[發明專利]用于高效燃料消耗的方法和設備

有效

• 申請號: 201380014569.7
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN104245399A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: L.J.馬科斯基
• 申請（專利權）人: INI電力系統有限公司
• 主分類號: B60L11/00
• 分類號: B60L11/00;H02J7/00;H02J7/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郭定輝

技術領域

背景技術

用于產生電力的便攜式發電機是熟知的并且已經商業化可用多年。這些裝置通常包括內燃機，被設計為生成足夠的電功率來運轉一個或多個常用的家用或商用電子裝置，并且通常使用汽油作為燃料。它們適配為通過標準雙插頭或三插頭接收器以120或240V并且以50到60Hz提供交流(AC)電；并通常是用于鉛酸電池的額外的12V?DC電源端口。很多這些裝置不是燃料注入型的并包括汽化器(carburetor)和手動油嘴(choke)。燃料借助于燃料泵或通過重力被輸送到汽化器。在燃料進入汽缸之前，汽化器將它和空氣混合。在汽缸中，燃料空氣混合物被來自火花塞的催化火花點燃。燃料的內燃隨后驅動引擎。

還公知柴油發電機。除了不用火花塞來點燃燃料空氣混合物之外，它們以與汽油發電機類似的方式運行。相反，用汽缸壓縮燃料空氣混合物引起自燃并且在一些情況下，增加電熱塞以增強冷啟動操作。

一些最小的商業化可用的便攜式發電機包括YAMAHA逆變器EF1000iS和HONDA?EU1000i。在這些類型的裝置中的燃料箱容量是大約0.6加侖汽油，允許以大約1000W的最大負荷運行4到6小時，或以1/4負荷運行8-12小時。這些發電機產生比較大型號(model)更少的噪聲，具有47-59dB的典型聲音輸出。這些裝置包括使用汽油燃料的內燃機，所以它們必然生成一氧化碳(CO)，并且沒有配備催化轉化器或CO安全關閉特征。因此，由于一氧化碳對人體和動物的毒害的危險，制造商強烈不鼓勵室內使用。

近年來小型便攜式電子裝置和電動車已經激增，其大多數包括小型車載(onboard)的可再充電電池。示例包括膝上計算機、小型摩托車、移動電話、個人數字助理、便攜式數字相機、高爾夫車和全球定位系統。盡管其他變型是可用的，但是可再充電電池最常見的是鋰離子電池以及鉛酸電池。小型便攜式電子裝置通常包括具有標準雙插頭或三插頭的可移除電源線(power?cord)或通用串行總線(USB)插頭，用于插入對應的允許再充電該可再充電電池的插頭接收器。同樣普遍可用的是具有標準點煙器插頭(用于在汽車或其他車輛中使用點煙器插頭接收器再充電可再充電電池)的電源線。

對于消費者室外操作諸如電視機或收音機之類的便攜式設備以及小型便攜式電子裝置以及再充電其中的電池，便攜式發電機已經開始普遍使用。盡管汽車用來到達野營或野餐的室外場地，并且因而可用于再充電電池或用于提供DC電源，但是除非引擎和交流發電機在運行，否則存在耗盡汽車電池的風險，并且危及汽車的操作或啟動能力。如果引擎在運行，則隨著延長時間段，將存在對來自燃料儲存箱的汽油的實質使用，而這遠遠超過對小型便攜式電子裝置的電池再充電所需的電量。這由于可再充電電池要求特定的時間量和功率量來再充電，并且甚至當僅僅空轉車輛引擎時也消耗遠比再充電電池所需的燃料更多的燃料。利用便攜式發電機與汽車引擎相比在再充電所需的時間段上用于生成再充電電池所需電量的效率高得多。換言之，存在在功率生成和功率消耗之間的更佳匹配。然而，在甚至由最小的商業可用便攜式發電機和小型便攜式電子裝置產生的功率量以及它們包含的小型可再充電電池之間仍然存在顯著的失配。

通常，將偏遠室外位置操作分階段，首先設置基地，接著是偏遠營地，并且最后徒步或僅具有單個車輛的個人被送到甚至更遠。偏遠室外位置操作因而要求攜帶全部供給，尤其是將被需要的可消耗的供給。不僅供給的總量通常最小化以減少成本和重量，而且供給的種類也最小化，以減少物流成本和運輸材料到基地以及再供應基地的復雜性。

為了到達偏遠室外位置(諸如遠離公路的荒野區域)，通常使用使用柴油燃料而不是汽油的車輛。對于車輛，攜帶到這樣的偏遠室外位置的供給僅包括柴油燃料，而不是汽油。在這些情況中，使用在再充電電池的同時保持車輛引擎運行的車輛生成的功率實現電池的再充電，或由車輛攜帶的大型2-10kW柴油發電機實現電池的充電。如上所述，車輛引擎和交流發電機對于再充電小型電池尤其效率低。最后，除非恒定地監控車輛引擎或者即使電池已經完成再充電柴油發電機將繼續運行，繼續柴油燃料的消耗直至人為干預或直至消耗全部燃料。在這些情況下，柴油燃料和發電機或車輛引擎以及車輛交流發電機的使用對于再充電小型電池尤其效率低。