[发明专利]一种储能型混合动力汽车能量回收及降噪装置

说明书

一种储能型混合动力汽车能量回收及降噪装置，包括储热系统、热电转换系统、超导热板及消声器；储热系统包括储热箱体、储热材料和导热翅片，储热箱体包裹在消声器的外侧，储热材料填充在储热箱体中，导热翅片置于储热材料中；热电转换系统设置有多组，沿消声器轴心环绕分部在储热箱体表面，每组热电转换系统包括散热翅片、温差发电片，温差发电片的冷热两端分别与相邻的导热翅片和散热翅片贴合；超导热板蒸发段内置于消声器中，冷凝段内置于储热材料中。本发明装置结构紧凑，利用超导热板强热输送能力、高形状适应性以及相变材料高潜热的优势，回收尾气的高品质热量，提高燃油经济性，降低汽车尾气温度，提高消声系统对中低频噪声的消音能力。

技术领域

本发明涉及汽车尾气余热回收领域，具体涉及一种储能型混合动力汽车能量回收及降噪装置。

背景技术

随着时代的发展，人们对汽车的需求变得越来越大，然而汽车行驶所带来的环境污染问题也随之变得越来越严重。石油资源日渐匮乏，发展新能源汽车不仅是国内发展的要求，同时也是国际竞争中重要的筹码。然而，对于纯电动汽车来说，电池及相关技术发展的不完善严重限制了其快速增长，在这种情况下，工程师们对其进行了改良，将电池与传统内燃机相结合，研发出目前备受青睐的混合动力汽车。

混合动力汽车采用发动机和电动机双动力源作为能量源，使得发动机能够在满足整车动力的情况下最大程度工作在高效区域，因此和传统汽车相比大大降低了油耗，相比电动汽车具有续航时间长的特点，在纯电动汽车技术成熟之前成为可靠的过渡产品。但是由于发动机的存在，存在尾气热量损失以及噪声污染，因此在噪声控制以及能量回收等方面具有较高开发潜力。

现阶段的能量回收系统大多是以刹车时产生的制动力作为能量源进行发电，并将电能储存在动力电池中，但是作为汽车的主要动力能源—汽油，在真正使用中仅利用了30％左右，40％左右都跟着汽车尾气消散到大气中，对于尾气能量的余热回收的研究涉及到了流体动力学、声学、传热、振动以及发动机结构和性能等多个学科理论知识，具有一定的复杂性。因此，国内外对如何改善汽车排气系统的性能进行了广泛的研究。目前，根据热电材料的温差发电效应来获取汽车尾气能量的课题已在国内外盛行开展。

发明内容

本发明的目的是提供一种储能型混合动力汽车能量回收及降噪装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种储能型混合动力汽车能量回收及降噪装置，所述装置通过法兰与汽车排气系统相连，所述装置包括储热系统、热电转换系统、超导热板以及消声器；

所述储热系统包括储热箱体、储热材料和导热翅片，所述储热箱体为圆环柱形，包裹在圆柱形消声器的外侧，通过卡槽与消声器外壁径向固定，所述储热材料填充在储热箱体中，所述导热翅片置于所述储热材料中；所述热电转换系统设置有多组，沿消声器轴心环绕分布在所述储热箱体外表面，每组所述热电转换系统包括散热翅片和温差发电片，所述导热翅片与所述散热翅片的个数相同，所述温差发电片的冷热两端分别与相邻的导热翅片和散热翅片贴合，散热翅片另一端位于空气流道中进行散热；所述消声器通过两个分隔壁面分为三个腔体，前两腔为抗性腔，第三腔为阻性腔；所述超导热板包括多个沿消声器轴心环绕分布的分支结构，每个分支机构由连接为一体的蒸发段和冷凝段组成，所述分支机构的蒸发段均内置于消声器中，与消声器腔体中的两个分隔壁面紧密贴合，所述分支机构的冷凝段均内置于储热材料中。

优选的，所述储热材料为中高温复合相变材料，具体可为石蜡、羧酸、熔融盐、金属合金等。

优选的，所述导热翅片、散热翅片的材质均为铝。

优选的，所述分支机构的材质为紫铜。

进一步地，所述温差发电片通过导线连接稳压器，所述稳压器连接汽车的供电电路。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：