全文摘要
一种增程式电动汽车，包括车体、驱动电机、储能系统、微型燃气轮机和换热系统；该驱动电机、储能系统、微型燃气轮机和换热系统位于车体的车架上；微型燃气轮机中的发电机发电驱动该驱动电机和\/或供储能系统存储；换热系统将尾气的余热再次吸收利用。该带有换热系统的增程式电动汽车，二次吸收涡轮做功后废气的热量，同时吸收电池组和发电机工作产生的热量，进行再利用；在高效利用能源的同时，给电池组和发电机降温散热，废气二次降温使之可直接排入空气；回收的热量用于给车室升温或加热压缩空气后给燃烧室助燃；达到环保节能、使能源得到高效利用的效果。
主设计要求
1.一种增程式电动汽车，其特征在于，包括车体(1)、驱动电机(2)、储能系统(3)、微型燃气轮机(4)和换热系统(5)；所述车体(1)包括车室(101)和车轮(102)；所述驱动电机(2)、储能系统(3)、微型燃气轮机(4)和换热系统(5)位于所述车体(1)的车架上；所述储能系统(3)包括电池组(301)；所述微型燃气轮机(4)包括发电机(401)、压缩机(402)、燃烧室(403)和涡轮(404)；所述换热系统(5)包括第一散热器(501)、第二散热器(502)、三级换热器(503)、二级换热器(504)和一级换热器(505)；所述压缩机(402)上设置有压缩空气进气口(6)，空气通过压缩空气进气口(6)进入压缩机(402)；所述压缩机(402)通过第一输送管(601)与所述三级换热器(503)连接；所述三级换热器(503)通过第二输送管(602)与所述二级换热器(504)连接；所述二级换热器(504)通过第三输送管(603)与所述一级换热器(505)连接；所述一级换热器(505)通过第四输送管(604)与燃烧室(403)连接；燃烧室(403)的排气口连接所述涡轮(404)；所述发电机(401)与所述电池组(301)和\/或驱动电机(2)电连接；所述一级换热器(505)和涡轮(404)之间设置有第七输送管(801)。
设计方案
1.一种增程式电动汽车，其特征在于，包括车体(1)、驱动电机(2)、储能系统(3)、微型燃气轮机(4)和换热系统(5)；
所述车体(1)包括车室(101)和车轮(102)；所述驱动电机(2)、储能系统(3)、微型燃气轮机(4)和换热系统(5)位于所述车体(1)的车架上；
所述储能系统(3)包括电池组(301)；
所述微型燃气轮机(4)包括发电机(401)、压缩机(402)、燃烧室(403)和涡轮(404)；
所述换热系统(5)包括第一散热器(501)、第二散热器(502)、三级换热器(503)、二级换热器(504)和一级换热器(505)；
所述压缩机(402)上设置有压缩空气进气口(6)，空气通过压缩空气进气口(6)进入压缩机(402)；所述压缩机(402)通过第一输送管(601)与所述三级换热器(503)连接；所述三级换热器(503)通过第二输送管(602)与所述二级换热器(504)连接；所述二级换热器(504)通过第三输送管(603)与所述一级换热器(505)连接；所述一级换热器(505)通过第四输送管(604)与燃烧室(403)连接；燃烧室(403)的排气口连接所述涡轮(404)；所述发电机(401)与所述电池组(301)和\/或驱动电机(2)电连接；
所述一级换热器(505)和涡轮(404)之间设置有第七输送管(801)。
2.如权利要求1所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述第一散热器(501)设置在电池组(301)外围，其内有冷却液，第一散热器(501)经第五输送管(701)和第六输送管(702)与所述三级换热器(503)连接。
3.如权利要求2所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述第二散热器(502)设置在发电机(401)外围，其内有冷却液，第二散热器(502)经第五输送管(701)和第六输送管(702)与所述三级换热器(503)连接。
4.如权利要求1所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述第二输送管(602)上设置有分支管道(9)，所述分支管道(9)连接至车室(101)。
5.如权利要求1所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述一级换热器(505)设置在微型燃气轮机(4)内燃烧室(403)的外围，为中空结构，中空空间容纳所述燃烧室(403)。
6.如权利要求1所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述二级换热器(504)设置在微型燃气轮机(4)内涡轮(404)的外围，为中空结构，中空空间容纳所述涡轮(404)。
7.如权利要求1所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述三级换热器(503)设置在微型燃气轮机(4)内压缩机(402)的外围，为中空结构，中空空间容纳所述压缩机(402)。
8.如权利要求1所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述一级换热器(505)、二级换热器(504)和三级换热器(503)包括多个管式换热器，所述管式换热器包括同轴设置的内管和外管，所述内管的内表面和外表面均固定设置有换热元件。
9.如权利要求8所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述换热元件为多个，设置在所述内管的内表面和外表面；所述换热元件的外形直径范围为0.01-1μm。
10.如权利要求2所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述第一至第七输送管(601、602、603、604、701、702、801)均设置有保温层，所述保温层为气凝胶材料或者复合隔热软毡。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，具体涉及一种增程式电动汽车。
背景技术
传统燃油车对能源的利用率不高，效率低，对环境的危害较大。随着环境和空气质量的变差，越来越多的人们对环境保护的意识加强，增程式电动汽车作为新能源车在诸多客观因素的促使下越来越受到人们的追捧。
然而在现有技术中，增程式电动汽车中涡轮排出的废气仅经过回热器对压气机的压缩空气进行加热，由此提高进入燃烧室的压缩空气的温度，以提高燃烧效率。然而，该废气经过一次余热回收，排出大气的废气温度依然较高，热效率利用不充分，造成能源的利用率不高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种增程式电动汽车，对废气的余热进行多次回收利用，提高热效率，环保节能，使能源得到高效利用。
为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
本实用新型提供了一种增程式电动汽车，包括车体1、驱动电机2、储能系统3、微型燃气轮机4和换热系统5；
所述车体1包括车室101和车轮102；所述驱动电机2、储能系统3、微型燃气轮机4和换热系统5位于所述车体1的车架上；
所述储能系统3包括电池组301；
所述微型燃气轮机4包括发电机401、压缩机402、燃烧室403和涡轮404；
所述换热系统5包括第一散热器501、第二散热器502、三级换热器503、二级换热器504和一级换热器505；
所述压缩机402上设置有压缩空气进气口6，空气通过压缩空气进气口6进入压缩机402；所述压缩机402通过第一输送管601与所述三级换热器503连接；所述三级换热器503通过第二输送管602与所述二级换热器504连接；所述二级换热器504通过第三输送管603与所述一级换热器505连接；所述一级换热器505通过第四输送管604与燃烧室403连接；燃烧室403的排气口连接所述涡轮404；所述发电机401与所述电池组301和驱动电机2电连接；
所述一级换热器505和涡轮404之间设置有第七输送管801。
在一些具体的实施例中，所述第一散热器501设置在电池组301外围，其内有冷却液，第一散热器501经第五输送管701和第六输送管702与所述三级换热器503连接。
在一些具体的实施例中，所述第二散热器502设置在发电机401外围，其内有冷却液，第二散热器502经第五输送管701和第六输送管702与所述三级换热器503连接。
在一些具体的实施例中，所述第二输送管602上设置有分支管道9，所述分支管道9连接至车室101。
在一些具体的实施例中，所述一级换热器505设置在微型燃气轮机4内燃烧室403的外围，为中空结构，中空空间容纳所述燃烧室403。
在一些具体的实施例中，所述二级换热器504设置在微型燃气轮机4内涡轮404的外围，为中空结构，中空空间容纳所述涡轮404。
在一些具体的实施例中，所述三级换热器503设置在微型燃气轮机4内压缩机402的外围，为中空结构，中空空间容纳所述压缩机402。
在一些具体的实施例中，所述一级换热器505、二级换热器504和三级换热器503包括多个管式换热器，所述管式换热器包括同轴设置的内管和外管，所述内管的内表面和外表面均固定设置有换热元件。
在一些具体的实施例中，所述换热元件为多个，不规则的设置在所述内管的内表面和外表面；所述换热元件的形状为不规则形状；；所述换热元件的外形直径范围为0.01-1μm。
在一些具体的实施例中，所述第一至第七输送管601、602、603、604、701、702、801均设置有保温层，所述保温层为气凝胶材料或者复合隔热软毡。
综上所述，本实用新型提供了一种增程式电动汽车，包括车体、驱动电机、储能系统、微型燃气轮机和换热系统；该驱动电机、储能系统、微型燃气轮机和换热系统位于车体1的车架上；微型燃气轮机中的发电机发电驱动该驱动电机和\/或供储能系统存储；换热系统将尾气的余热再次吸收利用。该带有换热系统的增程式电动汽车，二次吸收涡轮做功后废气的热量，同时吸收电池组和发电机工作产生的热量，进行再利用；在高效利用能源的同时，给电池组和发电机降温散热，废气二次降温使之可直接排入空气；回收的热量用于给车室升温或加热压缩空气后给燃烧室助燃；达到环保节能、使能源得到高效利用的效果。
附图说明
图1为本实用新型的增程式电动汽车的结构框图；
图2为本实用新型的一级换热器、二级换热器和三级换热器的结构示意图。
附图标记：
1、车体；101、车室；102、车轮；2、驱动电机；3、储能系统；301、电池组；4、微型燃气轮机；401、发电机；402、压缩机；403、燃烧室；404、涡轮；5、换热系统；501、第一散热器；502、第二散热器；503、三级换热器；504、二级换热器；505、一级换热器；6、压缩空气进气口；601、第一输送管；602、第二输送管；603、第三输送管；604、第四输送管；701、第五输送管；702、第六输送管；8、排气口；801、第七输送管。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
本实用新型提供了一种增程式电动汽车，如图1所示，包括车体1、驱动电机2、储能系统3、微型燃气轮机4、换热系统5。车体1包括车室101、车轮102；驱动电机2、储能系统3、微型燃气轮机4和换热系统5位于车体1的车架上。储能系统3包括电池组301。微型燃气轮机4包括发电机401、压缩机402、燃烧室403和涡轮404。换热系统5包括第一散热器501、第二散热器502、三级换热器503、二级换热器504和一级换热器505。压缩机402上设置有压缩空气进气口6，使得空气进入压缩机402形成为压缩空气。压缩机402通过第一输送管601与三级换热器503连接，压缩空气通过第一输送管601进入三级换热器503进行第一次加热；三级换热器503和二级换热器504之间设置有第二输送管602，经过第一次加热的压缩空气再通过第二输送管602进入二级换热器504进行第二次加热；二级换热器504和一级换热器505之间设置有第三输送管603，经过第二次加热的压缩空气通过第三输送管603进入一级换热器505进行第三次加热，然后通过第四输送管604进入燃烧室403以供燃烧使用。经过三级加热的压缩空气进入燃烧室403后与燃料混合充分燃烧。燃烧室403的排气口连接涡轮404，燃烧室403内燃烧后的气体做功推动涡轮404转动，带动发电机401发电。发电机401与电池组301和驱动电机2电连接，发电机401发电的电能供给电池组301和\/或驱动电机2，驱动电机2带动车轮102转动，因此增程式电动汽车得以行驶。
进一步的，一级换热器505和涡轮404之间设置有第七输送管801，涡轮404产生的废气通过第七输送管801进入一级换热器505，利用高温废气的热量对其内的压缩空气进行加热，然后进入二级换热器504对其内的压缩空气进行加热后经排气口8排出。
进一步的，第一散热器501设置在电池组301外围，其内有冷却液，冷却液吸收电池组工作产生的热量后经第五输送管701进入三级换热器503换热，给压缩空气进行第一次加热，释放热量后经第六输送管702进入第一散热器501，循环换热为电池组301散热降温。
第二散热器502设置在发电机401外围，其内有冷却液，冷却液吸收发电机401工作产生的热量后经第五输送管701进入三级换热器503换热，给压缩空气进行第一次加热，释放热量后经第六输送管702进入第二散热器501，循环换热为发电机401散热降温。第五、第六输送管701和702各有两个分支，第一分支连通第一散热器501，第二分支连通第二散热器502。
压缩机402压缩后的空气经第一输送管601进入三级换热器503进行第一次加热，然后经第二输送管602进入二级换热器504进行第二次加热，再经第三输送管603进入一级加热器505进行第三次加热后经第四输送管604进入燃烧室以供燃烧。
第二输送管602上设置有分支管道9，可将第一次加热后的压缩空气输送至车室101，给车室升温。
如图2所示，一级换热器505设置在微型燃气轮机4内燃烧室403的外围，为中空结构，中空空间恰好容纳燃烧室403。
进一步的，二级换热器504设置在微型燃气轮机4内涡轮404的外围，为中空结构，中空空间恰好容纳涡轮404。
进一步的，三级换热器503设置在微型燃气轮机4内压缩机402的外围，为中空结构，中空空间恰好容纳压缩机402且不影响压缩机402的压缩空气进气口6；一级换热器505与二级换热器504、三级换热器503外壳轮廓一致，便于安装。
进一步的，一级换热器505、二级换热器504、三级换热器503包括多个管式换热器，管式换热器包括同轴设置的内管和外管，内管的内表面和外表面均固定设置有换热元件，换热元件为多个，不规则的设置在内管的内表面和外表面，由此设置多个换热元件以增大换热器的换热表面积，提供换热效率。换热元件的形状为不规则形状；优选的，所述换热元件的形状为珊瑚状或毛刺状；优选的，换热元件的外形最大直径范围为0.01-1μm，进一步优选的，换热元件的外形直径为0.05μm。在具体的实施例中，内管内可以为热介质即尾气，外管可以为冷介质即压缩空气或散热空气；优选的冷介质与热介质为逆流布置。
进一步的，第一至第七输送管601、602、603、604、701、702、801以及分支管道9均设置有保温层，用于保温或隔热。保温层优选气凝胶材料或者复合隔热软毡。
综上所述，本实用新型提供了一种增程式电动汽车，包括车体、驱动电机、储能系统、微型燃气轮机和换热系统；该驱动电机、储能系统、微型燃气轮机和换热系统位于车体的车架上；微型燃气轮机中的发电机发电驱动该驱动电机和\/或供储能系统存储；换热系统将尾气的余热再次吸收利用。该带有换热系统的增程式电动汽车，二次吸收涡轮做功后废气的热量，同时吸收电池组和发电机工作产生的热量，进行再利用；在高效利用能源的同时，给电池组和发电机降温散热，废气二次降温使之可直接排入空气；回收的热量用于给车室升温或加热压缩空气后给燃烧室助燃；达到环保节能、使能源得到高效利用的效果。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920013055.4
申请日:2019-01-04
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209650049U
授权时间:20191119
主分类号:B60L 50/15
专利分类号:B60L50/15;F01N5/02
范畴分类:32B;37C;
申请人:迅玲腾风汽车动力科技（北京）有限公司
第一申请人:迅玲腾风汽车动力科技（北京）有限公司
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发明人:孙建;靳普;于宁
第一发明人:孙建
当前权利人:迅玲腾风汽车动力科技（北京）有限公司
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代理机构:11489
代理机构编号:北京中政联科专利代理事务所(普通合伙) 11489
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类型名称:外观设计