技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種車用冷卻水箱溫差發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
汽車燃料中60%的能量沒能得到利用，燃料中的絕大部分能量以余熱的形式被浪費掉，為了使汽車發(fā)動機在最佳溫度范圍內(nèi)工作，需要用冷卻水將多余的熱量及時排放到大氣中，水箱的冷卻主要有兩種方式：1）借助汽車前段的散熱片，通過空氣自然對流散熱；2）水箱溫度過高時，啟動風(fēng)扇強制冷卻。汽車配有發(fā)電機，通過消耗燃油給車載蓄電池充電，因此在水箱冷卻過程中不僅是浪費了發(fā)動機的余熱，而且為了冷卻水箱內(nèi)的水，還要進一步消耗汽車燃料。
溫差電池是一種技術(shù)成熟并已商品化的產(chǎn)品，溫差電池的電壓和功率與溫差大小成正比，溫差電池已成功應(yīng)用于汽車尾氣的余熱發(fā)電，其基本思路是利用高溫尾氣與大氣之間的較大溫差產(chǎn)生較大電壓，然而由于尾氣在排放過程中會快速降溫，這部分具有較高溫度的表面積較小，在實際應(yīng)用中限制了溫差電池的數(shù)量。本發(fā)明提出一種新的思路，利用汽車水箱與大氣之間的溫差發(fā)電，由于水箱能夠提供較大的表面積，可以顯著增加溫差電池的數(shù)量，通過電路的串聯(lián)和并聯(lián)，增加溫差電池發(fā)電的電壓和功率。
目前已利用汽車尾氣的高溫溫差發(fā)電，汽車尾氣的溫度高達800~1300K，溫差越大，越有助于獲得較大的功率，現(xiàn)在的應(yīng)用正是基于這一思路。然而，由于尾氣溫度會快速下降，真正高溫的區(qū)域面積是有限的，而發(fā)動機工作時產(chǎn)生的大量余熱是通過冷卻水排放的，這部分熱能沒有得到利用，且為了使冷卻水箱降溫風(fēng)扇工作還需消耗蓄電池的電能和燃料。本發(fā)明提出的冷卻水箱溫差發(fā)電整體結(jié)構(gòu)簡單、無運動部件、無工作噪聲、無污染、無震顫。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決本發(fā)明提出的技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：
一種車用冷卻水箱溫差發(fā)電裝置，包括水箱散熱片，所述水箱散熱片的底面設(shè)有溫差電池，所述溫差電池固定在汽車發(fā)動機冷卻水箱的水箱壁上，溫差電池的底面與水箱壁緊密貼合。
進一步的改進，所述溫差電池通過導(dǎo)線連接有穩(wěn)壓控制電路，穩(wěn)壓電路通過導(dǎo)線連接有蓄電池。
進一步的改進，其特征在于，所述蓄電池為12V或24V車載蓄電池。
進一步的改進，所述溫差電池通過螺栓被固定在水箱散熱片與汽車發(fā)動機冷卻水箱壁之間，溫差電池與水箱壁以及散熱片的接觸面上涂覆有導(dǎo)熱膠。
進一步的改進，所述溫差電池為Bi2Te3及其固溶體材料制成。
本發(fā)明的有益效果包括：本發(fā)明可以顯著地增加溫差電池的數(shù)量，充分利用冷卻水箱的余熱，積小成大，提高余熱發(fā)電的效率。降低汽車油耗，減少汽車尾氣排放。
現(xiàn)有的車載發(fā)電機是需要消耗燃料的，冷卻水箱溫差發(fā)電可以代替現(xiàn)有的車載發(fā)電機，減低汽車油耗，減少排放污染。尤其適用于混合動力車，混合動力車配有大量蓄電池，目前其充電依賴車載發(fā)電機，用冷卻水箱溫差發(fā)電對其蓄電池組充電，可進一步降低混合動力車的油耗、減少污染。
附圖說明
圖1為本發(fā)明裝置示意圖；
圖中，1為冷卻水箱的水箱壁，2為溫差電池，3為水箱散熱片，4為導(dǎo)線。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步描述。
如圖1所示，一種車用冷卻水箱溫差發(fā)電裝置，包括水箱散熱片3，所述水箱散熱片3的底面設(shè)有溫差電池2，所述溫差電池2被固定在汽車發(fā)動機冷卻水箱的水箱壁1和散熱片3之間，溫差電池2與水箱壁1以及散熱片3緊密貼合。溫差電池通過導(dǎo)線連接有穩(wěn)壓控制電路，穩(wěn)壓電路通過導(dǎo)線連接有蓄電池。蓄電池可選用12V或24V車載蓄電池。
本發(fā)電裝置安裝時，通過螺栓將溫差電池夾緊并固定在水箱散熱片與汽車發(fā)動機冷卻水箱之間，溫差電池2與水箱壁1以及散熱片3的接觸面上涂覆有導(dǎo)熱膠。本發(fā)電裝置也可以采用其他形式進行安裝固定。只要保持溫差電池2與水箱壁1和散熱片3緊密貼合即可。
所述溫差電池可根據(jù)需要選用Bi2Te3及其固溶體材料制成。
如圖所示，本裝置工作時，水箱壁1表面作為溫差電池2的熱端，與自然對流空氣接觸的水箱散熱片3作為溫差電池的冷端，圖中空氣對流的方向垂直于紙面。溫差電池2通過導(dǎo)線連接有穩(wěn)壓控制電路，主要用于穩(wěn)定電壓，當(dāng)電壓超過蓄電池充電所需的電壓后，給蓄電池充電。
溫差電池產(chǎn)生的電壓和功率與水箱表面溫度和大氣溫度之間的溫差有關(guān)，這個溫差越大，溫差電池提供的電壓和功率也越大。在冷車啟動時，特別是冬天較低氣溫下，冷卻水箱的溫度較低，隨著發(fā)動機工作時間的延長，冷卻水的溫度會逐步提高，表現(xiàn)為溫差電池輸出的電壓和功率也是逐步增加的，即溫差電池提供的電壓是不穩(wěn)定的，這就需要用穩(wěn)壓控制電路穩(wěn)定電壓。