感器T1、出水口温度传感器T2、消声器；

所述电力变换单元包括电压传感器V1、电流传感器A1、电压传感器V2、电流传感器A2、第一DC/DC、第二DC/DC、电压传感器V3、电流传感器A3、车载电器、蓄电池、管理单元；

所述监控单元包括电源模块、CAN模块、A/D转换模块、GPRS模块、Zigbee模块、LCD模块、时钟模块、D/A输出模块、I/O输出模块、声光报警电路、SCI模块、微控制器MCU、工控机；

热电转换单元的发动机尾气经过三元催化器后依次与第一和第二热交换器相连进行热交换，两个中温热电器件组和两个低温热电器件组的热端分别与第一和第二热交换器上下表面紧密相连吸收尾气废热，两个中温热电器件组和两个低温热电器件组的冷端分别与四个多列冷却水箱组相连进行冷却从而构建温差进行发电，低温热电器件组和中温热电器件组的直流输出端分别与第一和第二DC/DC的输入端相连对其输出电压和电流进行变换，第一和第二DC/DC的输出端并联后分别与蓄电池和车载电器相连，根据蓄电池SOC和车载电器的功率需求给蓄电池充电或给车载电器供电，监控单元监测整个系统的各种参数和状态，向上位机或远程监控中心发送这些信息，并控制热电转换单元和电力变换单元中相关执行部件的工作状态。

2.如权利要求1所述的一种同时利用中低温热电器件的汽车尾气温差发电装置，其特征在于：所述热电转换单元中，发动机的尾气出口经过三元催化器之后依次与第一热交换器、第二热交换器和消声器相连通往大气；第一热交换器的上下表面分别与第一中温热电器件组和第二中温热电器件组的热端相连，第一中温热电器件组和第二中温热电器件组中的多个热电器件其冷端分别与第一多列冷却水箱组和第二多列冷却水箱组相连；第二热交换器的上下表面分别与第一低温热电器件组和第二低温热电器件组的热端相连，第一低温热电器件组和第二低温热电器件组中的多个热电器件其冷端分别与第三多列冷却水箱组和第四多列冷却水箱组相连；冷却系统的冷却水出口依次经过第一散热器和温度传感器T1后分为两个支路，其中一个支路通过管道依次与第三多列冷却水箱组中的单列冷却水箱3_1～3_n以及第一多列冷却水箱组中的单列冷却水箱1_1～1_n的入口相连，另一个支路依次与第四多列冷却水箱组中的单列冷却水箱4_1～4_n以及第二多列冷却水箱组中的单列冷却水箱2_1～2_n的入口相连，第一多列冷却水箱组中的单列冷却水箱1_1～1_n、第二多列冷却水箱组中的单列冷却水箱2_1～2_n、第三多列冷却水箱组中的单列冷却水箱3_1～3_n以及第四多列冷却水箱组中的单列冷却水箱4_1～4_n的出口通过管道相连后依次与温度传感器T2和第二散热器的入口相连；第二散热器的出口通过管道与冷却系统的入口相连构成热电转换单元中低温热电器件组的冷却回路；第一中温热电器件组和第二中温热电器件组进行串联作为热电转换单元的第一级总输出，第一低温热电器件组和第二低温热电器件组进行串联作为热电转换单元的第二级总输出。

3.如权利要求1所述的一种同时利用中低温热电器件的汽车尾气温差发电装置,其特征在于：所述电力变换单元中，第一中温热电器件组和第二中温热电器件组串联后的总输出端与电压传感器V1并联后与电流传感器A1串联，然后与第一DC/DC的输入端相连；第一低温热电器件组和第二低温热电器件组串联后的总输出端与电压传感器V2并联后与电流传感器A2串联，然后与第二DC/DC的输入端相连；第一DC/DC的输出端和第二DC/DC的输出端并联后作为热电转换单元的总输出端，热电转换单元的总输出端的正极通过串联电流传感器A3后与蓄电池的正极相连，热电转换单元的总输出端的负极直接与蓄电池的负极相连，热电转换单元的总输出端与电压传感器V3并联后与车载电器相连；蓄电池通过数据线与管理单元相连。