一种用于电驱冷却系统的自冷式水管及工程车辆的制作方法

本技术涉及能量转化及节能减排领域，尤其涉及一种用于新能源纯电矿卡电驱冷却系统的自冷式水管。

背景技术：

1、随着全球化石资源能源逐渐紧缺，如何将太阳热、海洋热、地热、工业废热、燃烧垃圾发热等热能利用起来成为各国研究重点。基于热电材料的塞贝克效应和珀尔帖效应，利用温差发电直接将热能转化为电能，再用所产生的电能用来制热或者制冷，就是在这个背景下的产生的一种高新技术。

2、如今新能源纯电矿卡已经逐步走上了替代传统燃油矿卡的道路。尽管新能源纯电矿卡相比于传统燃油矿卡绿色环保、节能减排，但是新能源纯电矿卡在资源能源，尤其是热能利用率方面仍有可以大幅提高的地方。新能源纯电矿卡的电驱系统会产生大量的热能，基于热电技术可以将这些热能转化为电能，并将所产生电能用于电驱冷却系统冷却液的降温。

3、现有技术中电驱冷却系统都是通过散热器对冷却液进行降温，没有利用冷却液的热能发电，进而再将所产生电能用于冷却液降温的技术，因此需要提供一此种技术以弥补现有技术的不足和填补现有技术的空白。本实用新型的提出使得在不消耗多余能量的基础上，利用热电技术使电驱冷却系统冷却液利用自身热能进一步降低其自身的温度。

技术实现思路

1、根据现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于电驱冷却系统的自冷式水管，通过收集冷却液的热能发电，再利用热电制冷原理对其自身进行降温，降低了能量损耗，节约了资源能源，提高了能源利用率。

2、本实用新型按以下技术方案实现：

3、第一方面，本实用新型公开了一种用于电驱冷却系统的自冷式水管，包括水管本体、热电制冷片和温差发电器；所述水管本体内部循环流动冷却液；所述水管本体、热电制冷片、温差发电器依次连接，并且在冷却液的流动方向上，冷却液先流经温差发电器，后流经热电制冷片；所述热电制冷片和温差发电器通过导线连接，由温差发电器为热电制冷片提供电能。

4、在一些实施例中，所述温差发电器为中空圆柱结构，其环绕水管本体并贴于水管本体表面，利用水管内的冷却液和空气的温差进行发电，将冷却液中的热能转化为电能。

5、在一些实施例中，所述温差发电器包括半圆式p型半导体、半圆式n型半导体和铜制空心圆柱；所述半圆式p型半导体、半圆式n型半导体布置在铜制空心圆柱的外侧周面上。

6、在一些实施例中，所述半圆式p型半导体和半圆式n型半导体的截面不是一个完整的半圆，使得半圆式p型半导体和半圆式n型半导体之间留有间隙。

7、在一些实施例中，所述热电制冷片为中空圆柱结构其环绕水管本体并贴于水管本体表面，且冷端与冷却液接触，利用温差发电器产生的电能进行制冷，从而吸收冷却液中的热量。

8、在一些实施例中，所述热电制冷片包括p型半导体制空心圆柱、n型半导体制空心圆柱和铜制空心镂空圆柱；所述铜制空心镂空圆柱布置在p型半导体制空心圆柱的外侧周面上，所述n型半导体制空心圆柱布置在铜制空心镂空圆柱的外侧周面上。

9、在一些实施例中，所述水管本体与热电制冷片和温差发电器的连接处采用过盈配合的方式进行连接。

10、第二方面，本实用新型公开了一种工程车辆，安装有上述的用于电驱冷却系统的自冷式水管。

11、在一些实施例中，所述工程车辆为新能源纯电矿用卡车。

12、本实用新型有益效果：

13、本实用新型通过收集新能源纯电矿用卡车电驱系统的热能，利用热电材料制成的温差发电器将热能直接转化为电能，并将所产生电能用于热电制冷，吸收冷却液的热量，从而进一步降低冷却液的温度。通过使用本实用新型提供的自冷式水管，可以减少资源能源的消耗，显著地提高能源利用率，有效地达到节能减排的效果。

技术特征：

1.一种用于电驱冷却系统的自冷式水管，其特征在于：包括水管本体、热电制冷片和温差发电器；

2.根据权利要求1所述的一种用于电驱冷却系统的自冷式水管，其特征在于：所述温差发电器为中空圆柱结构，其环绕水管本体并贴于水管本体表面，利用水管内的冷却液和空气的温差进行发电，将冷却液中的热能转化为电能。

3.根据权利要求2所述的一种用于电驱冷却系统的自冷式水管，其特征在于：所述温差发电器包括半圆式p型半导体、半圆式n型半导体和铜制空心圆柱；

4.根据权利要求3所述的一种用于电驱冷却系统的自冷式水管，其特征在于：所述半圆式p型半导体和半圆式n型半导体的截面不是一个完整的半圆，使得半圆式p型半导体和半圆式n型半导体之间留有间隙。

5.根据权利要求1所述的一种用于电驱冷却系统的自冷式水管，其特征在于：所述热电制冷片为中空圆柱结构其环绕水管本体并贴于水管本体表面，且冷端与冷却液接触，利用温差发电器产生的电能进行制冷，从而吸收冷却液中的热量。

6.根据权利要求5所述的一种用于电驱冷却系统的自冷式水管，其特征在于：所述热电制冷片包括p型半导体制空心圆柱、n型半导体制空心圆柱和铜制空心镂空圆柱；

7.根据权利要求1所述的一种用于电驱冷却系统的自冷式水管，其特征在于：所述水管本体与热电制冷片和温差发电器的连接处采用过盈配合的方式进行连接。

8.一种工程车辆，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的一种工程车辆，其特征在于：

技术总结
本技术公开了一种用于电驱冷却系统的自冷式水管及工程车辆，包括水管本体、热电制冷片和温差发电器；所述水管本体内部循环流动冷却液；所述水管本体、热电制冷片、温差发电器依次连接，并且在冷却液的流动方向上，冷却液先流经温差发电器，后流经热电制冷片；所述热电制冷片和温差发电器通过导线连接，由温差发电器为热电制冷片提供电能。本技术在传统的电驱冷却系统的冷却水管的基础上，增加了温差发电器和热电制冷片，利用冷却水管中冷却液的热能发电，并将所产生电能用于热电制冷，从而进一步降低冷却液的温度，在不消耗多余能量的同时有效提高了电驱冷却系统的冷却性能，并且降低了能量损耗，节约了资源能源，提高了能源利用率。

技术研发人员：苏宁宁,李小尹,申涛,王振清,周辉,高枫,魏笑笑,刘训茂
受保护的技术使用者：徐州徐工矿业机械有限公司
技术研发日：20230428
技术公布日：2024/1/15