CN114248629A - 汽车空气能发电机及驱动汽车的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开汽车空气能发电机，包括热量采集系统、冷力发电机和蓄电池，所述热量采集系统用于采集空气中的热能及汽车内部发热部件产生的热能，所述汽车内部发热部件包括蓄电池和电动机，并将所述热能转移至冷力发电机；所述冷力发电机用于将热量采集系统采集的热能转换为电能，为蓄电池储能；所述蓄电池用于驱动所述热量采集系统和/或冷力发电机和/或汽车运动。本发明还公开其驱动汽车的方法。本发明利用空气中的能量和回收冷力发电机中的能量为汽车提供持续动力。

Description

汽车空气能发电机及驱动汽车的方法
技术领域
本发明涉及汽车动力技术领域，具体而言，涉及一种汽车空气能发电机及驱动汽车的方法。
背景技术
全世界各国政府都推出了零碳排放汽车计划,但氢燃料电池汽车技术复杂，成本高昂，安全存在巨大隐患,电动汽车无论是充电还是换电方式，都存在里程焦虑,混合动力汽车还是存在碳排放问题.特别是现有的所有新能源汽车都存在着成本高昂，如果离开了国家补贴就很难推广的问题,所以很难迅速普及推广开来。
然而地球上的空气无处不在，如何利用空气中蕴含的能量运用在汽车上是人们需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在问题中的一个或多个，根据本发明的一个方面，提供一种汽车空气能发电机，包括热量采集系统、冷力发电机和蓄电池，所述热量采集系统用于采集空气中的热能及汽车内部发热部件产生的热能，所述汽车内部发热部件包括蓄电池和电动机，并将所述热能转移至冷力发电机；所述冷力发电机用于将热量采集系统采集的热能转换为电能，为蓄电池储能；所述蓄电池用于驱动所述热量采集系统和/或冷力发电机和/或汽车运动。
可选地，所述热能采集系统包括空气冷却器，所述空气冷却器利用汽车行驶时强制吹风作用，
采集空气的热能，转移到冷力发电机，优选地，所述空气冷却器设置在汽车车头的迎风面位置。
可选地，所述热能采集系统还包括抽气风扇，所述抽气风扇用于将空气抽吸入所述空气冷却器。
可选地，所述抽气风扇在汽车行驶速度小于设定速度时开启。
可选地，所述设定速度为5m/s。
可选地，所述冷力发电机包括冷凝-蒸发器、变温装置和朗肯循环汽轮发电机系统；
所述冷凝-蒸发器中配置有系统工质，吸收热量采集系统采集的热能以及朗肯循环汽轮发电机系统产生的乏气的热能，并产生低温蒸汽输送至变温装置；
所述变温装置用于将冷凝-蒸发器产生的低温蒸汽转换为高温蒸汽；
所述朗肯循环汽轮发电机系统依次与冷凝-蒸发器和变温装置连接，其内部乏气和工质与冷凝-蒸发器中的系统工质发生热交换后形成低温液体,所述低温液体经加压后与变温装置的高温蒸汽进行热交换后形成高温高压蒸汽，高温高压蒸汽转换为机械能后转换为电能。
可选地，所述冷凝-蒸发器包括气体热交换管路，所述气体热交换管路与车厢空气连通，交换车厢中的空气进入气体热交换管路后与冷凝-蒸发器中工质经热交换形成冷气输送到车厢中；和/或所述变温装置具有供暖输出管路，所述供暖输出管路将高温蒸汽的部分热能输送到车厢中；和/或所述蓄电池向外输出电能。本发明所述汽车空气能发电机所具有的制冷、供暖、发电功能无论在行驶或者停车时都能为汽车厢内的舒适性提供制冷、供暖和电力服务；汽车停车时汽车空气能发电机还可以对外输出电能。
可选地，所述朗肯循环汽轮发电机系统包括液体加压泵和汽轮发电机，所述液体加压泵的低压端与冷凝-蒸发器连接，所述液体加压泵的高压端与变温装置的低温进口端连通，所述变温装置的低温出口端与汽轮发电机连通，所述汽轮发电机与蓄电池电连接。
可选地，所述变温装置包括热交换器机构和鼓风机，所述热交换机构具有低压回路和高压回路，所述鼓风机的进口端与所述热交换机构的低压回路连通，所述鼓风机的出口端与所述热交换机构的高压回路连通。
可选地，所述热交换机构包括第一热交换器、回热换热器和第二热交换器，所述回热换热器、第二热交换器和鼓风机依次串联，所述第一热交换器与第二热交换器并联。
可选地，所述变温装置还包括温度调节阀，温度调节阀被配置于鼓风机出口的高压回路上，用于控制鼓风机输出的高温高压蒸汽在第一热交换器和第二热交换器之间的流量分配，从而实现高压回路中高温高压蒸汽的温度范围控制。
可选地，所述热交换机构还包括第三热交换器，所述第三热交换器用于增大第二热交换器高温端的高压回路和低压回路的温差。
可选地，所述鼓风机和/或第一热交换器和/或第二热交换器和/或第三热交换器设置有保温层。
可选地，还包括调速器，串联在蓄电池和变温装置之间，调节蓄电池向变温装置输出电能的大小。
可选地，还包括控制器，所述控制器串联在冷力发电机和蓄电池之间，用于控制冷力发电机输出的电能的大小和交直流转换。
根据本发明的另一个方面，提供一种利用上述汽车空气能发电机驱动汽车的方法，包括:
通过热量采集系统采集空气中的热能及汽车内部发热部件产生的热能，并将所述热能转移至冷力发电机；
通过冷力发电机将热量采集系统采集的热能转换为电能，为蓄电池储能；
通过蓄电池驱动所述热量采集系统和/或冷力发电机和/或汽车运动。
本发明对汽车内部发热部件的深度冷却可大幅提高内部发热部件的性能。
可选地，包括：
通过蓄电池启动热量采集系统的抽气风扇使空气冷却器开始采集空气的热能；
通过冷凝-蒸发器中的系统工质吸收热量采集系统采集的热能以及汽车内部发热部件产生的热能产生低温蒸汽；
通过蓄电池启动变温装置的鼓风机，通过变温装置的热交换机构将上述低温蒸汽变成高温蒸汽并提供给朗肯循环汽轮发电机系统；
在朗肯循环汽轮发电机系统中，通过液体加压泵抽吸冷凝-蒸发器中的低温液体加压后，吸收热交换机构的高温蒸汽的热量产生高温高压蒸汽，高温高压蒸汽进行等熵膨胀带着汽轮发电机旋转，汽轮发电机发出电能向蓄电池充电,并同时向汽车的变频调速器提供能量,变频调速器驱动电动机,电动机驱动轮胎为汽车行驶提供动力，汽轮发电机产生的乏气返回冷凝-蒸发器；
冷凝-蒸发器吸收乏气的热能和空气冷却器采集空气的热能，产生低温蒸汽送至变温装置，变温装置将低温蒸汽转换为高温蒸汽提供给朗肯循环汽轮发电机系统，形成连续循环；
其中，所述汽车内部发热部件包括蓄电池和电动机。
可选地，还包括：
将变温装置高温蒸汽的部分热能供给汽车的车厢，为车厢提供制暖功能；
通过冷凝-蒸发器将冷却介质输送到汽车的车厢，为车厢提供制冷功能；
通过蓄电池向外输出电能。
本发明通过汽车空气能发电机的制冷、供暖、发电功能无论在行驶或者停车时都能为汽车厢内的舒适性提供制冷、供暖和电力服务；汽车停车时汽车空气能发电机还可以对外输出电能。
可选地，还包括：
当汽车运动速度达到设定速度时，关闭抽气风扇，空气利用汽车行驶时强制吹风作用强制进入空气冷却器内冷凝-蒸发器持续提供热量。
可选地，还包括：
通过调节调速器控制鼓风机的转速，从而控制汽轮发电机的输出功率。
本发明汽车空气能发电机针对汽车持续动力而设计，达到能够利用空气中的能量和回收冷力发电机中的能量为汽车提供持续动力的目的。
本发明汽车空气能发电机为电动汽车提供全部的所有动力,以空气中的热量作为能量来源,空气无处不在，无所不在，随时可以补充能量,彻底免除了使用者加气、加油、充电之苦,并彻底解决了燃油汽车带来的碳排放和空气污染问题。
在汽车配备本发明所述汽车空气能发电机后，汽车无论在行驶和停车过程中都能不断充电，所以电动车的蓄电池的容量可以减少为现在普通电动车标配的15％左右，使成本大幅度降低。
本发明除了蓄电池以外全部用的是安全材料,并且可以利用冷力发电机的制冷功能对蓄电池进行制冷,使蓄电池温度大幅降低,不再有燃烧爆炸之危险，提高了安全性能。
利用本发明中热量采集系统的制冷功能，采用冷流介质对变频器、电动机、发电机、蓄电池进行低温冷却，进一步提高性能.减小了关键部件的体积重量，从而进一步降低成本。
本发明在停车时也能发电工作，夏天可以在停车时对车厢内进行冷却，冬天停车时可以对车厢内进行供暖,提高了舒适性；并且适当调节热量采集系统、蓄电池和冷力发电机的容量配置,就可满足大客车、大货车、房车及各种工程车的需要。
从冷凝-蒸发器中引出一条冷却介质输送的管路到冷冻冷藏集装箱中进行换热就可满足冷冻冷藏车的制冷需求。
由于是在线充电,不会存在现有电动汽车冬天缩短续航里程的问题。
附图说明
图1是本发明所述汽车空气能发电机一个实施例的示意图；
图标：1-冷凝-蒸发器，2-变温装置，3-第一热交换器,4-回热热交换器,5-鼓风机高压回路，6-鼓风机低压回路，7-第二热交换器，7A-第三热交换器,8-鼓风机,9-温度调节阀10-液体加压泵,11-汽轮发电机,12-控制器，13-蓄电池，14-调速器，15-抽气风扇，16-空气冷却器，17-气体热交换管路，18-供暖输出管路,19-直流输出接口,20-交流输出接口,21-逆变器。
具体实施方式
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1是本发明所述汽车空气能发电机一个实施例的示意图，如图1所示，所述汽车空气能发电机，包括热量采集系统、冷力发电机和蓄电池13，所述热量采集系统用于采集空气中的热能及汽车内部发热部件产生的热能，所述汽车内部发热部件包括蓄电池和电动机，并将所述热能转移至冷力发电机；所述冷力发电机用于将热量采集系统采集的热能转换为电能，为蓄电池储能；所述蓄电池用于驱动所述热量采集系统和/或冷力发电机和/或汽车运动。
利用上述汽车空气能发电机驱动汽车的方法包括:
通过热量采集系统采集空气中的热能及汽车内部发热部件产生的热能，并将所述热能转移至冷力发电机；
通过冷力发电机将热量采集系统采集的热能转换为电能，为蓄电池储能；
通过蓄电池驱动所述热量采集系统和/或冷力发电机和/或汽车运动。
本发明对汽车内部发热部件的深度冷却可大幅提高内部发热部件的性能。
在一个实施例中，所述热能采集系统包括空气冷却器16，所述空气冷却器利用汽车行驶时强制吹风作用，采集空气的热能，转移到冷力发电机。
优选地，所述空气冷却器设置在汽车车头的迎风面位置。
在一个实施例中，所述热能采集系统还包括抽气风扇15，所述抽气风扇用于将空气抽吸入所述空气冷却器。
优选地，所述抽气风扇在汽车行驶速度小于设定速度时开启。
优选地，所述设定速度为5m/s。
在一个实施例中，所述冷力发电机包括冷凝-蒸发器1、变温装置2和朗肯循环汽轮发电机系统；
所述冷凝-蒸发器中配置有系统工质，吸收热量采集系统采集的热能以及朗肯循环汽轮发电机系统产生的乏气的热能，并产生低温蒸汽输送至变温装置；
所述变温装置用于将冷凝-蒸发器产生的低温蒸汽转换为高温蒸汽；
所述朗肯循环汽轮发电机系统依次与冷凝-蒸发器和变温装置连接，其内部乏气和工质与冷凝-蒸发器中的系统工质发生热交换后形成低温液体,所述低温液体经加压后与变温装置的高温蒸汽进行热交换后形成高温高压蒸汽，高温高压蒸汽转换为机械能后转换为电能。
在一个实施例中，所述冷凝-蒸发器包括气体热交换管路17，所述气体热交换管路与车厢空气连通，交换车厢中的空气进入气体热交换管路后与冷凝-蒸发器中工质经热交换形成冷气输送到车厢中；和/或所述变温装置具有供暖输出管路18，所述供暖输出管路将高温蒸汽的部分热能输送到车厢中；和/或所述蓄电池向外输出电能，如图1所示，蓄电池通过直流输出接口19,对外部或者车上的动力装置输出直流电能；蓄电池能量经逆变器21转变成交流电,通过交流输出接口20对外部或者车上的动力装置输出交流电能。
本发明所述汽车空气能发电机所具有的制冷、供暖、发电功能无论在行驶或者停车时都能为汽车厢内的舒适性提供制冷、供暖和电力服务；汽车停车时汽车空气能发电机还可以对外输出电能。
在一个实施例中，所述朗肯循环汽轮发电机系统包括液体加压泵10和汽轮发电机11，所述液体加压泵的低压端与冷凝-蒸发器连接，所述液体加压泵的高压端与变温装置的低温进口端连通，所述变温装置的低温出口端与汽轮发电机连通，所述汽轮发电机与蓄电池电连接。
在一个实施例中，所述变温装置包括热交换器机构和鼓风机8，所述热交换机构具有低压回路6和高压回路5，所述鼓风机的进口端与所述热交换机构的低压回路连通，所述鼓风机的出口端与所述热交换机构的高压回路连通。在鼓风机的抽压作用下，低温蒸汽进入热交换机构的低压回路，通过鼓风机加压升温后返回到热交换机构的高压回路，热交换机构的高压回路和低压回路出现温差，高压回路对低压回路进行加热，实现低压回路增焓，高压回路降焓。
在一个实施例中，所述热交换机构包括第一热交换器3、回热换热器4和第二热交换器7，所述回热换热器、第二热交换器和鼓风机依次串联，所述第一热交换器与第二热交换器并联。
优选地，所述变温装置还包括温度调节阀9，温度调节阀被配置于鼓风机出口的高压回路上，用于控制鼓风机输出的高温高压蒸汽在第一热交换器和第二热交换器之间的流量分配，从而实现高压回路中高温高压蒸汽的温度范围控制。
优选地，所述热交换机构还包括第三热交换器7A，所述第三热交换器用于增大第二热交换器高温端的高压回路和低压回路的温差。
优选地，所述鼓风机和/或第一热交换器和/或第二热交换器和/或第三热交换器设置有保温层。
除了变温装置外，其他与环境温度相差较大的其他构件也可以具有保温层。
在一个实施例中，空气能发电机还包括调速器14，串联在蓄电池和变温装置之间，调节蓄电池向变温装置输出电能的大小，如图1所示，调速器14串联在蓄电池和变温装置的鼓风机8之间。
在一个实施例中，空气能发电机还包括控制器12，所述控制器串联在冷力发电机和蓄电池之间，用于控制冷力发电机输出的电能的大小和交直流转换。
利用上述汽车空气能发电机驱动汽车的方法包括:
通过蓄电池启动热量采集系统的抽气风扇使空气冷却器开始采集空气的热能；
通过冷凝-蒸发器中的系统工质吸收热量采集系统采集的热能以及汽车内部发热部件产生的热能产生低温蒸汽；
通过蓄电池启动变温装置的鼓风机，通过变温装置的热交换机构将上述低温蒸汽变成高温蒸汽并提供给朗肯循环汽轮发电机系统；
在朗肯循环汽轮发电机系统中，通过液体加压泵抽吸冷凝-蒸发器中的低温液体加压后，吸收热交换机构的高温蒸汽的热量产生高温高压蒸汽，高温高压蒸汽进行等熵膨胀带着汽轮发电机旋转，汽轮发电机发出电能向蓄电池充电,并同时向汽车的变频调速器提供能量,变频调速器驱动电动机,电动机驱动轮胎为汽车行驶提供动力，汽轮发电机产生的乏气返回冷凝-蒸发器；
冷凝-蒸发器吸收乏气的热能和空气冷却器采集空气的热能，产生低温蒸汽送至变温装置，变温装置将低温蒸汽转换为高温蒸汽提供给朗肯循环汽轮发电机系统，形成连续循环；
其中，所述汽车内部发热部件包括蓄电池和电动机。
优选地，还包括：
将变温装置高温蒸汽的部分热能供给汽车的车厢，为车厢提供制暖功能；
通过冷凝-蒸发器将冷却介质输送到汽车的车厢，为车厢提供制冷功能。
本发明通过汽车空气能发电机的制冷、供暖、发电功能无论在行驶或者停车时都能为汽车厢内的舒适性提供制冷、供暖和电力服务；
汽车停车或者行驶时，汽车空气能发电机通过蓄电池还可以对外输出电能,具体地包括：通过蓄电池的直流输出接口,对外部或者车上的动力装置输出直流电能；通过逆变器将蓄电池能量转变成交流电,通过交流输出接口对外部或者车上的动力装置输出交流电能。
优选地，还包括：
当汽车运动速度达到设定速度时，关闭抽气风扇，空气利用汽车行驶时强制吹风作用强制进入空气冷却器内冷凝-蒸发器持续提供热量。
优选地，还包括：
通过调节调速器控制鼓风机的转速，从而控制汽轮发电机的输出功率。
在一个实施例中，汽车空气能发电机包括热量采集系统、冷力发电机、控制器12、调速器14和蓄电池13(优选为锂电池)，其中：
所述冷力发电机包括变温装置2和汽轮发电机11，变温装置2能将低温蒸汽变成高温蒸汽，并提供给汽轮发电机11将外部能量转变为电能的；所述热量采集系统的空气冷却器16从空气中采集的能量传递给变温装置的蒸发器,使蒸发器中的液态工质转化为低温蒸汽,同时汽轮发电机乏气进入蒸发器,乏气中的潜热转移给蒸发器,乏气冷凝为液体,变温装置的低温液态工质转变为低温蒸汽,乏气得到冷凝,液态工质得到蒸发，所以变温装置的蒸发器与朗肯循环汽轮发电机系统的乏汽端相连就构成了冷凝-蒸发器，从空气冷却器进入冷凝-蒸发器1的空气与冷凝-蒸发器1内的液体进行热交换，液体接收能量以后蒸发成为低温蒸汽；
所述热量采集系统包括抽气风扇15和并联于抽气风扇的空气冷却器16，所述抽气风扇固定于空气冷却器后方；停车需要发电时,或者汽车运动速度低于每秒5米时,需要用到抽气风扇15,汽车运动速度达到每秒5米以上时,靠汽车的运动速度即可满足空气冷却器的气体流动需要；
所述蓄电池13还依次串联有调速器14和鼓风机8，所述调速器14的电能输入端与蓄电池13连接，所述调速器14的电能输出端与鼓风机8的电能输入端连接，热量采集系统采集空气中的热能；冷力发电机将热量采集系统采集到的能量通过汽轮发电机以电能形式输出，并通过控制器12控制输出直流电压和电流的大小以满足汽车运动和蓄电池13储能的需要。
在一个实施例中，所述热量采集系统包括抽气风扇15和并联于抽气风扇15的空气冷却器16，空气冷却器16固定在传统燃油汽车前面水箱位置,利用汽车行驶时强制吹风作用,使空气冷却器16获得能量，其尺寸为0.4mx0.8m，具体面积可根据不同车型所需功率确定，功率越高，面积越大；所述抽气风扇15固定于空气冷却器16后方；由于空气冷却器16获得的能量与空气的速度成正比,为了保证发电量当停车或风速低于5m/s风速低于5米发电量会下降时，由抽气风扇15抽风向空气冷却器16的进气口提供新鲜空气；当汽车行驶时并且空气冷却器的进气口风速大于5m/s时，风扇5停止工作，新鲜空气强制进入空气冷却器。
在一个实施例中，当空气冷却器16的进气口风速较低时，空气冷却器16进出口温差较大，容易结霜，因此在空气冷却器16的框架上安装有电热丝进行自动化霜。
为了避免空气冷却器16出现结霜，空气冷却器16在整车设计时，尽量放大其迎风面积增大空气冷却器16的面积可以减少相对温差,降低结霜概率,增大迎风面积受汽车的结构形式影响,轿车和平头车迎风面积区别就很大,并尽量减少迎风面的遮挡物。
利用上述汽车空气能发电机驱动汽车的方法包括:
S1：启动鼓风机8和风扇15使热量采集系统开始采集空气能；
S2：变温装置2将从热量采集系统得到的低温蒸汽变成高温蒸汽并提供给汽轮发电机的高温高压回路；
S3：在汽轮发电机11中，高温高压蒸汽进行等熵膨胀带着汽轮发电机11旋转，汽轮发电机11发出电能向蓄电池13充电,并同时向电动汽车的变频调速器提供能量,变频调速器驱动电动机,电动机驱动轮胎为汽车行驶提供动力；
S4：循环S1-S3，直到汽车运动速度达到大于5m/s，关闭风扇15，新鲜空气强制进入空气冷却器16内持续提供能量。
在一个实施例中，调节调速器14可以控制鼓风机8的转速,从而可以控制汽轮发电机的输出功率。
在一个实施例中，汽轮发电机11采用涡旋膨胀机,等熵效率要求达到0.86以上,其转速根据性价比进行选择，优选地，汽轮发电机的转速为3000rpm-15,000rpm,进一步，优选地，汽轮发电机为6000rpm,20KW的涡旋膨胀机；
蓄电池13选择具有20倍过载能力的产品,目前的很多蓄电池都能做到,汽车的特点是平均功率不大，但峰值功率和峰值扭矩变化很大,为此本例选择蓄电池13的容量为15KWh,具有20倍的过载能力,发电机11具有两倍的过载能力,两者相加具有340KW的供电能力,完全可以满足驱动电机13-280KW的供电需求,这样一种组合兼顾了性能和成本的需求。当然，为了经济成本，在实际工况中，选择经济型的蓄电池13,过载能力达不到时,可在蓄电池13两端并联相应的高频电容器,满足瞬间大功率放电的要求,从而达到热量采集系统、冷力发电机为系统提供稳定的能量来源,蓄电池13提供汽车的峰值能量,共同构成汽车空气能发电机。
在一个具体实施例中，运用该汽车空气能发电机在实际工况的结果如下：
运用绿色冷媒r32或R23做介质,汽车空气能发电机自动控制系统能自动满足赤道附近50度的高温,同时也能适应北方零下30度的低温；
Q＝V×C×△T×S×γ
Figure BDA0003271185850000141
其中，C-常温空气的比热容:1kj/kg.K；△T-空气冷却器空气进出端相对需要下降的温差；Q－汽轮发电机11的功率，为20KW；V－空气冷却器16的进气口风速，为5m/s；γ－空气密度,取每立方1.25Kg；S－空气冷却器16进风口面积,阻力系数取0.5，
则：△T＝Q/V×C×S×γ＝20/5×1×0.32×0.5×1.25＝20K
V＝30m/s；
△T＝Q/V×C×S×γ＝20/30×1×0.32×0.5×1.25＝3.33K
V＝30m/s；
汽车行驶速度在100-120Km/h之间时，空气冷却器16的进气口所可能达到的风速,由于温差较小，空气冷却器不容易进入露点,而停车时,如果还有空调系统在运行,整个车辆耗电量很小,所需的空气能能量也很少,空气冷却器结霜的概率也非常低。
根据对应等级电动汽车配备的驱动电动机功率通过计算可以得到,最终轮胎得到的起步扭矩超过6000N*m，能满足任何中型车在坡道和不规则地面上的起步要求。
加装本实施例所述汽车空气能发电机的汽车简称为“样车”与普通电动车和汽油车的参数对比如下表1：
表1
Figure BDA0003271185850000151
Figure BDA0003271185850000161
本发明由于车上装有蓄电池,汽车随时可以启动行驶,在汽车行驶时空气能发电机自动启动,不断向蓄电池补充能量,实现边开边充，因此蓄电池容量大大减少，对续航里程无限制。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车空气能发电机，其特征在于：包括热量采集系统、冷力发电机和蓄电池，所述热量采集系统用于采集空气中的热能及汽车内部发热部件产生的热能，所述汽车内部发热部件包括蓄电池和电动机，并将所述热能转移至冷力发电机；所述冷力发电机用于将热量采集系统采集的热能转换为电能，为蓄电池储能；所述蓄电池用于驱动所述热量采集系统和/或冷力发电机和/或汽车运动。
2.根据权利要求1所述的汽车空气能发电机，其特征在于：所述热能采集系统包括空气冷却器，所述空气冷却器利用汽车行驶时强制吹风作用，采集空气的热能，转移到冷力发电机，优选地，所述空气冷却器设置在汽车车头的迎风面位置。
3.根据权利要求2所述的汽车空气能发电机，其特征在于：所述热能采集系统还包括抽气风扇，所述抽气风扇用于将空气抽吸入所述空气冷却器；
优选地，所述抽气风扇在汽车行驶速度小于设定速度时开启；
进一步优选地，所述设定速度为5m/s。
4.根据权利要求1所述的汽车空气能发电机，其特征在于：所述冷力发电机包括冷凝-蒸发器、变温装置和朗肯循环汽轮发电机系统；
所述冷凝-蒸发器中配置有系统工质，吸收热量采集系统采集的热能以及朗肯循环汽轮发电机系统产生的乏气的热能，并产生低温蒸汽输送至变温装置；
所述变温装置用于将冷凝-蒸发器产生的低温蒸汽转换为高温蒸汽；
所述朗肯循环汽轮发电机系统依次与冷凝-蒸发器和变温装置连接，其内部乏气和工质与冷凝-蒸发器中的系统工质发生热交换后形成低温液体,所述低温液体经加压后与变温装置的高温蒸汽进行热交换后形成高温高压蒸汽，高温高压蒸汽转换为机械能后转换为电能。
5.根据权利要求4所述的汽车空气能发电机，其特征在于：所述冷凝-蒸发器包括气体热交换管路，所述气体热交换管路与车厢空气连通，交换车厢中的空气进入气体热交换管路后与冷凝-蒸发器中工质经热交换形成冷气输送到车厢中；和/或
所述变温装置具有供暖输出管路，所述供暖输出管路将高温蒸汽的部分热能输送到车厢中；和/或
所述蓄电池向外输出电能。
6.根据权利要求4所述的汽车空气能发电机，其特征在于：所述朗肯循环汽轮发电机系统包括液体加压泵和汽轮发电机，所述液体加压泵的低压端与冷凝-蒸发器连接，所述液体加压泵的高压端与变温装置的低温进口端连通，所述变温装置的低温出口端与汽轮发电机连通，所述汽轮发电机与蓄电池电连接。
7.根据权利要求4所述的汽车空气能发电机，其特征在于：所述变温装置包括热交换器机构和鼓风机，所述热交换机构具有低压回路和高压回路，所述鼓风机的进口端与所述热交换机构的低压回路连通，所述鼓风机的出口端与所述热交换机构的高压回路连通；
优选地，所述热交换机构包括第一热交换器、回热换热器和第二热交换器，所述回热换热器、第二热交换器和鼓风机依次串联，所述第一热交换器与第二热交换器并联；
优选地，所述变温装置还包括温度调节阀，温度调节阀被配置于鼓风机出口的高压回路上，用于控制鼓风机输出的高温高压蒸汽在第一热交换器和第二热交换器之间的流量分配，从而实现高压回路中高温高压蒸汽的温度范围控制；
优选地，所述热交换机构还包括第三热交换器，所述第三热交换器用于增大第二热交换器高温端的高压回路和低压回路的温差；
优选地，所述鼓风机和/或第一热交换器和/或第二热交换器和/或第三热交换器设置有保温层。
8.根据权利要求1所述的汽车空气能发电机，其特征在于：还包括调速器，串联在蓄电池和变温装置之间，调节蓄电池向变温装置输出电能的大小；
优选地，还包括控制器，所述控制器串联在冷力发电机和蓄电池之间，用于控制冷力发电机输出的电能的大小和交直流转换。
9.一种利用权利要求1所述的汽车空气能发电机驱动汽车的方法，其特征在于:包括:
通过热量采集系统采集空气中的热能及汽车内部发热部件产生的热能，并将所述热能转移至冷力发电机；
通过冷力发电机将热量采集系统采集的热能转换为电能，为蓄电池储能；
通过蓄电池驱动所述热量采集系统和/或冷力发电机和/或汽车运动。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：包括：
通过蓄电池启动热量采集系统的抽气风扇使空气冷却器开始采集空气的热能；
通过冷凝-蒸发器中的系统工质吸收热量采集系统采集的热能以及汽车内部发热部件产生的热能产生低温蒸汽；
通过蓄电池启动变温装置的鼓风机，通过变温装置的热交换机构将上述低温蒸汽变成高温蒸汽并提供给朗肯循环汽轮发电机系统；
在朗肯循环汽轮发电机系统中，通过液体加压泵抽吸冷凝-蒸发器中的低温液体加压后，吸收热交换机构的高温蒸汽的热量产生高温高压蒸汽，高温高压蒸汽进行等熵膨胀带着汽轮发电机旋转，汽轮发电机发出电能向蓄电池充电,并同时向汽车的变频调速器提供能量,变频调速器驱动电动机,电动机驱动轮胎为汽车行驶提供动力，汽轮发电机产生的乏气返回冷凝-蒸发器；
冷凝-蒸发器吸收乏气的热能和空气冷却器采集空气的热能，产生低温蒸汽送至变温装置，变温装置将低温蒸汽转换为高温蒸汽提供给朗肯循环汽轮发电机系统，形成连续循环；
其中，所述汽车内部发热部件包括蓄电池和电动机；
优选地，还包括：
将变温装置高温蒸汽的部分热能供给汽车的车厢，为车厢提供制暖功能；
通过冷凝-蒸发器将冷却介质输送到汽车的车厢，为车厢提供制冷功能；
通过蓄电池向外输出电能；
优选地，还包括：
当汽车运动速度达到设定速度时，关闭抽气风扇，空气利用汽车行驶时强制吹风作用强制进入空气冷却器内冷凝-蒸发器持续提供热量；
优选地，还包括：
通过调节调速器控制鼓风机的转速，从而控制汽轮发电机的输出功率。
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