[发明专利]混合动力系统及车辆

说明书

技术领域

本发明涉及动力技术，尤其涉及一种混合动力系统及车辆。

背景技术

目前应用于军事、航空、野外勘探等方面的大型设备车辆都是使用柴油发动机作为动力。受到结构的限制，车辆动力系统的柴油机不能充分发挥作用，大功率的为车载设备供电。即使通过采用混合动力技术，使柴油机能够充分的发电，还受到柴油机可靠性差的特点限制。柴油机的全负荷连续工作寿命仅数千小时，使得发动机难以长期工作在最大负荷状态，并且无故障工作间隔更短。所以很多大型设备都配有单独的电源车，作为车辆动力的发动机一旦停车就不能发挥，使用效率低。

另一方面，微型燃气轮机发电机开始作为车辆动力已经有很多年了。燃气轮机的燃料适应性好、重量轻、加速快、可靠性高，微型燃气轮机发电机仅全速全负荷的无故障运行间隔就达到8000小时以上。相比传统的内燃机有很大优势。但是缺点也非常突出，燃气轮机空载燃料消耗高，效率方面与柴油机有一定差距，成本比较高，作为车用动力一直无法推广。

综上，现有车辆的动力系统中，利用柴油发动机作为动力时，需要单独配备电源车，使用效率低；而单独采用微型燃气轮机发电机时，空载消耗大，效率较低。

发明内容

本发明提供一种混合动力系统及车辆，可有效克服现有技术存在的问题，简化动力系统的结构，提高动力系统的工作效率，减少能耗。

本发明提供一种混合动力系统，包括：至少两组动力单元，所述动力单元包括：微型燃气轮机发电机，以及与所述微型燃气轮机发电机连接的热声发电机或热声压缩机；

所述热声发电机和热声压缩机的热端与所述微型燃气轮机发电机的排气管连接，用于利用所述排气管排出的热量工作发电或制冷；

所述动力系统还包括电源装置，所述电源装置与各动力单元中的微型燃气轮机发电机和热声发电机连接，用于存储微型燃气轮机发电机和热声发电机工作所产生的电能。

本发明提供一种车辆，包括上述本发明提供的混合动力系统。

本发明提供的混合动力系统及车辆，通过将微型燃气轮机发电机、热声发电机以及电源装置和动力电机组合起来，形成一个混合式动力系统，可利用热声发动机回收废气热量来提高微型燃气轮机发电机的能量利用率，提高工作效率；同时，通过设置的电源装置，可将微型燃气轮机发电机产生的电能存储起来，不必根据车辆行驶状态改变燃气轮机负荷，从而可避免单一的微型燃气轮机发电机应用于车辆时空载燃料消耗较多，以及单体运行工作效率较低的问题，使得微型燃气轮机发电机可应用于车辆中，作为车辆动力系统的核心部件，使得整个动力系统的结构简单，运行稳定、可靠，其具有较高的工作效率。

本发明提供的混合动力系统及车辆，通过将微型燃气轮机发电机、热声发电机以及电源装置组合起来，形成一个混合式动力系统，可利用热声发动机来提高微型燃气轮机发电机的能耗利用率，提高工作效率；同时，通过设置的电源装置，可将微型燃气轮机发电机产生的电能存储起来，以带动车辆上的电动机工作，从而可避免单个大功率燃气轮机应用于车辆时空载燃料消耗较多，以及单独燃气轮机运行工作效率较低的问题，使得微型燃气轮机发电机可应用于车辆中，作为车辆动力系统的核心部件，使得整个动力系统的结构简单，运行稳定、可靠，其具有较高的工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的混合动力系统的结构示意图；

图2为本发明实施例混合动力系统作为电源进行分布式发电的结构示意图；

图3为本发明实施例中混合动力系统作为电源进行微网发电的结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的混合动力系统的结构示意图；

图5为本发明实施例三提供的混合动力系统的结构示意图。

具体实施方式

鉴于现有采用活塞式发动机为核心的动力系统存在的缺陷，本发明提供一种新型的混合动力系统，采用微型燃气轮机发电机作为核心动力源，并通过设置热声发电机或热声压缩机，来提高微型燃气轮机发电机的工作效率；同时，通过设置电源装置，避免燃气轮机空载运行时燃料消耗较高的问题。下面将以具体实例对本发明技术方案进行说明。