[發明專利]一種空氣能源動力系統

有效

• 申請號: 200910095913.5
• 申請日: 2009-02-19
• 公開（公告）號: CN101487402A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 陳伯元
• 申請（專利權）人: 陳伯元;張鳳林;呂長榮;翟國慶;劉剛
• 主分類號: F01C1/344
• 分類號: F01C1/344;F01C13/00;F01B29/10;F01B23/02;B60K8/00
• 代理公司: 杭州裕陽專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 張驍敏

技術領域

本發明涉及一種動力系統，尤其是一種以空氣為能源的空氣能源動力系統。

背景技術

傳統的火力、水力、風能發電各自存在缺點，如火力發電需要消耗大量一次 能源——煤或石油；水力發電需要有水位的落差；風力發電受到自然環境和自然 條件的制約，發電裝置需要豎立在最有效的高空、開闊的地區、能聚集風力的山 谷等地域，這些地域必定是人煙稀少的多山或沿海地域，遠離需要電能的居民集 中區、工業中心和城市，所以還存在著電力輸送的問題。

此外，目前汽車大量增加帶來了能源的大量消耗和環境污染，現有汽車大多 以石油為能源，中國是一個石油資源相對短缺的國家，需要大量進口石油以滿足 國內需求，2008年我國對進口石油的依存度已經達到了50％左右，同時汽車尾氣 排放帶來的環境污染更是日趨嚴重，汽車用油的國內資源不足和高成本以及日益 嚴格的環境要求，嚴重制約著中國汽車產業的發展。

以空氣為動力源的汽車，國內外也都在研究。如中國發明專利申請 200610079292.8公開的一種“以壓縮空氣為動力的汽車動力系統”，其采用高壓 壓縮空氣為動力，在汽車上安裝超高壓氣罐作為儲能裝置，高壓氣罐通過控制閥 和油門踏板連接到高壓變量氣動馬達組成汽車的驅動系統。高壓氣罐內存儲的壓 縮空氣氣壓在15Mpa以上，由于氣壓并不大，隨著汽車行駛，壓縮氣體很快被消 耗完，所以汽車的持續行駛時間和續駛里程都很短，根本無法進行商品化應用。

又如2008年3月8日上海《新民晚報》B版報導的法國汽車家族企業MDI公司， 花了十年時間致力于空氣動力汽車的研究，推出一款名為One?CAT的輕型環保壓 縮空氣汽車。該車用鋁合金和玻璃纖維等輕質材料構成，可乘員2～3人，空車凈 重為350公斤。在該車的底盤上裝有壓縮空氣氣瓶，其中壓縮空氣的壓力為300 個大氣壓左右(空氣的臨界溫度為-118.4℃，臨界壓強為50.14個大氣壓，所以儲 存的壓縮空氣應為液態空氣)，灌滿一個氣瓶的壓縮空氣可行駛300公里，而且最 高時速可達到112公里。不過One?CAT在高速行駛時仍需要燃燒少量石油、天然 氣等傳統燃料。One?CAT在工作過程中壓縮空氣像燃油一樣被消耗掉，需在補充 壓縮空氣，One?CAT可以在專用的“加氣站”加氣，“加氣站”需配備特制的高 壓空氣壓縮機(高于300個大氣壓)，也可以用One?CAT內置的高壓空氣壓縮機自 行加氣，但通常備需要一個晚上的時間才可以全部加好。這項技術存在以下問題： (1)One?CAT動力系統采用的是300個大氣壓的高壓系統，安全上存在著隱患， 若有個小孔或細縫的泄漏，將成為一把可切割金屬的空氣刀；(2)One?CAT在工 作過程中要消耗所儲存的壓縮空氣，有消耗就必須有補充，實踐中很難像建加油 站一樣來建專用的加氣站，所以其商品化難度就會大大加劇；(3)One?CAT在高 速行駛時，仍需燃燒少量石油、天然氣等傳統燃料，所以實際上One?CAT是混合 動力車。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種以空氣為能源、無環境污染、結構簡 單、安全性能高、密閉循環的空氣能源動力系統。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：

該空氣能源動力系統，包括：通過管路連接形成閉路循環的高壓貯氣罐、空 氣發動機、低壓貯氣罐和二級空氣增壓器，其中高壓貯氣罐與空氣發動機的進氣 口相連，低壓貯氣罐與空氣發動機的排氣口相連；所述低壓貯氣罐中的低壓空氣 再進入到二級空氣增壓器的進氣口，低壓空氣經過二級空氣增壓器增壓后進入到 高壓貯氣罐，完成所述閉路循環；所述空氣發動機的輸出軸輸出機械能，二級空 氣增壓器的能源由高能蓄電池組提供，所述高能蓄電池組通過充電機由220V市 電或交流發電機提供電能。

所述二級空氣增壓器為采用直流電機為動力的空氣壓縮機。

所述空氣發動機的輸出軸與交流發電機相連。

所述空氣發動機的輸出軸通過傳動機構與帶后橋的車輪總成相連。

所述空氣發動機為葉片式空氣發動機或活塞式空氣發動機。

所述的空氣壓縮機為雙缸空氣壓縮機。

本發明與現有技術相比，具有以下有益效果：