CN102862479A

CN102862479A - 利用汽车余热的辅助动力系统

Info

Publication number: CN102862479A
Application number: CN2012102814471A
Authority: CN
Inventors: 周渝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-08
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2013-01-09

Abstract

本发明公开了一种利用汽车余热的辅助动力系统，要解决的技术问题是提供一种利用汽车发动机的余热发电，从而减少油耗、提供辅助动力的利用汽车余热的辅助动力系统。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种利用汽车余热的辅助动力系统，包括汽车发动机，所述汽车发动机上设有排气口和消声器，所述排气口和消声器之间设有导热器，所述导热器连接有余热发动机，所述余热发动机直接连接有发电机。本发明与现有技术相比，不消耗汽车发动机的任何动力，它利用汽车发动机产生的余热来进行发电，效率高、无噪声、无振动、运行稳定、维护方便。

Description

利用汽车余热的辅助动力系统

技术领域

本发明涉及一种利用汽车余热的辅助动力系统。

背景技术

目前的汽车的内燃发动机燃油热能利用率只有20％左右，有80％是以热的形式释放到空气中去了，导致燃油的热能利用率很低。而汽车发动机是一种内燃机动力系统，此发动机的动力原理就是温差，只要有温差，这个机器就能动起来。汽车内燃发动机的最大特点就是产生大量的热能，排气口的端口温度一般在800度左右，利用这个温差来产生能量转换。若一台1.0L排量，36KW的内燃机的总热能为180KW，那么无功热能为144KW，若利用这些热能的10％，辅助发动机的效率为15％，则有近2KW的能量输出，这个2千瓦的能量用来驱动空调、压缩机、冷却器等是完全有余的。如果利用一种装置将这80％的热能的一部分利用起来，将具有很可观的节约效果，从而减少汽车发动机的功率消耗，达到减少燃油、节能减排的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用汽车发动机的余热发电，从而减少油耗、提供辅助动力的利用汽车余热的辅助动力系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种利用汽车余热的辅助动力系统，包括汽车发动机，所述汽车发动机上设有排气口和消声器，所述排气口和消声器之间设有导热器，所述导热器连接有余热发动机，所述余热发动机直接连接有发电机。

本发明所述导热器和余热发动机分别连接有控制器，所述控制器分别连接发电机和蓄电池。

本发明所述导热器为旋风式多柱状体导热器，在导热器的热气进口处设有回旋片。

本发明所述余热发动机上分别设有冷却水入口和冷却水出口。

本发明所述控制器包括三相交流电变直流电控制模块、电池电压电量测控模块、启动控制模块、转速控制模块、工质压强和温度控制模块。

本发明与现有技术相比，不消耗汽车发动机的任何动力，它利用汽车发动机产生的余热来进行发电，效率高、无噪声、无振动、运行稳定、维护方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1所示，本发明利用汽车余热的辅助动力系统，包括汽车发动机，汽车发动机上设有排气口1和消声器2，排气口1和消声器2之间设有导热器3，导热器3为旋风式多柱状体导热器，在导热器3的热气进口处设有回旋片31。导热器3连接有余热发动机4，余热发动机4上分别设有冷却水入口5和冷却水出口6，余热发动机4直接连接有发电机7。其中，导热器3和余热发动机4分别连接有控制器8，控制器8分别连接发电机7和蓄电池9，该控制器8包括三相交流电变直流电控制模块、电池电压电量测控模块、启动控制模块、转速控制模块、工质压强和温度控制模块。

本发明利用汽车发动机的余热，将汽车余热能利用起来，解决汽车的辅助动力，可以在启动后连续地给汽车提供电能(在停车后也可在相当长的时间内给汽车提供电能)，从而减少汽车发动机的功率消耗，达到减少燃油、节能减排的作用。

本发明辅助动力系统与汽车发动机没有直接的能量关系，它不消耗内燃机的有效能量，同时，该辅助动系统不需要对原汽车发动机进行改动，只是在发动机机体的排气管上加装导热体到辅助动力机上就行。辅助动力系统的控制部分可与原汽车控制系统独立。此系统对原内燃机系统不作改动，只把发动机排气口与消声器之间加入一个导热器与余热发动机连接，这样余热发动机与原汽车发动机没有任何机械动力关系，它不消耗汽车发动机的任何机械能，仅仅利用汽车发动机产生的余热来驱动余热发动机使其产生机械能，再用其机械能产生电能，由此给汽车提供电能，如汽车空调机、压缩机、冷却系统及汽车其他耗能系统提供(电能)动力。特别是原空调机是直接与汽车发动机相连，当开启空调机后汽车发动机明显感觉动力不足。有了这个辅助动力系统，原发电机(起动电机)、空调机、压缩机等完全不用汽车发动机的有效机械能，从而起到节能减排的作用。

本发明有三种冷却方式：一是高效率的封闭式工质动力系统外加水冷却；第二种是利用水作为工质动力系统；第三种是利用空气为工质动力系统外加风冷或水冷却。

本发明的特点包括：

1、导热器为旋风式多柱状体导热器，主要作用有两点，热气流回旋是使加热腔内热量均匀，多柱状主要加大受热面积，使热量尽量多地由金属体传导给余热发动机。为了使导热器内的热量均匀，在热气进口处加一个回旋片，使热气流进入导热器内形成回旋气体，使导热体受热均匀。

2、发动机外加水冷却，主要是让发动机的温差加大，提高余热发动机的热效率，并充分利用原汽车发动机的冷却系统。

3、发电机与余热发动机直接连接，主要作用是：使动力传动机构减化，结构紧凑、减小发动机体积；再就是提高发动机效率。二是发电机为三相正弦波型的发电机，并采用无刷永磁电机，发电机电压电流平稳，纹波少，输出电能质量高。

4、控制器是一个控制余热发动机的电器综合控制模块，输出控制信号和交变电流，其功能有以下几个方面的作用：

(1)、将发电机的三相交流电变是直流电，给蓄电池充电。

(2)、测控电池电压、电量，避免过充电，起到实时保护电瓶的作用。

(3)、当汽车发动机启动后，辅助发动机可能出现死点不起动，由控制器接通电源使电机转动(一般在汽车启动后一分钟发电机启动二秒左右即可)。

(3)、检测辅助发动机的转速是否运转平稳超速，调控辅助发动机的转速。

(4)、检测辅助发动机的工质压强和温度是否正常，以保证辅助动力系统的正常工作。

本发明结构简单、制造成本低、维护方便，制造相对于汽车发动机要简单得多，设备部件也只有内燃发动机的几分之一，制造成本也远远低于内燃发动机，其动力来源非常广泛，只要有温差存在，此发动机就能产生机械能，全国有近上亿辆的各型汽车，包括小轿车、面包车、客车、各种载重汽车等，如果这些车辆能装上此系统，其需求量是非常巨大的，特别是中型以上的客车与载重汽车装上此系统，有明显的节能效果和动力提升效果，而且随着国家的新能源政策的支持和新材料新技术的出现，本发明的推广有可靠的保证，因此有非常好的发展前景和非常大的经济价值与社会价值。

Claims

1.一种利用汽车余热的辅助动力系统，包括汽车发动机，所述汽车发动机上设有排气口和消声器，其特征在于：所述排气口和消声器之间设有导热器，所述导热器连接有余热发动机，所述余热发动机直接连接有发电机。

2.根据权利要求1所述的利用汽车余热的辅助动力系统，其特征在于：所述导热器和余热发动机分别连接有控制器，所述控制器分别连接发电机和蓄电池。

3.根据权利要求1或2所述的利用汽车余热的辅助动力系统，其特征在于：所述导热器为旋风式多柱状体导热器，在导热器的热气进口处设有回旋片。

4.根据权利要求1所述的利用汽车余热的辅助动力系统，其特征在于：所述余热发动机上分别设有冷却水入口和冷却水出口。

5.根据权利要求2所述的利用汽车余热的辅助动力系统，其特征在于：所述控制器包括三相交流电变直流电控制模块、电池电压电量测控模块、启动控制模块、转速控制模块、工质压强和温度控制模块。