机动车“热电式发电”系统

张保虎

机动车在行驶过程中燃料燃烧释放的能量除一部分转化为机械能外，还有一部分以热能的形式散失。

本人利用“塞贝克热电效应”，设计发明了机动车“热电式发电”系统，不仅节能，还提高了机动车的燃料利用率。

一、结构组成

1.排气管

本装置由内壁（吸热薄金属片）、吸热绝缘层（A、B）、P、N型半导体、外壳、金属导电材料构成。多个P、N型半导体的一端由金属导电材料交替连接，与吸热绝缘层（A、B）连接，而吸热绝缘层（A、B）又分别与内壁和外壳连接，构成热电式发电机的热、冷端（如图一）。

2.水箱

本装置由吸热绝缘层（A、B）、P、N型半导体、金属导电材料、隔热材料组成。多个P、N型半导体的一端由金属导电材料交替连接，与吸热绝缘层（A、B）连接，分别构成热电式发电机的热端和冷端。

其热端和水箱的一侧（不带散热扇）紧密相连，隔热材料套在外部，防止发动机等工作时释放的热量造成冷端温度过高，降低发电效率（如图二）。

二、工作原理

1.汽车工作时，携带大量热量的尾气经过排气管，吸热绝缘层吸收这些热量，内壁成为热电式发电机的热端。

2.水箱内的水为发动机降温后，尾气携带的大量热量使水箱表面升温，与水箱相连的一端为热端。由于热端材料的电子具有的能量比冷端的多，所以热端的电子此时倾向于向冷端移动。最终热、冷两端携带不同种电荷，形成电势差，产生电流。（指导老师：张德之）