[發明專利]一種利用車輛排氣管進行溫差發電的裝置

無效

• 申請號: 200810240422.0
• 申請日: 2008-12-19
• 公開（公告）號: CN101436838A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 李彥;黃琪薇;楊知;徐立珍;陳昌和
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種發電裝置，它利用車輛排氣管產生的高溫與環境溫度之間的溫差通過溫差發電片產生直流電能，屬于新能源或者可再生能源技術領域。

背景技術

車輛是石油能源的主要消耗途徑，隨著世界上石油能源的日益短缺，車輛節能性成為越來越重要的車輛指標。發動機尾氣具有超過600℃的溫度，如果將其直接排放，會造成大量的熱能損失。利用半導體的熱電原理制成的溫差發電片在產生溫差時會有直流電產生，溫差越高，電能越大。車輛排氣管溫差發電裝置具有結構簡單、安裝方便、運行可靠等優點，現有車輛經過少許改動即可安裝使用該裝置。中國實用新型專利CN200997576Y公開了利用汽車排氣溫度的溫差發電裝置，它在排氣管的外壁上設半導體熱電材料，但是它的熱電材料為弧形，生產、安裝要求高且穩定性不好，熱電材料的低溫面散熱性能不佳，所以在實際運行中發電效率不高。

發明內容：

針對現有技術的不足和缺陷，本發明的目的是提供一種利用車輛排氣管進行溫差發電的裝置，使其不僅生產工藝簡單、安裝方便，而且散熱性能好，發電效率較高。

本發明的技術方案如下：

一種利用車輛排氣管進行溫差發電的裝置，該裝置包括車輛排氣管1，排氣管外殼2，溫差發電片3和翅片散熱器4，其特征在于：所述的排氣管外殼2包裹在車輛排氣管1的外面，排氣管外殼2的內表面與車輛排氣管緊密接觸，排氣管外殼的外表面的左側面、右側面和下底面均為平面，所述的溫差發電片3的高溫面分別設置在所述左側面、右側面和下底面上；所述的翅片散熱器4設置在所述溫差發電片3的低溫面；所述設置在排氣管外殼左側面、右側面和下底面上的溫差發電片3相互間用串聯或串并聯方式連接。

本發明的技術特征還在于：所述翅片散熱器與排氣管外殼之間的空隙部分用隔熱材料填充。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及突出性效果：由于本發明所提供的車輛排氣管外殼采用平面結構，避免了使用弧形的溫差發電片，從而使平面溫差發電片接觸面的導熱熱阻減小。本發明所使用的翅片散熱器為溫差發電片的低溫面散熱，在車輛行駛時，翅片散熱器與環境空氣發生強迫對流換熱，傳熱增強，這兩個因素都使得溫差發電效率增加。本發明提供的裝置結構簡單、安裝方便、運行可靠，可以為車輛節省燃料。

附圖說明

圖1為本發明中溫差發電系統截面示意圖。

圖2為本發明中溫差發電系統空間結構示意圖。

圖中：1-車輛排氣管，2-排氣管外殼，3-溫差發電片，4-翅片散熱器，5-隔熱材料。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的原理、工作過程和具體實施方式作進一步的說明。

圖1和圖2分別是本發明提供的利用車輛排氣管進行溫差發電裝置的平面結構示意圖和立體結構示意圖，該裝置包括車輛排氣管1，排氣管外殼2，溫差發電片3，翅片散熱器4，隔熱材料5。排氣管外殼2包裹在車輛排氣管1的外面，接觸緊密使其導熱良好。排氣管外殼2由導熱性能良好的材料制成。排氣管外殼2的外表面的左側面、右側面和下底面均為低粗糙度的平面，在這三個平面均放置溫差發電片3，排氣管外殼平面與溫差發電片3的高溫面相接觸。翅片散熱器4的底部和溫差發電片3的低溫面接觸，翅片散熱器4的翅片布置方向有利與在車輛行駛中氣流流過翅片的各個換熱面。溫差發電片3的高、低溫面均涂上導熱硅脂以增強導熱。

溫差發電片3的數量決定于排氣管溫度分布，溫差發電片3所在點的排氣管工作溫度不能超過溫差發電片3的額定最高溫度。各個溫差發電片3以串聯或并聯等方式連成電路。溫差發電片3在排氣管外殼2和翅片散熱器4之間的空隙加上隔熱材料5，使熱量不易傳遞。

在車輛行駛時，排氣管1排放高溫氣體，而翅片散熱器4因為空氣強迫對流而散熱，使溫差發電片3高溫面與低溫面達到較大的溫差而產生直流電，將直流電通過DC/DC轉換充入車載蓄電池。根據溫差發電片3產生的電能和蓄電池的額定電壓可以用不同的串、并聯方式組合溫差發電片3的電路。