[发明专利]一种四箱结构汽车尾气温差发电系统及监控方法

摘要

本发明公开了一种四箱结构汽车尾气温差发电系统及监控方法，系统包括温差发电单元、电压巡检单元和监控单元，温差发电单元利用四个并联结构的热交换器回收发动机尾气废热给各个热电器件提供热端温度，通过散热片管道对发动机自身冷却系统中的冷却水进行预先冷却后控制各个热电器件的冷端温度，从而构建它们的冷热端温差进行发电；电压巡检单元采集各个热电器件的电压，利用上位机进行实时显示；监控单元采集系统的总输出电压和电流，记录汽车所在的位置，接收巡检单元的各个热电模块电压数据，利用GPRS模块和Zigbee模块向远程监控中心发送上述参数和信息。本发明提供了一种清洁、高效、实用、无污染的汽车尾气温差发电系统，具有较广的应用前景。

主权项

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)，其特征在于：所述温差发电单元(1)包括发动机(14)，发动机(14)与第一热交换器(23)、第二热交换器(28)、第三热交换器(33)和第四热交换器(38)相连，第一热交换器(23)～第四热交换器(38)吸收废热并进行热交换给第一低温热电器件组(22)、第二低温热电器件组(24)、第三低温热电器件组(27)、第四低温热电器件组(29)第五低温热电器件组(32)、第六低温热电器件组(34)、第七低温热电器件组(37)和第八低温热电器件组(39)提供热端温度；所述温差发电单元(1)还包括冷却系统(13)，冷却系统(13)中的水通入第一多列冷却水箱组(21)、第二多列冷却水箱组(25)、第三多列冷却水箱组(26)、第四多列冷却水箱组(30)、第五多列冷却水箱组(31)、第六多列冷却水箱组(35)、第七多列冷却水箱组(36)和第八多列冷却水箱组(40)控制热电器件组的冷端温度，从而构建温差进行发电；所述电压巡检单元(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)、第八单模块巡检从板(48)、第九单模块巡检从板(49)、第十单模块巡检从板(50)、第十一单模块巡检从板(51)、第十二单模块巡检从板(52)、第十三单模块巡检从板(53)、第十四单模块巡检从板(54)、第十五单模块巡检从板(55)和第十六单模块巡检从板(56)，第一单模块巡检从板(41)～第十六单模块巡检从板(56)与第一低温热电器件组(22)～第八低温热电器件组(39)中的热电器件相连采集电压并通过CAN总线(19)与巡检主板(20)相连进行通信，巡检主板(20)与上位机(4)相连显示各个热电器件组中的单器件电压；所述监控单元(3)中的微控制器MCU(6)通过I/O模块(57)与声光报警电路(5)相连，通过SCI模块(8)与GPS模块(6)相连，通过A/D转换模块(10)采集多个热电器件组的发电总电压和输出电流，通过CAN模块(7)接收电压巡检单元(2)中的各个热电器件电压值，通过GPS模块(6)采集汽车所在位置信息，并由时钟模块(9)记录各个信息对应的时间和日期，通过LCD模块(58)进行实时显示，通过Zigbee模块(59)和GPRS模块(60)将各个信息发送给远程监控中心，在相关信号超出设定阈值时通过声光报警电路(5)进行提示报警；所述发动机(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；且第一热交换器(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；第一低温热电器件组(22)～第八低温热电器件组(39)中的每一个低温热电器件组的表面均设置有五行六列的热电器件，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(18)并联；所述温差发电单元(1)还包括第一散热片管道(11)，第一散热片管道(11)的入口与冷却系统(13)中冷却水的出口相连，第一散热片管道(11)的出口分为八路，分别对应与第一多列冷却水箱组(21)～第八多列冷却水箱组(40)相连，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)的冷却水入口相连构成冷却水回路；第一多列冷却水箱组(21)～第八多列冷却水箱组(40)中的每一列多列冷却水箱组均由六列冷却水箱构成，六列水箱的公共入口相连构成每一列多列冷却水箱组的冷却水入口，六列水箱的公共出口相连构成每一列多列冷却水箱组的冷却水出口。