機動車“熱電式發電”系統

張保虎

機動車在行駛過程中燃料燃燒釋放的能量除一部分轉化為機械能外，還有一部分以熱能的形式散失。

本人利用“塞貝克熱電效應”，設計發明了機動車“熱電式發電”系統，不僅節能，還提高了機動車的燃料利用率。

一、結構組成

1.排氣管

本裝置由內壁（吸熱薄金屬片）、吸熱絕緣層（A、B）、P、N型半導體、外殼、金屬導電材料構成。多個P、N型半導體的一端由金屬導電材料交替連接，與吸熱絕緣層（A、B）連接，而吸熱絕緣層（A、B）又分別與內壁和外殼連接，構成熱電式發電機的熱、冷端（如圖一）。

2.水箱

本裝置由吸熱絕緣層（A、B）、P、N型半導體、金屬導電材料、隔熱材料組成。多個P、N型半導體的一端由金屬導電材料交替連接，與吸熱絕緣層（A、B）連接，分別構成熱電式發電機的熱端和冷端。

其熱端和水箱的一側（不帶散熱扇）緊密相連，隔熱材料套在外部，防止發動機等工作時釋放的熱量造成冷端溫度過高，降低發電效率（如圖二）。

二、工作原理

1.汽車工作時，攜帶大量熱量的尾氣經過排氣管，吸熱絕緣層吸收這些熱量，內壁成為熱電式發電機的熱端。

2.水箱內的水為發動機降溫后，尾氣攜帶的大量熱量使水箱表面升溫，與水箱相連的一端為熱端。由于熱端材料的電子具有的能量比冷端的多，所以熱端的電子此時傾向于向冷端移動。最終熱、冷兩端攜帶不同種電荷，形成電勢差，產生電流。（指導老師：張德之）