[发明专利]一种汽车尾气余热热电转换车载电源系统及控制方法

权利要求书

1.一种汽车尾气余热热电转换车载电源系统，包括发动机单元、热电转换单元、输出储能单元、检测与控制单元，其特征在于：

发动机单元：将汽车发动机运行时排出的高温尾气和冷却装置中的冷却水送入热电转换单元中进行热传递，并通过ECU和检测与控制单元进行CAN通讯，实现对汽车发动机转速的控制；

热电转换单元：各层热电转换模块组冷热两端分别与水箱和集热箱的表面进行热传递构建温度差产生直流电能并进行串联输出；

输出储能单元：热电转换单元输出的直流电能通过第一变换器DC/DC1的电压和电流调节后，对车载电器和ISG进行供电，或在储能电池的SOC不足时对其进行充电；

检测与控制单元：采集各种各种温度、电压和电流信号，LCD模块和PC机监控界面显示各单元的温度、电压和电流信息，以及系统的启动、关机、运行和故障等运行状态，同时对各单元发送控制命令，控制系统的启停以及各个单元之间多能量的优化分配与管理。

2.如权利要求1所述的汽车尾气余热热电转换车载电源系统，，其特征在于：发动机单元包括汽车发动机、ECU、冷却装置、冷却水出口管道、冷却水入口管道和发动机尾气出口管道，发动机尾气出口管道与热电转换单元的尾气进口相连；冷却装置一方面与发动机自身的冷却系统相连，一方面通过冷却水出口管道和冷却水入口管道分别与热电转换单元的冷却水进口和冷却水出口相连，构成热电转换单元的冷却回路；ECU的第二CAN模块CAN2和检测与控制单元的第一CAN模块CAN1相连并通过CAN总线进行通讯。

3.如权利要求1或2所述的汽车尾气余热热电转换车载电源系统，，其特征在于：热电转换单元包括第一水阀F1、第二水阀F2、第一集热箱、第二集热箱、第一水箱、第二水箱、第三水箱、第一热电转换模块组、第二热电转换模块组、第三热电转换模块组、第四热电转换模块组、热电转换单元尾气进口、热电转换单元尾气出口、热电转换单元冷却水进口、热电转换单元冷却水出口、第一温度传感器T1、第二温度传感器T2、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4以及相关导线和管道，发动机单元的尾气出口管道依次与第一温度传感器T1和热电转换单元尾气进口相连，热电转换单元尾气出口依次与第二温度传感器T2和大气相连，发动机单元的尾气分为两路进入两层集热箱的内腔，然后通过管道排向大气；发动机单元的冷却水出口管道依次与第一水阀F1、第三温度传感器T3和冷却水进口相连，发动机单元的冷却水入口管道则依次与第二水阀F2、第四温度传感器T4和热电转换单元冷却水出口相连，冷却水分为三路进入三层水箱的内腔，然后流回发动机单元的冷却装置中；第一热电转换模块组的冷端与第一水箱的下表面相连，第一热电转换模块组的热端与第一集热箱的上表面相连，第二热电转换模块组的冷端与第二水箱的上表面相连，第二热电转换模块组的热端与第一集热箱的下表面相连，第三热电转换模块组的冷端与第二水箱的下表面相连，第三热电转换模块组的热端与第二集热箱的上表面相连，第四热电转换模块组的冷端与第三水箱的上表面相连，第四热电转换模块组的热端与第二集热箱的下表面相连；四层热电转换模块组均由多列热电转换模块和多个接线槽组成，每个接线槽两边分别与一列热电转换模块相连；在电气连接上，同列热电转换模块在接线槽中采用串联方式相连，然后与相邻列也采用串联方式相连，四层热电转换模块组的输出端串联构成热电转换单元直流电能的总输出端；第一集热箱和第二集热箱上下表面没有放置热电转换模块组和接线槽的空白处填充一定的耐温隔热材料，降低各层集热箱向水箱的温度辐射；温度传感器T1、T2、T3和T4的信号输出端和检测与控制单元的信号调理电路相连，分别采集热电转换单元尾气进口温度、尾气出口温度、冷却水进口温度和冷却水出口温度的检测信号。