CN107404147A - 汽车及其应急启动发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车及其应急启动发电装置，所述汽车的应急启动发电装置包括：发电部件，所述发电部件用于将机械能转化成电能；斯特林发动机，所述斯特林发动机与所述发电部件连接，以为所述发电部件提供机械能；辅助电源，所述辅助电源可储存和释放电能，所述辅助电源与所述发电部件串联连接；升压稳流部件，所述升压稳流部件并联连接在所述辅助电源上，所述升压稳流部件的两端形成电压可调节的电输出端；以及切换部件，所述辅助电源通过所述切换部件可选择地与所述发电部件以及所述升压稳流部件导通或断开。根据本发明实施例的汽车的应急启动发电装置能够在车载蓄电池电量不足时可对车辆进行应急启动。

Description

汽车及其应急启动发电装置

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种汽车及其应急启动发电装置。

背景技术

相关技术中，在汽车使用中，由于使用者对于车辆的情况并不太了解，往往会出现由于车辆长时间停止放置或蓄电池达到寿命前后或出现问题，蓄电池不能正常存储电量后，车辆上的蓄电池出现亏电的状态，该状态将导致车辆无法正常启动，这样就需要提供外部工具来实现车辆的正常启动。一般采用将新的蓄电池接在本车辆的蓄电池上面，再将车辆启动的办法。不同的汽车的启动电压也不相同，一般分为12V和24V。同时，蓄电池不易携带，且长时间不使用易产生亏电状况。如何在车载蓄电池亏电时，方便、快捷地启动汽车已经成为目前亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种在车载蓄电池电量不足时可对车辆进行应急启动的汽车的应急启动发电装置。

本发明还提出了一种具有该应急启动发电装置的汽车。

根据本发明第一方面实施例的汽车的应急启动发电装置包括：发电部件，所述发电部件用于将机械能转化成电能；斯特林发动机，所述斯特林发动机与所述发电部件连接，以为所述发电部件提供机械能；辅助电源，所述辅助电源可储存和释放电能，所述辅助电源与所述发电部件串联连接；升压稳流部件，所述升压稳流部件并联连接在所述辅助电源上，所述升压稳流部件的两端形成电压可调节的电输出端；以及切换部件，所述辅助电源通过所述切换部件可选择地与所述发电部件以及所述升压稳流部件导通或断开。

根据本发明实施例的汽车的应急启动发电装置能够在车载蓄电池电量不足时可对车辆进行应急启动。

可选地，在应急启动状态下，所述辅助电源与所述发电部件断开且与所述升压稳流部件导通。

可选地，还包括用于显示所述辅助电源内电量的电量显示部件，所述电量显示部件并联连接在所述辅助电源上。

可选地，所述电量显示部件为指示灯，当所述辅助电源内的电量大于或等于应急启动预设电量时，所述指示灯亮起；反之所述指示灯不亮。

可选地，所述切换部件为SPDT开关，所述SPDT开关的触头可在第一结点和第二结点之间切换，所述触头与所述第一结点连接时所述辅助电源与所述发电部件导通，所述触头与所述第二结点连接时所述辅助电源与所述升压稳流部件导通。

可选地，还包括：稳压电容，所述稳压电容与所述辅助电源串联连接；稳压电阻，所述稳压电阻与所述辅助电源并联连接且一端接地；以及稳压整流二极管，所述稳压整流二极管与所述辅助电源、所述稳压电阻均并联连接。

可选地，所述斯特林发动机包括：集热元件；热缸，所述热缸与所述集热元件连接，所述热缸具有第一活塞杆；冷缸，所述冷缸与所述热缸通过连通器连接，所述冷缸具有第二活塞杆；以及飞轮，所述飞轮分别与所述第一活塞杆、所述第二活塞杆、所述发电部件连接。

可选地，所述斯特林发动机与所述发电部件通过所述机械传动部件相连，所述机械传动部件包括：皮带传动机构，所述皮带传动机构包括主动带轮和从动带轮，所述主动带轮和所述从动带轮通过皮带传动，所述从动带轮与所述发电部件连接；变速器，所述变速器的输出轴与所述主动带轮连接；以及传动齿轮，所述传动齿轮与所述变速器的输入轴通过挠性联轴器连接，所述传动齿轮与所述飞轮啮合传动。

可选地，还包括：壳体，所述发电部件、所述辅助电源、所述升压稳流部件、所述切换部件均设置在所述壳体内，所述集热元件、所述电输出端设置在所述壳体外。

根据本发明第二方面实施例的汽车，包括所述的应急启动发电装置。

附图说明

图1是根据本发明实施例的汽车的应急启动发电装置的示意图。

附图标记：

应急启动发电装置100，发电部件10，斯特林发动机20，集热元件21，热缸22，第一活塞杆221，冷缸23，第二活塞杆231，连通器24，飞轮25，辅助电源30，升压稳流部件40，电输出端41，触头51，第一结点52，第二结点53，电量显示部件60，稳压电容71，稳压电阻72，稳压整流二极管73，机械传动部件80，皮带传动机构81，主动带轮811，从动带轮812，皮带813，变速器82，输出轴821，输入轴822，传动齿轮83，挠性联轴器84，滚动轴承85，壳体90。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1详细描述根据本发明实施例的汽车的应急启动发电装置100。

如图1所示，根据本发明第一方面实施例的汽车的应急启动发电装置100包括：发电部件10、斯特林发动机20、辅助电源30、升压稳流部件40以及切换部件。

发电部件10用于将机械能转化成电能，斯特林发动机20与发电部件10连接，以为发电部件10提供机械能，辅助电源30可储存和释放电能，辅助电源30与发电部件10串联连接。升压稳流部件40并联连接在辅助电源30上，升压稳流部件40的两端形成电压可调节的电输出端41，辅助电源30通过切换部件可选择地与发电部件10以及升压稳流部件40导通或断开。

根据本发明实施例的汽车的应急启动发电装置100，斯特林发动机20将汽车内部以及汽车附近的热能转化为机械能，并提供给发电部件10，发电部件10将机械能转化为电能并在切换部件控制辅助电源30与发电部件10导通时为辅助电源30充电，在切换部件辅助电源30与升压稳流部件40导通时辅助电源30能够为连接在电输出端41的车载蓄电池充电，由此在车载蓄电池电量不足时，能够为其临时充电，以便于车辆应急启动。

这样，实际使用时可将应急启动发电装置100设置在汽车的发动机舱内，这样，斯特林发动机20能够有效利用发动机舱内的热量，而且有利于发动机舱的散热；同时，采用升压稳流部件40对辅助电源30的电流进行升压稳流处理，进而调节电输出端41的电压至合适值，以满足不同排量的汽车的启动需求，具有更好的通用性。此外，该应急启动发电装置100结构简单紧凑、布置合理。

根据本发明的一些实施例，在应急启动状态下，辅助电源30与发电部件10断开且与升压稳流部件40导通。其中，辅助电源30由一系列电池模组组成，在应急启动状态下，辅助电源30能够及时为车载蓄电池充电，实现车辆的及时启动。

可以理解，在非应急启动状态下，切换部件可控制辅助电源30与发电部件10导通且与升压稳流部件40断开，以使发电部件10为辅助电源30进行充电，这样，当车载蓄电池忽然电量不足时，可直接断开发电部件10与辅助电源30的连接，直接连接辅助电源30与升压稳流部件40，及时为车载蓄电池进行充电。

在一些实施例中，如图1所示，应急启动发电装置100还包括用于显示辅助电源30内电量的电量显示部件60，电量显示部件60并联连接在辅助电源30上。由此，电量显示部件60便于驾驶员准确连接辅助电源30的充电情况，提高了行车的可靠性。

进一步地，电量显示部件60为指示灯，当辅助电源30内的电量大于或等于应急启动预设电量时，指示灯亮起；反之指示灯不亮。这样，当辅助电源30内的电量大于或等于应急启动预设电量时，指示灯亮起，驾驶者可操纵切换部件使发电部件10与辅助电源30断开，从而停止为辅助电源30充电；当辅助电源30内的电量小于应急启动预设电量时，指示灯不亮，此时可控制发电部件10与辅助电源30始终导通，以使发电部件10持续为辅助电源30充电，直至指示灯亮起后，可根据需要切断发电部件10与辅助电源30的连接。

在图1所示的具体示例中，切换部件为SPDT开关，SPDT开关的触头51可在第一结点52和第二结点53之间切换，触头51与第一结点52连接时辅助电源30与发电部件10导通，触头51与第二结点53连接时辅助电源30与升压稳流部件40导通。

根据本发明的一些实施例，汽车的应急启动发电装置100还包括稳压电容71、稳压电阻72以及稳压整流二极管73。稳压电容71与辅助电源30串联连接，稳压电阻72与辅助电源30并联连接且一端接地，稳压整流二极管73与辅助电源30、稳压电阻72均并联连接。具体地，如图1所示，稳压整流二极管73的个数为两个，两个稳压整流二极管73串联连接。由此，发电部件10能够更稳定、可靠地为辅助电源30充电。

在一些实施例中，如图1所示，斯特林发动机20包括：集热元件21、热缸22、冷缸23以及飞轮25。热缸22与集热元件21连接，热缸22具有第一活塞杆221，冷缸23与热缸22通过连通器24连接，冷缸23具有第二活塞杆231，飞轮25分别与第一活塞杆221、第二活塞杆231、发电部件10连接。

具体地，集热元件21可以是集热板，热缸22为内部具有高温介质的液压缸，冷缸23为内部具有低温介质的液压缸，集热元件21与热缸22连接以为热缸22内的高温介质进行加热，连通器24的两个连通口分别与热缸22和冷缸23连接以根据斯特林循环原理对热缸22和冷缸23内介质的热量进行均衡，热缸22的第一活塞杆221、冷缸23的第二活塞杆231分别位于飞轮25的两端且互相平行，第一活塞杆221、第二活塞杆231的移动方向互相平行且垂直于飞轮25的中心轴线，第一活塞杆221、第二活塞杆231分别通过连杆连接在飞轮25上。

由此，冷缸23的第一活塞杆221、热缸22的第二活塞杆231带动飞轮25转动，进而将机械能传递给发电部件10，使发电部件10为辅助电源30充电。

进一步地，斯特林发动机20与发电部件10通过机械传动部件80相连，机械传动部件80包括：皮带813传动机构81、变速器82以及传动齿轮83。

如图1所示，皮带813传动机构81包括主动带轮811和从动带轮812，主动带轮811和从动带轮812通过皮带813传动，从动带轮812与发电部件10连接，变速器82的输出轴821与主动带轮811连接，传动齿轮83与变速器82的输入轴822通过挠性联轴器84连接，传动齿轮83与飞轮25啮合传动。采用上述结构不仅使动力传递更平稳，而且挠性联轴器84的设置减小了传动阻力，提升了发电效率。

可选地，应急启动发电装置100还包括壳体90，发电部件10、辅助电源30、升压稳流部件40、切换部件均设置在壳体90内，集热元件21、电输出端41设置在壳体90外。由此，降低了集热元件21对壳体90内的发电部件10、辅助电源30、升压稳流部件40等电器元件的热量辐射，有利于电器元件的正常运行；电输出端41设置在壳体90外，便于其与车载蓄电池的快速插拔。

参照图1所示，变速器82的输入轴822和输出轴821可通过滚动轴承85支撑在壳体90内，传动齿轮83与挠性联轴器84的连接轴也可以通过滚动轴承85支撑在壳体90内。

应急启动发电装置100可设置在发动机舱内，斯特林发动机20的冷缸23所在端邻近水箱、风扇或汽车冷却循环系统内的吸热元件，由此，进一步提高了斯特林发动机20的工作效率。

根据本发明第二方面实施例的汽车，包括上述实施例的应急启动发电装置100。采用上述应急启动发电装置100的汽车，能够在车载蓄电池电量不足时启动汽车，提高了整车运行的可靠性和安全性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种汽车的应急启动发电装置，其特征在于，包括：

发电部件，所述发电部件用于将机械能转化成电能；

斯特林发动机，所述斯特林发动机与所述发电部件连接，以为所述发电部件提供机械能；

辅助电源，所述辅助电源可储存和释放电能，所述辅助电源与所述发电部件串联连接；

升压稳流部件，所述升压稳流部件并联连接在所述辅助电源上，所述升压稳流部件的两端形成电压可调节的电输出端；以及

切换部件，所述辅助电源通过所述切换部件可选择地与所述发电部件以及所述升压稳流部件导通或断开。

2.根据权利要求1所述的汽车的应急启动发电装置，其特征在于，在应急启动状态下，所述辅助电源与所述发电部件断开且与所述升压稳流部件导通。

3.根据权利要求1所述的汽车的应急启动发电装置，其特征在于，还包括用于显示所述辅助电源内电量的电量显示部件，所述电量显示部件并联连接在所述辅助电源上。

4.根据权利要求3所述的汽车的应急启动发电装置，其特征在于，所述电量显示部件为指示灯，当所述辅助电源内的电量大于或等于应急启动预设电量时，所述指示灯亮起；反之所述指示灯不亮。

5.根据权利要求1所述的汽车的应急启动发电装置，其特征在于，所述切换部件为SPDT开关，所述SPDT开关的触头可在第一结点和第二结点之间切换，所述触头与所述第一结点连接时所述辅助电源与所述发电部件导通，所述触头与所述第二结点连接时所述辅助电源与所述升压稳流部件导通。

6.根据权利要求1所述的汽车的应急启动发电装置，其特征在于，还包括：

稳压电容，所述稳压电容与所述辅助电源串联连接；

稳压电阻，所述稳压电阻与所述辅助电源并联连接且一端接地；以及

稳压整流二极管，所述稳压整流二极管与所述辅助电源、所述稳压电阻均并联连接。

7.根据权利要求1所述的汽车的应急启动发电装置，其特征在于，所述斯特林发动机包括：

集热元件；

热缸，所述热缸与所述集热元件连接，所述热缸具有第一活塞杆；

冷缸，所述冷缸与所述热缸通过连通器连接，所述冷缸具有第二活塞杆；以及

飞轮，所述飞轮分别与所述第一活塞杆、所述第二活塞杆、所述发电部件连接。

8.根据权利要求7所述的汽车的应急启动发电装置，其特征在于，所述斯特林发动机与所述发电部件通过所述机械传动部件相连，所述机械传动部件包括：

皮带传动机构，所述皮带传动机构包括主动带轮和从动带轮，所述主动带轮和所述从动带轮通过皮带传动，所述从动带轮与所述发电部件连接；

变速器，所述变速器的输出轴与所述主动带轮连接；以及

传动齿轮，所述传动齿轮与所述变速器的输入轴通过挠性联轴器连接，所述传动齿轮与所述飞轮啮合传动。

9.根据权利要求7所述的汽车的应急启动发电装置，其特征在于，还包括：

壳体，所述发电部件、所述辅助电源、所述升压稳流部件、所述切换部件均设置在所述壳体内，所述集热元件、所述电输出端设置在所述壳体外。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的应急启动发电装置。