[发明专利]一种用于冷藏车的利用废气余热和太阳能的双源发电系统和方法

摘要

本发明公开了一种用于冷藏车的利用废气余热和太阳能的双源发电系统和方法，包括括发动机、温差发电装置、控制管理单元、太阳能电池板、冷藏车车厢、发电机、调节器、蓄电池组、负载以及透明玻璃；将温差发电装置布置在发动机排气支管附近，将高温尾气作为热源。将温差发电装置的上平面布置在冷藏车的车厢内，以此为温差发电装置提供冷气作为冷源。冷藏车的车厢顶部安装有透明玻璃，将太阳能电池板安装在车厢顶部透明玻璃的正下方，车厢内的环境有利于提高太阳能电池板的稳定性。温差发电装置与太阳能电池板均通过控制管理单元加以管理，两种发电装置产生的电流经过外部电路为车用电器及冷藏车的压缩机供电，剩余的电能均存储在蓄电池组中。

主权项

1.一种用于冷藏车的利用废气余热和太阳能的双源发电方法，基于一种用于冷藏车的利用废气余热和太阳能的双源发电系统包括发动机(1)、温差发电装置(2)、控制管理单元(3)、太阳能电池板(4)、冷藏车车厢(5)、发电机(6)、稳压器(7)、蓄电池组(8)、负载(9)以及透明玻璃(13)；所述温差发电装置(2)、太阳能电池板(4)、发电机(6)以及蓄电池组(8)与控制管理单元(3)相连接；温差发电装置(2)将发动机(1)排气管与冷藏车车厢(5)内的温差信号传送给控制管理单元(3)，太阳能电池板(4)将其温度传送给控制管理单元(3)，控制管理单元(3)分别控制温差发电装置(2)和太阳能电池板(4)工作；发电机(6)将发电机(6)的转停信号传送给控制管理单元(3)；蓄电池组(8)将蓄电池组(8)的电量信号传送给控制管理单元(3)，控制管理单元(3)分别控制发电机(6)和蓄电池组(8)工作；所述温差发电装置(2)、太阳能电池板(4)与发电机(6)均与稳压器(7)相连接，温差发电装置(2)、太阳能电池板(4)与发电机(6)将产生的电能经稳压器(7)稳压后用于负载(9)做功；所述发动机(1)的排气管与温差发电装置(2)的一端相连；所述温差发电装置(2)固定在冷藏车车厢(5)的底部，温差发电装置(2)的上表面置于冷藏车车厢(5)的内部，且温差发电装置(2)的上表面高于冷藏车车厢(5)底部平面；所述冷藏车车厢(5)顶部安装有透明玻璃(13)；所述太阳能电池板(4)固定在冷藏车车厢(5)顶部的透明玻璃(13)之下；所述温差发电装置(2)包括管道、热电材料(10)、集热管(11)和外壳(12)；管道一端为进气口，另一端为出气口，管道的进气口与发动机(1)的排气管通过法兰连接；集热管(11)包裹在管道外部，外壳(12)包裹在集热管(11)外部，集热管(11)与外壳(12)之间填充有热电材料(10)，热电材料(10)与外壳(12)之间填充有导热材料；所述温差发电装置(2)通过螺栓与螺栓板固定在冷藏车车厢(5)底部；所述透明玻璃(13)通过玻璃胶及螺栓固定在冷藏车车厢(5)的顶部；所述太阳能电池板(4)通过螺栓与螺栓板固定在冷藏车车厢(5)顶部的透明玻璃(13)之下；所述热电材料(10)采用半导体材料，材料为Bi2Se3；所述外壳(12)为不锈钢SUS304；所述透明玻璃(13)为双层中空LOW‑E玻璃；所述太阳能电池板(4)为钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池包括电极、空穴传输层、电子传输层、吸光层和基底层，其中，电极为Au，空穴传输层材料为Spiro‑OMeTAD，电子传输层材料为TiO2，吸光层为钙钛矿CH3NH3PbI3，基底层为导电玻璃FTO；其特征在于，包括以下步骤：步骤一：发动机(1)将工作过程中产生的高温废气排入温差发电装置(2)，包裹在管道外部的集热管(11)收集热量，并将此时集热管(11)表面的温度传送给热电材料(10)；步骤二：导热材料与热电材料(10)之间的分割面为曲面Ⅱ，温差发电装置(2)置于冷藏车车厢(5)内部的上表面为曲面Ⅰ，曲面Ⅰ通过导热材料将冷藏车车厢(5)内的温度传送给曲面Ⅱ，使曲面Ⅱ上的温度与曲面Ⅰ上的温度一致，热电材料(10)采集曲面Ⅱ上的温度，并将曲面Ⅱ和集热管表面的温差传送给控制管理单元(3)；步骤三：当温差数值处于热电材料(10)温度承受范围之内时，控制管理单元(3)控制温差发电装置(2)工作，进行发电，并将电能传送给稳压器(7)；步骤四：太阳能电池板(4)将其电池板上的温度数值传送给控制管理单元(3)，当温度数值处于热电材料(10)温度承受范围之内时，控制管理单元(3)控制太阳能电池板(4)工作，进行发电，并将电能传送给稳压器(7)；步骤五：当发动机工作时，带动发电机(6)工作，将温差发电装置(2)、太阳能电池板(4)与发电机(6)产生的电能经稳压器(7)稳压后传送给负载(9)做功；步骤六：当发动机停止工作时，发电机(6)也停止工作，将温差发电装置(2)与太阳能电池板(4)产生的电能经稳压器(7)稳压后传送给蓄电池组(8)储存，若此时蓄电池组(8)的电量为充满状态，控制管理单元(3)控制温差发电装置(2)、太阳能电池板(4)停止工作。