[实用新型]一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及内燃机余热利用领域，更确切地说，本实用新型涉及一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置。

背景技术

汽车内燃机以燃料燃烧产生的热量仅有25％被转换成有用功输出，除去5％的机械损失，剩下70％的热量被冷却水和尾气带走而白白耗散掉，因而对内燃机余热进行强制热转换将会产生很大一部分能量。将这部分能量用于对汽车设备的供电是非常有意义的。

温差发电可以将内燃机的余热转换为电能，实现能源的重复利用，达到节能的效果。目前针对内燃机活塞领域的研究逐渐增多，例如基于电机的可变压缩比活塞，基于无线WIFI的可变压缩比活塞。这些研究无一例外都需要解决活塞内部供电的问题，而活塞处于发动机内部，工作过程中作高速的往返直线运动，如果采用普通的线路连接方式，从活塞外部引进电源线路，一端固定，一端运动，可靠性差，而且如何布置是一个很大的问题。活塞顶部的平均温度在 400℃以上，活塞内部气体温度比活塞顶部的温度低100℃以上，若能直接对这部分温差进行利用，为活塞优化设计提供电能支持，将会有很大的应用价值和意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置，利用活塞内部上顶面的余热进行发电，采用机油进行强制冷却，并对热电模块热端和冷端之间的温差进行调控，为活塞的优化设计提供电源。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的：

本实用新型所述的一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置，包括热电模块、集成稳压电路、超级电容蓄能装置、升压降压DC/DC电路、负载、冷却装置、电磁阀、活塞销、连杆、第一热电偶、第二热电偶、微控制单元MCU，其特征在于：

所述的电磁阀包括电磁阀阀体、固定铁芯、衔铁弹簧、活动衔铁、橡胶阀门、电磁线圈；

所述的热电模块、集成稳压电路、超级电容蓄能装置、升压降压DC/DC电路依次相连，升压降压DC/DC电路的输出端和负载相连；

所述的热电模块安装在活塞内部上顶面上，热电模块的热端紧贴活塞内部上顶面，热电模块的冷端面上安装有冷却装置；

所述的电磁阀安装在冷却装置右侧油道上；

所述的第一热电偶安装在冷却装置油腔上表面的右下角部位，第二热电偶安装在热电模块热端面的右下角部位；

所述的第一热电偶、第二热电偶、电磁阀分别和微控制单元MCU相连。

一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置，其特征在于，所述的连杆在杆身左右两侧，以连杆大端为入口，连杆小端为出口，各钻有一条油道。

一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置，其特征在于，所述的活塞销内的油道布置是左右对称结构，活塞销在与左侧活塞销座油道口的接触位置有一圈矩形截面油槽，活塞销在与连杆左侧油道口的接触位置有一圈矩形截面油槽，在这两圈油槽底部沿垂直于活塞销轴线方向内各自钻有短油道，并通过平行于活塞销轴线的长油道将短油道连接起来。

一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置，其特征在于，所述的第一热电偶和第二热电偶为片式热电偶。

一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置，其特征在于，热电模块为电磁阀、微控制单元MCU供电。

一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置，其特征在于，机油泵将机油通过曲轴导入连杆的左侧油道，依次经过活塞销左侧油道、左侧活塞销座油道、冷却装置左侧油道进入冷却装置的油腔中，随后机油通过冷却装置右侧油道、右侧活塞销座油道、活塞销右侧油道、连杆右侧油道流回。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所述的一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置，在活塞内部利用温差进行发电，解决了活塞内部狭小空间的供电问题，为活塞优化设计提供电能支持，避免了从活塞外部引进电源线路带来的问题，降低了技术难度，极大的简化了供电线路。

2.本实用新型所述的一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置，在热电模块的冷端面安装冷却装置，采用机油对热电模块进行冷却，降低热电模块冷端温度，增大发电功率。

3.本实用新型所述的一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置，对热电模块热端和冷端温度进行监测，当热电模块热端和冷端之间的温差低于限值时，才连续供油进行冷却，降低了机油泵负荷。

4.本实用新型所述的一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置，布置在活塞内部，对内燃机的正常工作没有影响。

附图说明

图1是本实用新型所述的热电模块供电流程示意图；