CN106812625A - 一种车用冷却水箱温差发电装置 - Google Patents

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赵光明
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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Abstract

本发明公开了一种车用冷却水箱温差发电装置，包括水箱散热片，发动机冷却水箱和水箱散热片之间设有温差电池，温差电池发电给车载蓄电池充电，温差电池与蓄电池之间设有稳压控制电路。本发明可以显著地增加温差电池的数量，充分利用冷却水箱的余热，积小成大，提高余热发电的效率。降低汽车油耗，减少汽车尾气排放。

Description

一种车用冷却水箱温差发电装置
技术领域
本发明属于汽车技术领域，涉及一种车用冷却水箱温差发电装置。
背景技术
汽车燃料中60%的能量没能得到利用，燃料中的绝大部分能量以余热的形式被浪费掉，为了使汽车发动机在最佳温度范围内工作，需要用冷却水将多余的热量及时排放到大气中，水箱的冷却主要有两种方式：1）借助汽车前段的散热片，通过空气自然对流散热；2）水箱温度过高时，启动风扇强制冷却。汽车配有发电机，通过消耗燃油给车载蓄电池充电，因此在水箱冷却过程中不仅是浪费了发动机的余热，而且为了冷却水箱内的水，还要进一步消耗汽车燃料。
温差电池是一种技术成熟并已商品化的产品，温差电池的电压和功率与温差大小成正比，温差电池已成功应用于汽车尾气的余热发电，其基本思路是利用高温尾气与大气之间的较大温差产生较大电压，然而由于尾气在排放过程中会快速降温，这部分具有较高温度的表面积较小，在实际应用中限制了温差电池的数量。本发明提出一种新的思路，利用汽车水箱与大气之间的温差发电，由于水箱能够提供较大的表面积，可以显著增加温差电池的数量，通过电路的串联和并联，增加温差电池发电的电压和功率。
目前已利用汽车尾气的高温温差发电，汽车尾气的温度高达800~1300K，温差越大，越有助于获得较大的功率，现在的应用正是基于这一思路。然而，由于尾气温度会快速下降，真正高温的区域面积是有限的，而发动机工作时产生的大量余热是通过冷却水排放的，这部分热能没有得到利用，且为了使冷却水箱降温风扇工作还需消耗蓄电池的电能和燃料。本发明提出的冷却水箱温差发电整体结构简单、无运动部件、无工作噪声、无污染、无震颤。
发明内容
为解决本发明提出的技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种车用冷却水箱温差发电装置，包括水箱散热片，所述水箱散热片的底面设有温差电池，所述温差电池固定在汽车发动机冷却水箱的水箱壁上，温差电池的底面与水箱壁紧密贴合。
进一步的改进，所述温差电池通过导线连接有稳压控制电路，稳压电路通过导线连接有蓄电池。
进一步的改进，其特征在于，所述蓄电池为12V或24V车载蓄电池。
进一步的改进，所述温差电池通过螺栓被固定在水箱散热片与汽车发动机冷却水箱壁之间，温差电池与水箱壁以及散热片的接触面上涂覆有导热胶。
进一步的改进，所述温差电池为Bi2Te3及其固溶体材料制成。
本发明的有益效果包括：本发明可以显著地增加温差电池的数量，充分利用冷却水箱的余热，积小成大，提高余热发电的效率。降低汽车油耗，减少汽车尾气排放。
现有的车载发电机是需要消耗燃料的，冷却水箱温差发电可以代替现有的车载发电机，减低汽车油耗，减少排放污染。尤其适用于混合动力车，混合动力车配有大量蓄电池，目前其充电依赖车载发电机，用冷却水箱温差发电对其蓄电池组充电，可进一步降低混合动力车的油耗、减少污染。
附图说明
图1为本发明装置示意图；
图中，1为冷却水箱的水箱壁，2为温差电池，3为水箱散热片，4为导线。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
如图1所示，一种车用冷却水箱温差发电装置，包括水箱散热片3，所述水箱散热片3的底面设有温差电池2，所述温差电池2被固定在汽车发动机冷却水箱的水箱壁1和散热片3之间，温差电池2与水箱壁1以及散热片3紧密贴合。温差电池通过导线连接有稳压控制电路，稳压电路通过导线连接有蓄电池。蓄电池可选用12V或24V车载蓄电池。
本发电装置安装时，通过螺栓将温差电池夹紧并固定在水箱散热片与汽车发动机冷却水箱之间，温差电池2与水箱壁1以及散热片3的接触面上涂覆有导热胶。本发电装置也可以采用其他形式进行安装固定。只要保持温差电池2与水箱壁1和散热片3紧密贴合即可。
所述温差电池可根据需要选用Bi2Te3及其固溶体材料制成。
如图所示，本装置工作时，水箱壁1表面作为温差电池2的热端，与自然对流空气接触的水箱散热片3作为温差电池的冷端，图中空气对流的方向垂直于纸面。温差电池2通过导线连接有稳压控制电路，主要用于稳定电压，当电压超过蓄电池充电所需的电压后，给蓄电池充电。
温差电池产生的电压和功率与水箱表面温度和大气温度之间的温差有关，这个温差越大，温差电池提供的电压和功率也越大。在冷车启动时，特别是冬天较低气温下，冷却水箱的温度较低，随着发动机工作时间的延长，冷却水的温度会逐步提高，表现为温差电池输出的电压和功率也是逐步增加的，即温差电池提供的电压是不稳定的，这就需要用稳压控制电路稳定电压。

Claims (5)

1.一种车用冷却水箱温差发电装置，包括水箱散热片，其特征在于，所述水箱散热片的底面设有温差电池，所述温差电池固定在汽车发动机冷却水箱的水箱壁上，温差电池的底面与水箱壁紧密贴合。
2.如权利要求1所述的一种车用冷却水箱温差发电装置，其特征在于，所述温差电池通过导线连接有稳压控制电路，稳压电路通过导线连接有蓄电池。
3.如权利要求1所述的一种车用冷却水箱温差发电装置，其特征在于，所述蓄电池为12V或24V车载蓄电池。
4.如权利要求1所述的一种车用冷却水箱温差发电装置，其特征在于，所述温差电池通过螺栓固定在水箱散热片与汽车发动机冷却水箱之间，温差电池与水箱壁以及散热片的接触面上涂覆有导热胶。
5.如权利要求1所述的一种车用冷却水箱温差发电装置，其特征在于，所述温差电池为Bi2Te3及其固溶体材料制成。
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