[发明专利]串联型热能量可回收电机

说明书

本发明公开一种串联型热能量可回收电机，属于汽车节能技术领域，其利用电机壳体和冷却水道之间的温差，将电机的热能量转化为电能，实现了热能量回收，提高了车辆能量利用率。本发明包括温差发电模块、电机本体、冷却模块。其中温差发电模块由P型和N型半导体热电材料串联组成一个单热电偶，单热电偶组成一个单体，各单体模块串联组成温差发电模块；电机本体由转子、壳体、定子组成，冷却模块由冷却水入口、冷却水出口及冷却水道组成；本发明结构紧凑，安装方便，在实现电机冷却的同时，将电机工作过程中的热能量转化为电能，实现了热能量回收，还具有节能环保，应用范围广的有益效果。

技术领域

本发明属于汽车节能技术领域，尤其涉及一种电机热能量回收装置，即具体涉及一种串联型热能量可回收电机，特别适用于汽车电机。

背景技术

随着能源的减少和人们节能意识的提高，如何提高汽车的节能环保性，成为汽车设计工程师的研究目标。当前，国内各车企也投入研发力量开发电动汽车和混合动力汽车，电机作为电动汽车和混合动力汽车重要动力装置，在其高速运转时转子和定子相互作用会产生大量热能，目前通过水冷或者风冷来控制电机内部的温度，大量的热能没有得到有效的利用和回收。而温差发电是将热能通过一系列的过程转化为电能的一项绿色环保技术，主要运用的原理是半导体的塞贝克效应，将该技术的运用在电机上可实现热能量的充分利用，有利于提高电动汽车和混合和动力汽车能量利用率，减少功率损失，甚至可以提高汽车的续航行驶能力。

发明内容

本发明主要解决的技术问题在于提供一种串联型热能量可回收电机，其结构紧凑，安装使用方便，能够在给电机降温的同时，利用温差发电，达到热能量的回收，节能环保，应用范围广。本发明利用赛贝克效应，利用电机内外温差实现热电转换，达到热能量的回收再利用。

本发明的技术方案为提供一种串联型热能量可回收电机，其包括温差发电模块、电机本体、冷却模块；

-所述温差发电模块中，由P型和N型半导体热电材料串联组成一个单热电偶，单热电偶组成一个热电偶单体3-1，各热电偶单体串联组成温差发电模块；

-热电偶单体3-1与电机壳体7接触组成热端，与冷却水道2-1接触形成冷端；

所述电机本体包括电机转子4、电机壳体7和电机定子8；

所述冷却模块包括冷却水入口1、冷却水道2和冷却水出口5.

进一步地，所述热电偶单体中，P型和N型半导体热电材料依次交替沿电机定子8外壳周向均匀分布。

进一步地，所述温差发电模块3包括热电偶单体3-1、发电单体3-2、发电模块组3-3；

所述发电单体3-2包括多个热电偶单体，每个热电偶单体中的P型和N型半导体热电材料的冷端由导线3-5进行串联；

所述发电模块组3-3包括多个发电单体，由导线3-4将各发电单体3-2串联组成，串联后总的电压由端子6输出。

进一步地，P型半导体热电材料和N型半导体热电材料在低温端之间产生塞贝克电压。

进一步地，所述冷却水道2-1沿温差发电模块3周向均匀分布，冷却水由入口1进入冷却水道2，由冷却水出口5流出。

进一步地，所述温差发电模块3的热端的热源由电机定子8和电机转子4相互作用产生，冷端由冷却水道2提供。

进一步地，所述温差发电模块为筒形结构，其外筒与冷却水道相邻，内筒与电机定子相邻。

进一步地，所述冷却模块为筒形结构，其与温差发电模块同轴设置，冷却水道为轴向设置，并在周向上均匀分布，冷却水入口为多个圆孔在周向上均匀分布。