[发明专利]一种空气能源动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力系统，尤其是一种以空气为能源的空气能源动力系统。

背景技术

传统的火力、水力、风能发电各自存在缺点，如火力发电需要消耗大量一次 能源——煤或石油；水力发电需要有水位的落差；风力发电受到自然环境和自然 条件的制约，发电装置需要竖立在最有效的高空、开阔的地区、能聚集风力的山 谷等地域，这些地域必定是人烟稀少的多山或沿海地域，远离需要电能的居民集 中区、工业中心和城市，所以还存在着电力输送的问题。

此外，目前汽车大量增加带来了能源的大量消耗和环境污染，现有汽车大多 以石油为能源，中国是一个石油资源相对短缺的国家，需要大量进口石油以满足 国内需求，2008年我国对进口石油的依存度已经达到了50％左右，同时汽车尾气 排放带来的环境污染更是日趋严重，汽车用油的国内资源不足和高成本以及日益 严格的环境要求，严重制约着中国汽车产业的发展。

以空气为动力源的汽车，国内外也都在研究。如中国发明专利申请 200610079292.8公开的一种“以压缩空气为动力的汽车动力系统”，其采用高压 压缩空气为动力，在汽车上安装超高压气罐作为储能装置，高压气罐通过控制阀 和油门踏板连接到高压变量气动马达组成汽车的驱动系统。高压气罐内存储的压 缩空气气压在15Mpa以上，由于气压并不大，随着汽车行驶，压缩气体很快被消 耗完，所以汽车的持续行驶时间和续驶里程都很短，根本无法进行商品化应用。

又如2008年3月8日上海《新民晚报》B版报导的法国汽车家族企业MDI公司， 花了十年时间致力于空气动力汽车的研究，推出一款名为One CAT的轻型环保压 缩空气汽车。该车用铝合金和玻璃纤维等轻质材料构成，可乘员2～3人，空车净 重为350公斤。在该车的底盘上装有压缩空气气瓶，其中压缩空气的压力为300 个大气压左右(空气的临界温度为-118.4℃，临界压强为50.14个大气压，所以储 存的压缩空气应为液态空气)，灌满一个气瓶的压缩空气可行驶300公里，而且最 高时速可达到112公里。不过One CAT在高速行驶时仍需要燃烧少量石油、天然 气等传统燃料。One CAT在工作过程中压缩空气像燃油一样被消耗掉，需在补充 压缩空气，One CAT可以在专用的“加气站”加气，“加气站”需配备特制的高 压空气压缩机(高于300个大气压)，也可以用One CAT内置的高压空气压缩机自 行加气，但通常备需要一个晚上的时间才可以全部加好。这项技术存在以下问题： (1)One CAT动力系统采用的是300个大气压的高压系统，安全上存在着隐患， 若有个小孔或细缝的泄漏，将成为一把可切割金属的空气刀；(2)One CAT在工 作过程中要消耗所储存的压缩空气，有消耗就必须有补充，实践中很难像建加油 站一样来建专用的加气站，所以其商品化难度就会大大加剧；(3)One CAT在高 速行驶时，仍需燃烧少量石油、天然气等传统燃料，所以实际上One CAT是混合 动力车。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种以空气为能源、无环境污染、结构简 单、安全性能高、密闭循环的空气能源动力系统。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

该空气能源动力系统，包括：通过管路连接形成闭路循环的高压贮气罐、空 气发动机、低压贮气罐和二级空气增压器，其中高压贮气罐与空气发动机的进气 口相连，低压贮气罐与空气发动机的排气口相连；所述低压贮气罐中的低压空气 再进入到二级空气增压器的进气口，低压空气经过二级空气增压器增压后进入到 高压贮气罐，完成所述闭路循环；所述空气发动机的输出轴输出机械能，二级空 气增压器的能源由高能蓄电池组提供，所述高能蓄电池组通过充电机由220V市 电或交流发电机提供电能。

所述二级空气增压器为采用直流电机为动力的空气压缩机。

所述空气发动机的输出轴与交流发电机相连。

所述空气发动机的输出轴通过传动机构与带后桥的车轮总成相连。

所述空气发动机为叶片式空气发动机或活塞式空气发动机。

所述的空气压缩机为双缸空气压缩机。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：