专利名称：混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电系统，具体说涉及一种利用混合动力汽车发动机尾气进行发电的系统。
背景技术：
混合动力汽车是指汽车同时装备两种动力来源，即热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(蓄电池与电动机)的汽车。通过在混合动力汽车上使用电机， 使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而使发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。这两种动力来源通过变速机构来进行转换，小负荷时，由蓄电池驱动电动机工作，大负荷时自动转换成发动机工作，如车辆启动、停止、低速或怠速时，由电动机工作，高速时则启用发动机工作，这样可以降低发动机的油耗，也减少了废气中的热量排放。但目前，混合动力汽车电动机的蓄电池需要对其进行及时充电，如果电池没有足够的电量，就局限了混合动力汽车的行驶距离，电池的电量耗完后，如果附近没有充电站那就必须全额依赖发动机工作，已设定的混合动力节能减排装置也失去作用，即使有充电站，充电时间也较长，效率也低，那么如何解决混合动力汽车在行驶距离上有限制的问题，也就是如何保证电动机的蓄电池始终有充足的电量成为时下最需要及时解决的难题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统，该系统可以将发动机排放的尾气由热能转化成电能为电机的蓄电池供电，在吸收发动机尾气热量的同时还能储备高倍热量，在充电不足的情况下或是蓄电池耗尽时可以为蓄电池延时
{共 O为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统，包括发动机和电机，电机的动力源为蓄电池，发动机的排气支管通过连接管与消音器相连，连接管上串联设有热发电装置，所述的热发电装置包括集热管与热发电器，集热管设有进气口与出气口，且集热管的进气口与出气口分别与连接管相连通，热发电器上设有热发电模块与热相变材料模块，热发电模块的电能输出端与蓄电池相连。本实用新型的集热管与热发电器为整体结构，热发电器套设在集热管外部，且集热管的两端位于热发电器的外部。本实用新型的集热管与热发电器为分体结构，集热管与热发电器之间设有超导热管延长管，超导热管延长管的两端封闭且超导热管延长管内设有超导液体，超导热管延长管的两端分别与集热管与热发电器相连，超导热管延长管与热发电器相连的一端高于超导热管延长管与集热管相连的一端。本实用新型的热发电器的表面设有容纳热发电模块的凹部，热发电模块与凹部构成插接配合，热发电器的内部为空腔结构，热发电器的内部空腔中设有热传导介质和热相变材料模块。本实用新型的集热管的管腔内按其长度方向依次设有若干超导热管，超导热管为封闭的V型管或U型管，超导热管的热传导端悬伸至集热管外且位于热发电器内部空腔中， 超导热管的热传导端位于热发电器表面凹部的避让处，超导热管的底部设有超导液体。本实用新型的超导热管的底部用连管相互连通。本实用新型的热传导介质为抗冻液体或气体。本实用新型的热发电装置与车身固连。本实用新型的超导热管延长管的两端分别延伸至集热管和热发电器的内部，热发电器的表面设有容纳热发电模块的凹部，热发电模块与凹部构成插接配合，热发电器的内部为空腔结构，热发电器的内部空腔中设有热传导介质和热相变材料模块。由上述技术方案可知，本实用新型通过在连接管上设置一个热发电器装置，通过热发电装置的集热管对发动机的尾气进行吸热，然后再通过热发电器上的热发电模块将热能转换成电机的蓄电池所需要的电能，热相变材料模块可以同时将发动机排放出的尾气热量高倍储存起来，当混合动力系统的发动机燃油动力与电能动力相互切换，停止排放尾气热能的一定时间内，由已高倍储存尾气热能的热相变材料模块，开始为热发电器释放、提供热能延续发电，从而继续为蓄电池充电。本系统与其他控制系统配套，成功减轻了汽车尾气热量的排放，延长了混合动力汽车有限的行驶距离限制，缓解了频繁停车插电的尴尬。消除了混合动力系统两种动力频繁切换造成的，系统频繁间歇充电对蓄电池的严重损害，更加有效、合理的为车载蓄电池补充电能并节能减排。
图1是本实用新型的原理图；图2是本实用新型实施例一中热发电装置的主视图；图3是图2的左视图；图4是图2的A-A剖视图；图5是图3的B-B剖视图；图6是实施例一中超导热管的另一种结构示意图；图7是本实用新型实施例二中热发电装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明如图1、图2、图3、图4、图5所示的一种混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统，包括发动机10和电机，电机的动力源为蓄电池，发动机10的排气支管11通过连接管20 与消音器30相连，连接管20上串联设有热发电装置40，热发电装置40包括集热管41与热发电器42，集热管41设有进气口 411与出气口 412，且集热管41的进气口 411与出气口 412分别与连接管20相连通，热发电器42上设有热发电模块421与热相变材料模块422， 热发电模块421的电能输出端与蓄电池相连。其中，热发电模块421的个数设置可以根据与电机配套的蓄电池容量大小来配备，热相变材料模块422也可以根据实际需要储热发电的情况设置多个。集热管41与连接管20之间可以采用法兰连接的方式，也可以采用管口端布卡连接或波纹管缓冲连接等方式。实施例一如图2-5所示，集热管41与热发电器42为整体结构，热发电器42套设在集热管 41外部，且集热管41的两端位于热发电器42的外部。作为本实用新型的优选方案，可以将集热管41的进气口 411与排气口 412处设置成波纹管结构，同时将热发电装置40与车身固连，这样在车辆行驶过程中可以起到同步减震缓冲的效果。热发电器42的表面设有容纳热发电模块421的凹部423，热发电模块421与凹部 423构成插接配合，热发电器42的内部为空腔结构，热发电器42的内部空腔中设有热传导介质和热相变材料模块422。热传导介质为抗冻液体或气体，液体的如氟利昂、抗冻液或溴化锂等。集热管41的管腔内按其长度方向依次设有若干超导热管413，超导热管413为封闭的V型管或U型管，超导热管413的热传导端悬伸至集热管41外且位于热发电器42内部空腔中，超导热管413的热传导端位于热发电器42表面凹部423的避让处，超导热管413 的底部设有超导液体。具体工作时，发动机的尾气经连接管20排至集热管41中，超导热管413中的超导液体迅速吸收发动机尾气的热量，并向超导热管413的热传导端气化传输热量，并与热发电器42中的热传导介质进行热交换，冷凝后的气化超导体此时以液态形式再流回超导热管413的底部，再次吸收发动机尾气的热能，再次气化传输热能，如此往复。热发电器42上设置的热发电模块421将热发电器42上的热能转换成电能输送给电机的蓄电池，达到为蓄电池充电的目的，同时热发电器42上的热相变材料模块422将吸收的热能储存起来，当混合动力汽车的发动机的燃油动力与电能动力相互切换，停止排放燃气热能的一定时间内， 由高倍的储存尾气热能的热相变材料模块422开始为热发电器42释放热能，并通过热发电模块421将热能转成电能，从而继续为电机的蓄电池充电。超导热管413可以依次设置在集热管41的管腔内，即各自独立设置，作为更为优选的方案，如图6所示，也可以将超导热管413的底部用连管414相互连通，由于发动机尾气刚刚进入集热管进气口 411时的温度较高，经过热传导介质和热相变材料模块422的吸收，在出气口 412处的温度就较低了，用连管414将各超导热管413的底部连通起来，可以使进气口与出气口处的温度更为平均，也就是使各超导热管413的外部感温及内部压力均衡，也可以在连管414上开设一个孔口，以便添加超导热管413中已损耗的超导液体。实施例二 如图7所示，集热管41与热发电器42为分体结构，集热管41与热发电器42之间设有超导热管延长管50，超导热管延长管50的两端封闭且超导热管延长管50内设有超导液体，超导热管延长管50的两端分别与集热管41与热发电器42相连，超导热管延长管50 与热发电器42相连的一端高于超导热管延长管50与集热管41相连的一端。超导热管延长管50的两端分别延伸至集热管41和热发电器42的内部，热发电器 42的表面设有容纳热发电模块421的凹部423，热发电模块421与凹部423构成插接配合， 热发电器42的内部为空腔结构，热发电器42的内部空腔中设有热传导介质和热相变材料模块422。[0033]超导热管延长管50呈一字型或弯折型。一般将热发电装置40置于车身底部，但目前有些车辆的底部空间十分有限，这时可以采用实施例二中的分体结构，用一根超导热管延长管50将集热管41中的热量收集并传递给热发电器42，可以将热发电器42安装于车身合适的位置，如后排座位下或是后备箱中。超导热管延长管50可以根据实际布置情况采用一字型的或是弯折型的，但必须保证超导热管延长管50与热发电器42相连的一端高于超导热管延长管50与集热管41相连的一端。以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的权利范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
权利要求1.一种混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统，包括发动机(10)和电机，电机的动力源为蓄电池，发动机(10)的排气支管(11)通过连接管00)与消音器(30)相连，其特征在于连接管00)上串联设有热发电装置(40)，所述的热发电装置00)包括集热管(41)与热发电器(42)，集热管(41)设有进气口(411)与出气口 (412)，且集热管(41)的进气口(411)与出气口 012)分别与连接管O0)相连通，热发电器G2)上设有热发电模块 (421)与热相变材料模块022)，热发电模块021)的电能输出端与蓄电池相连。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统，其特征在于 所述的集热管Gl)与热发电器0 为整体结构，热发电器0 套设在集热管Gl)外部， 且集热管Gl)的两端位于热发电器0 的外部。
3.根据权利要求1所述的混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统，其特征在于 所述的集热管Gl)与热发电器G2)为分体结构，集热管Gl)与热发电器G2)之间设有超导热管延长管(50)，超导热管延长管(50)的两端封闭且超导热管延长管(50)内设有超导液体，超导热管延长管(50)的两端分别与集热管Gl)与热发电器0 相连，超导热管延长管(50)与热发电器0 相连的一端高于超导热管延长管(50)与集热管Gl)相连的一端。
4.根据权利要求2所述的混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统，其特征在于 热发电器G2)的表面设有容纳热发电模块G21)的凹部023)，热发电模块021)与凹部 (423)构成插接配合，热发电器G2)的内部为空腔结构，热发电器G2)的内部空腔中设有热传导介质和热相变材料模块(422)。
5.根据权利要求4所述的混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统，其特征在于 集热管Gl)的管腔内按其长度方向依次设有若干超导热管G13)，超导热管013)为封闭的V型管或U型管，超导热管(413)的热传导端悬伸至集热管Gl)外且位于热发电器G2) 内部空腔中，超导热管G13)的热传导端位于热发电器G2)表面凹部023)的避让处，超导热管G13)的底部设有超导液体。
6.根据权利要求5所述的混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统，其特征在于 所述的超导热管G13)的底部用连管(414)相互连通。
7.根据权利要求4所述的混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统，其特征在于 所述的热传导介质为抗冻液体或气体。
8.根据权利要求1所述的混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统，其特征在于 所述的热发电装置GO)与车身固连。
9.根据权利要求3所述的混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统，其特征在于 超导热管延长管(50)的两端分别延伸至集热管Gl)和热发电器0 的内部，热发电器(42)的表面设有容纳热发电模块G21)的凹部023)，热发电模块021)与凹部(423)构成插接配合，热发电器G2)的内部为空腔结构，热发电器G2)的内部空腔中设有热传导介质和热相变材料模块(422)。
10.根据权利要求3所述的混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统，其特征在于 所述的超导热管延长管(50)呈一字型或弯折型。
专利摘要本实用新型涉及混合动力汽车发动机尾气储热减排发电系统。发动机的排气支管通过连接管与消音器相连，连接管上串联设有热发电装置，所述的热发电装置包括集热管与热发电器，集热管设有进气口与出气口，且集热管的进气口与出气口分别与连接管相连通，热发电器上设有热发电模块与热相变材料模块，热发电模块的电能输出端与蓄电池相连。由上述技术方案可知，本实用新型通过集热管对发动机的尾气进行吸热，然后通过热发电模块将热能转换成电机的蓄电池所需要的电能，同时在热发电器上还设有热变相材料模块，热相变材料模块可以将发动机排放尾气热量高倍储存起来，这样在一定的时间内可以不启动发动机而继续为蓄电池延时充电，更加地节能减排。
文档编号H02J7/00GK202055896SQ20112010916
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者戚荣生 申请人:戚荣生