基于温差发电片供电的汽车尾气净化装置

1.本实用新型属于尾气净化领域，具体涉及基于温差发电片供电的汽车尾气净化装置。


背景技术：

2.现在的尾气净化装置一般采用汽车的发动机和电瓶供电，这种运行方式能耗较高，如果能充分回收利用排气能量作为尾气净化装置的供电机构，将有助于改善燃油经济性，节约石油资源，减少温室气体排放，带来巨大的社会效率和经济效益。
3.因此，针对上述汽车尾气余热无法有效利用到尾气净化系统中，存在经济损失和环境污染的情况，通过对汽车尾气余热发电、负离子体尾气净化技术的深入研究，提出利用温差发电装置回收汽车尾气的余热并将余热转化成电能的设计方案。将余热转换电能供给负离子发生器或储存在蓄电池中，实现汽车尾气自动净化和汽车节能减排的目的。


技术实现要素：

4.(1)要解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供基于温差发电片供电的汽车尾气净化装置，该汽车尾气净化装置旨在解决现在的汽车尾气余热无法有效利用到尾气净化系统中的技术问题。
6.(2)技术方案
7.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样基于温差发电片供电的汽车尾气净化装置，该汽车尾气净化装置包括具有平面结构的异形排气管、设置于所述排气管一侧的冷却水槽、设置于所述排气管一侧的dc-dc稳压器，所述排气管上端粘结安装有温差发电片，所述排气管上端通过螺栓安装有水冷交换器，所述冷却水槽内侧安装有水泵，所述排气管一侧设置有负离子发生器。
8.使用本技术方案的基于温差发电片供电的汽车尾气净化装置时，汽车尾气余热发电装置主要由温差发电片、水冷交换器、水泵、冷却水槽，和排气管等构成，尾气净化系统由dc-dc稳压器、负离子发生器等构成，温差电池布置在废气通道和冷却通道之间，利用温差发电片两端的温度差发电。温差发电片输出的汽车尾气余热转换的电能通过dc-dc稳压器得到12v供电电源，给汽车尾气净化装置，即负离子发生器提供供电电源，负离子发生器在排气管中产生负离子，在在静电力的作用下负离子附着于颗粒物表面，然后颗粒物之间在静电吸附作用下相互聚集，最后颗粒物聚集而成的大颗粒在重力作用下沉降完成净化。
9.进一步的，所述温差发电片通过线缆与所述dc-dc稳压器连接，所述水冷交换器通过管道分别于所述冷却水槽和所述水泵连接，温差发电片在排气管上安装有组，通过冷热端温度差的变化进行发电，其产生的电压能使dc/dc变换器更快地稳压升压到12v。
10.进一步的，所述排气管一端安装有进气口，所述排气管另一端安装有出气口，所述进气口安装有与汽车尾气发生机构相连的尾气通道，汽车行驶过程中产生的尾气携带大量
余热经过尾气通道、进气口进入排气管中等待净化，净化后的气体从出气口排出。
11.进一步的，所述温差发电片包括p、n两种不同类型的半导体热电材料和串联半导体热电材料的铜片，当温差发电片pn节高温端和低温端之间存在温差时，其两端会产生电动势u，生成电流并提供给负离子发生器运行。
12.进一步的，所述dc-dc稳压器包括稳压芯片和变换器，所述dc-dc稳压器通过线缆与所述负离子发生器连接，汽车行驶过程需要频繁换挡，造成尾气温度的反复波动，使用具有稳压芯片的dc-dc稳压器，如linear/凌特公司型号为ltc1871的稳压器，稳定输出12v直流电。
13.进一步的，所述负离子发生器包括静电发生器和颗粒沉降收集机构，所述负离子发生器的负离子输出机构设置于所述排气管内侧，负离子发生器可以将尾气中的颗粒物pm和臭味气体通过吸附并相互聚集，最后聚集成的大颗粒在重力作用下沉降。
14.(3)有益效果
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的基于温差发电片供电的汽车尾气净化装置采用由温差发电电池、水冷交换器、水泵、水槽等构成的汽车尾气余热发电装置，由dc-dc稳压器、负离子净化器等构成的尾气净化系统，将汽车排气管尾气废热转化为电能供汽车再利用，对尾气净化，最终得到很好的减排效果，节省了油耗、降低有害物质的排放，同时也减轻了用户的用车成本，实现了“能源－废热－能源”的绿色循环。
附图说明
16.图1为本实用新型基于温差发电片供电的汽车尾气净化装置具体实施方式的组装结构示意图；
17.图2为本实用新型基于温差发电片供电的汽车尾气净化装置具体实施方式的正面结构示意图；
18.图3为本实用新型基于温差发电片供电的汽车尾气净化装置具体实施方式的侧面结构示意图。
19.附图中的标记为：1、排气管；2、温差发电片；3、水冷交换器；4、冷却水槽；5、水泵；6、dc-dc稳压器；7、负离子发生器；8、进气口；9、尾气通道；10、出气口。
具体实施方式
20.本具体实施方式是用于基于温差发电片供电的汽车尾气净化装置，其组装结构示意图如图1所示，正面结构示意图如图2所示，侧面结构示意图如图3所示，该汽车尾气净化装置包括具有平面结构的异形排气管1、设置于排气管1一侧的冷却水槽4、设置于排气管1一侧的dc-dc稳压器6，排气管1上端粘结安装有温差发电片2，排气管1上端通过螺栓安装有水冷交换器3，冷却水槽4内侧安装有水泵5，排气管1一侧设置有负离子发生器7。
21.针对本具体实施方式，温差发电技术主要是三个基本效应：塞贝克效应、珀尔帖效应和汤姆逊效应，(1)塞贝克效应：两个不同导体(或半导体)两端相连，组成一回路，当两个接头处在不同温度时，在回路中有电动势产生的现象；(2)珀尔帖效应：有电流通过由两种不同材料组成的回路时，在两种材料的接头处会发生吸热或放热的现象；(3)汤姆逊效应：电流流过存在温度梯度的导体(或半导体)时，除焦耳热外，还会产生附加的吸热或放热的
现象。
22.其中，温差发电片2通过线缆与dc-dc稳压器6连接，水冷交换器3通过管道分别于冷却水槽4和水泵5连接，排气管1一端安装有进气口8，排气管1另一端安装有出气口10，进气口8安装有与汽车尾气发生机构相连的尾气通道9，温差发电片2在排气管1上安装有10组，通过冷热端温度差的变化进行发电，其产生的电压能使dc/dc变换器更快地稳压升压到12v，汽车行驶过程中产生的尾气携带大量余热经过尾气通道9、进气口8进入排气管1中等待净化，净化后的气体从出气口10排出。
23.同时，温差发电片2包括p、n两种不同类型的半导体热电材料和串联半导体热电材料的铜片，dc-dc稳压器6包括稳压芯片和变换器，dc-dc稳压器6通过线缆与负离子发生器7连接，负离子发生器7包括静电发生器和颗粒沉降收集机构，负离子发生器7的负离子输出机构设置于排气管1内侧，当温差发电片2pn节高温端和低温端之间存在温差时，其两端会产生电动势u，生成电流并提供给负离子发生器7运行，汽车行驶过程需要频繁换挡，造成尾气温度的反复波动，使用具有稳压芯片的dc-dc稳压器6，如linear/凌特公司型号为ltc1871的稳压器，稳定输出12v直流电，负离子发生器7可以将尾气中的颗粒物pm和臭味气体通过吸附并相互聚集，最后聚集成的大颗粒在重力作用下沉降。
24.使用本技术方案的基于温差发电片供电的汽车尾气净化装置时，汽车尾气余热发电装置主要由温差发电片2、水冷交换器3、水泵5、冷却水槽4，和排气管1等构成，尾气净化系统由dc-dc稳压器6、负离子发生器7等构成，温差电池布置在废气通道和冷却通道之间，利用温差发电片2两端的温度差发电。温差发电片2输出的汽车尾气余热转换的电能通过dc-dc稳压器6得到12v供电电源，给汽车尾气净化装置，即负离子发生器7提供供电电源，负离子发生器7在排气管1中产生负离子，在在静电力的作用下负离子附着于颗粒物表面，然后颗粒物之间在静电吸附作用下相互聚集，最后颗粒物聚集而成的大颗粒在重力作用下沉降完成净化。