專利名稱：一種使用太陽能的混合動力車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種使用太陽能的混合動力車。
技術(shù)背景在車輛中使用太陽能，傳統(tǒng)的利用技術(shù)主要是通過光伏發(fā)電，將所發(fā)電能作用于 車輛，進而使車輛運動。光伏發(fā)電對太陽能轉(zhuǎn)換效率低，成本較高，且生產(chǎn)太陽能電池板的 同時會產(chǎn)生副產(chǎn)品四氯化硅等有害物質(zhì)，會對環(huán)境造成嚴重污染。而將太陽光匯聚后驅(qū)動 斯特林發(fā)動機，進而讓其驅(qū)動車輛運行，其運行成本很低，太陽能轉(zhuǎn)換效率較之光伏發(fā)電要 高許多，且運行過程中不產(chǎn)生任何污染。但太陽能斯特林發(fā)動機存在著啟動遲緩，陰雨天無 法運行的缺點，如果與其他動力如蓄電池等蓄能設(shè)備驅(qū)動的電動機配合使用便可以克服這 些缺點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要達到的目的是提供一種無污染，可利用太陽能的混合動力車。技術(shù)方案如下一種使用太陽能的混合動力車，包括凸透鏡、太陽能跟蹤設(shè)備、斯特林發(fā)動機、發(fā) 電機和儲電設(shè)備、冷卻裝置，其特征在于真空管套在斯特林發(fā)動機的加熱部上；真空管內(nèi)壁 與斯特林發(fā)動機加熱部外壁之間填充的石棉；冷卻裝置是一個冷卻水箱，且斯特林發(fā)動機 冷卻部伸入在冷卻水箱中；斯特林發(fā)動機的動力輸出軸與傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接；傳動機構(gòu)轉(zhuǎn) 動連接車輛的傳動軸，構(gòu)成太陽能驅(qū)動車輛行走動力機構(gòu)。傳動機構(gòu)與電動機或發(fā)電機通過傳動軸轉(zhuǎn)動連接，構(gòu)成一種斯特林發(fā)動機驅(qū)動發(fā) 電機運行的傳動機構(gòu)。斯特林發(fā)動機的加熱部的外部噴涂成黑色。真空管的圓柱面部分的內(nèi)壁或外壁制成強反射的鏡面狀；真空管的封頭部分用透 明玻璃制成，凸透鏡安裝在使其匯聚的光線照射在加熱部上的位置。真空管內(nèi)壁與斯特林發(fā)動機加熱部外壁之間填充現(xiàn)有的石棉或其他任一種保溫 隔熱材料。真空管內(nèi)壁與斯特林發(fā)動機加熱部外壁之間也可不填充石棉而是空腔，真空管 直接對稱固定在加熱部周圍。冷卻裝置可以是水箱，此水箱可以開有多個進水口和多個出水口 ；冷卻裝置也可 以是一個安裝在冷卻部側(cè)邊的由斯特林發(fā)動機驅(qū)動的風扇。混合動力車上可以安裝一個與 傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接的內(nèi)燃機。蓄電設(shè)備包括蓄電池、超級電容器。按照上述方案制成的使用太陽能的混合動力車，使用了凸透鏡聚集太陽能，再加 熱斯特林發(fā)動機的加熱部，能量轉(zhuǎn)換效率較光伏發(fā)電得到提高，且在斯特林發(fā)動機的加熱 部還裝套有一個柱面制成鏡面狀、端面為透明的真空管，真空管內(nèi)壁與加熱部間有保溫隔 熱的石棉層，保溫效果突出。斯特林發(fā)動機的動力可以用來驅(qū)動車輛，還可以通過傳動機構(gòu) 去驅(qū)動發(fā)電機，多余的電能可以蓄集在蓄電設(shè)備中，需要時用來帶動電動機類的發(fā)動機轉(zhuǎn) 換成機械能推動車輛行走，成為一種使用無碳能源的車輛。還可以在車輛上安裝一個內(nèi)燃機，在沒有太陽能和電能的情況下，直接用內(nèi)燃機驅(qū)動車輛行走，使斯特林發(fā)動機和內(nèi)燃機 配合互相補充完成對車輛的驅(qū)動，擴大其適應能力。

圖1.實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2.太陽能斯特林發(fā)動機與內(nèi)燃機混合動力車結(jié)構(gòu)示意圖。圖3.實用新型用于發(fā)電的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4.斯特林發(fā)動機的冷卻部使用風扇降溫的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中序號說明1是凸透鏡，2是跟蹤設(shè)備，3是特制真空管，4是圓柱部分，5是石 棉，6是斯特林發(fā)動機，7是電動機(或發(fā)電機)，8是電能控制設(shè)備，9是蓄能電設(shè)備，10是 傳動軸，11是車輛，12是傳動軸，13是傳動機構(gòu)，14是傳動軸，15是水箱，16是冷卻部，17是 出水口，18是加熱部，19是加熱部上表面，20是封頭部分，21是內(nèi)燃機，22是傳動軸，23是 入水口，24是風扇。
具體實施方式
使用太陽能的混合動力車，收集太陽能的凸透鏡(1)和跟蹤太陽光入射角的跟蹤 設(shè)備⑵；利用從凸透鏡⑴而來的熱源驅(qū)動的斯特林發(fā)動機(6)；由斯特林發(fā)動機(6)驅(qū) 動的發(fā)電機或電動機(7)均使用現(xiàn)有的產(chǎn)品。套在斯特林發(fā)動機(6)的加熱部(18)上的 特制真空管(3)；內(nèi)壁與斯特林發(fā)動機加熱部(18)外壁之間填充的石棉(5)；斯特林發(fā)動 機冷卻部(16)置入冷卻水箱(1 中；將斯特林發(fā)動機(6)產(chǎn)生的動力傳遞給車輛(11)的 傳動機構(gòu)(1 與斯特林發(fā)動機的輸出軸轉(zhuǎn)動連接，同時把發(fā)電機(7)與傳動機構(gòu)(13)之 間的傳動軸(10)、傳動機構(gòu)(13)與車輛(11)之間的傳動軸(12)、斯特林發(fā)動機(6)與傳 動機構(gòu)(1 之間的傳動軸(14)等部分間的軸連接；發(fā)電機(7)所發(fā)電能經(jīng)電能控制設(shè)備 ⑶對電能質(zhì)量參數(shù)如電流電壓等進行處理后存儲在蓄電設(shè)備(9)中。發(fā)電機(7)同時也 可以是電動機，可以將蓄能設(shè)備(9)中儲存的電能經(jīng)電能控制設(shè)備(8)對電能質(zhì)量參數(shù)如 電流電壓等進行處理后作用于電動機，再經(jīng)傳動機構(gòu)(13)后對車輛(11)產(chǎn)生驅(qū)動力。其中跟蹤設(shè)備⑵能夠保證凸透鏡⑴始終正對太陽光，凸透鏡⑴匯聚的太陽 光不聚焦為一點，而是均勻分布在斯特林發(fā)動機的加熱部上表面(19)上，以增大加熱部的 受熱面積，同時免局部溫度過高。斯特林發(fā)動機(6)的加熱部外壁被涂成黑色，以保證充分 地吸收太陽能。真空管(3)的圓柱部分的內(nèi)壁或外壁制成能夠進行強烈反射的鏡面狀，即加 熱部外表面可在此鏡面上成像，用以保證加熱部(18)的熱量不會通過圓柱部分(4)向外輻 射散熱。鏡面用已經(jīng)成熟的銀鏡反應制鏡工藝制作。真空管(3)的封頭部分00)保持玻 璃材料的充分透光性能，并可防止熱量通過對流方式向外散失。在特制真空管(3)內(nèi)壁與斯特林發(fā)動機加熱部(18)外壁之間留有一定距離，并填 充石棉( 或其它保溫隔熱材料，可以對加熱部保溫，又可避免斯特林發(fā)動機加熱部(18) 受熱膨脹時將特制真空管C3)脹破。也可以不用石棉(5)，而直接將特制真空管C3)對稱固 定在加熱部(18)周圍，二者間留置足夠的防止加熱部膨脹損壞真空管的空間即可。在冷卻部(16)外套裝水箱(15)，使冷卻部(16)溫度在一個較低的范圍里，從而保證斯特林發(fā)動機(6)的正常運行。此水箱上可以有多個開口，一些用來進水，一些用來出 水，這樣斯特林發(fā)動機(6)的運行狀況會更好。在功率不太高時，水箱也可以不用，而讓冷 卻部(16)在一個開放的環(huán)境中，用一個風扇對著它吹，讓其進行風冷散熱。發(fā)電機(7)可作為電動機(7)使用，從而可以接受蓄能設(shè)備(9)經(jīng)電能控制設(shè)備 (8)傳來的電能，進而驅(qū)動車輛(11)。傳動機構(gòu)(13)是將斯特林發(fā)動機動力傳遞給車輛(11)的中間變速機構(gòu)，可按需 要帶動發(fā)電機(7)或車輛(11)工作；還能做到電動機(7)在接受電能控制設(shè)備(8)傳過來 的電能后轉(zhuǎn)動，并通過傳動機構(gòu)(13)帶動車輛(11)運行。電能控制設(shè)備(8)可將發(fā)電機(7)傳來的電能的電壓電流等參數(shù)處理后存儲在 蓄電設(shè)備(9)里；也能將蓄電設(shè)備(9)里所儲電能的電壓電流參數(shù)處理后使電動機(7)工 作，進而驅(qū)動車輛(11)運行。還可以接受市電，經(jīng)轉(zhuǎn)化后使電動機(7)轉(zhuǎn)動，進而驅(qū)動車輛 (11)工作。另外，電能控制設(shè)備(8)可接市電，向蓄電設(shè)備(9)充電備用。如圖2所示，由內(nèi)燃機取代電動機(7)，同時去掉電能控制設(shè)備⑶、蓄能設(shè) 備(9)。由斯特林發(fā)動機和內(nèi)燃機相互配合驅(qū)動車輛工作，即無太陽能條件下可以啟用內(nèi)燃 機通過傳動軸0 為車輛提供動力。參見圖1，本實用新型是一種使用太陽能的混合動力車，將斯特林發(fā)動機(6)固定 在車輛底盤中間，再將特制真空管C3)套在斯特林發(fā)動機(6)的加熱部(18)上，并在特制 真空管(3)內(nèi)壁與斯特林發(fā)動機加熱部(18)外壁之間填充石棉(5)。在斯特林發(fā)動機(6)的上方安裝凸透鏡(1)及跟蹤設(shè)備O)。本實施例中所用凸 透鏡(1)的直徑為2米，材質(zhì)為有機玻璃。跟蹤設(shè)備( 為在市場上采購所得。首先將跟 蹤設(shè)備( 安裝并固定在車輛頂部的中間位置，然后在透鏡邊緣關(guān)于圓心對稱的地方打三 個孔，再將凸透鏡固定在跟蹤設(shè)備( 上，并調(diào)整凸透鏡高度使太陽光匯聚后形成的光斑 均勻地分布在加熱部上表面(19)上。本實施例中使用加熱部在上方的斯特林發(fā)動機(6)，額定功率500瓦，峰值功率 1000瓦。斯特林發(fā)動機的冷卻部(16)處于水箱(1 內(nèi)腔中，斯特林發(fā)動機(6)與傳動機 構(gòu)(13)通過傳動軸(14)連接，并使車輛(11)、發(fā)電機(7)與傳動機構(gòu)(13)分別通過傳動 軸(12)、傳動軸(10)連接。在發(fā)電機(6)與電能控制設(shè)備⑶之間、電能控制設(shè)備⑶與蓄能設(shè)備(9)之間 連接好導線。安裝完畢后，選擇晴天，先在通過出水口(17)向水箱(1 中注滿水，然后對蓄能 設(shè)備(9)充以一定的電能，待匯聚后的太陽光照射在加熱部上表面(19) 一段時間后，便可 以先用蓄能設(shè)備(9)中儲存的電能驅(qū)動車輛行駛，同時帶動斯特林發(fā)動機(6)的活塞運動 一小段時間，斯特林發(fā)動機(6)便可開始運行，這時便可終止電動機(7)運行，僅由斯特林 發(fā)動機(6)驅(qū)動車輛運行。實施例2 在實例1前期安裝完畢之后，陽光下，先對蓄能設(shè)備(9)充以一定的電能，待匯聚 后的太陽光照射在加熱部上表面(19) 一段時間后，便可以先用蓄能設(shè)備(9)中儲存的電能 驅(qū)動斯特林發(fā)動機(6)的活塞運動一段時間，斯特林發(fā)動機(6)便可開始運行，這時便可停 止由蓄能設(shè)備(9)向電動機(7)輸送電能，而由斯特林發(fā)動機(6)帶動發(fā)電機(7)運轉(zhuǎn)發(fā)電，所發(fā)電能經(jīng)電能控制設(shè)備(8)對電流電壓等控制之后可以用來帶動小功率的抽水泵等 電動設(shè)備運行。此時水箱(1 可采用循環(huán)水箱，如圖( 所示，此時入水口(17)可作為出 水口用，由入水口 03)進水，出水口(17)出水，為加快冷卻速度，可以在水箱上開具多個出 水口和進水口，水箱中冷熱水流動快，這樣可使斯特林發(fā)動機(6)的冷卻部溫度較低，從而 使斯特林發(fā)動機具有較高的功率。參照圖4，在不宜使用冷卻水箱的條件下，可以不安裝冷 卻水箱，采用在斯特林發(fā)動機(6)的冷卻部一側(cè)，直接安裝一個由斯持林發(fā)動機提供動力 的風扇04)，由風扇提供的冷卻風對冷卻部降溫。
權(quán)利要求1.一種使用太陽能的混合動力車，包括凸透鏡(1)、太陽能跟蹤設(shè)備O)、斯特林發(fā)動 機(6)、真空管、發(fā)電機(7)、儲電設(shè)備(9)和冷卻裝置；其特征在于真空管(3)套在斯特林 發(fā)動機(6)的加熱部(18)上；真空管(3)內(nèi)壁與斯特林發(fā)動機加熱部(18)外壁之間填充 的石棉(5)；冷卻裝置是一個冷卻水箱(15)，且斯特林發(fā)動機冷卻部(16)伸入在冷卻水箱 (15)中；斯特林發(fā)動機(6)的動力輸出軸(14)與傳動機構(gòu)(13)轉(zhuǎn)動連接；傳動機構(gòu)(13) 轉(zhuǎn)動連接車輛(11)的傳動軸(12)，構(gòu)成太陽能驅(qū)動車輛行走動力機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用太陽能的混合動力車，其特征在于傳動機構(gòu)(13)與 電動機或發(fā)電機(7)通過傳動軸(10)轉(zhuǎn)動連接，構(gòu)成一種斯特林發(fā)動機(6)驅(qū)動發(fā)電機或 發(fā)動機運行的傳動機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用太陽能的混合動力車，其特征在于斯特林發(fā)動機 (6)的加熱部(18)的外部噴涂成黑色。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用太陽能的混合動力車，其特征在于真空管(3)的圓 柱面部分(4)的內(nèi)壁或外壁制成強反射的鏡面狀；真空管C3)的封頭部分00)是全透明玻 璃，凸透鏡(1)安裝在其匯聚的光線照射在加熱部(18)上的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種使用太陽能的混合動力車，其特征在于真空管(3) 內(nèi)壁與斯特林發(fā)動機加熱部(18)外壁之間可以是空腔，真空管C3)直接對稱固定在加熱部 (18)周圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用太陽能的混合動力車，其特征在于冷卻裝置是一個 安裝在冷卻部(16)側(cè)邊的由斯特林發(fā)動機(6)驅(qū)動的風扇04)。
7.權(quán)利要求1或2所述一種使用太陽能的混合動力車，其特征在于動力車上可以安裝 一個與傳動機構(gòu)(13)轉(zhuǎn)動連接的內(nèi)燃機01)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用太陽能的混合動力車，其特征在于蓄電設(shè)備(9)包 括蓄電池、超級電容器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用太陽能的混合動力車，其特征在于水箱(15)可以開 有多個進水口和多個出水口。
專利摘要一種使用太陽能的混合動力車，包括凸透鏡、太陽能跟蹤設(shè)備、斯特林發(fā)動機、真空管、發(fā)電機、儲電設(shè)備和冷卻裝置；其中真空管套在斯特林發(fā)動機的加熱部上；真空管內(nèi)壁與斯特林發(fā)動機加熱部外壁之間填充的石棉；冷卻裝置是一個冷卻水箱，且斯特林發(fā)動機冷卻部伸入在冷卻水箱中；斯特林發(fā)動機的動力輸出軸與傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接；傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接車輛的傳動軸。使用了凸透鏡聚集太陽能，再加熱斯特林發(fā)動機的加熱部，且在斯特林發(fā)動機的加熱部還裝套有一個柱面制成鏡面狀、端面為透明的真空管，真空管內(nèi)壁與加熱部間有保溫隔熱的石棉層，能量轉(zhuǎn)換效率較光伏發(fā)電得到提高。
文檔編號F02G1/055GK201907401SQ20102029420
公開日2011年7月27日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者姬忠濤 申請人:曲靖師范學院