[發明專利]能量轉換系統

無效

• 申請號: 201410399765.7
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104279073A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: E·約拉斯;J·科納爾曼
• 申請（專利權）人: 斯堪尼亞商用車有限公司
• 主分類號: F02G1/055
• 分類號: F02G1/055;F02G1/047;F02G5/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張偉;王英

技術領域

本發明涉及根據獨立權利要求的前序部分的能量轉換系統，并且特別是涉及用于車輛的能量轉換系統，該系統包括斯特林發動機。

背景技術

車輛現在具有靠電力運行的各種各樣的設備，例如燈光、收音機、電視、加熱等。當車輛靜止并且發動機不在運行時，這意味著發動機不能給電池充電，這些各種類型的設備不能夠通過從車輛電池而來的電力供給能量，這是一個缺點，因為電池很可能因此變為放電。

斯特林發動機是高能效發動機，其具有適合特別用于具有內燃機的車輛中的特性，由于斯特林發動機可以利用來自內燃機的廢氣中的余熱。

在斯特林發動機中，存在包含氣體、氦氣或氫氣的封閉氣缸，其可以被交替加熱和冷卻以驅動氣缸內的活塞。斯特林發動機使用例如與實際發動機分開的燃燒室中產生的熱量。這些熱量經由封閉氣缸內的氣體被轉化為發動機中的能量。還存在具有連接在一起的兩個封閉氣缸以使氣體可以在它們之間流動的類型的斯特林發動機。更詳細地，斯特林發動機技術基于密封缸中產生的足夠壓力差。該壓力差通過具有兩個主要元件的發動機達到，也就是熱元件和冷元件。當熱元件被加熱時，有效氣體膨脹，在氣缸中產生壓力。當發動機的可移動部分被設置為運轉時，熱氣體移動到發動機的冷元件并且被冷卻，從而倒轉壓力。只要可以達到足夠溫度差，發動機就會持續運轉。

氣體驅動發動機的活塞移動并且產生動能。因此所有的斯特林發動機需要的是熱量而且熱量是怎么產生的是不重要的。它可以從太陽輻射提取，或從燃燒的任何物質而來，該物質例如是石油、柴油、汽油和氣體。斯特林發動機靈活、安靜而且無振動。它可以被制造成在小溫差下工作，但是它的效率隨著熱端和冷端之間更高的溫差而增加。

下面記載的本專利說明書給出在車輛中使用斯特林發動機的示例。

DE-19745167涉及連接到發電機以便在車輛中產生熱或冷的斯特林發動機。

US-7181912涉及具有內燃機和斯特林發動機的車輛。從內燃機的廢氣而來的余熱由斯特林發動機的高溫端使用。斯特林發動機適于驅動車輛上搭載的至少一個發電機以為車輛電池充電。

US-2013/0019595涉及用于斯特林發動機的調節裝置，該斯特林發動機使用從內燃機而來的廢氣來加熱斯特林發動機的高溫端。

EP-1979601涉及使用從內燃機而來的余熱的斯特林發動機。

本發明的目的是緩解當車輛關閉內燃機(其然后將不驅動發電機從而不會對電池充電)時通過各種設備的使用而將車輛的電池放電的問題。

另一個目的是即使當內燃機運行時也改進電池的充電。

發明內容

上述目的由獨立權利要求限定的本發明實現。

優選實施方式通過從屬權利要求限定。

本發明基于發明人對當車輛的內燃機在運行時使用車輛的排氣系統中產生的熱量的洞悉，和憑借斯特林發動機將該熱量轉換為機械能的洞悉。設置可從單獨熱源吸收熱量的加熱模塊使得即使當內燃機不再運行時也可以使用能量轉換系統。根據本發明，斯特林發動機用于將熱能轉換為機械能，該機械能用于驅動為電池充電的發電機，并且還驅動其他輔助單元。

附圖說明

圖1是說明本發明的系統方框圖。

具體實施方式

將參照附圖詳細說明本發明。

本發明涉及用于車輛(例如卡車、公交車、或小汽車)的能量轉換系統2，該系統包括至少一個具有熱端6和冷端8的斯特林發動機4。系統2還包括運動裝置10(例如給予縱向運動的旋轉軸或桿)以傳遞來自斯特林發動機的機械能，和位于靠近斯特林發動機的熱端6并且適于傳導熱量14到所述熱端6以運行斯特林發動機的加熱模塊12。斯特林發動機的一般功能的更詳細的描述可在通常可獲得的技術說明中和以上引用的專利說明書中找到。

運動裝置10適用于驅動發電機16對車輛的一個或多個電池18充電。

加熱模塊12適用于從車輛的排氣系統24和從至少一個單獨熱源26吸收熱量20、22，用于傳導到斯特林發動機的熱端。在圖1中通過空心箭頭示意性地表示熱量14、20、22。

加熱模塊12適用于在第一運行模式和第二運行模式之間切換，在第一運行模式中使用從車輛廢氣24而來的熱量20，在第二運行模式中使用從單獨熱源26而來的熱量22。能量轉換系統還包括控制單元30，控制單元30適用于接收表示車輛的一個或多個運行參數的一個或多個傳感器信號32，并且適用于基于所述運行參數來控制所述加熱模塊的運行模式。