活塞斯特林发电机结构示意图；
[0033]图4是本发明实施例2的T型布置的自由活塞斯特林发电机结构示意图；
[0034]图5本发明实施例1的直线对置式布置的自由活塞斯特林发电机工作原理示意图；
[0035]图6是本发明实施例2的T型布置的自由活塞斯特林发电机工作原理示意图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图及实施例进一步描述本发明，但所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的权利要求，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]实施例1
[0038]图2-1和图2-2是本发明的采用热声发电机的增程式电动汽车结构示意图；图3是实施例1的直线对置式布置的自由活塞斯特林发电机结构示意图；由图2-1、图2-2和图3可知，本发明的采用热声发电机的增程式电动汽车，其由动力蓄电池系统、动力输出系统和增程器单元组成；
[0039]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；动力输出系统由依次连接于动力蓄电池的控制器、驱动电机和机械传动系统组成，机械传动系统与电动汽车轮胎相连以驱动电动汽车轮胎；
[0040]所述的增程器单元由热声发电机和第二功率转换器组成；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；
[0041]燃烧器系统由燃烧室41、燃料输送管道42、燃料控制阀43、进气扇44、进气管45、排气管46、逆流换热器47和燃料箱48组成；所述燃料箱48通过燃料控制阀43和燃料输送管道42与燃烧室41相连通为燃料箱48提供燃料；所述进气管45和排气管46分别安装于所述燃烧室41上端，并分别与所述逆流换热器47相连通；所述进气扇44安装于所述逆流换热器47外侧；
[0042]自由活塞斯特林发电机由自由活塞斯特林发动机I与直线振荡电机2耦合而成，所述自由活塞斯特林发动机I的膨胀腔11、吸热端内部换热器12和放热端外部换热器13置于燃烧室41之内；
[0043]室温散热回路由依次相连的进水管51、水量控制阀53、水泵54、散热器55和出水管52，以及设于散热器55 —侧的风机56组成；进水管51和出水管52的另一端分别连接于自由活塞斯特林发动机I的放热端换热器16 ；
[0044]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。
[0045]动力蓄电池系统作为辅助手段，其动力蓄电池可通过外部充电器而采用市电充电；动力输出系统的控制器与动力蓄电池电连接，并由动力蓄电池供电；动力蓄电池通过控制器将电能输出供给驱动电机，并由与驱动电机相连的机械传动机构输出动力至汽车车轮；
[0046]本实施例的自由活塞斯特林发动机I采用环形结构，其组成是:由依次装于发动机缸体15内壁上的环状吸热端换热器12、环状回热器14和环状放热端换热器16，装于发动机缸体内壁上的环状吸热端换热器12、环状回热器14和环状放热端换热器16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18a构成的排出器18，所述排出器主体位于所述的腔体内；所述环状放热端外部换热器13裝于环状吸热端换热器12对应的发动机缸体15外壁上；
[0047]当然，本发明的自由活塞斯特林发动机I也可采用管束结构；
[0048]回热器14内填充多孔材料，通常为不锈钢丝网、不锈钢纤维毡或者随机丝绵；本实施例的回热器14内填充不锈钢丝网(当然也可充填不锈钢纤维毡或者随机丝绵)
[0049]本实施例的电机动子的支撑采用平面板弹簧(当然也可采用气浮轴承方式)。
[0050]本实施例的两个直线对置式布置的自由活塞斯特林发电机相互独立，因此以左侧的单个发电机为例给出其基本工作过程；自由活塞斯特林发电机的工作过程由若干个循环周期构成，每一个循环周期可分为图5所示的a-b，b-c，c-d和d-a共4个过程，具体如下:
[0051]a-b过程:动力活塞23从左止点开始与排出器18同时向右运行，使气体在压缩腔17内被压缩，并通过放热端换热器16向外界放热；
[0052]b-c过程:动力活塞23继续向右运行，排出器18向左运行，气体热量从压缩腔17流经回热器14进入膨胀腔11，途中将热量释放给回热器14，气体温度降低；
[0053]c-d过程:气体在膨胀腔11内，通过吸热端外部换热器13和吸热端内部换热器12从外界吸热膨胀，使排出器18向左运行，并推动动力活塞23向左运行。此过程中，回热器14将热能转换为声能(机械能)，并通过气体推动动力活塞23从而使直线振荡电机2的动子22切割磁力线向外界以电能形式输出；
[0054]d-a过程:动力活塞23继续向左运行，排出器18向右运行，气体热量从膨胀腔11流经回热器14进入压缩腔17，途中将热量释放给回热器14，回热器14温度升高，气体温度降低。
[0055]完成上述一完整循环过程后，热能被转化为机械能，并由动力活塞23带动电机的动子22切割磁力线、向外界以电能形式输出。动力活塞23与排出器18做简谐振动，后者相位超前于前者。
[0056]本实施例中，当动力蓄电池容量降低到设定阀值后，由控制器向热声发电机发出启动指令；燃烧器系统首先开启，由燃料箱48出来的燃料与由进气管45进入的新鲜空气充分混合后在燃烧室41处充分燃烧，燃烧产生的大量辐射热量和烟气热量持续加热自由活塞斯特林发电机的吸热端外部换热器13，该热量传导至吸热端内部换热器12后，随后由热端内部换热器12传递给发电机内部工质。工质在回热器14内将热量转化为声功(机械能)，无法转换的热量和漏热则被放热端换热器16带走，并通过室温散热回路最终由风机56排至外部环境中或被用于车内供热，回热器14产生声功的大部分用于推动动力活塞23和电机动子22发电，剩下的声功则经过放热端换热器16后回到回热器14内继续被放大。另一方面，烟气在与发电机的吸热端外部换热器13换热后，经过一逆流换热器47将剩余热量传递给由进气管45进入的新鲜空气，最后低温烟气由排气管46排出。发电机工作时，其外壳亦将产生往复振动，但由于直线对置式布置结构，该振动被完全抑制。此外，由于加工、装配、充气、受热等不一致造成的两台发电机运行的不协调被声导管31完全抑制。自由活塞斯特林发电机产生的电能通过第二功率转换器而对动力蓄电池进行充电，同时亦可根据控制器的指令而将部分电能直接供给驱动电机。
[0057]基于上述，本发明提供的采用热声发电机的增程式电动汽车，其不仅保留了传统增程式电动汽车的基本特性，更融入了热声发电机的高效、高可靠性、燃料适用性广和绿色环保等突出优点，有利于充分体现了增程式电动汽车作为替代传统内燃机汽车的巨大优势。
[0058]实施例2:
[0059]图4是实施例2提供的T型布置的自由活塞斯特林发电机结构示意图。如图4所示，所述的自由活塞斯特林发电机，其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2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2之间采用一个三通管相连；两个直线振荡电机位于T型管正对的两侦牝而自由活塞斯特林发动机则位于与之垂直的另一侧。自由活塞斯特林发动机包括缸体15、设在缸体内的排出器18和固定底座110，排出器18与缸体15第一端之间形成膨胀腔11，排出器18与固定底座110之间形成压缩腔17。排出器18外侧的圆周空间中还设有吸热端内部换热器12、回热器14和放热端换热器16。所述固定底座110 —般为T型结构，其边缘与缸体15连接，其中心连接杆则固定平面支撑弹簧19。所述平面支撑弹簧19不仅提供所述排出器18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。
[0060]所述自由活塞斯特林发动机I正对的T型管的底部可装有主动或者被动振子以完全抵消排出器18往复运动引起的发动机壳体振动。
[0061]所述固定底座110的底部还开有连通孔，以保证被底座隔开的腔体相互连通，材料通常为不锈钢或者铝合金。
[0062]所述吸热端内部换热器12、回热器14和放热端换热器16可以采用环形结构，亦可采用管束结构。
[0063]所述回热器14内填充多孔材料，通常为不锈钢丝网、不锈钢纤维毡或者随机丝绵。
[0064]所述直线振荡电机2主要包括电机定子21和电机动子22等。具体形式可以是动磁式电机(永磁体位于电机动子上)，动铁式电机(铁芯在动子上)，也可以是动圈式电机(线圈位于电机动子