[发明专利]一种可利用内燃机废气的涡轮发电装置

说明书

本发明涉及一种可利用内燃机废气的涡轮发电装置，属于内燃机节能减排领域；包括油箱、内燃机、内燃机转速传感器、离合器、车轮、驱动桥、变速箱、电动机、变压器、蓄电池、稳压器、整流器、电子控制单元、废气涡轮转速传感器、废气涡轮、涡轮室、连杆、永磁式圆筒直线发电机和旁通阀；将燃油动力输出线路产生的高温废气通过废气涡轮和永磁式圆筒直线发电机转换为电能；并通过蓄电池充电线路将电能存储至蓄电池中，最后通过蓄电池动力输出线路转化为车轮的动能；本发明将内燃机废气能量再次回收利用，用于给蓄电池充电，可以有效降低环境污染，解决高昂充电费用问题。

技术领域

本发明属于内燃机节能减排领域，涉及一种可利用内燃机废气的涡轮发电装置。

背景技术

面对严峻的环保压力，传统内燃机动力汽车面临巨大挑战。油电混合动力汽车应运而生，既有内燃机动力性好、反应快和工作时间长的优点，又有电动机无污染和低噪声的好处，达到了发动机和电动机的最佳匹配，具有广泛的应用前景

但是油电混合动力汽车依然存在一些问题，如：当内燃机单独工作时，燃油利用率较低,大部分能量被内燃机废气直接带走；当动力来源是大功率电池，行驶里程较长时，需要预先给蓄电池长时间充电，造成时间成本浪费和高昂的充电费用等。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种可利用内燃机废气的涡轮发电装置，将内燃机废气能量再次回收利用，用于给蓄电池充电，可以有效降低环境污染，解决高昂充电费用问题。

本发明解决技术的方案是：

一种可利用内燃机废气的涡轮发电装置，包括油箱、内燃机、内燃机转速传感器、离合器、车轮、驱动桥、变速箱、电动机、变压器、蓄电池、稳压器、整流器、电子控制单元、废气涡轮转速传感器、废气涡轮、涡轮室、连杆、永磁式圆筒直线发电机和旁通阀；其中，油箱、内燃机、离合器、驱动桥依次连通组成燃油动力输出线路；内燃机通过排气管路与涡轮室连通；旁通阀设置在排气管路上；废气涡轮设置在涡轮室内；永磁式圆筒直线发电机设置在涡轮室的一侧；连杆的一端与废气涡轮侧壁柔性连接；连杆的另一端与永磁式圆筒直线发电机的动子柔性连接；永磁式圆筒直线发电机的发电输出端依次与整流器、稳压器和蓄电池连接组成蓄电池充电线路；蓄电池的输出端依次与变压器、电动机、变速箱、驱动桥连接组成蓄电池动力输出线路；车轮对称设置在驱动桥的两侧，通过控制驱动桥实现对车轮的驱动；废气涡轮转速传感器设置在废气涡轮的侧壁上；废气涡轮转速传感器的输出端与电子控制单元的输入端连接；内燃机转速传感器设置在内燃机的侧壁处，内燃机转速传感器的输出端与电子控制单元的输入端连接；电子控制单元的输出端分别与旁通阀和蓄电池连接。

在上述的一种可利用内燃机废气的涡轮发电装置，所述油箱、内燃机、离合器、驱动桥依次连通组成燃油动力输出线路的工作过程为：

油箱向内燃机内提供燃油；内燃机燃烧产生动力，通过离合器驱动驱动桥运动，实现驱动车轮运动。

在上述的一种可利用内燃机废气的涡轮发电装置，当燃油动力输出线路工作时，内燃机燃烧燃油产生的高温废气通过排气管路进入涡轮室；高温废气在涡轮室内冲刷废气涡轮，带动废气涡轮旋转；废气涡轮通过连杆带动永磁式圆筒直线发电机的动子运动，永磁式圆筒直线发电机生成交流电。

在上述的一种可利用内燃机废气的涡轮发电装置，所述连杆将废气涡轮的旋转运动转换为转永磁式圆筒直线发电机动子的往复直线运动，切割磁感线，产生交流电。

在上述的一种可利用内燃机废气的涡轮发电装置，蓄电池充电线路的工作过程为：

整流器接收永磁式圆筒直线发电机传来的交流电，将交流电转换成直流电，并将直流电输出至稳压器；稳压器将直流电调整至稳定电压后输出至蓄电池，蓄电池进行充电。

在上述的一种可利用内燃机废气的涡轮发电装置，由燃油动力输出线路转换至蓄电池动力输出线路工作的过程为：