[發明專利]一種CNG汽車壓力能綜合利用系統

有效

• 申請號: 201711089426.9
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107965358B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 蔡磊;韓逸驍;管延文;劉文斌;余露;林奇;曹艷光;劉澤曦;孫彬;鄭莉;喜玲玲
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F01K27/00
• 分類號: F01K27/00;F01K25/10;H02K7/18;H02K7/14
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

本發明公開了一種CNG汽車壓力能綜合利用系統，該系統包括透平機(a2)，還包括用于與該透平機(a2)相連的永磁同步電機(a3)、渦輪(a4)、空調壓縮機(a5)中的至少一者，透平機(a2)用于將CNG中的壓力能轉化為機械能；永磁同步電機(a3)與透平機(a2)可斷開式的相連，還與電池組(a6)相連，用于利用機械能發電并將電能儲存于電池組(a6)中，或者用于在電能的作用下將儲存的電能轉化為機械能。本發明結合現有CNG汽車的工作原理及各個組件設置，通過對關鍵的天然氣物流及能量流進行控制，并對該系統中關鍵組件的結構及其設置方式等進行改進，與現有技術相比能夠有效解決CNG汽車資源利用率不高的問題。

技術領域

本發明屬于汽車行業技術領域，更具體地，涉及一種CNG汽車壓力能綜合利用系統，該系統尤其還能夠與冷能綜合利用組件相配合，實現CNG汽車壓力能及冷能的綜合利用。

背景技術

為了緩解能源和環境壓力，世界各國汽車工業紛紛調整汽車燃料結構，研發清潔能源汽車，例如天然氣汽車(NGV)、電動汽車、醇類燃料汽車、氫燃料汽車、太陽能汽車和混合動力汽車等。其中，以壓縮天然氣(CNG)汽車為代表的天然氣汽車以其低成本、低排放、抑制溫室效應和降低對石油依賴度等優點，成為當前世界汽車工業的一個重要發展方向。

以天然氣代替汽油和柴油等作為汽車新燃料，是有效降低汽車尾氣污染的重要方式。CNG汽車的排放比汽油車和柴油車的綜合排放污染低約85％，其中碳氧減少約97％，碳氫減少70％～80％，氮氧化物減少30％～40％，顆粒懸浮物減少40％，噪音減少約40％，而且CNG汽車不會產生硫、鉛、苯等有害有毒物質。目前，中國正處在工業化進程中，大氣污染和環保壓力尤其大，在中國發展低污染的CNG汽車，不僅是改善城市大氣質量和人們生活條件的迫切需要，更是發展低碳經濟、保護生態環境、追求可持續發展的需要。

除此之外，混動汽車也是目前的一個發展熱點，以發動機為主動力，電動馬達作為輔串聯混合動力電動汽車原理助動力的“并聯方式”。這種方式主要以發動機驅動行駛，利用電動馬達所具有的再啟動時產生強大動力的特征，在汽車起步、加速等發動機燃料消耗較大時，用電動馬達輔助驅動的方式來降低發動機的能耗，提高能源的利用率。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明的目的在于提供一種CNG汽車壓力能綜合利用系統，結合現有CNG汽車的工作原理及各個組件設置，通過對該CNG汽車壓力能綜合利用系統中關鍵的天然氣物流及能量流進行控制，并對該系統中關鍵組件的結構及其設置方式等進行改進，與現有技術相比能夠有效解決CNG汽車資源利用率不高的問題，本發明將CNG汽車與電動馬達相結合，同時考慮將CNG的壓力能以及冷能進行回收并進行合理利用，在降低汽車能耗的同時也提高了汽車的動力性能，并且本發明還優選設置冷能綜合利用組件與CNG汽車壓力能綜合利用系統相配合，可以實現CNG汽車壓力能及冷能的綜合利用，進一步提高資源利用率。

為實現上述目的，按照本發明，提供了一種CNG汽車壓力能綜合利用系統，其特征在于，該系統包括透平機(a2)，還包括永磁同步電機(a3)、渦輪(a4)、空調壓縮機(a5)中的至少一者，所述永磁同步電機(a3)、所述渦輪(a4)或所述空調壓縮機(a5)均用于與該透平機(a2)相連；

所述透平機(a2)的物流輸入端用于與CNG儲罐(a1)相連，該透平機(a2)用于對原始CNG進行降壓，并將所述原始CNG中的壓力能轉化為機械能，其物流輸出端用于輸出降壓后的CNG；