一种带有发动机尾气余热发电系统的混动汽车技术方案

本发明专利技术涉及一种带有发动机尾气余热发电系统的混动汽车，包括车体、车轮、燃油发动机、柯来浦单元、三元催化器、涡轮增压单元、尾气换热器和电动机。燃油发动机通过离合器与变速器连接，蓄电池通过1号逆变器电路连接到电动机，电动机通过离合器连接到变速器。柯来浦单元设有工质膨胀机、工质压缩机和发电机，工质膨胀机的出口通过尾气换热器的管程连接到工质压缩机的入口。发电机的输出端通过2号逆变器连接到蓄电池。本发明专利技术通过将燃油发动机、电力驱动与柯来浦单元相结合，联合驱动汽车行驶，提高了混动汽车的热效率，有利于降低汽车的废气排放，减少大气环境污染。

A hybrid vehicle with engine tail gas waste heat power generation system

The invention relates to a hybrid vehicle with an engine exhaust heat recovery power generation system, which comprises a car body, a wheel, a fuel engine, a Collapse unit, a ternary catalyzer, a turbocharging unit, a tail gas heat exchanger and a motor. The fuel engine is connected to the transmission through a clutch, and the accumulator is connected to the motor through an inverter circuit No. 1. The motor is connected to the transmission through a clutch. The Kelaipu unit is equipped with a refrigerant expander, a refrigerant compressor and a generator. The outlet of the refrigerant expander is connected to the inlet of the refrigerant compressor through the tube of the exhaust heat exchanger. The output of the generator is connected to the battery through inverter 2. The invention improves the thermal efficiency of hybrid vehicle by combining the fuel engine, electric drive and the Kelaipu unit to drive the vehicle jointly, which is beneficial to reducing the exhaust emission of the vehicle and reducing the air pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种带有发动机尾气余热发电系统的混动汽车
本专利技术属于动力机械
，涉及一种汽车动力系统，具体涉及一种带有发动机尾气余热发电系统的混动汽车。
技术介绍
近年来汽车的生产量连年剧增，汽车尾气成为了环境污染的重要原因。针对汽车污染的问题，各国政府都积极制定汽车尾气排放标准，其中欧盟的标准极其严格，成为了其他国家制定标准的重要参照。为了应对不断严格的汽车尾气排放标准，各大汽车厂商目前主要采取利用新能源来解决汽车尾气和能源匮乏的重要问题。随着世界各国环境保护的措施越来越严格，混合动力车辆由于其节能、低排放等特点成为汽车研究与开发的一个重点，并已经开始商业化。混合动力汽车使用的电动力系统中包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池。混合动力汽车的驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成，汽车的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，全球进入了汽车混合动力时代。以燃油发动机与氢气膨胀机和发电机相结合的氢气混合动力汽车尚未见过文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带有发动机尾气余热发电系统的混动汽车，优化汽车的动力系统，提高汽车的热效率，降低汽车的废气排放，减少大气环境污染。本专利技术的技术方案是：带有发动机尾气余热发电系统的混动汽车，包括车体、车轮、燃油发动机、三元催化器、涡轮增压单元、尾气换热器、电动机、蓄电池、1号逆变器、变速器和驱动桥。燃油发动机通过离合器与变速器连接，蓄电池通过1号逆变器电路连接到电动机，电动机通过离合器连接到变速器。燃油发动机的排气口通过涡轮增压单元、三元催化器和尾气换热器连接到尾气排放口。变速器通过传动轴与驱动桥连接，驱动桥通过半轴连接到车轮。混动汽车设有柯来浦单元和2号逆变器，柯来浦单元设有工质膨胀机和工质压缩机、发电机，工质膨胀机的出口通过尾气换热器的管程连接到工质压缩机的入口。工质膨胀机、工质压缩机和发电机同轴连接，发电机的输出端通过2号逆变器连接到蓄电池。柯来浦单元包括升压床结构、低压氢气缓冲罐、高压氢气缓冲罐、氢气泵、有机工质压缩机、有机工质膨胀机和发电机，有机工质膨胀机设有中段抽出口和中段入口。升压床结构包括1号氢反应床、2号氢反应床和3号氢反应床，1号氢反应床、2号氢反应床和3号氢反应床设有换热介质入口、换热介质出口、低压氢气入口和高压氢气出口，低压氢气入口、高压氢气出口、换热介质入口和换热介质出口分别设有阀门。有机工质压缩机的出口通过高压氢气缓冲罐分别连接到1号氢反应床、2号氢反应床和3号氢反应床的换热介质入口。1号氢反应床、2号氢反应床和3号氢反应床的换热介质出口通过氢气泵连接到有机工质膨胀机的中段入口。有机工质膨胀机的中段抽出口通过低压氢气缓冲罐、低压氢气循环泵和四通阀连接到1号氢反应床、2号氢反应床和3号氢反应床的低压氢气入口。1号氢反应床、2号氢反应床和3号氢反应床的高氢气出口连接到有机工质膨胀机的入口。混动汽车设有外接电源接头，外接电源接头连接在2号逆变器的输入端。涡轮增压单元包括涡轮机和压气机，涡轮机和压气机同轴连接，燃油发动机的排气口通过涡轮机连接到三元催化器。混动汽车设有空气口，空气口通过压气机连接到燃油发动机的空气入口。燃油发动机为汽油发动机或柴油发动机，其它燃油发动机也属于本专利技术的保护范围。柯来浦单元的循环工质是氢气或二氧化碳，不排除其它气体。作为选择，发电机和电动机替换为发电-电动机，工质膨胀机和工质压缩机同轴连接，发电-电动机一头通过离合器与工质膨胀机连接，另一头通过离合器和传动设备与变速器连接。本专利技术带有发动机尾气余热发电系统的混动汽车通过将燃油发动机、电力驱动与柯来浦单元相结合，联合驱动汽车行驶，优化了汽车的动力系统。柯来浦单元能高效利用发动机高温尾气余热进行发电，产生的电力通过辅助动力系统，混动汽车由电动机或燃油发动机独立驱动，或以燃油发动机同轴连接的电动机作为辅助动力，与燃油发动机共同驱动，提高了混合动力汽车的热效率，同时有利于降低汽车的废气排放，减少大气环境污染。附图说明图1为本专利技术动机尾气余热发电系统的混动汽车的结构示意图；图2为本专利技术另一种实施方案的结构示意图；其中：1—尾气换热器、2—发电-电动机、3—工质膨胀机、4—工质压缩机、5—低压氢气储罐、6—三元催化器、7—涡轮增压单元、8—燃油发动机、9—驱动桥、10—变速器、11—电动机、12—1号逆变器、13—2号逆变器、14—蓄电池、15—高压氢气储罐、16—车体、17—车轮、18—外接电源接头、19—氢气泵、20—发电机、21—离合器、22—低压氢气循环泵、23—四通阀、A—1号氢反应床、B—2号氢反应床、C—3号氢反应床。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术进行详细说明。本专利技术保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术带有发动机尾气余热发电系统的混动汽车如图1所示，包括车体16、车轮17、燃油发动机8、柯来浦单元、三元催化器6、涡轮增压单元7、尾气换热器1、空气口、尾气排放口、电动机11、蓄电池14、1号逆变器12、2号逆变器13、变速器10和驱动桥9。柯来浦单元包括升压床结构、低压氢气缓冲罐5、高压氢气缓冲罐15、氢气泵19、有机工质压缩机4、有机工质膨胀机3和发电机20，有机工质膨胀机3设有中段抽出口和中段入口。升压床结构包括1号氢反应床A、2号氢反应床B和3号氢反应床C，1号氢反应床、2号氢反应床和3号氢反应床设有换热介质入口、换热介质出口、低压氢气入口和高压氢气出口，低压氢气入口、高压氢气出口、换热介质入口和换热介质出口分别设有阀门。有机工质压缩机4的出口通过高压氢气缓冲罐15分别连接到1号氢反应床A、2号氢反应床B和3号氢反应床C的换热介质入口。1号氢反应床、2号氢反应床和3号氢反应床的换热介质出口通过氢气泵19连接到有机工质膨胀机3的中段入口。有机工质膨胀机3的中段抽出口通过低压氢气缓冲罐5、低压氢气循环泵22和四通阀23连接到1号氢反应床、2号氢反应床和3号氢反应床的低压氢气入口，1号氢反应床、2号氢反应床和3号氢反应床的高氢气出口连接到有机工质膨胀机3的入口。工质膨胀机3的出口通过尾气换热器1的管程连接到工质压缩机4的入口。工质膨胀机、工质压缩机和发电机同轴连接，发电机输出端通过2号逆变器13连接到蓄电池14，2号逆变器13输入端的一路与外接电源接头18连接，以方便用外部电力充电。蓄电池14通过1号逆变器12电路连接到电动机11，电动机通过离合器连接到变速器10的一端。燃油发动机通过离合器21与变速器10的另一端连接，变速器通过传动轴与驱动桥9连接，驱动桥通过半轴连接到车轮。有机工质压缩机4设有电力驱动设备，用于开机时暖机运行，电力驱动设备与蓄电池14电路连接。涡轮增压单元7包括涡轮机和压气机，涡轮机和压气机同轴连接。燃油发动机的排气口通过涡轮增压单元7的涡轮机、三元催化器6和尾气换热器1的壳程连接到尾气排放口。空气口通过压气机连接到燃油发动机8的空气入口。柯来浦单元的循环工质为氢气。本专利技术带有发动机尾气余热发电系统的混动汽车电动机与燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有发动机尾气余热发电系统的混动汽车，包括车体（16）、车轮（17）、燃油发动机（8）、三元催化器（6）、涡轮增压单元（7）、尾气换热器（1）、电动机（11）、蓄电池（14）、1号逆变器（12）、变速器（10）和驱动桥（9）；所述燃油发动机通过离合器（21）与变速器（10）连接，所述蓄电池（14）通过1号逆变器（12）电路连接到电动机（11），电动机通过离合器连接到变速器（10）；所述燃油发动机的排气口通过涡轮增压单元（7）、三元催化器（6）和尾气换热器（1）连接到尾气排放口；所述变速器通过传动轴与驱动桥（9）连接，所述驱动桥通过半轴连接到车轮；其特征是：所述混动汽车设有柯来浦单元和2号逆变器（13），所述柯来浦单元设有工质膨胀机（3）、工质压缩机（4）和发电机（20），所述工质膨胀机（3）的出口通过尾气换热器（1）的管程连接到工质压缩机（4）的入口；所述工质膨胀机、工质压缩机和发电机同轴连接，所述发电机的输出端通过2号逆变器（13）连接到蓄电池（14）。

【技术特征摘要】
1.一种带有发动机尾气余热发电系统的混动汽车，包括车体（16）、车轮（17）、燃油发动机（8）、三元催化器（6）、涡轮增压单元（7）、尾气换热器（1）、电动机（11）、蓄电池（14）、1号逆变器（12）、变速器（10）和驱动桥（9）；所述燃油发动机通过离合器（21）与变速器（10）连接，所述蓄电池（14）通过1号逆变器（12）电路连接到电动机（11），电动机通过离合器连接到变速器（10）；所述燃油发动机的排气口通过涡轮增压单元（7）、三元催化器（6）和尾气换热器（1）连接到尾气排放口；所述变速器通过传动轴与驱动桥（9）连接，所述驱动桥通过半轴连接到车轮；其特征是：所述混动汽车设有柯来浦单元和2号逆变器（13），所述柯来浦单元设有工质膨胀机（3）、工质压缩机（4）和发电机（20），所述工质膨胀机（3）的出口通过尾气换热器（1）的管程连接到工质压缩机（4）的入口；所述工质膨胀机、工质压缩机和发电机同轴连接，所述发电机的输出端通过2号逆变器（13）连接到蓄电池（14）。2.根据权利要求1所述的带有发动机尾气余热发电系统的混动汽车，其特征是：所述柯来浦单元包括升压床结构、低压氢气缓冲罐（5）、高压氢气缓冲罐（15）、氢气泵（19）、有机工质压缩机（4）、有机工质膨胀机（3）和发电机（20），有机工质膨胀机（3）设有中段抽出口和中段入口；所述升压床结构包括1号氢反应床（A）、2号氢反应床（B）和3号氢反应床（C），1号氢反应床、2号氢反应床和3号氢反应床设有换热介质入口、换热介质出口、低压氢气入口和高压氢气出口，低压氢气入口、高压氢气出口、换热介质入口和换热介质出口分别设有阀门；所述有机工质压缩机（4）的出...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾鹏，
申请(专利权)人：上海柯来浦能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31