从发动机排气中回收余热的包含相变材料的热电发电机

摘要

本发明涉及从发动机排气中回收余热的包含相变材料的热电发电机，具体涉及一种热电器件，该热电器件用来置于以碳氢化合物为燃料的燃烧装置的排气中并且特别适合用于驱动车辆的内燃发动机的排气流中。经过该器件的排气与热电模块的一侧热连通，而热电模块的另一侧与较低温度环境热连通。热电模块将从排气中提取的热量转换成电能。通过将热电模块的热接点和冷接点与相变材料热耦接而增强发电机的性能，相变材料在与热电模块的优选工作温度相容的温度下发生转变。在第二实施例中，各自具有优选工作温度并且各自具有唯一匹配相变材料的多个热电模块可用于补偿排气在穿过排气管长度时排气温度的逐步下降。

主权项

一种用于内燃发动机的排气系统，所述内燃发动机用于驱动机动车且具有循环冷却剂，所述排气系统包括：带排气歧管的发动机，利用发动机工作将燃烧气体的排气流从所述排气歧管中排出，所述排气的温度在一温度范围内变化；排气管道系统，其用于将在被包含流道中的气体从所述排气歧管引导至气流终点，所述排气在所述气流终点处从车辆排放，所述被包含流道的位置具有用于从所述排气向热电器件进行热传递的周边；所述热电器件包括至少一个用于由排气的热能产生电能的热电模块，所述热电器件具有高温侧和低温侧并且被成形于和置于所述排气流道的一部分的周边的周围，所述热电器件的高温侧与流动的排气流传热接触；导热材料的主体，其被包含和介于所述排气流道周边的周围并且在所述排气与所述热电器件的高温侧之间，所包含的导热材料提供所述排气与所述热电器件的高温侧之间的热传递路径，导热材料的所述主体具有质量和熔点或熔化范围使得从所述排气传递的热熔化材料的所述主体的一部分，当其被所述排气加热时，材料的部分熔化的主体的潜热降低所述热电器件的高温侧的温度；还包括与所述热电器件的低温侧传热接触的、被包含的导热材料的第二主体，导热材料的所述第二主体具有质量和熔点或熔化范围使得从所述排气传递且经过所述热电器件的热熔化材料的所述第二主体的一部分，当其被所述排气加热时，材料的部分熔化的第二主体的潜热降低所述热电器件的低温侧的温度；其中，导热材料的所述第二主体与循环的发动机冷却剂热接触。