[實用新型]點火線圈的溫差發電冷卻裝置

有效

• 申請號: 201420869050.9
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN204577236U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 茅一春;周夢;王群;謝英杰
• 申請（專利權）人: 聯合汽車電子有限公司
• 主分類號: H01F38/12
• 分類號: H01F38/12;H01F27/08;H02N11/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 殷曉雪

技術領域

本申請涉及一種點火線圈的冷卻裝置，特別是涉及一種利用點火線圈的內外溫差來發電作為能源的冷卻裝置。

背景技術

請參閱圖1a，這是一種現有的點火線圈。車載電源1通常是額定電壓在8～16V之間的低壓直流電源，用來為初級線圈21供電。車載電源1和初級線圈2構成了初級線圈回路，在該初級線圈回路上具有受ECU(電子控制單元)控制的開關3。次級線圈22一端接地，另一端接火花塞4的一個電極，火花塞4的另一個電極接地。次級線圈22和火花塞4構成了次級線圈回路。初級線圈21和次級線圈22均纏繞在鐵芯23上，這三者構成了一個變壓器2。

圖1a所示的點火線圈也可以變形為圖1b的形式，此時的次級線圈22一端接車載電源1，另一端接火花塞4的一個電極，火花塞4的另一個電極接地。車載電源1、次級線圈22和火花塞4構成了次級線圈回路。

上述兩種現有的點火線圈的工作原理為：首先，ECU驅使開關3閉合，車載電源1接通初級線圈21。此時，通過初級線圈的電流(即初級電流)將從零增長到一個穩定值，該穩定值由車載電源1的電壓值和初級線圈21的電阻值所決定。隨著初級電流增長，初級線圈21產生的電磁能量存儲在鐵芯23中。當初級電流達到一定值(該一定值≤穩定值)時，ECU驅使開關3瞬間斷開，初級線圈回路的電場突變造成了初級線圈21的磁場迅速衰減，從而在次級線圈22的兩端感應出高壓電動勢。該高壓電動勢擊穿火花塞4的兩個電極之間的空隙(稱為火花塞4導通)，產生電弧以點火。

現有的點火線圈在正常工作時，內部溫度在170℃左右，外部環境溫度在90℃左右。長期處于高溫環境會縮短點火線圈的使用壽命，增加故障發生幾率。

實用新型內容

本申請所要解決的技術問題是提供一種點火線圈的冷卻裝置，該冷卻裝置的能源來自于點火線圈的內外溫差。

為解決上述技術問題，本申請點火線圈的溫差發電冷卻裝置是在點火線圈的表面貼有熱傳導發電機(thermoelectric?generator，也稱溫差發電片)，在熱傳導發電機的?兩個引腳之間連接有冷卻元件，所述熱傳導發電機的一面接觸點火線圈表面，另一面接觸外界環境，所述熱傳導發電機發電供給所述冷卻元件工作。

進一步地，所述熱傳導發電機是將p型半導體和n型半導體的一端結合，該結合端置于第一溫度中，而p型半導體和n型半導體的另一端置于第二溫度中，第一溫度大于第二溫度，則p型半導體和n型半導體的另一端就會形成電勢差。

進一步地，所述冷卻元件包括風扇、水冷裝置。

進一步地，所述熱傳導發電機由兩種金屬材料接觸形成。

進一步地，所述熱傳導發電機為平面式的。

現有的點火線圈并未回收利用內外溫差所產生的能量，本申請通過熱傳導發電機可以充分回收利用此部分能量，將其轉換為電能用來加強散熱，從而避免了點火線圈發生過熱現象，延長了點火線圈的使用壽命。

附圖說明

圖1a是一種現有的點火線圈的結構示意圖；

圖1b是圖1a的一種變形結構；

圖2是熱傳導發電機的原理示意圖；

圖3是本申請點火線圈的溫差發電冷卻裝置的結構示意圖。

圖中附圖標記說明：

1為車載電源；2為變壓器；21為初級線圈；22為次級線圈；23為鐵芯；3為開關；4為火花塞。?

具體實施方式

熱傳導發電機是運用塞貝克效應(Seebeck?effect)將溫度差直接轉換成電能的一種裝置，大致的轉換效率約為5％～8％。早期的熱傳導發電機通常使用兩種金屬材料接觸形成，如今的熱傳導發電機通常使用p型半導體材料和n型半導體材料接觸形成。

請參閱圖2，這是一種熱傳導發電機的原理示意圖，將p型半導體和n型半導體的一端結合，該結合端置于高溫中(稱為熱端)，而p型半導體和n型半導體的另一端置于低溫中(稱為冷端)，則p型半導體和n型半導體的另一端就會形成電勢差。該電勢差與熱端和冷端的溫度差有關?？商鎿Q地，熱傳導發電機也可不采用半導體PN接面，而采用雙金屬接面。

請參閱圖3，本申請點火線圈的溫差發電冷卻裝置是在點火線圈的表面貼有熱傳導?發電機，在熱傳導發電機的兩個引腳之間連接有冷卻元件。所述熱傳導發電機優選為平面式的，其一面用于接觸熱源，另一面用于接觸冷源。在本申請中，熱源為點火線圈的外表面，冷源為點火線圈外界環境。所述冷卻元件例如為風扇、水冷裝置等。