汽车的辅助电源装置制造方法及图纸

本申请提供了一种汽车的辅助电源装置，该装置包括：温差发电模块，安装在热源上，包括温差发电芯片组和输出端子，温差发电芯片组和输出端子电连接，温差发电芯片组包括至少一个温差发电芯片，温差发电芯片的热端与热源接触设置；散热器，安装在温差发电芯片的冷端；蓄电池，与输出端子电连接。该装置使得温差发电芯片的热端和冷端保持一定的温度差进行发电，蓄电池与输出端子电连接，从而将温差发电模块产生的电能存储在蓄电池中，回收利用汽车发动机的废热，采用蓄电池存储电能给车载电气设备供电，减少传统发电机的使用，进而提高发动机的燃油效率，减少有害气体排放。减少有害气体排放。减少有害气体排放。

【技术实现步骤摘要】
汽车的辅助电源装置


[0001]本申请涉及温差发电
，具体而言，涉及一种汽车的辅助电源装置。

技术介绍

[0002]热机是将热能转化为机械能的转换装置，理论上其最大转换效率η＝(Th
‑
Tc)/Th，式中Th表示热机高温端工质气体的的绝对温度，Tc表示热机所处环境的绝对温度，由于实际应用中难以做到Th>>Tc，所以热机效率很难做得很高，其产生的不能用来作功的热量(俗称“废热”)非常可观，而对这些废热通常难以被有效利用，尤其是像汽车这样的移动装置，废热只能随着废气等渠道被直接排放到环境中。
[0003]由于汽车发动机的热效率通常只有30％～45％之间，意味着在内燃机里燃油燃烧释放的热能高达60％不能被利用，散发到环境中被浪费掉。为了充分利用燃油的化学能，人们进行了各种努力，除了不断改进热机性能提高其动力转换效率外，还使用各种技术手段对发动机废热进行回收利用，以期从中获得部分有用能量，从而间接提高燃油转换效率。
[0004]有人提出通过收集发动机废热来对水加热产生水蒸气，然后推动汽轮机发电而获取电能的回收方法。这种方法的缺点是需要消耗水来提供水蒸气，且汽车需要增加额外的水箱、供水管路、蒸气发电机等装置，加大了整车的重量、复杂性和成本，不利于推广。而通过热电效应进行热电转换，把废热直接转换为电能进行回收的方式，看起来更具优势。
[0005]自从1821年德国科学家塞贝克发现温差电现象以来，人们已对温差致电现象进行了近200年的研究，近年来随着一些具有高热电转换系数的热电材料相继被发现，使温差发电技术取得了显著的进步。一些有着较高热电转换效率、具备实用性的半导体温差发电芯片已被制造出来并走向商用，为汽车发动机废热的回收利用开辟了一条新途径。温差发电芯片是一种利用塞贝克效应直接将热能转换为电能的发电器件，将两种不同类型的热电型半导体材料(P型和N型)的一端用导体连接并置于高温环境中，另一端开路并置于低温环境中，这就构成了温差电单体，由于P型半导体里的空穴浓度和N型半导体里的电子浓度会随温度呈梯度分布，导致电子和空穴由高温端向低温端扩散，使得两种半导体在冷端形成电位差，如果分别在冷端引出电极并接上负载形成回路，则回路中就会有电流产生，这就是温差发电的原理。一个实用的温差发电器通常许多温差电单体通过串联或并联组合而成，使用中只要使其冷热端保持一定的温度差就能发电。汽车发动机是一种燃烧燃油并将热能转换机械能输出的装置，通常其产生的有用功不到燃烧燃油生成热能的40％，这意味着有高达60％的燃烧热能被废弃了，这些能量若能回收利用将可间接提高汽车的燃油效率，为节能减排做出贡献，这正是发动机废热回收的意义所在。半导体温差发电芯片具有体积小重量轻无传动零件的特点，易整合到汽车里发挥作用。
[0006]目前温差发电芯片的热电转换效率已达10％左右，已初具实用价值。但是若要获得稳定的电力输出，需要维持其冷热两面的温度差，因此需要对热面持续供热并对冷面进行可靠散热。通常的做法是将温差发电装置放置在发动机的热源附近吸收热量，并在温差电堆冷面的散热器上加装散热风扇，以保证冷端的热量能尽快释放到环境中。由于维持风
扇运转需要消耗一定的电能，从而降低温差电堆的发电效率。

技术实现思路

[0007]本申请的主要目的在于提供一种汽车的辅助电源装置，以解决现有技术中发动机的燃油效率低的问题。
[0008]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种汽车的辅助电源装置，所述装置包括：温差发电模块，安装在热源上，包括温差发电芯片组和输出端子，所述温差发电芯片组和所述输出端子电连接，所述温差发电芯片组包括至少一个温差发电芯片，所述温差发电芯片的热端与所述热源接触设置；散热器，安装在所述温差发电芯片的冷端；蓄电池，与所述输出端子电连接。
[0009]可选地，所述温差发电芯片组包括多个并联连接的温差发电芯片串，所述温差发电芯片串包括多个串联连接的所述温差发电芯片。
[0010]可选地，所述散热器包括多个散热片，多个所述散热片的延伸方向与所述汽车运动产生的空气流动方向相同。
[0011]可选地，所述热源为排气管，所述排气管包括温差发电段，所述温差发电段包括两个平面管壁，所述温差发电芯片的热端与所述平面管壁接触设置。
[0012]可选地，所述热源为发动机散热器，所述温差发电芯片的热端与所述发动机散热器的侧板接触设置。
[0013]可选地，所述温差发电段还包括两个曲面管壁，所述装置包括：隔热棉，位于所述曲面管壁的外表面上，用于阻隔所述曲面管壁的热辐射。
[0014]可选地，所述温差发电模块还包括：导热板，位于所述温差发电芯片的热端和所述热源之间且分别与所述温差发电芯片的热端和所述热源接触设置。
[0015]可选地，所述装置还包括：DC/DC变换电路，分别与所述输出端子和所述蓄电池电连接，用于对所述温差发电模块的输出电压进行调节。
[0016]可选地，所述温差发电模块还包括：支架，位于所述热源和所述散热器之间，用于固定所述温差发电芯片。
[0017]可选地，所述装置还包括：固定件，分别与所述支架和所述热源连接，用于将所述支架固定在所述热源上。
[0018]应用本申请的技术方案，上述汽车的辅助电源装置中，温差发电模块安装在热源上，包括温差发电芯片组和输出端子，温差发电芯片组和输出端子电连接，温差发电芯片组包括至少一个温差发电芯片，温差发电芯片的热端与热源接触设置，散热器安装在温差发电芯片的冷端，使得温差发电芯片的热端和冷端保持一定的温度差进行发电，蓄电池与输出端子电连接，从而将温差发电模块产生的电能存储在蓄电池中，回收利用汽车发动机的废热，采用蓄电池存储电能给车载电气设备供电，减少传统发电机的使用，进而提高发动机的燃油效率，减少有害气体排放。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0020]图1示出了根据本申请的一种实施例的温差发电模块的示意图；
[0021]图2示出了根据本申请的一种实施例的温差发电电路的示意图；
[0022]图3示出了根据本申请的温差发电段与温差发电模块以及散热器的示意图；
[0023]图4示出了根据本申请的温差发电段的与温差发电模块以及散热器的装配示意图；
[0024]图5示出了根据本申请的发动机散热器与温差发电模块以及散热器的示意图；以及
[0025]图6示出了根据本申请的发动机散热器与温差发电模块以及散热器的剖面示意图。
[0026]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0027]01、温差发电段；02、发动机散热器；021、上水箱；022、冷却液入口；023、冷凝管；024、散热片；025、下水箱；026、冷却液出口；027、侧板；10、温差发电模块；11、温差发电芯片组；111本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车的辅助电源装置，其特征在于，所述装置包括：温差发电模块，安装在热源上，包括温差发电芯片组和输出端子，所述温差发电芯片组和所述输出端子电连接，所述温差发电芯片组包括至少一个温差发电芯片，所述温差发电芯片的热端与所述热源接触设置；散热器，安装在所述温差发电芯片的冷端；蓄电池，与所述输出端子电连接，所述热源为排气管，所述排气管包括温差发电段，所述温差发电段包括两个平面管壁，所述温差发电芯片的热端与所述平面管壁接触设置。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温差发电芯片组包括多个并联连接的温差发电芯片串，所述温差发电芯片串包括多个串联连接的所述温差发电芯片。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述散热器包括多个散热片，多个所述散热片的延伸方向与所述汽车运动产生的空气流动方向相同。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热源为发动机散热器，所述温差发电芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫，吴王亮，喻锟，陈慧，蔡惠群，
申请(专利权)人：银隆新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：