在位置信息，并由时钟模块(9)记录各个信息对应的时间和日期，通过LCD模块(58)进行实时显示，通过Zigbee模块(59)和GPRS模块(60)将各个信息发送给远程监控中心，在相关信号超出设定阈值时通过声光报警电路(5)进行提示报警。2.根据权利要求1所述的四箱结构汽车尾气温差发电系统，其特征在于:所述发动机(14)的排气管通过三元催化器(15)后分为四路分别与第一热交换器(23)?第四热交换器(38)的入口相连，第一热交换器(23)?第四热交换器(38)的出口相连后与消声器(16)相连通往大气;且第一热交换器(23)的上下表面分别与第一低温热电器件组(22)和第二低温热电器件组(24)的热端相连，第一低温热电器件组(22)和第二低温热电器件组(24)的冷端分别与由多列冷却水箱组成的第一多列冷却水箱组(21)和第二多列冷却水箱组(25)相连;第二热交换器(28)的上下表面分别与第三低温热电器件组(27)和第四低温热电器件组(29)的热端相连，第三低温热电器件组(27)和第四低温热电器件组(29)的冷端分别与由多列冷却水箱组成的第三多列冷却水箱组(26)和第四多列冷却水箱组(30)相连；第三热交换器(33)的上下表面分别与第五低温热电器件组(32)和第六低温热电器件组(34)的热端相连，第五低温热电器件组(32)和第六低温热电器件组(34)的冷端分别与由多列冷却水箱组成的第五多列冷却水箱组(31)和第六多列冷却水箱组(35)相连;第四热交换器(38)的上下表面分别与第七低温热电器件组(37)和第八低温热电器件组(39)的热端相连，第七低温热电器件组(37)和第八低温热电器件组(39)的冷端分别与由多列冷却水箱组成的第七多列冷却水箱组(36)和第八多列冷却水箱组(40)相连;第一低温热电器件组(22)?第八低温热电器件组(39)中的每一个低温热电器件组的表面均设置有五行六列的热电器件，所有热电器件进行串联后作为系统的总输出端依次与电流传感器A(17)串联和电压传感器V(IS)并联。3.根据权利要求1或2所述的四箱结构汽车尾气温差发电系统，其特征在于:所述温差发电单元(I)还包括第一散热片管道(11)，第一散热片管道(11)的入口与冷却系统(13)中冷却水的出口相连，第一散热片管道(I I)的出口分为八路，分别对应与第一多列冷却水箱组(21)?第八多列冷却水箱组(40)相连，第一多列冷却水箱组(21)?第八多列冷却水箱组(40)的出口相连后与第二散热片管道(12)的入口相连，第二散热片管道(12)的出口与冷却系统(13)的冷却水入口相连构成冷却水回路;第一多列冷却水箱组(21)?第八多列冷却水箱组(40)中的每一列多列冷却水箱组均由六列冷却水箱构成，六列水箱的公共入口相连构成每一列多列冷却水箱组的冷却水入口，六列水箱的公共出口相连构成每一列多列冷却水箱组的冷却水出口。4.根据权利要求1所述的四箱结构汽车尾气温差发电系统，其特征在于:第一单模块巡检从板(41)和第二单模块巡检从板(42)与第一低温热交换器组(22)的热电器件的电压输出端相连检测它们的电压值，第三单模块巡检从板(43)和第四单模块巡检从板(44)与第二低温热交换器组(24)的热电器件的电压输出端相连检测它们的电压值，第五单模块巡检从板(45)和第六单模块巡检从板(46)与第三低温热交换器组(27)的热电器件的电压输出端相连检测它们的电压值，第七单模块巡检从板(47)和第八单模块巡检从板(48)与第四低温热交换器组(29)的热电器件的电压输出端相连检测它们的电压值，第九单模块巡检从板(49)和第十单模块巡检从板(50)与第五低温热交换器组(32)的热电器件的电压输出端相连检测它们的电压值，第十一单模块巡检从板(51)和第十二单模块巡检从板(52)与第六低温热交换器组(34)的热电器件的电压输出端相连检测它们的电压值，第十三单模块巡检从板(53)和第十四单模块巡检从板(54)与第七低温热交换器组(37)的热电器件的电压输出端相连检测它们的电压值，第十五单模块巡检从板(55)和第十六单模块巡检从板(56)与第八低温热交换器组(39)的热电器件的电压输出端相连检测它们的电压值;第一单模块巡检从板(41)?第十六单模块巡检从板(56)通过CAN总线(19)与巡检主板(20)相连进行通信，巡检主板(20)通过USB/RS485接口与上位机(4)通信并实时显示各个热电器件的电压值和曲线。5.根据权利要求4所述的四箱结构汽车尾气温差发电系统，其特征在于:第一单模块巡检从板(41)?第十六单模块巡检从板(56)中的各个单模块巡检从板均采用十五路多路选择开关与各个热电器件组连续的十五个串联的热电器件相连，再经过差分放大电路和滤波电路后由A/D转换电路进行电压信号采集，通过CAN接口向CAN总线发送经过软件滤波后的十五路单器件电压信息。6.—种四箱结构汽车尾气温差发电系统的监控方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一:电压巡检单元(2)中的第一单模块巡检从板(41)?第十六单模块巡检从板(56)采集它们对应的第一低温热电器件组(22)?第八低温热电器件组(39)中的各个热电器件电压信号并进行软件滤波处理，采用定时方式分时向CAN总线(19)发送数据信息； 步骤二:巡检主板(20)利用CAN总线(19)接收上述信息并进行数据暂存，在一个周期时间内接收完所有热电器件电压信息后计算它们的平均值和标准差信息，利用可选择的USB接口或RS485接口与上位机(4)进行通信，由上位机(4)显示并保存所有热电器件的实时电压、电压平均值和标准差； 步骤三:监控单元(3)中的微处理器MCU(6)利用CAN模块(7)接收来自第一单模块巡检从板(41)?第十六单模块巡检从板(56)采集的各个热电器件电压信息，同时基于时钟模块(9)记录接收到各个电压信对应的时间和日期，基于GPS模块(6)采集汽车及其发动机所在的位置信息并进行暂存，一方面利用LCD模块(58)实时显示这些信息，另一方面通过可选择的GPRS模块(60)和Zigbee模块(59)向远程监控中心发送这些信息； 步骤四:监控单元(3)中的微处理器MCU(6)利用A/D转换模块(10)采集温差发电单元(I)中的输出总电压V(17)和电流A(18)，当电流大于零时，若利用CAN模块(7)接收来自第一单模块巡检(41)?第十六单模块巡检从板(56)采集的部分热电器件电压值为零或者为负值，微处理器MCU(6)记录电压值为零或者为负值的热电器件编号及其出现对应的时间、日期和位置，通过GPRS模块(60)和Zigbee模块(59)发送给远程监控中心，同时还通过I/O模块(57)驱动声光报警电路(5)进行报警提示。
【专利摘要】本发明公开了一种四箱结构汽车尾气温差发电系统及监控方法，系统包括温差发电单元、电压巡检单元和监控单元，温差发电单元利用四个并联结构的热交换器回收发动机尾气废热给各个热电器件提供热端温度，通过散热片管道对发动机自身冷却系统中的冷却水进行预先冷却后控制各个热电器件的冷端温度，从而构建它们的冷热端温差进行发电；电压巡检单元采集各个热电器件的电压，利用上位机进行实时显示；监控单元采集系统的总输出电压和电流，记录汽车所在的位置，接收巡检单元的各个热电模块电压数据，利用GPRS模块和Zigbee模块向远程监控中心发送上述参数和信息。本发明提供了一种清洁、高效、实用、无污染的汽车尾气温差发电系统，具有较广的应用前景。
【IPC分类】G05B19/048, H02N11/00, F01N5/02
【公开号】CN105680727
【申请号】CN201610151399
【发明人】全睿, 周未, 杨光友, 马志艳, 郑拓, 陈学海, 刘虎
【申请人】湖北工业大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月16日