一种四箱结构汽车尾气温差发电系统及监控方法_2

文档序号:9914068阅读:来源:国知局
>[0014]步骤三:监控单元中的微处理器M⑶利用CAN模块接收来自第一单模块巡检从板?第十六单模块巡检从板采集的各个热电器件电压信息,同时基于时钟模块记录接收到各个电压信对应的时间和日期,基于GPS模块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模块实时显示这些信息,另一方面通过可选择的GPRS模块和Zigbee模块向远程监控中心发送这些信息;
[0015]步骤四:监控单元中的微处理器M⑶利用A/D转换模块采集温差发电单元中的输出总电压V和电流A,当电流大于零时,若利用CAN模块接收来自第一单模块巡检?第十六单模块巡检从板采集的部分热电器件电压值为零或者为负值,微处理器MCU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模块和Zigbee模块发送给远程监控中心,同时还通过I/O模块驱动声光报警电路进行报警提示。
[0016]有益效果:本发明采用四个热交换器在气路上进行并联,空间布置时采用并排安装的结构置放在高底盘SUV汽车下方,可以在对发动机排气管进行适当改造后完全实现系统的集成;同时,采用散热片管道对汽车发动机冷却系统的冷却水进行大幅度预冷却后通入汽车尾气温差发电系统中的各个冷却水箱组,再回流到冷却系统时进行散热片管道的二次冷却,可以基本上维持发动机冷却系统原有的热平衡不受太大影响,可广泛应用于传统燃油发动机尾气废热回收再利用的场合,具有良好的节能与减排前景。
【附图说明】
[0017]图1为本发明四箱结构汽车尾气温差发电系统的整体结构原理框图;
[0018]图2为本发明中单模块检测从板的布局示意图;
[0019]图3为本发明中多列冷却水箱组的布局示意;
[0020]图4为本发明中低温热电器件组的布局示意图。
[0021]图中各部件标号如下:
[0022]I —温差发电单元:11 一第一散热片管道、12—第二散热片管道、13—冷却系统、14 一发动机、15—三元催化器、16—消声器、17—电流表、18—电压表、21 —第一多列冷却水箱组、22—第一低温热电器件组、23—第一热交换器、24—第二低温热电器件组、25—第二多列冷却水箱组、26—第三多列冷却水箱组、27—第三低温热电器件组、28—第一热交换器、29—第四低温热电器件组、30—第四多列冷却水箱组、31—第五多列冷却水箱组、32—第五低温热电器件组、33—第一热交换器、34—第六低温热电器件组、35—第六多列冷却水箱组、36—第七多列冷却水箱组、37—第七低温热电器件组、38—第一热交换器、39—第八低温热电器件组、40—第八多列冷却水箱组;
[0023]2—电压巡检单元:41 一第一单模块巡检从板、42—第二单模块巡检从板、43—第三单模块巡检从板、44 一第四单模块巡检从板、45—第五单模块巡检从板、46第六单模块巡检从板、47—第七单模块巡检从板、48—第八单模块巡检从板、49一第九单模块巡检从板、50—第十单模块巡检从板、51—第十一单模块巡检从板、52—第十二单模块巡检从板、53—第十三单模块巡检从板、54—第十四单模块巡检从板、55—第十五单模块巡检从板、56—第十六单模块巡检从板、19一CAN总线、20一巡检从板、4一上位机;
[0024]3—监控单元:5—声光报警电路、6—微控制器M⑶、7—CAN模块、8—SCI模块、9 一时钟模块、10—A/D转换模块、57—I/O模块、58—LCD模块、59—Zigbee模块、60—GPRS模块、61 —GPS 模块。
【具体实施方式】
[0025]为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明,下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述,应当理解,此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
[0026]如图1所示,本发明的一种四箱结构汽车尾气温差发电系统,包括温差发电单元
(1)、电压巡检单元(2)和监控单元(3),其中,所述温差发电单元(I)包括并联的第一热交换器(23)、第二热交换器(28)、第三热交换器(33)和第四热交换器(38),且第一热交换器(23)?第四热交换器(38)与发动机(14)的排气管相连,具体的,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,因此,第一热交换器(23)?第四热交换器(38)通过吸收尾气的废热进行热交换给多个热电器件组提供热端温度;此外,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;在本实施例中,如图3所示,优选第一多列冷却水箱组(21)?第八多列冷却水箱组(40)均由六列冷却水箱构成,这六列冷却水箱的公共入口相连构成多列冷却水箱组的冷却水入口,六列冷却水箱的公共出口相连构成多列冷却水箱组的冷却水出口;为实现本发明的目的,如图4所示,本实施例中的第一低温热电器件组?第八低温热电器件组的表面设置有五行六列全部串联的热电器件组,且保证每一列热电器件的冷端与上述每一多列冷却水箱组中的对应的一列冷却水箱相连。
[0027]此外,第一多列冷却水箱组(21)?第八多列冷却水箱组(40)与第一散热片管道
(11)相连,在本实施例中,具体的是,第一散热片管道(11)的出口分为八路,分别对应与由多个单列水箱构成的第一多列冷却水箱组(21)?第八多列冷却水箱组(40)的入口相连,且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,冷却系统(13)的冷却水出口又与第一散热片管道(11)的入口相连,从而构成冷却水回路,并且控制多个热电器件组的冷端温度;在本实施例中中采用散热片管道对汽车发动机冷却系统的冷却水进行大幅度预冷却后通入汽车尾气温差发电系统中的各个冷却水箱组,再回流到冷却系统时进行散热片管道的二次冷却,可以基本上维持发动机冷却系统原有的热平衡不受太大影响;同时,第一低温热电器件组(22)?第八低温热电器件组(39)中的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。
[0028]再次结合图1可知,本实施例中的电压巡检单元(2)包括第一单模块巡检从板
(41)、第二单模块巡检从板(42)、第三单模块巡检从板(43)、第四单模块巡检从板(44)、第五单模块巡检从板(45)、第六单模块巡检从板(46)、第七单模块巡检从板(47)、
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