能量回收系统及车辆

摘要

本发明公开了一种能量回收系统及车辆，该能量回收系统，包括：导热装置，导热装置的一端临近发动机或与发动机相连，以将发动机的热量从导热装置的一端传导至导热装置的另一端；发电装置，发电装置包括热能接收端和发电端，热能接收端与导热装置的另一端相连且发电端与车载电源相连，发电装置利用塞贝克效应将热能接收端接收的热能转换为电能后，通过发电端为所述车载电源充电。本发明的能量回收系统具有能量回收效率高的优点，且结构简单、成本低。

权利要求

1.一种能量回收系统，其特征在于，包括：

导热装置，所述导热装置包括热管，所述导热装置的一端临近发动机或与发动机相连，以将发动机的热量从所述导热装置的一端传导至所述导热装置的另一端；

发电装置，所述发电装置包括热能接收端和发电端，所述热能接收端与所述导热装置的另一端相连且所述发电端与车载电源相连，所述发电装置利用塞贝克效应将所述热能接收端接收的热能转换为电能后，通过所述发电端为所述车载电源充电；

控制器，用于根据车载电源的剩余电量通过驱动装置调整所述热管的蒸发段与所述发动机的缸体之间的距离。

2.根据权利要求1所述的能量回收系统，其特征在于，所述热管的蒸发段贯穿发动机水套而临近发动机的缸体或与发动机的缸体相连，所述热管的冷凝段与所述发电装置的热能接收端相连。

3.根据权利要求2所述的能量回收系统，其特征在于，还包括：隔热盲管，所述热管套设在所述隔热盲管内。

4.根据权利要求2或3所述的能量回收系统，其特征在于，所述热管内具有导热硅油。

5.根据权利要求2或3所述的能量回收系统，其特征在于，所述驱动装置与所述发电装置相连，以驱动所述发电装置沿平行于所述热管的轴向移动而带动所述热管移动，以调整所述热管的蒸发段与所述发动机的缸体之间的距离。

6.根据权利要求5所述的能量回收系统，其特征在于，还包括：电量传感器，所述电量传感器用于检测所述车载电源的剩余电量，其中，所述控制器分别与所述电量传感器和所述驱动装置相连。

7.根据权利要求6所述的能量回收系统，其特征在于，所述驱动装置为伺服电机。

8.根据权利要求1所述的能量回收系统，其特征在于，所述发电装置包括：第一金属部，所述第一金属部具有所述热能接收端；

第二金属部；

第一导电体和第二导电体，所述第一导电体和所述第二导电体间隔地设置在所述第一金属部和所述第二金属部之间，以在所述第一金属部和所述第二金属部之间形成导电回路，其中，所述第一导电 体与所述第二金属部的接触点与所述车载电源相连，所述第二导电体与所述第二金属部的接触点接地。

9.根据权利要求8所述的能量回收系统，其特征在于，所述第一金属部和所述第二金属部的类型不同。

10.一种热车辆，其特征在于，包括：根据权利要求1-9任一项所述的能量回收系统。

说明书

能量回收系统及车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种能量回收系统及车辆。

背景技术

[0002] 汽车通常使用燃油为汽车行进提供动力，但是燃油燃烧过程中，仅有部分能量被汽车做功利用，例如：不到30％的能量被汽车做功利用，其余则以摩擦、散热、尾气排放等形式浪费掉。在这些浪费掉的能量中，以热能形式带走的热量占有很大比例。因此，需要对汽车废热进行回收来提高燃料的使用效率。

[0003] 相关技术中，对汽车废热进行回收时，一般会采用换热器，例如管壳式结构的换热器，以水或空气作为换热媒介，存在换热效率低的问题，且换热器结构复杂，进而影响能量回收效率。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

[0005] 为此，本发明的一个目的在于提出一种能量回收系统。该能量回收系统具有能量回收效率高的优点，且结构简单、成本低。

[0006] 本发明的另一个目的在于提供一种车辆。

[0007] 为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种能量回收系统，包括：导热装置，所述导热装置的一端临近发动机或与发动机相连，以将发动机的热量从所述导热装置的一端传导至所述导热装置的另一端；发电装置，所述发电装置包括热能接收端和发电端，所述热能接收端与所述导热装置的另一端相连且所述发电端与车载电源相连，所述发电装置利用塞贝克效应将所述热能接收端接收的热能转换为电能后，通过所述发电端为所述车载电源充电。

[0008] 根据本发明实施例的能量回收系统，导热装置的一端临近发动机或与发动机相连，从而使发动机的热量快速地从导热装置的一端传导至另一端，进而与导热装置的另一端相连的发电装置的热能接收端的温度升高，基于塞贝克效应的温差发电技术，在热能接收端和发电端之间形成的回路上产生电流，同时也会产生电动势，便可以通过发电端对车载电源充电，将热能转换成电能，具有转换过程无污染、无噪音且安全可靠的优点，提升使用体验。

[0009] 另外，根据本发明上述实施例的能量回收系统还可以具有以下附加的技术特征：

[0010] 在一些示例中，所述导热装置包括热管，所述热管的蒸发段贯穿发动机水套而临近发动机的缸体或与发动机的缸体相连，所述热管的冷凝段与所述发电装置的热能接收端相连。

[0011] 在一些示例中，还包括：隔热盲管，所述热管套设在所述隔热盲管内。

[0012] 在一些示例中，所述热管内具有导热硅油。

[0013] 在一些示例中，还包括：驱动装置，所述驱动装置与所述发电装置相连，以驱动所述发电装置沿平行于所述热管的轴向移动而带动所述热管移动，以调整所述热管的蒸发段与所述发动机的缸体之间的距离。

[0014] 在一些示例中，还包括：电量传感器，所述电量传感器用于检测所述车载电源的剩余电量；控制器，所述控制器分别与所述电量传感器和所述驱动装置相连，用于根据所述车载电源的剩余电量通过所述驱动装置调整所述热管的蒸发段与所述发动机的缸体之间的距离。

[0015] 在一些示例中，所述驱动装置为伺服电机。

[0016] 在一些示例中，所述发电装置包括：第一金属部，所述第一金属部具有所述热能接收端；第二金属部；第一导电体和第二导电体，所述第一导电体和所述第二导电体间隔地设置在所述第一金属部和所述第二金属部之间，以在所述第一金属部和所述第二金属部之间形成导电回路，其中，所述第一导体与所述第二金属部的接触点与所述车载电源相连，所述第二导电体与所述第二金属部的接触点接地。

[0017] 在一些示例中，所述第一金属部和所述第二金属部的类型不同。

[0018] 本发明第二方面的实施例公开了一种车辆，包括：根据上述的第一方面实施例所述的能量回收系统。该车辆具有能量回收效率高的优点，且结构简单、成本低。

[0019] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0020] 本发明的上述的或附加的方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0021] 图1是根据本发明一个实施例的能量回收系统的结构框图；

[0022] 图2是根据本发明一个实施例的能量回收系统的示意图；

[0023] 图3是根据本发明一个实施例的能量回收系统中热管的示意图；以及

[0024] 图4是根据本发明一个实施例的能量回收系统中发电装置的发电原理图。

具体实施方式

[0025] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0026] 以下结合附图描述根据本发明实施例的能量回收系统及车辆。

[0027] 图1是根据本发明一个实施例的能量回收系统的结构框图。如图1所示，并结合图2，根据本发明一个实施例的能量回收系统100，包括：导热装置110和发电装置120。

[0028] 导热装置110的一端(图2中导热装置110的右侧)临近发动机或与发动机相连，以将发动机的热量从导热装置110的一端传导至导热装置110的另一端。发电装置120包括热能接收端121和发电端122，热能接收端121与导热装置110的另一端(图2中导热装置110的左侧)相连且发电端122与车载电源(如车辆的蓄电池)相连，发电装置120利用塞贝克(Seebeck)效应将热能接收端121接收的热能转换为电能后，通过发电端122为车载电源充电。

[0029] 根据本发明实施例的能量回收系统，导热装置的一端临近发动机或与发动机相连，从而使发动机的热量快速地从导热装置的一端传导至另一端，进而与导热装置的另一端相连的发电装置的热能接收端的温度升高，基于塞贝克效应的温差发电技术，在热能接收端和发电端之间形成的回路上产生电流，同时也会产生电动势，便可以通过发电端对车载电源充电，将热能转换成电能，具有转换过程无污染、无噪音且安全可靠的优点，提升使用体验。

[0030] 为了提升热能传到效率，降低发动机的热能损失，如图2所示，在本发明的一个实施例中，导热装置110为热管110，热管110的蒸发段贯穿发动机水套而临近发动机的缸体或与发动机的缸体相连，热管110的冷凝段与发电装置120的热能接收端121(如图2所示的热源端)相连。

[0031] 具体地说，如图3所示，热管110被称作传热超导体，是一种传热性能很高的传热元件，它靠工作液体的相变进行传热，几乎没有热损耗。典型的热管110由管壳、吸液芯和端盖等组成，可以分为蒸发段、绝热段、冷凝段三部分。在本发明的一个实施例中，热管内具有导热硅油。

[0032] 相关技术采用的通常为管壳式结构的换热器，以水或空气作为换热媒介，存在换热效率低的问题，且换热器结构复杂且能量损失较多。与相关技术中的换热器相比，本发明的实施例利用热管110作为热能传到元件，具有热能传到效率高，热能传到损失低的优点，从而提升了发动机的热量的利用率，提升了能量回收系统的能量回收效率。

[0033] 为了进一步降低热能的损失，如图2所示，本发明实施例的能量回收系统100，还包括：隔热盲管130，热管110套设在隔热盲管130内。例如：在发动机的缸体上加工相应的盲管安装孔，然后加装隔热盲管130。隔热盲管130可以对盲管内进行保温，降低甚至避免热量散发出隔热盲管130以外，从而进一步降低了热能的损失，进一步地提升了发动机的热量的利用率以及能量回收系统的能量回收效率。

[0034] 如图2所示，本发明实施例的能量回收系统100，还包括：驱动装置140，其中，驱动装置140例如为伺服电机140，具有控制简单、控制精度高的优点。驱动装置140与发电装置120相连，以驱动发电装置120沿平行于热管110的轴向移动而带动热管110移动，以调整热管110的蒸发段与发动机的缸体之间的距离。这样，可以通过调整热管110的蒸发段进入发动机的水套内的深度而实现发电装置120的发电量多少的控制。

[0035] 进一步地，能量回收系统100，还包括：电量传感器150和控制器(图2中没有示出)，电量传感器150用于检测车载电源的剩余电量。控制器分别与电量传感器150和驱动装置140相连，用于根据车载电源的剩余电量通过驱动装置140调整热管110的蒸发段与发动机的缸体之间的距离。例如：车载电源的剩余电量较低时，可以控制热管110的蒸发段进入发动机的水套内的深度更深一些，这样，发电装置120的发电量将增大，从而为车载电源提供足够的电量充电。车载电源的剩余电量较高时，可以控制热管110的蒸发段进入发动机的水套内的深度更浅一些，这样，发电装置120的发电量将变小，从而避免车载电源的过充电，提升车载电源的使用寿命。

[0036] 如图4所示，并结合图2，发电装置120包括：第一金属部、第二金属部、第一导电体和第二导电体，其中，第一金属部为Heat Source，第二金属部(冷端)为Cool Side，第一导电体为P，第二导电体为N，第一金属部(热源端)具有热能接收端121。第一导电体P和第二导电体N间隔地设置在第一金属部和第二金属部之间，以在第一金属部和第二金属部之间形成导电回路，其中，第一导体P与第二金属部的接触点与车载电源相连，第二导电体N与第二金属部的接触点接地。需要说明的是，第一金属部和第二金属部的类型不同。这样，当第一金属部和第二金属部存在温差且形成回路时，就会有电流产生，同时也会产生Seebeck电动势，从而可以为车载电源充电，发电装置120可直接将热能转换成电能，具有转换过程无污染、无噪音、安全可靠的优点。

[0037] 进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，包括：根据上述任意一个实施例所述的能量回收系统。该车辆具有能量回收系统，能量回收系统的导热装置的一端临近发动机或与发动机相连，从而使发动机的热量快速地从导热装置的一端传导至另一端，进而与导热装置的另一端相连的发电装置的热能接收端的温度升高，基于塞贝克效应的温差发电技术，在热能接收端和发电端之间形成的回路上产生电流，同时也会产生电动势，便可以通过发电端对车载电源充电，将热能转换成电能，具有转换过程无污染、无噪音且安全可靠的优点，提升使用体验。

[0038] 另外，根据本发明上述实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

[0039] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

[0040] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。