[实用新型]一种汽车尾气温差发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车发电系统，更具体的说涉及一种汽车尾气温差发电系统。

背景技术

内燃机汽车工作时，燃料燃烧产生的能量不可能全部转化为动能，据有关资料统计，若将汽车燃油消耗总能设为100%，则只有约30%用于实际驱动汽车；剩余约70%的能量被以各种形式浪费，若对这部分废热加以回收发电，则会大幅提高内燃机的燃料利用效率，有效降低汽车的燃油消耗，减少对环境的污染，带来良好的社会效益和可观的经济效益。

温差发电是直接将余热废热等热能转化为电能的有效方式，具有无运动部件、无噪声、无污染、工作可靠、使用寿命长等优点，近年来得到世界许多国家的高度重视和大量投入。车用发动机余热温差发电技术近几年来发展很快，转换规模可在数百瓦至几千瓦之间，热电发电系统既可以有效的回收发动机废热，减少能源浪费以及排放的有害物质，又可以通过外部电路将所转换的电能储存到车用蓄电池或其他储能设备中，以供汽车电子设备使用，有效的提高了汽车的燃油利用率。

目前，商用车用发动机尾气温差发电系统中温差发电装置通常设置在涡轮增压器后的排气管路上。参见图6，该发动机尾气温差发电系统包括发动机1、发动机冷却水循环控制器3、涡轮增压器2和涡轮旁通气路5，涡轮旁通气路5一端与发动机1的排气口相连接，涡轮旁通气路5另一端与排气管7相连接，涡轮旁通气路5上设置有泄压阀4；涡轮增压器2后的排气管7上设置有温差发电装置6。但是，该种结构中，当发动机1在低速工况下时尾气温度及流量低，使得该温差发电装置6在低速工况下电压/电流的输出不稳定；同时，发动机1排出的尾气流经涡轮增压器2后必然会能量减少、温度下降（比流经涡轮增压器2前下降约200℃），使热电材料的选择局限在中低温区适用的BiTe系，使得该温差发电装置6的发电功率与转化效率较低。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有的汽车发动机尾气温差发电系统中发电功率与转化效率较低、且在低速工况下电压/电流输出不稳定等问题，提供一种汽车尾气温差发电系统。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种汽车尾气温差发电系统，包括发动机、发动机冷却水循环控制器、涡轮增压器和涡轮旁通气路，所述涡轮增压器中的涡轮机进口与发动机的排气口相连接，涡轮增压器中的涡轮机出口与排气管相连接，所述涡轮旁通气路一端与发动机的排气口相连接，涡轮旁通气路另一端与排气管相连接，涡轮旁通气路上设置有泄压阀，所述的涡轮旁通气路上设置有温差发电装置，所述温差发电装置的进气口和出气口分别与涡轮旁通气路相连通，温差发电装置的冷却液进口和冷却液出口分别与发动机冷却水循环控制器的进出水管路相连通。

所述的温差发电装置通过导线与电能转换器相连接，所述的电能转换器通过导线与电能存储器相连接。

所述的温差发电装置包括集热气箱、发电模块和冷却水套，所述的集热端气箱为正方形截面纯铝材质的通心柱体气箱，所述的冷却端水套为纯铝材质的扁平长方体，所述发电模块的热端与集热气箱外表面贴合，发电模块的冷端与冷却水套内端外表面贴合，所述的冷却水套外端外表面上套置有卡箍，所述集热气箱的进气口和出气口分别与涡轮旁通气路相连通，所述冷却水套的进水口和出水口分别与发动机冷却水循环控制器的进出水管路相连通。

所述的发电模块单体共包含126个PN电偶对，各PN电偶按照16行×8列的矩阵排布。

所述发电模块的PN电偶对的电偶臂由PbTe热电材料制作而成。

所述的温差发电装置包括集热器、温差发电片和多个通心棱柱体，所述集热器包括中空的箱体和两端的进气口、出气口，集热器的进气口和出气口分别与涡轮旁通气路相连通，所述多个通心棱柱体排布在集热器的箱体内部，且多个通心棱柱体贯通集热器的箱体两面壳体，多个通心棱柱体的两端分别通过汇集管路与发动机冷却水循环控制器进出水管路相连通，所述的温差发电片设置在通心棱柱体外壳面上，且温差发电片的冷端与通心棱柱体的外壳面相贴合。

所述集热器的箱体与进气口和出气口之间分别设置有导流管。

所述的多个通心棱柱体等间距按矩形阵列排布在集热器的箱体内部。

所述的多个通心棱柱体垂直贯通集热器的箱体两面壳体。

所述通心棱柱体的外壳面上固定有绝热框架，所述的温差发电片固定在绝热框架上。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：