CN107882605A - 热能回收动力系统及机动设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热能回收利用技术领域，尤其涉及一种热能回收动力系统及机动设备。该热能回收动力系统包括发电直排管路和控制驱动总成；发电直排管路包括依次连通的发电直排低温工质存储器、发电直排换热装置、发电直排汽轮机和发电直排输出端；发电直排换热装置用于令发电直排低温工质存储器内的发电直排介质冷却第一待冷却物；发电直排汽轮机或发电直排膨胀机驱动连接发电机；控制驱动总成包括控制装置和驱动装置；发电机与控制装置电连接；控制装置用于控制驱动装置输出动力。该机动设备包括热能回收动力系统。本发明的目的在于提供热能回收动力系统及机动设备，以解决现有技术中存在的机动设备续航里程短、充电难等技术问题。

Description

热能回收动力系统及机动设备

技术领域

本发明涉及热能回收利用技术领域，尤其涉及一种热能回收动力系统及机动设备。

背景技术

目前的汽车多为燃油汽车，需要不断的添加燃油才能够运行，其结构复杂，发动机笨重且维修难度大；随着未来国际市场燃油能源短缺和环保的要求，燃油汽车未来很有可能将慢慢退出汽车制造市场，取而代之的将是电动汽车市场。

电动汽车具有低噪音(噪音小)、节能、环保、经济、政策优、加速快、结构简单、维护方便、易保养等等优点；但是也存在续航里程短、充电难等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供热能回收动力系统，以解决现有技术中存在的机动设备续航里程短、充电难等技术问题。

本发明的目的还在于提供机动设备，以解决现有技术中存在的机动设备续航里程短、充电难等技术问题。

基于上述第一目的，本发明提供的热能回收动力系统，包括发电直排管路和控制驱动总成；

所述发电直排管路包括依次连通的发电直排低温工质存储器、发电直排换热装置、发电直排汽轮机或发电直排膨胀机和发电直排输出端；

所述发电直排换热装置用于令所述发电直排低温工质存储器内的发电直排介质冷却第一待冷却物，并输送给所述发电直排汽轮机或所述发电直排膨胀机；

所述发电直排汽轮机或所述发电直排膨胀机驱动连接发电机；

所述发电直排介质为标准大气压下沸点低于0摄氏度的低温可燃液体介质；

所述控制驱动总成包括控制装置和驱动装置；所述发电机与所述控制装置电连接；所述控制装置用于控制所述驱动装置输出动力。

可选地，所述发电直排汽轮机或所述发电直排膨胀机与所述发电直排输出端之间设置有发电直排预热交换装置；

所述发电直排输出端连通发动机和/或锅炉；

所述发电直排预热交换装置用于令所述发电直排汽轮机或所述发电直排膨胀机输出的发电直排介质冷却第二待冷却物，并输送给所述发动机和/或所述锅炉。

可选地，所述发电直排汽轮机或所述发电直排膨胀机与所述发电直排换热装置之间设置有锅炉；

或者，所述发电直排换热装置的两端分别与所述锅炉的两端连通。

可选地，所述发电直排换热装置为空气海水换热器；相应的，所述第一待冷却物为空气或者海水，或者，所述第一待冷却物为高温机壳或者热源设备；

和/或，

所述发电直排预热交换装置为空气海水换热器；相应的，所述第二待冷却物为空气或者海水，或者，所述第二待冷却物为高温机壳或者热源设备。

可选地，所述的热能回收动力系统包括发电管路；

所述发电管路包括流通有气液相变介质的N个循环回路；其中，N为大于等于1的整数；

N为1时，第一循环回路包括首尾依次连通的发电换热装置、一级汽轮机或一级膨胀机、一级冷凝器和一级液体泵；N为大于等于2的整数时，第N循环回路包括首尾依次连通的N-1级冷凝器、N级汽轮机或N级膨胀机、N级冷凝器和N级液体泵；所述N-1级冷凝器用于令流经第N循环回路的第N介质冷却N-1级汽轮机或N-1级膨胀机输出的第N-1介质；所述N级冷凝器用于冷却N级汽轮机或N级膨胀机输出的第N介质；所述第一循环回路的第一介质为低温液体介质；所述第N介质为标准大气压下沸点低于0摄氏度的低温液体介质；

所述N级冷凝器为所述发电直排换热装置；

所述一级汽轮机或所述一级膨胀机与所述发电换热装置之间设置有锅炉，或者所述发电换热装置的两端分别与所述锅炉的两端连通。

可选地，所述发电换热装置为空气海水换热器；

所述发电管路包括流通有气液相变介质的一个循环回路；所述发电直排换热装置为一级冷凝器。

可选地，所述发电直排低温工质存储器与所述发电直排换热装置之间设置有发电直排液体泵，所述发电直排液体泵用于令所述发电直排低温工质存储器内的发电直排介质输送给所述发电直排换热装置；

所述发电直排低温工质存储器与所述发电直排液体泵之间设置有发电存储器出口阀门；

所述发电直排输出端设置有发电直排泵。

可选地，所述控制驱动总成包括用于存储电能的蓄能装置；所述蓄能装置与所述控制装置电连接；

所述控制驱动总成包括用于改变电压和频率的逆变装置；所述逆变装置设置在所述控制装置与所述驱动装置之间。

可选地，N为大于等于1的整数时，所述N级冷凝器与所述N级液体泵之间设置有用于存储第N介质的N级低温工质存储器；

所述N级冷凝器与所述N级低温工质存储器之间连通有N级冷凝泵；所述N级冷凝泵用于令流经所述N级冷凝器的第N介质输入至所述N级低温工质存储器内；

所述N级冷凝器与所述N级冷凝泵之间连通有N级液体分离器；所述N级液体分离器用于分离所述第N循环回路的第N介质，并将呈液相的第N介质输送给所述N级冷凝泵；

所述N级冷凝泵与所述N级低温工质存储器之间设置有N级存储器入口阀门；所述N级液体泵与所述N级低温工质存储器之间设置有N级存储器出口阀门；

所述N级低温工质存储器设置有N级存储器补偿排气阀；所述N级存储器补偿排气阀用于补偿或者排放所述N级低温工质存储器内的介质；

所述N级冷凝器设置有N级冷凝补偿排气阀；所述N级冷凝补偿排气阀用于补偿或者排放所述N级冷凝器内的介质；

所述N级汽轮机与所述N级冷凝器为一体装置，或者所述N级膨胀机与所述N级冷凝器为一体装置；

所述第N循环回路设置有一处或者多处循环回路排放阀，所述循环回路排放阀用于排放所述第N循环回路内介质；

所述N级汽轮机或所述N级膨胀机、所述N级冷凝器和所述N级液体泵外套有保温层；

N为大于等于2的整数时，所述第N介质的沸点不高于所述第N-1介质的沸点；

N为大于等于1的整数时，所述第N介质为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮、氟利昂、甲烷、乙烷、丙烷、天然气、煤气或者沼气；

N为大于等于1的整数时，N级汽轮机或N级膨胀机驱动连接与所述控制装置电连接的发电机。

基于上述第二目的，本发明提供的机动设备，包括所述的热能回收动力系统。

本发明的有益效果：

本发明提供的热能回收动力系统，包括发电直排管路和控制驱动总成，发电直排管路的发电直排换热装置令发电直排低温工质存储器内的发电直排介质冷却空气、海水等第一待冷却物，以使第一待冷却物与发电直排介质进行热量交换，并将第一待冷却物的热能转化为发电直排汽轮机或发电直排膨胀机输出的旋转机械能，通过发电直排汽轮机或发电直排膨胀机驱动连接发电机，以使旋转机械能转化为电能。通过发电机与控制装置电连接，以将发电直排管路转化的电能输送给控制装置，进而可以给汽车、轮船等机动设备提供持续电能，解决了现有技术中存在的汽车、轮船等机动设备续航里程短、充电难等技术问题。

本发明提供的机动设备，可以持续给汽车、轮船等机动设备提供电能储存，解决了现有技术中存在的机动设备续航里程短、充电难等技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的热能回收动力系统的第一流程示意图；

图2为本发明实施例一提供的热能回收动力系统的第二流程示意图；

图3为本发明实施例一提供的热能回收动力系统的第三流程示意图；

图4为本发明实施例一提供的热能回收动力系统的发电管路的流程示意图。

图标：700-控制驱动总成；701-控制装置；702-驱动装置；703-蓄能装置；704-逆变装置；

800-发电直排管路；801-发电直排低温工质存储器；802-发电存储器出口阀门；803-发电直排液体泵；804-发电直排换热装置；805-发电直排汽轮机；806-发电直排预热交换装置；807-发电直排输出端；808-发电机；809-锅炉；

100-发电管路；101-发电换热装置；102-一级汽轮机；103-一级冷凝器；1031-一级冷凝补偿排气阀；104-一级液体分离器；105-一级冷凝泵；106-一级低温工质存储器；1061-一级存储器入口阀门；1062-一级存储器出口阀门；1063-一级存储器补偿排气阀；107-一级液体泵；108-一级发电机；

202-二级汽轮机；203-二级冷凝器；204-二级液体分离器；205-二级冷凝泵；206-二级低温工质存储器；2061-二级存储器入口阀门；2062-二级存储器出口阀门；207-二级液体泵；208-二级发电机；

302-三级汽轮机；303-三级冷凝器；304-三级液体分离器；305-三级冷凝泵；306-三级低温工质存储器；3061-三级存储器入口阀门；3062-三级存储器出口阀门；307-三级液体泵；308-三级发电机；502-循环回路排放阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参见图1-图4所示，本实施例提供了一种热能回收动力系统；图1-图3为本实施例提供的热能回收动力系统的第一流程示意图至第三流程示意图；图4为本实施例提供的热能回收动力系统的发电管路的流程示意图。其中，图4未显示发电直排管路800和控制驱动总成700，图4所示的发电管路100可代替图3所示的发电管路100，图4的三级冷凝器303的A和B端口可以接图3的一级冷凝器103的A和B端口。

参见图1-图4所示，本实施例提供的热能回收动力系统，适用于汽车、轮船等机动设备。

该热能回收动力系统包括发电直排管路800和控制驱动总成700。

发电直排管路800包括依次连通的发电直排低温工质存储器801、发电直排换热装置804、发电直排汽轮机805或发电直排膨胀机和发电直排输出端807。

发电直排换热装置804用于令发电直排低温工质存储器801内的发电直排介质冷却第一待冷却物，并输送给发电直排汽轮机805或发电直排膨胀机；第一待冷却物例如可以为机动设备的机壳、锅炉外壳、发动机、汽车所处环境的空气或轮船所处环境的海水、河水、湖水等等，第一待冷却物还可以为其他需要冷却的物体。

发电直排汽轮机805或发电直排膨胀机驱动连接发电机808；可选地，发电直排汽轮机805或发电直排膨胀机驱动连接动力机械。

发电直排介质为标准大气压下沸点低于0摄氏度的低温可燃液体介质；

控制驱动总成700包括控制装置701和驱动装置702；发电机808与控制装置701电连接；控制装置701用于控制驱动装置702输出动力，以给汽车、轮船等机动设备提供动力。本领域技术人员可以理解的是，发电机产生的电能也可以给汽车、轮船等机动设备的其他供电设备的供电。

本实施例所述热能回收动力系统包括发电直排管路800和控制驱动总成700，发电直排管路800的发电直排换热装置804令发电直排低温工质存储器801内的发电直排介质冷却空气、海水等第一待冷却物，以使第一待冷却物与发电直排介质进行热量交换，并将第一待冷却物的热能转化为发电直排汽轮机805或发电直排膨胀机输出的旋转机械能，通过发电直排汽轮机805或发电直排膨胀机驱动连接发电机808，以使旋转机械能转化为电能。通过发电机808与控制装置701电连接，以将发电直排管路800转化的电能输送给控制装置701，进而可以给汽车、轮船等机动设备提供持续电能，解决了现有技术中存在的汽车、轮船等机动设备续航里程短、充电难等技术问题。

例如该热能回收动力系统应用于新能源电动汽车。该新能源电动汽车可以实现从空气中获取能量，不断的对电池补充电能，可以实现不需要再对这种新能源电动汽车进行充电和安装充电桩，可以实现电动汽车全天候从空气中获取能量，汽车金属外壳、轨道车辆金属外壳、船舶金属外壳，和它们的金属底盘等等金属结构，这些相对于该发电直排管路就相当于一个巨大换热器，通过金属内部埋藏的管道换热器从空气中不断的获取热能量进行发电，再通过车载大容量蓄电池进行保存，以备汽车随时使用。新能源电动汽车主要靠空气的热能进行发电，在新能源电动汽车行进过程中，汽车金属外壳不断的与空气进行摩擦和进行热交换获取能量，同时外加汽车发动机和主驱动电动机等用电设备不断的产生热能，因此在一定程度上这种新能源汽车在运行时发电量将更加大。因此，在一定程度上该新能源电动汽车可以弥补电动汽车续航里程短、充电慢、充电时间长、充电难、配套设施不完善的短板，以使人们更加容易接受电动汽车。

此外，在特定条件下，该新能源电动汽车运行速度越快，主驱动电动机和控制电路用电越多，设备产生出来的热能量就越多，并且与空气(或水)摩擦产生热能并且热交换越充分，因此这种新能源动力设备和发电直排管路就会进入满负荷发电，外加这种新能源汽车的制动发电及电能回馈蓄电池，以及备用能量，就可以满足汽车不间断高速前行。

本实施例的可选方案中，控制驱动总成700包括用于存储电能的蓄能装置703；通过蓄能装置703以储存电能。蓄能装置703与控制装置701电连接；控制装置701用于调节和控制蓄能装置703的充放电。蓄能装置703例如可以为铅酸电池、锂离子电池等等。

可选地，控制驱动总成700包括用于改变电压和频率的逆变装置704；逆变装置704设置在控制装置701与驱动装置702之间，也即逆变装置704与控制装置701和驱动装置702电连接。通过逆变装置704，以使驱动装置702获得合适的电压，便于驱动装置702正常工作。另外，在下坡和制动过程中，逆变装置704还可以将驱动装置702产生的电能回馈给控制装置701和蓄能装置703，达到进一步实现节能的目的。

本实施例的可选方案中，发电直排汽轮机805或发电直排膨胀机与发电直排输出端807之间设置有发电直排预热交换装置806。

发电直排输出端807连通发动机和/或锅炉；即发电直排输出端807连通发动机，或者发电直排输出端807连通锅炉，或者发电直排输出端807连通发动机和锅炉。

发电直排预热交换装置806用于令发电直排汽轮机805或发电直排膨胀机输出的发电直排介质冷却第二待冷却物，发电直排介质吸热成为常温介质并输送给发动机和/或锅炉进行燃烧。通过发电直排预热交换装置806，以进一步提高发电直排介质的温度，以便于发电直排介质在发动机和/或锅炉内燃烧；此外，还可以降低第二待冷却物的温度。

第二待冷却物例如可以为机动设备的机壳、锅炉外壳、发动机、汽车所处环境的空气或轮船所处环境的海水、河水、湖水等等，第二待冷却物还可以为其他需要冷却的物体。需要说明的是，第一待冷却物与第二待冷却物可以相同，也可以不同。

可选地，发电直排换热装置804为空气海水换热器；相应的，第一待冷却物为空气或者海水，或者，第一待冷却物为高温机壳或者热源设备；通过空气海水换热器以便从空气或者海水中获得热能。

可选地，发电直排预热交换装置806为空气海水换热器；相应的，第二待冷却物为空气或者海水，或者，第二待冷却物为高温机壳或者热源设备；通过空气海水换热器以便从空气或者海水中获得热能。

本实施例的所述热能回收动力系统可以由发电直排管路800和控制驱动总成700组成，也可以由发电直排管路800、发电管路100和控制驱动总成700组成。

参见图1和图2所示，所述热能回收动力系统由发电直排管路800和控制驱动总成700组成时，发电直排汽轮机805或发电直排膨胀机与发电直排换热装置804之间设置有锅炉809(可以理解为发电直排换热装置804与锅炉809串联)，或者发电直排换热装置804的两端分别与锅炉809的两端连通(可以理解为发电直排换热装置804与锅炉809并联)。通过设置锅炉809，以使锅炉809产生的蒸汽驱动发电直排汽轮机805或发电直排膨胀机做功，以提高单位时间内发电直排汽轮机805或发电直排膨胀机转化的机械能，进而提高单位时间内转化的电能，为控制驱动总成700迅速提供电能。可以理解为通过锅炉809驱动发电直排汽轮机805或发电直排膨胀机做功进而转化电能为控制驱动总成700的快充模式，通过发电直排换热装置804驱动发电直排汽轮机805或发电直排膨胀机做功进而转化电能为控制驱动总成700的慢充模式。可选地，锅炉809的燃料可以为汽油、柴油等普通燃料，也可以为本实施所述的采用可燃介质的发电直排介质。

参见图3和图4所示，所述热能回收动力系统由发电直排管路800、发电管路100和控制驱动总成700组成时，发电管路100的N级冷凝器为发电直排换热装置804；发电管路100的一级汽轮机102或一级膨胀机与发电换热装置101之间设置有锅炉809(可以理解为发电换热装置101与锅炉809串联)，或者发电换热装置101的两端分别与锅炉809的两端连通(可以理解为发电换热装置101与锅炉809并联)。也即，锅炉809设置在第一个朗肯循环的汽轮机前面，锅炉809用于加热第一介质并形成高压后发送给一级汽轮机102或一级膨胀机，以驱使一级汽轮机102或一级膨胀机旋转做功。通过设置锅炉809，以使锅炉809产生的蒸汽驱动一级汽轮机102或一级膨胀机做功，以提高单位时间内一级汽轮机或一级膨胀机转化的机械能，进而提高单位时间内转化的电能，为控制驱动总成700迅速提供电能。可以理解为通过锅炉809驱动一级汽轮机或一级膨胀机做功进而转化电能为控制驱动总成700的快充模式，通过发电换热装置101驱动一级汽轮机或一级膨胀机做功进而转化电能为控制驱动总成700的慢充模式。可选地，锅炉809的燃料可以为汽油、柴油等普通燃料，也可以为本实施所述的采用可燃介质的发电直排介质。

所述发电管路100的结构例如如下：

发电管路100包括流通有气液相变介质的N个循环回路；其中，N为大于等于1的整数；N例如可以为1、2、3、4、5等等。

N为1时，第一循环回路包括首尾依次连通的发电换热装置101、一级汽轮机102或一级膨胀机、一级冷凝器103和一级液体泵107；发电换热装置101用于置换空气或者海水等的热能。可选地，第一循环回路的第一介质为气液相变介质。可选地，一级液体泵107将流经一级冷凝器103的第一介质输送至发电换热装置101，第一介质经与发电换热装置101进行热交换后，第一介质升温呈全部或者部分气态，也即第一介质呈全部或者部分液态吸热转化为呈全部或者部分气态。在特定环境中，第一介质能够形成高压，从而能够驱使一级汽轮机102或一级膨胀机做功。可选地，一级汽轮机102或一级膨胀机驱动连接一级发电机108，以在一定程度上将空气、海水等热能通过发电换热装置101转化为一级发电机108的电能，提高发电效率。此外，一级汽轮机102或一级膨胀机还可以驱动连接其他旋转器械。可选地，第一循环回路的第一介质为低温液体介质；可选地，第一循环回路的第一介质为沸点低于0摄氏度的低温液体介质；第一循环回路采用(一个大气压下)沸点温度低于零摄氏度的低温液体介子，按照朗肯循环理论完成等熵压缩、等压加热、等熵膨胀、等压冷凝。

N为大于等于2的整数时，第N循环回路包括首尾依次连通的N-1级冷凝器、N级汽轮机或N级膨胀机、N级冷凝器和N级液体泵。N-1级冷凝器用于令流经第N循环回路的第N介质冷却N-1级汽轮机或N-1级膨胀机输出的第N-1介质。可选地，N级液体泵将流经N级冷凝器的第N介质输送至N-1级冷凝器，在N-1级冷凝器内，第N介质与第N-1介质进行热交换，第N-1介质降温呈全部或者部分液态，也即第N-1介质呈全部或者部分气态放热转化为呈全部或者部分液态，第N介质升温呈全部或者部分气态，也即第N介质呈全部或者部分液态吸热转化为呈全部或者部分气态。在特定环境中，第N介质能够形成高压，从而能够驱使N级汽轮机或N级膨胀机做功。可选地，N级汽轮机或N级膨胀机驱动连接N级发电机，以在一定程度上将流经N-1级冷凝器的第N-1介质的热能转化为N级发电机的电能，提高发电效率。此外，N级汽轮机或N级膨胀机还可以驱动连接其他旋转器械。可选地，第N循环回路的第N介质为标准大气压下沸点低于0摄氏度的低温液体介质；第N循环回路采用(一个大气压下)沸点温度低于零摄氏度的低温液体介子，按照朗肯循环理论完成等熵压缩、等压加热、等熵膨胀、等压冷凝。

N级冷凝器用于冷却N级汽轮机或N级膨胀机输出的第N介质。也即，该系统包括一个循环回路时，一级冷凝器用于冷却一级汽轮机或一级膨胀机输出的第一介质；该系统包括二个循环回路时，二级冷凝器用于冷却二级汽轮机或二级膨胀机输出的第二介质；以此类推。

N为大于等于1的整数时，N级汽轮机或N级膨胀机驱动连接发电机；以将一至N级汽轮机或一至N级膨胀机旋转的机械能转化为电能。当该系统包括一个循环回路时，一级汽轮机或一级膨胀机驱动连接一级发电机，该系统的发电机包括一级发电机；当该系统包括二个循环回路时，一级汽轮机或一级膨胀机驱动连接一级发电机，二级汽轮机或二级膨胀机驱动连接二级发电机，该系统的发电机包括一级发电机和二级发电机；以此类推。

可选地，第一介质为无机低温介质或者有机低温介质。可选地，第一介质的沸点高于或者低于0℃(在一个大气压下)。其中，第一介质例如可以为水、二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮、氟利昂、甲烷、乙烷、丙烷、天然气、煤气或者沼气等；当然，第一介质还可以为其他低温介质。优选地，第一介质为氢、甲烷、乙烷、丙烷、氧气、天然气、煤气或者沼气等可燃气体；以使第一介质能够给汽车、轮船等机动设备的发动机提供燃料。

可选地，N为大于等于2的整数时，第N介质的沸点不高于第N-1介质的沸点，以便于第N介质在N-1级冷凝器内冷却第N-1介质。可选地，第N介质为无机低温介质或者有机低温介质。可选地，第N介质为标准大气压下沸点低于0摄氏度的低温液体介质。可选地，第N介质的沸点低于-30℃。其中，N为大于等于2的整数时，第N介质例如可以为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮、氟利昂、甲烷、乙烷、丙烷、天然气、煤气或者沼气等；当然，第N介质还可以为其他低温介质。

可选地，发电换热装置为空气海水换热器；通过空气海水换热器以便从空气或者海水中获得热能。

参见图3所示，可选地，发电管路包括流通有气液相变介质的一个循环回路；发电直排换热装置804为一级冷凝器。可选地，第一循环回路的第一介质为二氧化碳或者乙烷；发电直排管路的发电直排介质为甲烷、液氧、液氢。

本实施例的可选方案中，发电直排低温工质存储器801与发电直排换热装置804之间设置有发电直排液体泵803，发电直排液体泵803用于令发电直排低温工质存储器801内的发电直排介质输送给发电直排换热装置804。

可选地，发电直排低温工质存储器801与发电直排液体泵803之间设置有发电存储器出口阀门802；通过发电存储器出口阀门802以控制发电直排低温工质存储器801与发电直排液体泵803之间管路的通断，以便于更换发电直排低温工质存储器801。

可选地，发电直排输出端807设置有发电直排泵(图中未显示)，通过发电直排泵以提高发电直排介质的压力；例如可以通过发电直排泵以提高发电直排介质的压力输送给锅炉809进行燃烧。

需要说明的是，发电管路100包括流通有气液相变介质的N个循环回路；可以理解为如N为2时，参见图4所示，第二循环回路包括首尾依次连通的一级冷凝器103、二级汽轮机202或二级膨胀机、二级冷凝器203、二级液体分离器204、二级冷凝泵205、二级存储器入口阀门2061、二级低温工质存储器206、二级存储器出口阀门2062和二级液体泵207；二级汽轮机202或二级膨胀机驱动连接二级发电机208。如N为3时，参见图4所示，第三循环回路包括首尾依次连通的二级冷凝器203、三级汽轮机302或三级膨胀机、三级冷凝器303、三级液体分离器304、三级冷凝泵305、三级存储器入口阀门3061、三级低温工质存储器306、三级存储器出口阀门3062和三级液体泵307；三级汽轮机302或三级膨胀机驱动连接三级发电机308。

本实施例的可选方案中，N为大于等于1的整数时，N级冷凝器与N级液体泵之间设置有N级低温工质存储器；其中，N级低温工质存储器用于存储第N介质，可以在一定程度上提高第N循环回路的稳定性能。例如，例如N为1时，一级冷凝器103与一级液体泵107之间设置有一级低温工质存储器106；其中，一级低温工质存储器106用于存储第一介质，可以在一定程度上提高第一循环回路的稳定性能。可选地，N级低温工质存储器外套有保温层。

可选地，N为大于等于1的整数时，N级冷凝器与N级低温工质存储器之间连通有N级冷凝泵；N级冷凝泵用于令流经N级冷凝器的第N介质输入至N级低温工质存储器内；通过N级冷凝泵，以将流经N级冷凝器的第N介质输送给N级低温工质存储器。例如N为1时，一级冷凝器103与一级低温工质存储器106之间连通有一级冷凝泵105；一级冷凝泵105用于令流经一级冷凝器103的第一介质输入至一级低温工质存储器106内；通过一级冷凝泵105，以将流经一级冷凝器103的第一介质输送给一级低温工质存储器106。可选地，N级冷凝泵外套有保温层。

可选地，N为大于等于1的整数时，N级冷凝器与N级冷凝泵之间连通有N级液体分离器；N级液体分离器用于分离第N循环回路的第N介质，并将呈液相的第N介质输送给N级冷凝泵；通过N级液体分离器，以确保经N级冷凝泵输送给N级低温工质存储器的第N介质为液体。例如N为1时，一级冷凝器103与一级冷凝泵105之间连通有一级液体分离器104；一级液体分离器104用于分离第一循环回路的第一介质，并将呈液相的第一介质输送给一级冷凝泵105；通过一级液体分离器104，以确保经一级冷凝泵105输送给一级低温工质存储器106的第一介质为液体。可选地，N级液体分离器外套有保温层。

可选地，N为大于等于1的整数时，N级冷凝泵与N级低温工质存储器之间设置有N级存储器入口阀门；N级液体泵与N级低温工质存储器之间设置有N级存储器出口阀门；通过N级存储器入口阀门和N级存储器出口阀门，以使N级低温工质存储器能够构成独立的低温工质储存设备，同时也可以与第N循环回路的N级冷凝器、N级液体泵等设备中的第N介质进行流通与分离，以在特定情况下运行保护及控制系统。例如N为1时，一级冷凝泵105与一级低温工质存储器106之间设置有一级存储器入口阀门1061；一级液体泵107与一级低温工质存储器106之间设置有一级存储器出口阀门1062；通过一级存储器入口阀门1061和一级存储器出口阀门1062，以使一级低温工质存储器106能够构成独立的低温工质储存设备，同时也可以与第一循环回路的一级冷凝器103、一级液体泵107等设备中的第一介质进行流通与分离，以在特定情况下运行保护及控制系统。

可选地，N为大于等于1的整数时，N级低温工质存储器设置有N级存储器补偿排气阀；N级存储器补偿排气阀用于补偿或者排放N级低温工质存储器内的介质，该介质可以为N级低温工质存储器内的第N介质，也可以为首次排空N级低温工质存储器内的空气等其他介质；通过N级存储器补偿排气阀，以能够补充N级低温工质存储器的第N介质，以补偿第N循环回路泄露、挥发的第N介质；通过N级存储器补偿排气阀，还能够排放N级低温工质存储器内呈气体的第N介质，可以在一定程度上减少或者避免N级低温工质存储器承受压力或者承受较大的压力，以提高N级低温工质存储器的安全性能。例如N为1时，一级低温工质存储器106设置有一级存储器补偿排气阀1063；一级存储器补偿排气阀1063用于补偿或者排放一级低温工质存储器106内的第一介质；通过一级存储器补偿排气阀1063，以能够补充一级低温工质存储器106的第一介质，以补偿第一循环回路泄露、挥发的第一介质；通过一级存储器补偿排气阀1063，还能够排放一级低温工质存储器106内呈气体的第一介质。

可选地，N为大于等于1的整数时，N级冷凝器设置有N级冷凝补偿排气阀；N级冷凝补偿排气阀用于补偿或者排放N级冷凝器内的介质，该介质可以为N级冷凝器内的第N介质，也可以为首次排空N级冷凝器内的空气等其他介质。通过N级冷凝补偿排气阀，以能够补充N级冷凝器的第N介质，以补偿第N循环回路泄露、挥发的第N介质；通过N级冷凝补偿排气阀，还能够排放N级冷凝器内呈气体的第N介质，可以在一定程度上减少或者避免N级冷凝器承受较大的压力，以提高N级冷凝器的安全性能。例如N为1时，一级冷凝器103设置有一级冷凝补偿排气阀1031；一级冷凝补偿排气阀1031用于补偿或者排放一级冷凝器103内的介质，该介质可以为一级冷凝器103内的第一介质，也可以为首次排空一级冷凝器103内的空气等其他介质；通过一级冷凝补偿排气阀1031，还能够补充一级冷凝器103的第一介质，以补偿第一循环回路泄露、挥发的第一介质；通过一级冷凝补偿排气阀1031，能够排放一级冷凝器103内呈气体的第一介质或其他杂质，可以在一定程度上减少或者避免一级冷凝器103承受较大的压力，以提高一级冷凝器103的安全性能。

可选地，N为大于等于1的整数时，N级汽轮机与N级冷凝器为一体装置，或者N级膨胀机与N级冷凝器为一体装置，以简化系统结构，降低系统成本。例如N为1时，一级汽轮机与一级冷凝器为一体装置，或者一级膨胀机与一级冷凝器为一体装置。

可选地，N为大于等于1的整数时，第N循环回路设置有一处或者多处循环回路排放阀502，循环回路排放阀502用于排放第N循环回路内介质；该介质可以为N级冷凝器内的第N介质，也可以为首次排空N级冷凝器内的空气等其他介质。可选地，循环回路排放阀502设置在N级冷凝器的输出端或者输入端；可选地，循环回路排放阀502设置在N级汽轮机或N级膨胀机的输出端或者输入端。如图4所示，图中示出了第一循环回路设置在一级液体泵107与一级低温工质存储器106之间的循环回路排放阀502。

可选地，所述N级汽轮机或所述N级膨胀机、所述N级冷凝器和所述N级液体泵外套有保温层。

可选地，N为大于等于1的整数时，N级汽轮机或N级膨胀机驱动连接与控制装置701电连接的发电机808；例如，一级汽轮机102或一级膨胀机驱动连接的一级发电机108为发电机808，又如三级汽轮机302或三级膨胀机驱动连接三级发电机308为发电机808。

实施例二

实施例二提供了一种机动设备，该实施例包括实施例一所述的热能回收动力系统，实施例一所公开的热能回收动力系统的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的热能回收动力系统的技术特征不再重复描述。

本实施例提供的机动设备，包括热能回收动力系统。该机动设备例如可以为汽车、轮船或者其他机动器械。热能回收动力系统可以驱动汽车的车轮或者轮船的螺旋桨进行工作。

本实施例中所述机动设备具有实施例一所述热能回收动力系统的优点，实施例一所公开的所述热能回收动力系统的优点在此不再重复描述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种热能回收动力系统，其特征在于，包括发电直排管路和控制驱动总成；

所述发电直排管路包括依次连通的发电直排低温工质存储器、发电直排换热装置、发电直排汽轮机或发电直排膨胀机和发电直排输出端；

所述发电直排换热装置用于令所述发电直排低温工质存储器内的发电直排介质冷却第一待冷却物，并输送给所述发电直排汽轮机或所述发电直排膨胀机；

所述发电直排汽轮机或所述发电直排膨胀机驱动连接发电机；

所述发电直排介质为标准大气压下沸点低于0摄氏度的低温可燃液体介质；

所述控制驱动总成包括控制装置和驱动装置；所述发电机与所述控制装置电连接；所述控制装置用于控制所述驱动装置输出动力。

2.根据权利要求1所述的热能回收动力系统，其特征在于，所述发电直排汽轮机或所述发电直排膨胀机与所述发电直排输出端之间设置有发电直排预热交换装置；

所述发电直排输出端连通发动机和/或锅炉；

所述发电直排预热交换装置用于令所述发电直排汽轮机或所述发电直排膨胀机输出的发电直排介质冷却第二待冷却物，并输送给所述发动机和/或所述锅炉。

3.根据权利要求2所述的热能回收动力系统，其特征在于，所述发电直排汽轮机或所述发电直排膨胀机与所述发电直排换热装置之间设置有锅炉；

或者，所述发电直排换热装置的两端分别与所述锅炉的两端连通。

4.根据权利要求2所述的热能回收动力系统，其特征在于，所述发电直排换热装置为空气海水换热器；相应的，所述第一待冷却物为空气或者海水，或者，所述第一待冷却物为高温机壳或者热源设备；

和/或，

所述发电直排预热交换装置为空气海水换热器；相应的，所述第二待冷却物为空气或者海水，或者，所述第二待冷却物为高温机壳或者热源设备。

5.根据权利要求2所述的热能回收动力系统，其特征在于，包括发电管路；

所述发电管路包括流通有气液相变介质的N个循环回路；其中，N为大于等于1的整数；

N为1时，第一循环回路包括首尾依次连通的发电换热装置、一级汽轮机或一级膨胀机、一级冷凝器和一级液体泵；N为大于等于2的整数时，第N循环回路包括首尾依次连通的N-1级冷凝器、N级汽轮机或N级膨胀机、N级冷凝器和N级液体泵；所述N-1级冷凝器用于令流经第N循环回路的第N介质冷却N-1级汽轮机或N-1级膨胀机输出的第N-1介质；所述N级冷凝器用于冷却N级汽轮机或N级膨胀机输出的第N介质；所述第一循环回路的第一介质为低温液体介质；所述第N介质为标准大气压下沸点低于0摄氏度的低温液体介质；

所述N级冷凝器为所述发电直排换热装置；

所述一级汽轮机或所述一级膨胀机与所述发电换热装置之间设置有锅炉，或者所述发电换热装置的两端分别与所述锅炉的两端连通。

6.根据权利要求5所述的热能回收动力系统，其特征在于，所述发电换热装置为空气海水换热器；

所述发电管路包括流通有气液相变介质的一个循环回路；所述发电直排换热装置为一级冷凝器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的热能回收动力系统，其特征在于，所述发电直排低温工质存储器与所述发电直排换热装置之间设置有发电直排液体泵，所述发电直排液体泵用于令所述发电直排低温工质存储器内的发电直排介质输送给所述发电直排换热装置；

所述发电直排低温工质存储器与所述发电直排液体泵之间设置有发电存储器出口阀门；

所述发电直排输出端设置有发电直排泵。

8.根据权利要求1-6任一项所述的热能回收动力系统，其特征在于，所述控制驱动总成包括用于存储电能的蓄能装置；所述蓄能装置与所述控制装置电连接；

所述控制驱动总成包括用于改变电压和频率的逆变装置；所述逆变装置设置在所述控制装置与所述驱动装置之间。

9.根据权利要求5所述的热能回收动力系统，其特征在于，N为大于等于1的整数时，所述N级冷凝器与所述N级液体泵之间设置有用于存储第N介质的N级低温工质存储器；

所述N级冷凝器与所述N级低温工质存储器之间连通有N级冷凝泵；所述N级冷凝泵用于令流经所述N级冷凝器的第N介质输入至所述N级低温工质存储器内；

所述N级冷凝器与所述N级冷凝泵之间连通有N级液体分离器；所述N级液体分离器用于分离所述第N循环回路的第N介质，并将呈液相的第N介质输送给所述N级冷凝泵；

所述N级冷凝泵与所述N级低温工质存储器之间设置有N级存储器入口阀门；所述N级液体泵与所述N级低温工质存储器之间设置有N级存储器出口阀门；

所述N级低温工质存储器设置有N级存储器补偿排气阀；所述N级存储器补偿排气阀用于补偿或者排放所述N级低温工质存储器内的介质；

所述N级冷凝器设置有N级冷凝补偿排气阀；所述N级冷凝补偿排气阀用于补偿或者排放所述N级冷凝器内的介质；

所述N级汽轮机与所述N级冷凝器为一体装置，或者所述N级膨胀机与所述N级冷凝器为一体装置；

所述第N循环回路设置有一处或者多处循环回路排放阀，所述循环回路排放阀用于排放所述第N循环回路内介质；

所述N级汽轮机或所述N级膨胀机、所述N级冷凝器和所述N级液体泵外套有保温层；

N为大于等于2的整数时，所述第N介质的沸点不高于所述第N-1介质的沸点；

N为大于等于1的整数时，所述第N介质为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮、氟利昂、甲烷、乙烷、丙烷、天然气、煤气或者沼气；

N为大于等于1的整数时，N级汽轮机或N级膨胀机驱动连接与所述控制装置电连接的发电机。

10.一种机动设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的热能回收动力系统。