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CN105604661A - 一种汽车排气管余热发电装置 - Google Patents

一种汽车排气管余热发电装置 Download PDF

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CN105604661A CN201610126872.1A CN201610126872A CN105604661A CN 105604661 A CN105604661 A CN 105604661A CN 201610126872 A CN201610126872 A CN 201610126872A CN 105604661 A CN105604661 A CN 105604661A
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heat
power generation
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王世学
张静静
谢添玺
高明
张志刚
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Tianjin University
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Tianjin University
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Abstract

本发明公开了一种汽车排气管余热发电装置，包括排气管套，所述排气管套采用剖分结构，设有上盖和底座，所述底座的横截面积比所述上盖的横截面积大，所述底座的横截面上部是矩形下部是倒梯形，所述底座设有导热本体和保温外壳，所述导热本体的内侧与排气管的外表面紧邻，所述导热本体的外侧与温差发电片的高温面紧邻，在所述温差发电片的低温面上设有散热装置，在所述温差发电片的周围设有绝热环，所述绝热环夹装在所述保温外壳和所述散热装置之间。本发明可以根据需要选择与汽车上的蓄电池和/或电动涡轮增压器连接，既可以实时利用温差发电器发出的电能，也可以蓄能。并且结构简单、安装方便、发电效率高。

Description

一种汽车排气管余热发电装置
技术领域
本发明涉及节能减排技术领域，特别是一种采用半导体温差发电对汽车排气管废热进行循环再利用的节能装置。
背景技术
随着汽车数量的增加,车辆消耗的能源与日俱增,车辆的节能也越来越受关注。对于汽车中的内燃机,燃油中60％左右的能量没有得到有效利用,绝大部分以废气的形式排放到大气中,造成了巨大的经济损失和严重的环境污染。汽车在运行的过程中，汽车排气管温度可达600-800℃，依据半导体的热电原理，可以将废气余热转化为电能，具有良好的经济和社会效益。
温差发电是一种新型的发电方式，利用塞贝克效应将热能直接转换为电能。所谓塞贝克效应，是将导体(或半导体)A和B的两端相互紧密接触组成环路，若在两联接处保持不同温度T1与T2，则在环路中将由于温度差而产生温差电动势。一般来说温差发电器的效率主要由组成材料和高低温端的温差所决定，为达到较好的工作状况,需要进一步研究最佳发电性能与冷热端温差之间的关系,选择合适的工作温度使发电器件最大效率地发挥其功效。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种汽车排气管余热发电装置,该装置能够最大效率地利用汽车排气管的余热发电。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种汽车排气管余热发电装置，包括排气管套，所述排气管套采用剖分结构，设有上盖和底座，所述底座的横截面积比所述上盖的横截面积大，所述底座的横截面上部是矩形下部是倒梯形，所述底座设有导热本体和保温外壳，所述导热本体的内侧与排气管的外表面紧邻，所述导热本体的外侧与温差发电片的高温面紧邻，在所述温差发电片的低温面上设有散热装置，在所述温差发电片的周围设有绝热环，所述绝热环夹装在所述保温外壳和所述散热装置之间。
所述绝热环固定在所述散热装置上。
所述散热装置采用翅式散热片，所述翅式散热片的面积大于所述发电片的面积。
所述翅式散热片的上下面均设有翅片，所述翅片设有斜度。
本发明具有的优点和积极效果是：通过使排气管套的底座采用倒梯形结构，使温差发电片的热端与导热本体的接触面积较小，提高了温差发电片的热端热流密度和温度均匀性；通过采用与温差发电片冷端小面积接触、大面积散热的翅式散热片，加快了温差发电片的散热，降低了温差发电片的冷端温度。温差发电片热端热流密度大、温度均匀，冷端散热面积大，使温差发电片冷热端温差较大，提高了热电转换效率；排气管套采用分体结构，且上盖体积较小，不仅便于排气管套与排气管紧密结合，提高转换效率，而且减小了排气管套所占空间，使排气管套的安装更加方便；采用在绝热环中设有温差发电片线路的结构，便于热传输。本发明可以根据需要选择与汽车上的蓄电池和/或电动涡轮增压器连接，既可以实时利用温差发电器发出的电能，也可以蓄能。综上所述，本发明结构简单、安装方便、发电效率高。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图；
图2为本发明去除翅式散热片后的空间结构示意图；
图3为本发明的翅式散热片空间结构示意图。
图中：1、排气管，2、上盖，3、导热本体，4、温差发电片，5、绝热环，6、翅式散热片，7、保温外壳，8、螺钉，9、安装孔。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1～图3，一种汽车排气管余热发电装置，包括排气管套，所述排气管套采用剖分结构，设有上盖2和底座，所述底座的横截面积比所述上盖的横截面积大，所述底座的横截面上部是矩形下部是倒梯形，所述底座设有导热本体3和保温外壳7，所述导热本体3的内侧与排气管1的外表面紧邻，所述导热本体3的外侧与温差发电片4的高温面紧邻，在所述温差发电片4的低温面上设有散热装置；在所述温差发电片4的周围设有绝热环5，所述绝热环5夹装在所述保温外壳7和所述散热装置之间。
在本实施例中，所述绝热环5固定在所述散热装置上。所述散热装置采用翅式散热片6，所述翅式散热片6的面积大于所述发电片4的面积。所述翅式散热片6的上下面均设有翅片，所述翅片设有斜度，便于铸造生产。安装时应使翅式散热片的翅片方向与车辆行驶方向一致，有助于车辆行驶中气流流过翅片的各个换热面。在本实施例中，所述上盖2和所述底座采用螺钉8连接。在所述翅式散热片6上设有安装孔9。
本发明的工作原理为：半导体发电装置的效率与热电模块两端温差有关。两端温差越大，发电效率越高。因此本发明将导热本体的一端与排气管道大面积紧密接触，将导热本体的另一端与温差发电片的热端紧密结合，且两者的接触面积较小；温差发电片的冷端与翅式散热片紧密接触，翅式散热片与空气的接触面积较大，能够快速地与空气发生对流将热量散出。温差发电片热端接触面积小、热流密度大、温度均匀性好，冷端散热面积大，温差发电片两端的温差较大，热电转换效率高。
本发明应用时，温差发电片4的规格和数量应当依据汽车排气管1的尺寸和温度来确定，且以串联或并联等方式连成电路。在汽车行驶时，汽车排气管1排放大量的高温气体，热量通过高导热材料传导给发电片热端。由于排气管套底座采用上大下小的倒梯形结构，使发电片热端热流密度大、温度均匀。因空气强迫对流，翅式散热片散出大量热量，使温差发电片4高温面与低温面达到较大的温差而产生直流电。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种汽车排气管余热发电装置，其特征在于，包括排气管套，所述排气管套采用剖分结构，设有上盖和底座，所述底座的横截面积比所述上盖的横截面积大，所述底座的横截面上部是矩形下部是倒梯形，所述底座设有导热本体和保温外壳，所述导热本体的内侧与排气管的外表面紧邻，所述导热本体的外侧与温差发电片的高温面紧邻，在所述温差发电片的低温面上设有散热装置，在所述温差发电片的周围设有绝热环，所述绝热环夹装在所述保温外壳和所述散热装置之间。
2.根据权利要求1所述的汽车排气管余热发电装置，其特征在于，所述绝热环固定在所述散热装置上。
3.根据权利要求1所述的汽车排气管余热发电装置，其特征在于，所述散热装置采用翅式散热片，所述翅式散热片的面积大于所述发电片的面积。
4.根据权利要求3所述的汽车排气管余热发电装置，其特征在于，所述翅式散热片的上下面均设有翅片，所述翅片设有斜度。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105928376A (zh) * 2016-06-12 2016-09-07 上海电力学院 一种基于温差发电的余热回收系统
CN106253752A (zh) * 2016-09-13 2016-12-21 天津大学 一种具有独立电源的移动车辆报警装置
CN106329998A (zh) * 2016-09-13 2017-01-11 天津大学 一种采用相变材料的汽车尾气余热温差发电装置
CN106837493A (zh) * 2016-08-27 2017-06-13 东莞市美谷电子科技有限公司 一种温差发电片供电的车载gps系统
CN107334440A (zh) * 2017-03-16 2017-11-10 宁波方太厨具有限公司 能加速干燥的清洗机
CN107642399A (zh) * 2017-09-06 2018-01-30 哈尔滨工程大学 柴油机废气余热发电风扇增压防喘振系统
CN107642400A (zh) * 2017-09-06 2018-01-30 哈尔滨工程大学 柴油机废气余热发电风扇增压系统
CN112140830A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 长城汽车股份有限公司 一种能量回馈装置、车辆空调系统、车辆及控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2667796Y (zh) * 2003-12-22 2004-12-29 中国电子科技集团公司第十八研究所 为输油管监测报警装置供电的温差电装置
KR20050005260A (ko) * 2003-07-01 2005-01-13 주식회사 브로스아이엔씨 절전형 진공단열식 열전모듈 유닛
JP2007165560A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Mazda Motor Corp 排熱発電装置
CN101436838A (zh) * 2008-12-19 2009-05-20 清华大学 一种利用车辆排气管进行温差发电的装置
CN201277082Y (zh) * 2008-11-03 2009-07-22 厦门大学 温差发电型汽车节能减排器
CN101562415A (zh) * 2009-05-26 2009-10-21 广东富信电子科技有限公司 发电装置
CN205400867U (zh) * 2016-03-07 2016-07-27 天津大学 一种汽车排气管余热发电装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050005260A (ko) * 2003-07-01 2005-01-13 주식회사 브로스아이엔씨 절전형 진공단열식 열전모듈 유닛
CN2667796Y (zh) * 2003-12-22 2004-12-29 中国电子科技集团公司第十八研究所 为输油管监测报警装置供电的温差电装置
JP2007165560A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Mazda Motor Corp 排熱発電装置
CN201277082Y (zh) * 2008-11-03 2009-07-22 厦门大学 温差发电型汽车节能减排器
CN101436838A (zh) * 2008-12-19 2009-05-20 清华大学 一种利用车辆排气管进行温差发电的装置
CN101562415A (zh) * 2009-05-26 2009-10-21 广东富信电子科技有限公司 发电装置
CN205400867U (zh) * 2016-03-07 2016-07-27 天津大学 一种汽车排气管余热发电装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105928376A (zh) * 2016-06-12 2016-09-07 上海电力学院 一种基于温差发电的余热回收系统
CN106837493A (zh) * 2016-08-27 2017-06-13 东莞市美谷电子科技有限公司 一种温差发电片供电的车载gps系统
CN106253752A (zh) * 2016-09-13 2016-12-21 天津大学 一种具有独立电源的移动车辆报警装置
CN106329998A (zh) * 2016-09-13 2017-01-11 天津大学 一种采用相变材料的汽车尾气余热温差发电装置
CN107334440A (zh) * 2017-03-16 2017-11-10 宁波方太厨具有限公司 能加速干燥的清洗机
CN107334440B (zh) * 2017-03-16 2023-08-18 宁波方太厨具有限公司 能加速干燥的清洗机
CN107642399A (zh) * 2017-09-06 2018-01-30 哈尔滨工程大学 柴油机废气余热发电风扇增压防喘振系统
CN107642400A (zh) * 2017-09-06 2018-01-30 哈尔滨工程大学 柴油机废气余热发电风扇增压系统
CN112140830A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 长城汽车股份有限公司 一种能量回馈装置、车辆空调系统、车辆及控制方法

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