车辆尾气发电装置及车辆的制作方法

1.本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种车辆尾气发电装置及车辆。


背景技术：

2.目前，排气管安装在汽车的车身地板上，电池包也安装在车身地板上，排气管的布置会影响电池包的安装体积，从而导致整车有效利用空间增加有限，整车续航里程受限。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种车辆尾气发电装置及车辆，以解决整车续航里程受限的技术问题。
4.为了实现上述目的，本公开的第一方面，提供一种车辆尾气发电装置，包括：
5.纵梁；
6.尾气排气管，贯穿所述纵梁设置且至少部分设置在所述纵梁内；
7.温差发电机，设置于所述纵梁上。
8.可选地，所述温差发电机包括：
9.温差发电模块，一侧连接至所述纵梁上；
10.散热增强结构，设置于所述温差发电模块的另一侧；
11.所述温差发电模块包括热电元件，所述热电元件适于与储能装置连接。
12.可选地，所述车辆尾气发电装置还包括分流管组；
13.位于所述纵梁内的所述尾气排气管部分与所述纵梁的内壁之间具有换热空间，沿所述纵梁的延伸方向，所述换热空间的至少一端敞开；
14.所述分流管组设置于所述纵梁上，并与所述纵梁内的换热空间连通，以导出所述换热空间内的热量。
15.可选地，所述分流管组包括：
16.第一管路，一端连接于所述纵梁上，并与所述纵梁内的换热空间连通；
17.排热管路，与所述第一管路的另一端连通；
18.第一抽气结构，设置于所述第一管路上。
19.可选地，所述分流管组还包括：
20.第二管路，一端连接于所述纵梁上，并与所述纵梁内的换热空间连通；
21.第二抽气结构，设置于所述第二管路上；
22.所述第二管路的另一端与所述排热管路连通。
23.可选地，所述分流管组还包括：
24.三通阀，设置于所述第二管路上，并连接在所述第二抽气结构和所述排热管路之间；
25.分流换热管，一端连接至所述三通阀上，另一端与所述排热管路连通；
26.所述分流换热管适于与车辆待加热部件进行热交换。
27.可选地，所述第一管路与所述第二管路并联设置。
28.可选地，所述第一抽气结构与所述第二抽气结构为调速真空泵。
29.可选地，所述尾气排气管的轴线与所述纵梁的轴线相重合。
30.可选地，所述纵梁内设置有多个加强板筋，多个所述加强板的一侧边连接于所述纵梁内壁上，另一侧边抵接至所述尾气排气管的外壁上。
31.可选地，所述纵梁为门槛梁。
32.本公开的第二方面，提供一种车辆，包括上述实施例任一项所述的车辆尾气发电装置。
33.通过上述技术方案，通过将尾气排气管设置到纵梁内以排放尾气，不需要为尾气排气管设置额外的空间，提高了空间利用率，为电池包的布置提供了更大的空间，保证了整车续航里程。同时温差发电机的设置使得排气管的热量得到了较好地利用，也适当地降低了排气管的温度。
34.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
35.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
36.图1是本公开实施例提供的车辆尾气发电装置的整体结构示意图。
37.图2是本公开实施例提供的车辆尾气发电装置的尾气管道过热时的气流走向示意图。
38.图3是本公开实施例提供的车辆尾气发电装置的尾气用于对车辆待加热部件加热的气流走向示意图。
39.图4是本公开实施例提供的车辆尾气发电装置的纵梁进气端处的结构示意图。
40.图5是本公开实施例提供的车辆尾气发电装置的纵梁出气端处的结构示意图。
41.图6是本公开实施例提供的车辆尾气发电装置的温差发电机与纵梁处的连接结构示意图。
42.附图标记说明
43.1、纵梁；2、尾气排气管；3、温差发电机；31、温差发电模块；32、散热增强结构；33、热电元件；34、电池；35、发电控制器；36、电池监测传感器；4、分流管组；41、第一管路；42、第一抽气结构；43、排热管路；44、第二管路；45、第二抽气结构；46、三通阀；47、分流换热管；5、加强板筋；6、车辆待加热部件。
具体实施方式
44.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
45.本公开提供一种车辆尾气发电装置，该车辆尾气发电装置可设置于车辆的尾气排气管上，从而可在车辆行驶的过程中，利用尾气产生的热能进行发电，以实现对尾气的合理利用。
46.如图1、图4和图5所示，上述车辆尾气发电装置包括纵梁1、尾气排气管2和温差发
电机3，其中，纵梁1的内部呈中空的结构，该尾气排气管2贯穿纵梁1设置且至少部分设置在纵梁1内，而上述温差发电机3固定设置于纵梁1上。
47.通过此种结构的设置，通过将尾气排气管2设置在纵梁1内以排放尾气，不需要为尾气排气管2设置额外的布置空间，提高了空间利用率，为电池包的布置提供了更大的空间，保证了整车续航里程。同时尾气排气管2产生的热量能够逐步传递至纵梁1上，热量能够传输至温差发电机3上，从而能够使温差电机进行发电。温差发电机的设置使得排气管的热量得到了较好地利用，也适当地降低了排气管的温度。
48.在一些实施例中，如图6所示，上述温差发电机3包括温差发电模块31、散热增强结构32，其中，温差发电模块31的一侧连接至纵梁1上，散热增强结构32固定设置于温差发电模块31的另一侧，温差发电模块31包括热电元件33，热电元件33适于与储能装置电连接，该储能装置为电池34。
49.利用这样的连接方式，在通过尾气排气管2进行排气的过程中，可使温差发电模块31一端获取来自纵梁1上的热量，而由于温差发电模块31另一端设置的散热增强结构，可便于使热电元件33两侧形成温差，以便于在热电元件3上形成电流，之后热电元件33上的电流可输入到电池34中存储，或者通过电池输出以使用。
50.进一步的，上述温差发电机3还包括发电控制器35以及电池监测传感器36，该电池监测传感器36与电池34电连接，以用于监测电池34状态，例如，监测电池34是否充满或者电池34是否发生故障等。而该发电控制器35设置于所述热电元件33与电池34之间的连接线路上，并与电池监测传感器36电连接，以根据电池监测传感器36监测的信息控制连接线路的开闭，以控制是否向电池34充电。
51.利用上述结构，在利用电池监测传感器36监测到电池34的电量已经充满或者电池发生故障时，可将此信号传递至发电控制器35，此时，发电控制器35可断开以使连接线路断开，以停止向电池34发电。而若是电池34未发生故障且电池34电量并未充满时，在发电控制器35接收到此信号后，可保持连接线路呈闭合的状态，以持续向电池34充电。
52.其中，上述热电元件33可以为pn半导体热电片，而上述散热增强结构32可以为设置于温差发电模块31上的散热片或者其他可快速散热的结构。
53.在一些实施例中，如图1所示，上述车辆尾气发电装置还可以包括分流管组4，在位于上述纵梁1内的尾气排气管2部分与纵梁1的内壁之间具有换热空间，沿纵梁1的延伸方向，换热空间的至少一端敞开，以使外界空气能够随车辆运行而进入换热空间，从而不需要额外设置冷却介质。而该分流管组4设置于纵梁1上，并与纵梁1内的换热空间连通，导出换热空间内的热量。
54.利用此分流管组4的设置，在利用尾气发电的过程中，当尾气通过尾气排气管2时，可将纵梁1内的换热空间内的空气加热，此时可将换热空间内的热空气通过分流管组4输出，以进一步使用，从而提高尾气的利用率。例如，可将该排热管路43的输出端延伸至车辆的座舱内，从而向座舱内输出热空气，以实现暖舱的效果，从而可避免开启车辆内的空调，可节省一定的能源。
55.在一些实施例中，如图1所示，上述分流管组4包括第一管路41、排热管路43和第一抽气结构42，其中，第一管路41的一端连接于纵梁1上，并与纵梁1内的换热空间连通，排热管路43与第一管路41的另一端连通，以通过第一管路41输出来自换热空间内的热空气。而
该第一抽气结构42设置于第一管路41上。
56.如此，在排放尾气而将换热空间内的空气加热时，若尾气的温度足够高，且能够满足温差发电机3的发电时，可开启第一抽气结构42，以通过第一管路41将换热空间的热空气抽出，并通过排热管路43将该热空气输出以继续使用，例如，可将该排热管路43的输出端延伸至车辆的座舱内，从而向座舱内输出热空气，以实现对座舱的加热。另外，在抽取换热空间内的空气时，可通过纵梁1呈开口的一端向换热空间内持续注入空气。
57.在进一步的实施例中，如图2所示，上述分流管组4还可以包括第二管路44和第二抽气结构45，该第二管路44的一端连接于纵梁1上，并与纵梁1内的换热空间连通，而第二抽气结构45设置于第二管路44上。另外，上述第二管路44的另一端与排热管路43连通，且上述第一管路41与第二管路44并联设置。第二管路44位于第一管路的后方。
58.通过此种结构的设置，在排放尾气时，若经过换热后，使传递至纵梁1的上的温度刚好能够支撑温差发电机3的运行，此时可利用第一抽气结构42运行，以将换热空间内热空气抽出并传递到排热管路43，之后从排热管路43输出并使用。
59.而若是尾气温度过高而导致换热空间内空气温度较高，使得换热至纵梁1上温度过高而可能会对温差发电机3的运行造成影响时，可使第一抽气结构42和第二抽气结构45同时开启，以分别利用第一管路41和第二管路44抽取换热空间内的热空气，此时可分别对第一抽气结构42和第二抽气结构45调节，以控制第一管路41和第二管路44抽取空气的速率，如此可有效调节通过热传递的方式传递至温差发电机3的热量，从而可保证温差发电机3有效运行时，同时还可将多余的热空气抽出以合理使用。
60.进一步的，上述第一抽气与第二抽气结构45为调速真空泵。
61.利用调速真空泵设置到第一管路41和第二管路44上后，在开启调速真空泵时，可有效抽取换热空间内的空气，另外，利用调速真空泵便于调节其抽取空气的速率，从而便于控制第一管路41和第二管路44抽取换热空间内空气的量。
62.在一些实施例中，如图3所示，上述分流管组4还可以包括三通阀46和分流换热管47，其中，三通阀46固定设置于第二管路44上，并连接在第二抽气结构45和排热管路43之间，而分流换热管47的一端连接至三通阀46上，另一端与排热管路43连通。另外，该分流换热管47适于与车辆待加热部件6进行热交换。
63.通过此种结构的设置，当车辆上的一些部件需要进行加热时，可调节三通阀46，使换热空间内的热空气流入到分流换热管47内，之后可通过换热结构将热量传递到车辆待加热部件6上，以实现对车辆待加热部件6的加热，使尾气更充分的被利用。
64.例如，该车辆待加热部件6可以为发动机的冷却液管路，如此，在利用换热结构将连接至冷却液管路和分流换热管47之间后，可实现对冷却液管路的加热，以使冷却液管路内的冷却液温度升高，以达到暖机额的效果。当然，该车辆待加热部件6还可以为车辆内其他需要加热的结构，例如车辆座椅等。
65.需要说明的是，可以利用换热片充分的将分流换热管47上的温度传递至车辆待加热部件6上。当然，该换热结构还可以为其他的可进行换热的结构，本公开对此不作限制。
66.在一些实施例中，如图4所示，上述尾气排气管2的轴线与纵梁1的轴线相重合。
67.在使尾气排气管2的轴线与纵梁1的轴线相重合后，则该尾气排气管2位于纵梁1内的中心位置，如此，可便于使尾气排气管2更加均匀的对换热空间的各个部位的空气加热，
以便更快速、均匀的将热量传递到纵梁1上。
68.在一些实施例中，如图4所示，在上述纵梁1内固定设置有多个加强板筋5，多个加强板筋5的一侧边固定连接于纵梁1内壁上，另一侧边朝向纵梁1的中心方向设置，并抵接至尾气排气管2的外壁上。
69.由于将纵梁1设置为内部中空的结构，因此通过多个加强板筋5的设置，可进一步增强此纵梁1整体的强度，另外，使加强板筋5抵接到尾气排气管2的外壁上后，可对尾气排气管2形成一个支撑，并对尾气排气管2形成一个限位，保证使尾气排气管2稳定的固定在纵梁1的中部，同时在排放尾气的过程中也避免使尾气排气管2的位置发生偏移而造成不利的影响。
70.需要说明的是，上述加强板筋5上可设置多个开孔，以避免使换热空间被加强板筋5分隔多个空间而导致各个空间的空气不流通，影响换热空间内的热空气的输出。
71.在进一步的实施例中，上述加强板筋5可以为导热材料制成，例如，该加强板筋5可以为金属板材制成，其具有良好的导热功能，如此，在尾气排气管2与换热空间内的空气换热时，可提高器换热的效率。
72.在一实施例中，上述纵梁还可以为门槛梁，这样，电池可以延伸至门槛梁，继而为电池包提供更大的安装空间。
73.基于同样的技术构思，本公开实施例还提供一种车辆，该包括上述实施例中涉及的车辆尾气发电装置。
74.通过将上述车辆尾气发电装置设置到车辆内后，在车辆排放尾气时，可利用车辆尾气发电装置进行发电，同时还可利用车辆尾气发电装置上的第一管路41、第二管路44以及排热管路43等将排放尾气过程中加热的空气输出到车辆座舱内，以实现对座舱的加热等，从而合理的对车辆尾气进行利用，提高了车辆尾气的利用率。
75.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
76.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
77.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

技术特征：
1.一种车辆尾气发电装置，其特征在于，包括：纵梁，内部呈中空的结构；尾气排气管，贯穿所述纵梁且至少部分设置在所述纵梁内，位于所述纵梁内的所述尾气排气管部分与所述纵梁的内壁之间具有换热空间；温差发电机，设置于所述纵梁上，以通过所述纵梁将所述尾气排气管产生的热量传输至温差发电机上。2.根据权利要求1所述的车辆尾气发电装置，其特征在于，所述温差发电机包括：温差发电模块，一侧连接至所述纵梁上；散热增强结构，设置于所述温差发电模块的另一侧；所述温差发电模块包括热电元件，所述热电元件适于与储能装置连接。3.根据权利要求1所述的车辆尾气发电装置，其特征在于，所述车辆尾气发电装置还包括分流管组；沿所述纵梁的延伸方向，所述换热空间的至少一端敞开；所述分流管组设置于所述纵梁上，并与所述纵梁内的换热空间连通，以导出所述换热空间内的热量。4.根据权利要求3所述的车辆尾气发电装置，其特征在于，所述分流管组包括：第一管路，一端连接于所述纵梁上，并与所述纵梁内的换热空间连通；排热管路，与所述第一管路的另一端连通；第一抽气结构，设置于所述第一管路上。5.根据权利要求4所述的车辆尾气发电装置，其特征在于，所述分流管组还包括：第二管路，一端连接于所述纵梁上，并与所述纵梁内的换热空间连通；第二抽气结构，设置于所述第二管路上；所述第二管路的另一端与所述排热管路连通。6.根据权利要求5所述的车辆尾气发电装置，其特征在于，所述分流管组还包括：三通阀，设置于所述第二管路上，并连接在所述第二抽气结构和所述排热管路之间；分流换热管，一端连接至所述三通阀上，另一端与所述排热管路连通；所述分流换热管适于与车辆待加热部件进行热交换。7.根据权利要求5所述的车辆尾气发电装置，其特征在于，所述第一管路与所述第二管路并联设置。8.根据权利要求5所述的车辆尾气发电装置，其特征在于，所述第一抽气结构与所述第二抽气结构为调速真空泵。9.根据权利要求1所述的车辆尾气发电装置，其特征在于，所述尾气排气管的轴线与所述纵梁的轴线相重合。10.根据权利要求9所述的车辆尾气发电装置，其特征在于，所述纵梁内设置有多个加强板筋，多个所述加强板筋的一侧边连接于所述纵梁内壁上，另一侧边抵接至所述尾气排气管的外壁上。11.根据权利要求1-10任一项所述的车辆尾气发电装置，其特征在于，所述纵梁为门槛梁。12.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的车辆尾气发电装置。

技术总结
本公开涉及一种车辆尾气发电装置及车辆，该车辆尾气发电装置包括：纵梁，内部呈中空的结构，尾气排气管，贯穿所述纵梁且至少部分设置在纵梁内；温差发电机，设置于所述纵梁上。其不需要为尾气排气管设置额外的空间，提高了空间利用率，为电池包的布置提供了更大的空间，保证了整车续航里程。保证了整车续航里程。保证了整车续航里程。


技术研发人员：王强 张丰 廖银生 赵高明 孙宪猛
受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司
技术研发日：2022.11.16
技术公布日：2023/6/14