本發(fā)明涉及發(fā)電裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于二沖程氣缸驅(qū)動的車載發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

車用發(fā)電式增程器發(fā)電機(jī)組主要使用于新能源汽車,在行駛途中，當(dāng)車載電池缺電、同時又不停車的情況下，提供汽車?yán)^續(xù)行駛所需要的用電量，同時將剩余電力對新能源汽車電瓶進(jìn)行充電，從而保證新能源汽車的正常行程。車用發(fā)電式增程器發(fā)電機(jī)組可滿足新能源汽車的啟動、加速、上坡等困難、耗電大的要求,還可以增加電動汽車爬坡時的行駛速度。增程器一般由汽油發(fā)動機(jī)和微型發(fā)電機(jī)二部分組成，發(fā)動機(jī)的動力輸出軸直接作為發(fā)電機(jī)的主傳動軸，使兩者緊密集合為一體。汽油發(fā)動機(jī)中通常采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)作為發(fā)電機(jī)的動力輸入，曲柄連桿機(jī)構(gòu)本身對能量消耗很大，從而導(dǎo)致能量利用率低，整體發(fā)電效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，提供了一種性能穩(wěn)定，能量轉(zhuǎn)化率高、發(fā)電效率高的基于二沖程氣缸驅(qū)動的車載發(fā)電裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于二沖程氣缸驅(qū)動的車載發(fā)電裝置，包括主缸體、同軸固定在主缸體兩側(cè)的氣缸，所述的主缸體內(nèi)設(shè)有活塞缸、介質(zhì)缸，所述介質(zhì)缸的兩端側(cè)面分別與活塞缸的兩端側(cè)面連通，所述的活塞缸內(nèi)設(shè)有活塞，所述活塞的兩端分別設(shè)有與氣缸同軸連接的活塞桿，所述介質(zhì)缸的兩端分別設(shè)有進(jìn)液單向閥，所述介質(zhì)缸的兩端外側(cè)設(shè)有導(dǎo)流套，所述導(dǎo)流套的外端設(shè)有過濾網(wǎng)，所述導(dǎo)流套的內(nèi)端與進(jìn)液單向閥的進(jìn)液端連通，所述的導(dǎo)流套內(nèi)設(shè)有過濾器，所述介質(zhì)缸的中間部位設(shè)有出液通道，所述出液通道的兩側(cè)分別設(shè)有出液單向閥，所述出液通道的外端連接有集液缸，所述集液缸的側(cè)面設(shè)有出液管，所述出液管的外端設(shè)有導(dǎo)流罩，所述的導(dǎo)流罩內(nèi)設(shè)有渦輪，所述主缸體的外側(cè)設(shè)有發(fā)電機(jī)，所述渦輪通過渦輪軸與發(fā)電機(jī)連接；所述的主缸體內(nèi)部填充有液體介質(zhì)。

內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動兩個氣缸動作，兩個氣缸的相位相差180度，氣缸帶動活塞缸內(nèi)的活塞往復(fù)運(yùn)動，從而把主缸體中的液體介質(zhì)源源不斷的吸入介質(zhì)缸內(nèi)并從出液通道處進(jìn)入集液缸內(nèi)，集液缸內(nèi)的介質(zhì)從出液管處噴入渦輪上帶動渦輪轉(zhuǎn)動，渦輪通過渦輪軸帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電；該發(fā)電系統(tǒng)中采用流體帶動渦輪的方式發(fā)電，整體不受限于貝茲極限，渦輪發(fā)電部分不受限于卡諾極限，整體能量利用率高、發(fā)電效率高；流體介質(zhì)經(jīng)過導(dǎo)流套進(jìn)入介質(zhì)缸內(nèi)，流體介質(zhì)中的大顆粒雜質(zhì)被過濾網(wǎng)過濾，小顆粒雜質(zhì)被過濾器過濾，過濾后的流體介質(zhì)進(jìn)入介質(zhì)缸內(nèi)，從而對活塞起到保護(hù)作用。

作為優(yōu)選，所述集液缸的側(cè)壁設(shè)有調(diào)壓套，調(diào)壓套的內(nèi)端與集液缸內(nèi)部連通，調(diào)壓套的外端與主缸體連通，所述調(diào)壓套內(nèi)設(shè)有調(diào)壓活塞，所述調(diào)壓活塞與調(diào)壓套的外端之間設(shè)有蓄能彈簧；所述的調(diào)壓活塞的中心設(shè)有中心通孔，所述的中心通孔內(nèi)設(shè)有限壓閥。氣缸帶動活塞移動時，最終從出液通道處流出的介質(zhì)流量壓力在一個范圍內(nèi)不斷變化，因此集液缸內(nèi)的介質(zhì)壓力也在一定的范圍內(nèi)波動，當(dāng)集液缸內(nèi)的壓力過大時，調(diào)壓套內(nèi)的調(diào)壓活塞移動使得調(diào)壓彈簧被壓縮，調(diào)壓彈簧壓縮時儲存彈性勢能，當(dāng)集液缸內(nèi)的壓力太小時，彈簧推動調(diào)壓活塞移動，釋放彈性勢能，保持集液缸內(nèi)的壓力穩(wěn)定，還能防止能量浪費(fèi)；當(dāng)出液管被意外堵塞（部分堵塞）時，此時集液缸內(nèi)的介質(zhì)流入量大于液體排出量，集液缸內(nèi)的壓力瞬間增大，集液缸內(nèi)的壓力超過了限壓閥的壓力值，此時集液腔內(nèi)的介質(zhì)會從限壓閥處排出。

作為優(yōu)選，所述主缸體的外側(cè)面上設(shè)有圓形凹腔，所述的發(fā)電機(jī)位于圓形凹腔內(nèi)，所述發(fā)電機(jī)的外側(cè)設(shè)有定位罩；所述主缸體的內(nèi)壁上與圓形凹腔的對應(yīng)處設(shè)有若干散熱翅片。發(fā)電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動、電磁感應(yīng)發(fā)電時會發(fā)熱，將發(fā)電機(jī)裝入圓形凹腔內(nèi)，發(fā)電機(jī)的熱量會被主缸體內(nèi)的介質(zhì)吸收，從而保持發(fā)電機(jī)穩(wěn)定的工作溫度，提高發(fā)電機(jī)使用壽命；散熱翅片提高熱接觸面積，增強(qiáng)發(fā)電機(jī)散熱，增強(qiáng)介質(zhì)吸熱。

作為優(yōu)選，所述主缸體的內(nèi)底部設(shè)有第一隔板，所述導(dǎo)流罩的下側(cè)設(shè)有第二隔板，第一隔板與主缸體底面之間圍成散熱腔，所述第二隔板、導(dǎo)流罩與主缸體之間圍成回流腔，主缸體內(nèi)其余的空腔為主腔，所述的活塞缸、介質(zhì)缸均位于主腔內(nèi)；所述氣缸的外側(cè)設(shè)有密封套，所述密封套與氣缸之間形成環(huán)形介質(zhì)腔，其中一個環(huán)形介質(zhì)腔通過兩根介質(zhì)管分別與回流腔、散熱腔一一對應(yīng)連通，另一個環(huán)形介質(zhì)腔通過兩根介質(zhì)管分別與散熱腔、主腔一一對應(yīng)連通。從導(dǎo)流罩流出的液體介質(zhì)進(jìn)入回流腔，回流腔內(nèi)的介質(zhì)經(jīng)過一個氣缸外側(cè)的環(huán)形介質(zhì)腔后進(jìn)入散熱腔，散熱腔內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)入另一個氣缸外側(cè)的介質(zhì)腔內(nèi)后流入主腔內(nèi)，主腔內(nèi)的介質(zhì)又被活塞缸、介質(zhì)缸吸入后從導(dǎo)流罩處排除，整個循環(huán)過程中能有效的吸收發(fā)電機(jī)和兩個氣缸的熱量，確保整個系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

作為優(yōu)選，所述主缸體的底面外側(cè)設(shè)有導(dǎo)熱罩，所述導(dǎo)熱罩的兩端分別設(shè)有若干通風(fēng)孔。吸熱后的介質(zhì)經(jīng)過散熱腔時，介質(zhì)的熱量從主缸體的底部散發(fā)出去進(jìn)入導(dǎo)熱罩內(nèi)，汽車在行駛的過程中，氣流從其中一個通風(fēng)孔進(jìn)入導(dǎo)熱罩內(nèi)后從另一個通風(fēng)孔處排出，從而快速帶走導(dǎo)熱罩內(nèi)的熱量，促進(jìn)介質(zhì)散熱。

作為優(yōu)選，所述主缸體的底面設(shè)有若干平行的上導(dǎo)熱條，所述導(dǎo)熱罩的內(nèi)側(cè)面設(shè)有若干下導(dǎo)熱條，所述的上導(dǎo)熱條、下導(dǎo)熱條之間交替分布。上導(dǎo)熱條、下導(dǎo)熱條能增加介質(zhì)散熱。

作為優(yōu)選，每個通風(fēng)孔內(nèi)均設(shè)有導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管的外端設(shè)有聚風(fēng)罩；所述的導(dǎo)流管為自定型管，所述聚風(fēng)罩上設(shè)有連接座，連接座上設(shè)有連接螺栓。整個發(fā)電系統(tǒng)安裝在車內(nèi)，導(dǎo)流管可以自由的伸到汽車底盤下放，汽車行駛的時候，空氣從聚風(fēng)罩、導(dǎo)流管進(jìn)入導(dǎo)熱罩內(nèi)帶走熱量，最后從另一根導(dǎo)流管處排出，導(dǎo)流管為自定型管，可以任意改變路徑，安裝非常方便，不受安裝位置限制，介質(zhì)的熱量通過氣流直接排出車外。

作為優(yōu)選，所述主缸體的外側(cè)設(shè)有補(bǔ)液缸，所述補(bǔ)液缸的頭部設(shè)有與主缸體內(nèi)部連通的補(bǔ)液單向閥，所述的補(bǔ)液缸內(nèi)設(shè)有滑塞，所述補(bǔ)液缸的外端設(shè)有連接套，所述滑塞外端與連接套的底面之間設(shè)有壓簧。主缸體中的介質(zhì)隨著使用會緩慢減少，當(dāng)介質(zhì)減少時，主缸體內(nèi)部會形成真空部，從而導(dǎo)致介質(zhì)壓力減小、影響穩(wěn)定性；本結(jié)構(gòu)中隨著介質(zhì)的緩慢減少，滑塞在壓簧的作用下自動將補(bǔ)液缸內(nèi)的介質(zhì)通過補(bǔ)液單向閥擠入主缸體中補(bǔ)充介質(zhì)，從而確保主缸體內(nèi)部的介質(zhì)壓力。

作為優(yōu)選，所述連接套的底部設(shè)有壓力傳感器，所述的壓簧壓在壓力傳感器上。隨著補(bǔ)液缸內(nèi)的介質(zhì)補(bǔ)充道主缸體中，壓力傳感器的壓力值不斷減小，當(dāng)補(bǔ)液缸內(nèi)的介質(zhì)消耗完之后，此時壓力傳感器的壓力值達(dá)到最小，從而能夠根據(jù)壓力傳感器的壓力值判斷補(bǔ)液缸內(nèi)的介質(zhì)殘留情況。

作為優(yōu)選，所述的過濾網(wǎng)呈錐形結(jié)構(gòu)。過濾網(wǎng)呈錐形，雜質(zhì)在介質(zhì)的沖擊作用下自動向外排掉，從而減小介質(zhì)流動阻力。

因此，本發(fā)明具有如下有益效果：（1）整套發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性好，能量利用率高、發(fā)電效率高；（2）發(fā)電機(jī)、氣缸散熱良好，性能穩(wěn)定，使用壽命長；（3）主缸體中介質(zhì)減少時能自動補(bǔ)充，保持內(nèi)部介質(zhì)壓力穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中A處局部放大示意圖。

圖3為導(dǎo)熱罩與主缸體底面連接示意圖。

圖4為本發(fā)明中補(bǔ)液缸的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖1中B處局部放大示意圖。

圖6為圖1中C出局部放大示意圖。

圖中：主缸體1、氣缸2、活塞缸3、介質(zhì)缸4、活塞5、活塞桿6、進(jìn)液單向閥7、出液通道8、出液單向閥9、集液缸10、出液管11、導(dǎo)流罩12、渦輪13、發(fā)電機(jī)14、定位罩15、散熱翅片16、第一隔板17、第二隔板18、散熱腔19、回流腔20、主腔21、密封套22、環(huán)形介質(zhì)腔23、導(dǎo)熱罩24、導(dǎo)流管25、聚風(fēng)罩26、連接座27、連接螺栓28、上導(dǎo)熱條29、下導(dǎo)熱條30、補(bǔ)液缸31、補(bǔ)液單向閥32、滑塞33、連接套34、壓簧35、壓力傳感器36、限位環(huán)37、注液孔38、注液單向閥39、螺栓40、調(diào)壓套100、調(diào)壓活塞101、蓄能彈簧102、限壓閥103、導(dǎo)流套400、過濾網(wǎng)401、過濾器402。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

如圖1所述的一種基于二沖程氣缸驅(qū)動的車載發(fā)電裝置，包括主缸體1、同軸固定在主缸體兩側(cè)的氣缸2，主缸體內(nèi)部設(shè)有活塞缸3、介質(zhì)缸4，介質(zhì)缸的兩端側(cè)面分別與活塞缸的兩端側(cè)面連通，活塞缸內(nèi)設(shè)有活塞5，活塞的兩端分別設(shè)有與氣缸同軸連接的活塞桿6，介質(zhì)缸4的兩端分別設(shè)有進(jìn)液單向閥7，介質(zhì)缸的中間部位設(shè)有出液通道8，出液通道的兩側(cè)分別設(shè)有出液單向閥9，出液通道的外端連接有集液缸10，集液缸的側(cè)面設(shè)有出液管11，集液缸10的側(cè)壁設(shè)有調(diào)壓套100，如圖2所示，調(diào)壓套的內(nèi)端與集液缸內(nèi)部連通，調(diào)壓套的外端與主缸體連通，調(diào)壓套內(nèi)設(shè)有調(diào)壓活塞101，調(diào)壓活塞與調(diào)壓套的外端之間設(shè)有蓄能彈簧102，調(diào)壓活塞的中心設(shè)有中心通孔，中心通孔內(nèi)設(shè)有限壓閥103，出液管的外端設(shè)有導(dǎo)流罩12，導(dǎo)流罩內(nèi)設(shè)有渦輪13，主缸體的外側(cè)面上設(shè)有圓形凹腔，發(fā)電機(jī)14固定在圓形凹腔內(nèi)，發(fā)電機(jī)的外側(cè)設(shè)有定位罩15，渦輪通過渦輪軸與發(fā)電機(jī)連接，主缸體的內(nèi)壁上與圓形凹腔的對應(yīng)處設(shè)有若干散熱翅片16；主缸體內(nèi)部填充有液體介質(zhì)，液體介質(zhì)可以是水或者耐高溫導(dǎo)熱油，本實(shí)施例中的液體介質(zhì)為耐高溫導(dǎo)熱油。

如圖6所示，介質(zhì)缸4的兩端外側(cè)設(shè)有導(dǎo)流套400，導(dǎo)流套的外端設(shè)有過濾網(wǎng)401，過濾網(wǎng)呈錐形結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流套的內(nèi)端與進(jìn)液單向閥的進(jìn)液端連通，導(dǎo)流套內(nèi)設(shè)有過濾器402。

主缸體1的內(nèi)底部設(shè)有第一隔板17，導(dǎo)流罩12的下側(cè)設(shè)有第二隔板18，第一隔板與主缸體底面之間圍成散熱腔19，第二隔板、導(dǎo)流罩與主缸體之間圍成回流腔20，主缸體內(nèi)其余的空腔為主腔21，活塞缸、介質(zhì)缸均位于主腔內(nèi)；氣缸2的外側(cè)設(shè)有密封套22，密封套與氣缸之間形成環(huán)形介質(zhì)腔23，其中一個環(huán)形介質(zhì)腔通過兩根介質(zhì)管分別與回流腔、散熱腔一一對應(yīng)連通，另一個環(huán)形介質(zhì)腔通過兩根介質(zhì)管分別與散熱腔、主腔一一對應(yīng)連通。

主缸體1的底面外側(cè)設(shè)有導(dǎo)熱罩24，導(dǎo)熱罩的兩端分別設(shè)有若干通風(fēng)孔，每個通風(fēng)孔內(nèi)均設(shè)有導(dǎo)流管25，導(dǎo)流管的外端設(shè)有聚風(fēng)罩26；導(dǎo)流管為自定型管，如圖5所述，聚風(fēng)罩上設(shè)有連接座27，連接座上設(shè)有連接螺栓28；如圖3所述，主缸體1的底面設(shè)有若干平行的上導(dǎo)熱條29，導(dǎo)熱罩的內(nèi)側(cè)面設(shè)有若干下導(dǎo)熱條30，上導(dǎo)熱條、下導(dǎo)熱條之間交替分布，上導(dǎo)熱條、下導(dǎo)熱條能增加介質(zhì)散熱，同時上導(dǎo)熱條、下導(dǎo)熱條對進(jìn)入導(dǎo)熱罩內(nèi)的氣流起到導(dǎo)向作用，防止導(dǎo)熱罩內(nèi)產(chǎn)生紊流而阻礙散熱。

如圖4所述，主缸體1的外側(cè)設(shè)有補(bǔ)液缸31，補(bǔ)液缸的頭部設(shè)有與主缸體內(nèi)部連通的補(bǔ)液單向閥32，補(bǔ)液缸內(nèi)設(shè)有滑塞33，補(bǔ)液缸的外端設(shè)有連接套34，滑塞外端與連接套的底面之間設(shè)有壓簧35，連接套的底部設(shè)有壓力傳感器36，壓簧壓在壓力傳感器上；補(bǔ)液缸的前端內(nèi)壁設(shè)有限位環(huán)37，限位環(huán)的內(nèi)壁設(shè)有注液孔38，注液孔內(nèi)設(shè)有注液單向閥39，注液孔的外端設(shè)有螺栓40。

結(jié)合附圖，本發(fā)明的原理如下：兩個氣缸2的相位相差180度，內(nèi)燃機(jī)帶動兩個氣缸動作，氣缸帶動活塞5在活塞缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，從而把主腔21內(nèi)的耐高溫油交替的吸入介質(zhì)缸內(nèi)，同時介質(zhì)缸內(nèi)的介質(zhì)連續(xù)的進(jìn)入集液缸10內(nèi)，集液缸內(nèi)的介質(zhì)從出液管噴在渦輪上帶動渦輪轉(zhuǎn)動，渦輪帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電；經(jīng)過渦輪的介質(zhì)進(jìn)入回流腔20內(nèi)，介質(zhì)吸收發(fā)電機(jī)的熱量，回流腔內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)入圖1中主缸體右邊的氣缸的密封套內(nèi)，吸收氣缸的熱量后介質(zhì)進(jìn)入散熱腔內(nèi)，散熱腔內(nèi)的介質(zhì)流入左邊氣缸的密封套內(nèi)，最后介質(zhì)流入主腔內(nèi)，主腔內(nèi)的介質(zhì)再進(jìn)入介質(zhì)缸內(nèi)形成循環(huán)；整個發(fā)電系統(tǒng)安裝在車內(nèi)，導(dǎo)流管可以自由的伸到汽車底盤下放，汽車行駛的時候，空氣從聚風(fēng)罩、導(dǎo)流管進(jìn)入導(dǎo)熱罩內(nèi)帶走熱量，最后從另一根導(dǎo)流管處排出，導(dǎo)流管為自定型管，可以任意改變路徑，安裝非常方便，不受安裝位置限制，介質(zhì)的熱量通過氣流直接排出車外；長期使用，主缸體中的介質(zhì)會緩慢減少，當(dāng)介質(zhì)減少時，補(bǔ)液缸能自動補(bǔ)液。整個發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率高，發(fā)電機(jī)、氣缸散熱良好，性能穩(wěn)定，使用壽命長。