用于車輛的熱電發電系統技術方案

一種用于車輛的熱電發電系統，該熱電發電系統包括：發動機，用于產生動力；熱電模塊，用于從由發動機生成的廢氣的熱能產生電能；凈化裝置，用于凈化由發動機生成的廢氣；以及控制器，用于在凈化裝置的溫度達到預定的運行溫度時驅動熱電模塊。

【技術實現步驟摘要】
相關申請的交叉引用本申請要求于2015年10月14日提交至韓國知識產權局的第10-2015-0143635號韓國專利申請的優先權的權益，將其公開內容的全部內容通過引用結合于此。
本公開內容涉及用于車輛的熱電發電系統(thermoelectricgeneratingsystem)，并且更具體地，涉及用于能夠在維持廢氣凈化能力的同時回收余熱的用于車輛的熱電發電系統。
技術介紹
一般而言，從車輛發動機排出的廢氣中包含沒有用處的不必要的熱量，且廢棄于外部空氣中。但是，廢氣可包括大量的熱量，且可占總燃料消耗的約30％。在一般的汽油或柴油發動機中，已知供應至發動機的燃料能量中約30％的熱量被用于發動機的正常輸出消耗，約其30％為冷卻損耗，約其30％為廢氣損耗，且約其10％被消耗用于驅動其他輔助裝置。由于包括在廢氣中約30％的熱被直接排放和廢棄在空氣中，可減少熱損失以增強效率運轉。因而，最近，已使用了使用車輛的廢氣將電力供應至車輛的熱電發電機以及回收廢氣的熱量以加熱車輛內部的廢熱回收裝置。熱電元件可指代這樣一種元件：該元件利用熱電效應用于將裝置兩端之間的溫度差轉化成電力，從而將熱能轉化成電能，或允許電力在裝置中流動以造成裝置兩端之間的溫度差，以將電能轉化成熱能。然而，如果廢熱被不被加以區別地回收，則從發動機排出的有害排放可能無法在催化轉化器(catalyticconverter，催化式排氣凈化器)中被適當地凈化。即，催化劑不能順利地行使凈化功能，直至催化轉化器達到點火溫度(LOT)增加了廢氣中有害排放的量。因而，期望的是一種用于在減少有害排放的同時回收廢熱的系統。專利技術內容已創作本公開內容以解決現有技術中出現的上述問題，但保留現有技術所實現的優勢。本公開內容的一方面是從發動機的廢氣回收廢熱。本公開內容的另一方面是保證廢熱的回收不影響廢氣凈化性能。本公開內容的技術主題不限于前文所述，且從下文中描述的實施方式中，本領域的那些技術人員將清晰地理解本文中未描述的任何其他技術主題。根據本公開內容的示例性實施方式，用于車輛的熱電發電系統可以包括：發動機，用于產生動力；熱電模塊(thermoelectricmodule)，用于從發動機生成的廢氣的熱能產生電能；凈化裝置，用于凈化在發動機中生成的廢氣；以及控制器，用于當凈化裝置的溫度達到預定的運行溫度(operationaltemperature)時驅動熱電模塊。根據本公開內容的另一示例性實施方式，用于車輛的熱電發電系統可包括：發動機，用于產生動力；排氣歧管(exhaustmanifold)，用于允許將在發動機中生成的廢氣收集在該排氣歧管中；安裝在排氣歧管中的熱電模塊，用于根據溫度差產生電能；冷卻模塊，用于從熱電模塊吸收熱能；連接至排氣歧管的排氣管(exhaustpipe)，用于排出廢氣；設置在排氣管中的凈化裝置，用于凈化廢氣；以及控制器，用于在凈化裝置的溫度到達預定的運行溫度時驅動冷卻模塊。實施方式的細節包含在具體實施方式和附圖中。附圖說明從結合所附示圖的以下詳細描述中，本公開內容的上述和其他的目的、特點和優勢將更加顯而易見。圖1為示出根據本公開內容的示例性實施方式的用于車輛的熱電發電系統的關系的框圖。圖2為示出根據本公開內容的示例性實施方式的用于車輛的熱電發電機系統的控制器與其外圍部件之間的關系的框圖。具體實施方式將通過參考所附示圖描述的以下實施方式來闡明本公開內容的優勢和特點和其實現方法。但是，本公開內容可以以不同的形式實施，且不應被認作限于此處闡述的實施方式。相反，這些實施方式被提供使得該公開內容將是透徹和完整的，且將充分地向本領域的那些技術人員傳達本公開內容的范圍。進一步，本公開內容僅僅由權利要求的范圍所規定。相似的參考編號指示整個說明書中的相似元件。在下文中，將參考所附示圖描述用于根據本公開內容的示例性實施方式的用于車輛的熱電發電系統。圖1為示出根據本公開內容的示例性實施方式的用于車輛的熱電發電系統的關系的框圖；并且圖2為示出根據本公開內容的示例性實施方式的用于車輛的熱電發電機系統的控制器40與其外圍部件之間的關系的框圖。參考圖1和圖2，根據本公開內容的示例性實施方式的用于車輛的熱電發電系統可包括：發動機1，用于生成車輛的動力；熱電模塊20，用于從在多個汽缸中生成的廢氣的熱能生成電能；凈化裝置13，用于凈化在發動機1中生成的廢氣；以及控制器40，用于在凈化裝置13的溫度達到預定運行溫度時驅動熱電模塊20。發動機1可燃燒燃料以生成動力并且排出廢氣。熱電模塊20的或上面或附近的高溫部分和低溫部分可被設置為在熱電模塊20的兩側上彼此間隔。此處，高溫部分可為排氣歧管3并且低溫部分可為冷卻模塊30(下文中將對其進行描述)。運行溫度可以是用于使凈化裝置13執行充分的廢氣凈化功能的最低溫度。當凈化裝置13的溫度達到運行溫度時，控制器40可控制熱電模塊20的電氣裝置部件以允許熱電模塊20產生電力。根據本公開內容的示例性實施方式的用于車輛的熱電發電系統可包括用于從熱電模塊20吸收熱能的冷卻模塊30，并且當廢氣的溫度達到運行溫度時，控制器40可驅動冷卻模塊30。冷卻模塊30可被設置于熱電模塊20的低溫部分處。冷卻模塊30可形成或具有從高溫部分或從高溫部分的溫度形成溫度差的溫度。冷卻模塊30可為水冷卻式冷卻模塊或空氣冷卻式冷卻模塊。例如，水冷卻式冷卻模塊可具有冷卻泵31，并且空氣冷卻式冷卻模塊可具有冷卻風扇。根據本公開內容的示例性實施方式的用于車輛的熱電發電系統可包括：排氣歧管3，由多個汽缸生成的廢氣被收集至該排氣歧管；以及排氣管10，連接至排氣歧管3以排出廢氣。熱電模塊20可被安裝在排氣歧管3中。從發動機1排出的廢氣可流動至排氣歧管3。熱電模塊20可以被安裝在排氣歧管3中并且被配置為吸收廢氣的熱能從而生成電能。根據本公開內容的示例性實施方式的用于車輛的熱電發電系統可包括設置于排氣管10中的用于測量廢氣的溫度的溫度傳感器11，并且控制器40可基于從傳感器11傳輸的數據執行控制操作。溫度傳感器11可測量廢氣的溫度。廢氣的溫度可以是催化劑的溫度。溫度傳感器11可測量溫度且將對應的數據傳輸至控制器40。冷卻模塊30可包括允許冷卻液在其中流動的冷卻泵31，且當在排氣管10中流動的廢氣的溫度增加時，控制器40可控制冷卻泵31的轉動速度增加。冷卻泵31可被配置為使其中的冷卻液循環。當廢氣的溫度增加時，控制器40可控制冷卻泵31的每分鐘轉數(RPM)增加，以增加溫度梯度。通過增加冷卻泵31的RPM，控制器40可增加熱電模塊20的效率。根據示例性實施方式，冷卻模塊30可包括與熱電模塊20熱交換或能夠與其交換熱量的低溫流動通道35。開關部分33可被配置為打開和關閉低溫流動通道35。當廢氣的溫度低于凈化裝置13的運行溫度時，控制器40可控制開關部分33以關閉低溫流動通道35，并且因此，冷卻液可不流動至低溫流動通道35，停止熱電模塊20的驅動和阻止電能的生成。當廢氣的溫度等于或高于凈化裝置13的運行溫度時，控制器40可控制開關部分33以打開低溫流動通道35，并且因此，冷卻液可流動至低溫流動通道35以驅動熱電模塊20產生電能。根據另一示例性實施方式，冷卻模塊30可包括與熱電模塊20熱交換或能夠與其交本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于車輛的熱電發電系統，所述熱電發電系統包括：發動機，用于產生動力；熱電模塊，用于從由所述發動機生成的廢氣的熱能產生電能；凈化裝置，用于凈化由所述發動機生成的所述廢氣；以及控制器，用于在所述凈化裝置的溫度達到預定的運行溫度時驅動所述熱電模塊。

【技術特征摘要】
2015.10.14 KR 10-2015-01436351.一種用于車輛的熱電發電系統，所述熱電發電系統包括：發動機，用于產生動力；熱電模塊，用于從由所述發動機生成的廢氣的熱能產生電能；凈化裝置，用于凈化由所述發動機生成的所述廢氣；以及控制器，用于在所述凈化裝置的溫度達到預定的運行溫度時驅動所述熱電模塊。2.根據權利要求1所述的熱電發電系統，進一步包括用于從所述熱電模塊吸收熱能的冷卻模塊，其中，當所述廢氣的溫度達到所述運行溫度時，所述控制器驅動所述冷卻模塊。3.根據權利要求2所述的熱電發電系統，進一步包括：排氣歧管，允許將由所述發動機生成的所述廢氣收集在所述排氣歧管中；以及連接至所述排氣歧管的排氣管，用于排出所述廢氣，其中，所述熱電模塊被安裝在所述排氣歧管中。4.根據權利要求3所述的熱電發電系統，進一步包括被設置在所述排氣管中的溫度傳感器，所述溫度傳感器用于測量所述廢氣的溫度，其中，所述控制器基于從所述溫度傳感器傳輸的數據執行控制操作。5.根據權利要求3所述的熱電發電系統，其中，所述冷卻模塊進一步包括用于允許冷卻液流動的冷卻泵，其中，當在所述排氣管中流動的所述廢氣的溫度升高時，所述控制器提高所述冷卻泵的轉動速度。6.根據權利要求2所述的熱電發電系統，其中，所述冷卻模塊包括與所述熱電模塊熱交換的低溫流動通道以及用于打開和關閉所述低溫流動通道的開關部分。7.根據權利要求6所述的熱電發電系統，其中，當所述廢氣的溫度等于或高于所述運行...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李漢賽，呂寅雄，宋京花，白洪吉，郭真佑，金敬諨，金炳旭，李昇祐，
申請(專利權)人：現代自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國;KR