CN102891635A - 一种车用温差发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种车用温差发电装置，其特征在于：其包括半导体温差发电模块和稳压模块；所述半导体温差发电模块高温端设置在汽车内的高温部件处，低温端设置在车内环境温度部件处，其输出电压通过所述稳压模块稳压后对汽车电池充电。本发明充分利用汽车发动机产生的余热给汽车电池充电回收部分损失的能量对节能环保是一个很大的推进。半导体温差发电器件无需化学反应且无机械移动部分，因而具有无噪音、无污染、无磨损、重量轻、使用寿命长等种种优点。十分适合本应用。
Description
技术领域
本发明属于汽车发电技术领域，特别是涉及一种车用温差发电装置。
背景技术
利用固体半导体材料的Seeback效应(热电偶效应)进行余热发电是近几年世界各国进行积极开发和研究的新技术。半导体温差发电可将热能直接转化为电能，即使在只有微小温差存在的情况下也能应用，是适用范围很广的绿色环保型能源，它无需化学反应且无机械移动部分，因而具有无噪音、无污染、无磨损、重量轻、使用寿命长等种种优点。
现代社会汽车保有量快速增加,能源消耗十分严重。汽车发动机产生的大部分热量作为废热被排掉。这些废热通常达到一次能源总量的2/3。由于汽车发动机及尾气排放部分废热无法集中，现有的技术很难再利用不得不被扔掉。本发明将在汽车发动机外壳、散热器外壳及尾气消音器外壳装上半导体发电器件，充分有效地利用这些庞大的废热资源，不仅有着不言而喻的巨大经济价值，也可以减轻对环境污染的负荷，因此还具有巨大的社会效益。
发明内容
本发明目的在于提供一种充分汽车发动机、发动机散热器和发动机尾气排放管上的余热进行发电的车用温差发电装置。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种车用温差发电装置，其特征在于：其包括半导体温差发电模块和稳压模块；所述半导体温差发电模块高温端设置在汽车内的高温部件处，低温端设置在车内环境温度部件处，其输出电压通过所述稳压模块稳压后对汽车电池充电。
其进一步特征在于：所述高温部件为汽车发动机、发动机散热器和或尾气管。
进一步的：所述半导体温差发电模块包括温差发电片和散热片，所述散热片设置在温差发电片背面；所述温差发电片紧贴所述车内高温部件，散热片向外。
优选的：所述稳压模块为LM317的稳压电路。
半导体温差发电模块是根据塞贝克效应制成的，即把两种半导体的接合端置于高温，处于低温环境的另一端就可以得到电动势E：
E = α △T =α (T2-T1)
其中，α为塞贝克系数，其单位为V/K或u V/K，塞贝克系数是由材料本身的电子能带结构决定的，T2为高温端温度，T1为低温端温度。温差△T越大电动势越高。
本发明充分利用汽车发动机产生的余热给汽车电池充电回收部分损失的能量对节能环保是一个很大的推进。半导体温差发电器件无需化学反应且无机械移动部分，因而具有无噪音、无污染、无磨损、重量轻、使用寿命长等种种优点。十分适合本应用。
附图说明
图 1 为本发明示意图。
图 2 为稳压模块电路示意图。
具体实施方式
如图1所示，汽车的发动机1是汽车的动力源泉，通过燃烧来带动传动机构驱动车。发动机内部的燃烧温度一般在摄氏1300以上，所以发动机外壳的温度很高，和外面空气温差很大。非常适合温差发电。汽车的尾气管3直接排放发动机燃烧后的尾气，其温度视发动机转速而变一般也在300度以上也适合温差发电。另外汽车的发动机散热器2的温度也在摄氏100度左右也非常适合温差发电。
本发明利用半导体温差发电组件，组装成适合汽车发动机及发动机散热器的半导体温差发电装置，通过紧固件将温差发电模块固定在发动机和发动机散热器上，温差发电片一面紧贴发动机或散热器，金属散热片朝外。同样利用半导体温差发电组件组装成适合汽车排气管的套管套在排气管外侧组成半导体温差发电装置，温差发电片一面紧贴排气管，金属散热片朝外。
根据温差发电电势公式热源与半导体发电器件的热端面之间以及半导体发电器件的冷端面与空气冷源之间的热传输越有效或者说传热热阻越小，半导体发电器件的冷热端面的温度差就越大，则发电效率越高。为实现半导体发电器件的有效净发电量的最大化，我们不使用额外的主动传热方式利用在汽车开动时通过风冷散热进一步把温差拉大达到温差发电的效果。
因为上述各部分和外界温差不同，所以半导体温差发电组件所产生的电势各不相同。我们可以将通过图2所示的稳压电路来保证输出电压的稳定最后给汽车电池充电。
可采用通用的LM317的稳压电路，其输出电压在1.25V-37V间可调。由于这一技术已经有专利，这里就不在赘述。
Claims (4)
1.一种车用温差发电装置，其特征在于：其包括半导体温差发电模块和稳压模块；所述半导体温差发电模块高温端设置在汽车内的高温部件处，低温端设置在车内环境温度部件处，其输出电压通过所述稳压模块稳压后对汽车电池充电。
2.根据权利要求1所述的车用温差发电装置，其特征在于：所述高温部件为汽车发动机、发动机散热器和或尾气管。
3.根据权利要求1或2所述的车用温差发电装置，其特征在于：所述半导体温差发电模块包括温差发电片和散热片，所述散热片设置在温差发电片背面；所述温差发电片紧贴所述车内高温部件，散热片向外。
4.根据权利要求1所述的车用温差发电装置，其特征在于：所述稳压模块为LM317的稳压电路。
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