一种采用热声发电机的增程式电动汽车系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及动力系统领域，尤其涉及一种增程式电动汽车的发电机系统。
【背景技术】
[0002]现代汽车工业的飞速发展极大改变了人类的生产和生活方式，其不仅提升了人类的生活品质，而且成为推动经济和社会发展的非常重要的支柱行业之一。然而，由于燃料、燃烧方式和运行工况等的制约，以内燃机为动力核心的汽车工业也给现代社会带来了一系列严重问题，如能源危机、气候变暖和环境污染等。尤其是环境污染，由汽车尾气排放造成的高企的PM2.5等污染物已严重威胁人类健康，成为制约汽车工业进一步发展的重要桎梏。如何破解这一难题成为摆在政府、企业和学术机构面前的一个重要课题。
[0003]以电动汽车为代表的新能源汽车由于兼具环保和节能特性，成为破解上述难题的一个重要技术路径。而在电动汽车技术领域，增程式电动汽车技术由于结构简单、续航里程长而备受关注，被认为是清洁能源汽车大规模商业化的首选技术。简要地说，增程式电动汽车是指在纯电动汽车的基础上增加一增程模块，当动力电池的电量充足时，汽车以纯电动模式行驶；当动力电池的电量不足时，增程模块开始工作，给动力电池充电或者为车辆提供辅助动力，从而大幅提升电动汽车的续航里程。由于增程式电动汽车可使发动机始终工作在最佳稳定区，因此可以有效降低汽车的油耗和尾气排放。
[0004]虽然增程式电动汽车发展前景广阔，但是传统技术方案仍存在较大局限性。图1是增程式电动汽车系统结构示意图，其包括以下组件:外部充电器、第一功率转换器、动力蓄电池、控制器、驱动电机、机械传动机构、发动机、发电机和第二功率转换器。其中，发动机、发电机和第二功率转换器组成了増程器单元。传统技术方案中，发动机采用汽油发动机。虽然通过参数匹配和控制策略优化等手段可使汽油发动机工作在稳定区，相比传统汽油发动机提供全部动力的汽车具有较低的油耗和尾气排放，但其内燃机的特性决定了其在效率、燃料适用性、可靠性和环保等方面存在不足，无法充分体现增程式电动汽车的优势。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于提供一种增程式电动汽车系统，其采用热声发电机作为增程器单元中的发电机向动力蓄电池输出电能，以克服现有技术中的上述不足。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]本发明提供的采用热声发电机的增程式电动汽车系统，其由动力蓄电池系统、动力输出系统和增程器单元组成；
[0008]所述动力蓄电池系统由依次连接于外部充电器的第一功率转换器和动力蓄电池组成；所述动力输出系统由依次连接于所述动力蓄电池的控制器、驱动电机和机械传动系统组成，所述机械传动系统与电动汽车轮胎相连以驱动电动汽车轮胎；
[0009]所述的增程器单元由热声发电机和第二功率转换器组成；所述的热声发电机由自由活塞斯特林发电机、燃烧器系统和室温散热回路组成；
[0010]所述燃烧器系统由燃烧室、燃料输送管道、燃料控制阀、进气扇、进气管、排气管、逆流换热器和燃料箱组成；所述燃料箱通过燃料控制阀和燃料输送管道与燃烧室相连通为燃料箱提供燃料；所述进气管和排气管分别安装于所述燃烧室上端，并分别与所述逆流换热器相连通；所述进气扇安装于所述逆流换热器外侧；
[0011]所述自由活塞斯特林发电机由自由活塞斯特林发动机与直线振荡电机耦合而成，所述自由活塞斯特林发动机的膨胀腔、吸热端内部换热器和放热端外部换热器置于所述燃烧室之内；
[0012]所述室温散热回路由依次相连的进水管、水量控制阀、水泵、散热器和出水管，以及设于所述散热器一侧的风机组成；所述进水管和出水管的另一端分别连接于所述自由活塞斯特林发动机的放热端换热器；
[0013]所述第二功率转换器一端与自由活塞斯特林发电机相连，另一端与动力蓄电池相连。
[0014]所述燃烧器系统的燃料箱内的燃料为汽油、天然气或者生物质燃料。所述燃料箱的体积可根据续航里程而定，如采用汽油为燃料的1.6升排量汽车，其燃料箱体积小于60升。
[0015]所述自由活塞斯特林发动机属于热声热机范畴，其内的工质为高压氦气或者高压氮气，充气压力可从几兆帕到十几兆帕不等。
[0016]所述的自由活塞斯特林发电机由直线对置布置的两个独立的自由活塞斯特林发电机构成。
[0017]所述的自由活塞斯特林发动机的组成如下:由依次装于发动机缸体内壁上的环状或柱状吸热端换热器、环状或柱状回热器和环状或柱状放热端换热器，装于所述发动机缸体内壁上的环状或柱状吸热端换热器、环状或柱状回热器和环状或柱状放热端换热器构成的腔体内的由排出器主体和与排出器主体相连的排出器中心杆构成的排出器，所述排出器主体位于所述的腔体内；所述环状或柱状放热端外部换热器13裝于环状或柱状吸热端换热器对应的发动机缸体外壁上；
[0018]所述的直线振荡电机的组成如下:裝于与所述发动机缸体相连通的电机缸体远端电机背腔之内的排出器弹簧，所述排出器弹簧与排出器中心杆相连；依次裝于所述电机缸体之内的排出器弹簧里侧的排出器中心杆外周的动力活塞和电机动子及电机定子，动力活塞由活塞塞体和活塞隼部，所述活塞隼部靠近排出器弹簧并与排出器弹簧相连；
[0019]所述排出器与发动机缸体的内顶端构成膨胀腔，所述排出器与所述动力活塞之间形成压缩腔；所述排出器在所述膨胀腔和压缩腔作往复直线运动；所述动力活塞在压缩腔内作往复直线运动。
[0020]所述的直线对置布置的两个独立的自由活塞斯特林发电机的压缩腔11之间通过一根声导管31相连通。
[0021]所述自由活塞斯特林发电机由一个自由活塞斯特林发动机和两个对置式直线振荡电机构成；两个直线振荡电机呈直线对称布置且相互连通，自由活塞斯特林发动机I与两个直线振荡电机之间采用一个T型三通管相连通。
[0022]两个直线振荡电机分别接于T型三通管相对的两侧，而自由活塞斯特林发动机则接于T型三通管的第三侧。
[0023]所述排出器采用气浮支撑或气体弹簧。
[0024]所述发电机缸体采用碳纤维材质或钛合金材质。
[0025]本发明的散热器55可与汽车的热泵系统相连，用于向车内人员供暖；所述的第二功率转换器用于匹配自由活塞斯特林发电机与动力蓄电池和驱动电机。
[0026]所述的平面支撑弹簧不仅提供排出器往复运动所需的回复力，而且还起着调节回热器内声场相位的作用；本发明的两个直线对置式布置的自由活塞斯特林发电机的压缩腔之间通过一根细长的声导管相连，用于平衡压力和减少震动；该平衡和减震作用亦可用一根细长管连接两个直线对置式布置的自由活塞斯特林发电机的背腔来实现；
[0027]本发明的自由活塞斯特林发电机可由一个自由活塞斯特林发动机I和两个对置式直线振荡电机构成；两个直线振荡电机呈直线对称布置且相互连通，自由活塞斯特林发动机与两个直线振荡电机之间采用一个T型三通管相连；所述自由活塞斯特林发动机包括缸体、设在缸体内的排出器和固定底座，排出器与缸体第一端之间形成膨胀腔，排出器与固定底座之间形成压缩腔。排出器外侧的圆周空间中还设有吸热端内部换热器、回热器和放热端换热器。所述固定底座一般为T型结构，其边缘与缸体连接，其中心连接杆则固定平面支撑弹簧；所述平面支撑弹簧不仅提供所述排出器往复运动所需的回复力，而且还起着调节所述回热器内声场相位的作用。
[0028]所述直线振荡电机为动铁式、动磁式或动圈式结构，其包括电机定子和电机动子等，电机的动子和定子由线圈、铁芯和永磁体等结构组成；所述电机动子可采用平面板弹簧或者气浮轴承支撑。电机动子在往复运动过程中切割磁力线，将机械能转化为电能。
[0029]本发明的特点在于:受益于声谐振特性，本发明的自由活塞斯特林发动机内部无机械传动机构和油润滑装置，因而具有振动小，结构简单和可靠性高等突出优点，其工作寿命可达几万小时以上，极大地降低了维护成本；采用氦气或者氮气作为工质，具有绿色环保的特点；本发明不仅可采用传统汽油作为燃料，亦可采用天然气、氢气或者生物质等作为燃料，具有燃料适用性广的优点，并且通过燃烧器方式可使燃料获得充分燃烧，有效减少污染物的排放；本发明的采用热声发电机的增程式电动汽车系统在增程式电动汽车领域具有显著的应用前景，有助于充分体现增程式电动汽车的节能、环保的突出优势。
【附图说明】
[0030]图1为现有增程式电动汽车结构示意图；
[0031]图2-1和图2-2为本发明的采用热声发电机的增程式电动汽车结构示意图；
[0032]图3是本发明实施例1的直线对置式布置的自由