[發明專利]一種汽車發動機尾氣余熱熱電轉換控制方法

在審

• 申請號: 202011584590.9
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112737413A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 劉剛
• 申請（專利權）人: 理誠動力傳控技術（蘇州）有限公司
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 宮建華

本發明公開了一種汽車發動機尾氣余熱熱電轉換控制方法，涉及熱電轉換技術領域，包括發電機模塊、溫度檢測模塊、溫差發電模塊、輸出儲能模塊以及控制處理模塊，發動機模塊向控制處理模塊發送發動機的狀態信息，溫度檢測模塊將發動機尾氣溫度信息傳輸給控制處理模塊，處理控制模塊控制溫差發電模塊啟動以及輸出儲能模塊的排出和儲存，處理控制模塊向熱電轉換模塊發送轉換控制信息，本發明通過控制處理模塊控制其他模塊，通過溫度監測模塊實時監測發動機尾氣內的溫度，通過在氣壓增強器對尾氣進行增壓或減壓，使得尾氣達到最佳轉換狀態，同時通過隔熱層和絕熱墊片可以減緩裝置內的熱量散去速度，增加轉換效率。

技術領域

本發明屬于熱電轉換技術領域，特別是涉及一種汽車發動機尾氣余熱熱電轉換控制方法。

背景技術

當前，全球約有8億輛汽車，其中絕大部分是普通的燃油內燃機汽車，而燃油在發動機中燃燒產生的熱量并沒有全部變成動能，汽車的動力轉換效率僅40％左右，燃油中有多達60％左右的能量沒有被有效利用，其中發動機排氣所帶走的熱量占燃料燃燒熱量的30％～45％左右，用于冷卻的熱量占30％左右，這些能量絕大部分以余熱的形式散失到空氣中，造成了巨大的能源浪費和嚴重的環境污染。

雖然汽車尾氣余熱溫差發電裝置能回收尾氣中的部分廢熱，但轉換效率不高，只有幾十瓦到幾百瓦不等，投入的成本和回收不成正比，在余熱進行發電的過程中，熱電轉換主要面臨這兩個問題，一：溫差發電的材料決定了熱能在傳遞過程中是否有二次消耗以及熱能在具體轉換為電能的過程中，傳導性是否良好的問題；二：溫差發電材料的連接方法，選擇不同的連接方法，最后進行通電組成的電路產生的電能和在導電過程中消耗的電能與連接方法有著極為重要的關系，這兩點是在溫差發電中需要考慮的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種汽車發動機尾氣余熱熱電轉換控制方法，包括發電機模塊、溫度檢測模塊、溫差發電模塊、輸出儲能模塊以及控制處理模塊；

所述發電機模塊、溫度檢測模塊、溫差發電模塊和輸出儲能模塊均與控制處理模塊連接，所述發動機模塊向控制處理模塊發送發動機的狀態信息，所述溫度檢測模塊將發動機尾氣溫度信息傳輸給控制處理模塊，所述處理控制模塊控制溫差發電模塊啟動以及輸出儲能模塊的排出和儲存，所述處理控制模塊向熱電轉換模塊發送轉換控制信息，所述控制處理模塊向輸出儲能模塊發送輸出和存儲信息，所述輸出儲能將轉換的能量輸出或存儲或轉換到下一級。

優選地，所述發動機模塊包括發動機本體以及固定連接件，所述發動機本體運作產生尾氣，所述固定連接件使得熱電轉換裝置與發動機固定連接。

優選地，所述溫度檢測模塊還包括溫度檢測器以及氣壓調節器，所述溫度檢測器為熱電偶溫度傳感器，所述溫度檢測器設置發動機本體尾氣排放處。

優選地，所述輸出儲能模塊包括控制閥、柔性輸出管以及絕熱墊片，所述絕熱墊片設置于柔性輸出管連接處，所述控制閥設置于柔性輸出管外表面。

優選地，所述熱電轉換模塊包括熱電轉換器、隔熱層以及集熱管，所述集熱管設置于尾氣排放口，所述隔熱層設置于集熱管外表面，所述熱電轉換器設置于集熱管上方，所述氣壓調節器設置于集熱管兩側表面。

優選地，所述控制處理模塊包括處理器、輸入設備和存儲器，所述處理器分別與輸入設備以及存儲器電性連接。

一種汽車發動機尾氣余熱熱電轉換控制方法的控制方法，包括以下步驟：

步驟一：尾氣處理包括熱檢測、熱處理以及熱轉換，汽車的尾氣通過溫度檢測器檢測可以知曉溫度狀況，在集熱管收集，通過氣壓調節器可以對尾氣進行增壓或者減壓操作，使得尾氣狀態達到最佳效果，隔熱層防止熱量散失，通過熱電轉換器使得余熱被轉換為電力；

步驟二：溫度檢測實時監測發動機尾氣狀態，當溫度為達到最佳溫度時，通過氣壓調節器增壓，使得轉換環境達到最佳轉換狀態；當溫度達到最佳狀態時，將轉換信息傳輸給控制處理模塊進行熱電轉換；