华南理工学院广州学院

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1、华南理工大学广州学院“学生研究计划”(SRP)项目结题报告书项目编号：JY130502项目名称：汽车尾气温差发电装置的设计起止时间：2013.4-2014.6学生姓名：黄科学院专业：汽车工程学院车辆工程联系电话：13610271114电子信箱：597116180@qq.com指导教师：李淼林华南理工大学广州学院教务处制2014年6月10日10项目名称汽车尾气温差发电装置的设计项目性质发明、设计□基础性研究□应用性研究□社会调研项目来源□自主立题教师指导选题指导教师姓名职位/职称联系电话Email李淼林讲师15

2、989185706limiaolin2004@126.com一、项目成果简介：（重点介绍特色及创新点，200字左右）本项目基于汽车尾气所蕴含大量热量和温差发电片的发点特点，采用在汽车排气管上加装温差发电片组成的发电装置（在三元催化器后），利用尾气的热量给发电片的一个表面加热，而在另一面利用液体介质进行冷却形成温差进而使温差发电片，对外提供电能。生成的电能可用于供汽车空调以及相关电器设备使用，对装有该装置的汽车能够有效提高燃油经济性。特别是应用与油电混合动力的汽车效果尤为显著。该装属于无污染排放的绿色能源回收转

3、化装置。同时具有无移动部件、便于移动与安装、可靠性高、无噪声、寿命长、性能稳定等一系列优点。二、项目研究中使用的具体材料：（含参阅的书籍和论文目录，使用的检索目录）参考论文：《低品位热源半导体温差发电器性能研究》中南大学能源科学与工程学院《基于汽车尾气废热温差发电系统的车载电源能量管理系统研究》武汉理工大学《基于汽车尾气温差发电和太阳能发电的新型车载电源系统》武汉理工大学《汽车尾气半导体温差发电系统研究》华南理工大学《汽车尾气温差发电装置及热电模块的布置研究》武汉理工大学《汽车尾气温差发电装置通道结构的设计与

4、分析》武汉理工大学资料来源：百度、淘宝、中国知网检索目录：温差发电片、汽车排气管材料、排气管温度分布、温差发电装置三、项目成果形式及数量：（需另行提供附件、电子版和模型演示光盘等）1.□文献资料综述（）份；2.□调查报告（）份；3.█研究论文（1）份；4.□软件（）份；5.█设计（3）份；6.□硬件研制（）份；7.□获得专利（）份；8.□心得体会（）份；9.█实物模型（1）份；10.□其他（）件，名称：附件清单：10四、项目总结报告（以学术论文形式撰写，应包含项目实施过程中创新思维和创新实践方面收获，3000

5、～4000字）：汽车尾气温差发电装置的设计黄科（华南理工大学广州学院汽车工程学院广东广州510800）摘要：汽车尾气中蕴含着大量的热量，随着排放而白白浪费。如何提高燃油经济性与热效率一直是汽车界致力研究问题，本文介绍了半导体温差发电的原理，利用汽车尾气余热和冷却液水冷形成温差发电。并应用Soildsworks设计该装置3D图，并对其进行后期可行性分析与修改。关键词：汽车；尾气；温差发电；发电片引言：随着我国汽车工业发展，能源的消耗与节能减排成为了汽车乃至世界所研究的问题。目前汽车发动机的热效率不到30%，其中

6、大多部分随着尾气排放白白浪费。若将尾气中所蕴含的大量热流量回收通过温差发电片特点用于发电，对外提供电能。生成的电能可用于供汽车空调以及相关电器设备使用那么对于提高汽车燃油经济性以及节能减排具有极大帮助。温差发电装置工作原理：基于汽车尾气所蕴含大量热量和温差发电片的发点特点，采用在汽车排气管上加装温差发电片组成的发电装置（在三元催化器后），利用尾气的热量给发电片的一个表面加热，在另一面形成温差进而使发电片两面形成温差，对外提供电能。使用时，温差发电组件的两面与金属散热片之间，涂上一层导热硅脂，以利于散热，减小热

7、阻。要使发电组件平稳贴在高温物体表面，高温热面温度不能超过180℃。其冷面加装金属散热片，并采取风冷、水冷、油冷或其它冷却措施，确保能够把热面传过来的热量即时带走，冷热面之间用石棉等隔热良好的材料隔离开以保持发电组件两面的温差，提高发电效果。若能使组件两面保持温差摄氏60℃，则可发出电压3.5V，电流3A--5A，温差减小电压，电流也会随之减小。温差发电片发出的电量通过稳压模块和DC-DC转换模块的调节可以得到稳定合适电压。1温差发电装置安装位置的选择由于尾气温度高达500℃以上，该温度大大超过本装置所用的温

8、差发电片所能承受极限温度。为了尽可能降低尾气温度，我们选择了把装置安装在三元催化器与消声器之间（选择一段合适距离），尽可能地靠近排气管尾端以降低尾气温度。当发动机工作时，排气管变热，利用尾气的高热量给发电片的一个端面加热，另一端面进行散热（冷却液水冷），使发电片两端面形成温度差，对外提供电能，并将产生的电能用于车载蓄电池充电，辅助汽车行驶，从而实现发动机能量的回收，提高燃料的利用率。2热电模块性能研