[发明专利]汽车转化储能应用新装置

说明书

本发明属于汽车制造领域，主要是指汽车能量充分利用和安全保障方面的储能应用新装置。

在汽车运输方面长期以来有一种要求，即如何充分转化储存利用浪费能量，在汽车的耗油量得到大力降低的同时，其运输经济性、安全性、动力性同步得到大力加强和改善。

在现代汽车上已有此发明的启蒙式，如所有汽车上的电气设备、大型汽车上的压缩空气机构、发动排气制动和压缩制动装置等，虽然这些机构和装置可以转化储存供应一些设备所需的能量或达到安全制动、限速的目的，但它们都没有合理地将汽车上应该转化储存的能量——空闲发动机能量(见注释<1>)、制动抵消的位能(见注释<2>)和动能(见注释<3>)进行充分转化储存再利用，相反地增大了发动机自身运转负荷，增大了耗油量并加速了发动机和刹车机件磨损。现代汽车上的发电机和大型汽车上的空压机、转向油泵等都是通过发动机前端曲轴传动的，在发动机上不存在压缩空气起动装置和压缩空气进气增压装置，离合器和变速器是直接连接的，中间不存在储能取力器，在变速器的前后不存在牵引助力装置，在汽车前部和中部也不存在储能发电机和储能压缩机，等等。现代汽车这种固有的一般结构关于能量充分利用和安全合理结构方面是不合理的，汽车必须设置本发明中的储能机构和应用储能机构。

本发明所提供的机构组成可以克服上述固有方式的不足之处，使空闲发动机能量和制动过程中抵消的动能和位能(主要是位能)充分储存备用，并通过储能牵阻进行制动限速，达到经济行车和安全行车的双重目的，还可以利用储存能量帮助或代替发动机进行牵引工作或其它工作。

本发明装置与现有汽车共有的必要技术特征是：本新装置是必须通过动力传动，才能进行转化储能应用，所转化储存的能量根源是发动机能量，这是因为动能和位能归根结底是由发动机能量转化的。本发明装置是为节能降耗，保障运行安全的目的而设计的。

本发明中的储能应用设计方法有两种。一种是发电储能应用方法，即通过储能取力器将储能动力充分取得，传动电源发电机(见注释<4>)和储能发电机(见注释<5>)运转(或只传动储能发电机运转)，将应该进行转化储存的机械能(空闲发动机能量、制动抵消的位能和动能)充分转化成电能；将电源发电机发出的电能供用电设备需要，并将多余的电能向电源蓄电池(见注释<6>)充电，转化成化学能储存起来备用，以补充电源蓄电池放电时的消耗；储能发电机将发出的电能全部向储能电池组(见注释<7>)充电，转化成化学能储存起来备用，以补充储能蓄电池放电时的消耗(取消了原汽车结构中的电源发电时，也可利用一少部分电能供应用电设备)；电源蓄电池的电应用于向备用电设备供电，如启动发动机、点火、照明等；储能电池组的电主要应用于向助力电机(见注释<8>)供电，进行牵引助力工作，其次是在电源发电机和电源蓄电池出现特殊故障时(如电源发电机发电弱或不发电，电源蓄电池存电不足等)，或取消了原结构中的电源发电机和电源蓄电池时，向用电设备供电。以上这种储能应用方法一般应用于满载总重量在4吨以下的中小型汽车(不绝对)。另一种是发电气压综合储能应用方法，即除上述发电储能应用方法外，还可通过储能取力器将储能动力充分取得，传动储能压缩机(见注释<9>)运转，将应该进行转化贮存的机械能充分转化成气压能，通过储能贮气机构贮气，贮存的气压能一部分供应制动、起动、气喇叭等用气设备用气，大部分供应气压牵引助力器用气，进行牵引助力工作，并在柴油车上设计出对气压牵引助力器的排气进行再利用的压缩空气进行增压装置。以上这种方法多应用于总重量在4吨以上的大中型汽车(不绝对)。两种储能应用方法不仅在汽车上可以设计，在其它运输工具上同样可以设计。

因此，按照汽车储能量(见注释<10>)大小，本发明装置组成情况可分为两种。1、在中小型汽车上(满载总重量在4吨以下的汽车)一般由储能取力器、发电储能机构、应用储电机构三部分组成。2、在大中型汽车上(满载总重量在4吨以上的汽车)一般由储能取力器、发电储能机构、气压储能机构、应用储电机构、应用储气机构五部分组成。(注：以上大小车型界线情况不是绝对的)

不管组成情况如何，与现有汽车上的所有做功传动装置一样，各储能装置都要通过汽车传动机构传动，各应用储能装置主要对传动件做功，转化储能离不开发电或压气，应用储能离不开用电或用气，转化储能新装置中就离不开发电机或压缩机，应用储能装置就离不开电动机或气体做功装置。

下面根据对汽车储能应用设计情况对本发明进行分组介绍说明。