CN109649190A - 一种汽车驱动方法及驱动*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车驱动方法，包括以下步骤：燃烧内燃机内的清洁能源，化学能转化为热能，热能转化为机械能；发电机利用热能做功产生电能，电能被储存在电池组中；电池组中的电能供给电动机转化为机械能，机械能驱动汽车运动；本发明涉及一种汽车驱动***，包括：内燃机、发电机、电池组、电动机，四者依次相联接；本发明提供的在汽车驱动方法及汽车驱动***，由电能直接驱动汽车，在无污染的前提下，保证了汽车的动力，采用本发明提供的汽车驱动方法及汽车驱动***，在清洁能源用完时，仅需添加清洁能源即可便利地提高了汽车的续航能力。

Description

一种汽车驱动方法及驱动***

技术领域

本发明属于汽车驱动领域，具体涉及一种汽车驱动方法及驱动***。

背景技术

现有的汽车基本采用汽油驱动，传统汽车续航能力强，将汽油作为燃料的汽车在行驶过程中，会产生氮氧化物等污染物，不仅污染环境，而且危害人类健康，采用全新的驱动模式无污染对汽车进行驱动势在必行。

目前，为了减轻环境的污染，纯电动汽车以及清洁能源汽车被大量推广，使用纯电动汽车，完全利用电能驱动汽车行走，只需要汽车内的电池有电，汽车即可行走，当电池没电时，利用电源充电即可；使用清洁能源汽车，燃烧清洁能源为汽车提供动力，实现污染物零排放。

但是，现有的纯电动汽车受外电源充电的限制进而降低了其续航能力；清洁能源汽车，采用清洁能源直接为汽车提供动力，汽车动力性能差。

发明内容

为了在无污染的前提下，提高汽车的续航能力以及提高汽车的动力性能，本发明提供了一种汽车驱动方法及驱动***。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种汽车驱动方法，包括以下步骤：

燃烧内燃机内的清洁能源产生热能，热能转化为机械能，并将所述机械能传递给发电机；

所述发电机利用所述机械能做功产生电能，并将所述电能传输给电池组；

所述电池组储存所述电能，且所述电池组为所述电动机提供电能；

所述电动机利用所述电能转化为机械能而驱动汽车运动。

在一个具体实施方式中，驱动所述汽车运动的方式为电动机中央驱动方式或电动轮驱动方式。

在一个具体实施方式中，所述内燃机的结构为活塞式结构或叶轮式结构。

在一个具体实施方式中，所述步骤燃烧内燃机内的清洁能源产生热能包括：

选取热值不同的所述清洁能源；

降低所述清洁能源在所述内燃机内做燃烧反应时的反应速度；

将清洁能源置于内燃机中燃烧，产生所述热能。

在一个具体实施方式中，所述电池组由化学电池或超级电容组成。

在一个具体实施方式中，所述发电机将所述电能传输给电池组的步骤，还包括：

所述控制装置根据所述电池组的电量确定所述发电机的工作时间；

所述控制装置控制所述发电机运行所述工作时间；

所述发电机将在运行过程中发的电能传输给电池组。

在一个具体实施方式中，所述发电机将在运行过程中发的电能传输给电池组的步骤，包括：

所述控制装置判断所述电动机是否处于转动状态；

如果是，所述控制装置控制所述发电机利用所述热能做功产生电能，并将所述电能传输给电池组；

如果否，所述控制装置在判定出所述电池组的电量未非满电状态时，控制所述发电机利用所述热能做功产生电能，并所述电能传输给电池组。

在一个具体实施方式中，所述清洁能源为甲醇、乙醇、甲醇与汽油的混合物、乙醇与汽油的混合物中的任一种。

一种汽车驱动***，包括：内燃机、发电机、电池组、电动机；所述内燃机与所述发电机连接；所述发电机与所述电池组连接；所述电池组与所述电动机连接。

内燃机，用于燃烧清洁能源，产生热能；

发电机，用于利用所述内燃机产生的热能做功产生电能；

电池组，用于储存所述发电机产生的电能，所述电池组也可向所述电动机提供电能；

电动机，用于接收电池组提供的电能转化为机械能，而驱动所述汽车运动。

在一个具体实施方式中，所述电池组为化学电池组或超级电容电池组；

所述化学电池组以化学能储存电能；所述超级电容电池组以靜电场势能储存电能；

发电机产生的电能储存在电池组中；电池组可以为电动机提供电能。

本发明提供的汽车驱动方法及汽车驱动***，为内燃机提供清洁能源，然后在内燃机内燃烧清洁能源，产生热能，并将热能转化为机械能传递给发电机；发电机利用热能做功，产生电能，并将电能储存于电池组中；电池组为电动机提供电能；所述电动机利用所述电能转化为机械能而驱动汽车运动，摒弃了传统汽车利用汽油内燃机驱动汽车的方式。本发明提供的汽车驱动方法采用清洁能源，将清洁能源转化成电能，由电能直接驱动汽车，在无污染的前提下，保证了汽车的动力。采用本发明提供的汽车驱动方法及汽车驱动***，在清洁能源用完时，仅需添加清洁能源即可，提高了汽车的续航能力。

附图说明

图1为本发明提供的一种汽车驱动方法流程图。

图2为本发明提供的另一种汽车驱动方法流程图。

图3为本发明提供的一种驱动***连接示意图。

图4为本发明提供的驱动***中的能量转换图。

图5为本发明提供的判断发电机是否工作的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的驱动方法实质上是一种汽车驱动的技术方案，具体通过不同形式能量的转化，从原初的化学能经过电能，最终获得机械能驱动汽车的运动；本发明提供的驱动***实质上是汽车驱动结构的***，具体体现为新能源内燃发电电动汽车。本发明的实质是给纯电动汽车配置了内燃机和发电机，内燃机的燃料是沒有污染的清洁能源。将纯电动汽车的外电源改为本发明的内电源。用低燃值的新能源取代了传统汽车内燃机的高燃值的汽油柴油燃料，降低了内燃机的温度，解决了氮氧化物污染的问题；而引进电动机制又克服了因降低内燃机温度产生的热机效率下降的汽车动力性能不佳的问题。

请参见图1，本发明提供的一种汽车驱动方法，包括以下步骤：

燃烧内燃机内的清洁能源产生热能，热能转化为机械能，并将所述机械能传递给发电机；

所述发电机利用所述机械能做功产生电能，并将所述电能传输给电池组；

所述电池组储存所述电能，且所述电池组为所述电动机提供电能；

所述电动机利用所述电能转化为机械能而驱动汽车运动。

具体的，本发明提供的汽车驱动方法中，仅需在内燃机中添加清洁能源，汽车驱动方法应该尊循能量守恒定律，从燃料油的化学能开始，经过热能，机械能，电能，化学能或靜电场势能，电能，机械能的一系列转化，最终到达汽车的动能。这种热电能量转换的联动装置将使我们有可能将一些燃烧热值低的物质作为燃料发电，将发出来的电存储于电池组中，最终以电池组中的电能为直接的动力驱动汽车行驶或用于其它目的。

热力型燃烧时，空气中的氮气在高温条件下与氧气反应生成氮氧化物。且随着反应温度T的升高，其生成反应速率按指数规律增加。

清洁能源的热值低，然而汽车在行驶过程中，汽车发动机需要高的热值去提供充足的动力，然而，在高温条件下，空气中的氮气和氧气反应，生成有害的氮氧化合物，进一步的，当内燃机中的温度小于1500℃时，NO的生成量很少，当内燃机中的温度大于1500℃之后，温度每增加100℃，氮气和氧气的反应速率增大6-7倍，为了降低污染物氮氧化物的生成，只能通过降低燃料在内燃机中燃烧的反应温度来完成。为此可有两种措施：从热力学而言，可选取热值低的物质为燃料；从动力学而言，控制燃烧反应速度。用甲醇或乙醇取代汽油属于前者；氢能源的氢氧燃料电池属于后者。请参见表1：

表1是不同的燃料所对应的热值和在内燃机燃烧的温度对比。

由上表可见，当汽油或柴油在内燃机中燃烧时的温度均高于氮气和氧气反应反应所需要的温度1500℃，采用热值低的物质为燃料可以降低燃烧的反应温度，也就可以降低污染物氮氧化物的生成，从而降低了汽车尾气排放对环境的污染和对人类的危害。在现有的燃油汽车中加入热值低的清洁能源：甲醇或乙醇，也可为甲醇或乙醇和汽油的混合物中的任一种取代热值高的汽油作燃料。这种取代虽然防止了污染，但汽车驾驶使用的动力效果并不理想，本发明提供的汽车驱动方法，在内燃机内放置清洁能源，然后在内燃机内燃烧清洁能源，产生热能，并将热能转化为机械能传递给发电机；发电机利用热能做功，产生电能，并将电能储存于电池组中；电池组提供电能给电动机；

进一步的，驱动所述汽车运动的方式为电动机中央驱动方式或电动轮驱动方式。电动机中央驱动形式借用了内燃机汽车的驱动方案；电动轮驱动形式的机械传动装置的体积与质量小于电动机中央驱动形式的质量，在质量减轻的前提下，传动效率提高。

进一步的，所述内燃机的结构为活塞式结构或叶轮式结构。

进一步的，所述步骤燃烧内燃机内的清洁能源产生热能包括：

选取热值不同的所述清洁能源；降低所述清洁能源在所述内燃机内做燃烧反应时的反应速度；将清洁能源置于内燃机中燃烧，产生所述热能。

具体的，所述清洁能源为所述清洁能源为甲醇、乙醇、甲醇与汽油的混合物、乙醇与汽油的混合物中的任一种。采用上述清洁能源中的任一种，均可以减少污染物的排放，进一步的，从动力学原则控制燃烧反应速度调控实现控制内燃机内的温度，在温度低于1500℃时，采用热值低的物质为燃料可以降低燃烧的反应温度，也就可以降低污染物氮氧化物的生成，从而降低了汽车尾气排放对环境的污染和对人类的危害。

进一步的，所述电池组由化学电池或超级电容组成。具体的所述化学电池组以化学能储存电能；所述超级电容电池组以靜电场势能储存电能，本发明提供的汽车驱动方法采用电池组直接为电动汽车提供动力，动力传输直接，提高了汽车的动力。

进一步的，请参见图2，所述发电机将所述电能传输给电池组的步骤，还包括：所述控制装置根据所述电池组的电量确定所述发电机的工作时间；所述控制装置控制所述发电机运行所述工作时间；所述发电机将在运行过程中发的电能传输给电池组。

所述控制装置根据电池组的电量，控制所述发电机的工作时间，发电机的功率是恒定不变的，发电机运行预设的时间，可以计算得到发电机在预设时间内所产生的预设电量，上述预设电量与电池组所缺失的电量相等，通过上述控制方法，可以使整个***运行的效率更高，避免了在电池组电量已满的情况下，发电机继续工作，浪费燃料。

进一步的，请参见图5，所述发电机将在运行过程中发的电能传输给电池组的步骤，包括：所述控制装置判断所述电动机是否处于转动状态；如果是，所述控制装置控制所述发电机利用所述热能做功产生电能，并将所述电能传输给电池组；如果否，所述控制装置在判定出所述电池组的电量未非满电状态时，控制所述发电机利用所述热能做功产生电能，并所述电能传输给电池组。

具体的，判断发电机是否进行工作的条件有两条，首先控制装置判断电动机的工作状态，如果电动机转动，则发电机工作，如果电动机不转动，控制装置继续判断电池组的电量状态，如果电池组满电，则发电机不工作，如果电池组未满电，发电机工作，为电池组充电，直至电池组满电。采用上述方法，不管汽车是处于运动状态或是处于停止状态，均可以保证电池组电量处于满电状态。

请参见图3，本发明实施例提供了一种汽车驱动***，包括：内燃机、发电机、电池组、电动机；所述内燃机与所述发电机连接；所述发电机与所述电池组连接；所述电池组与所述电动机连接。

内燃机，用于燃烧清洁能源，产生热能；

发电机，用于利用所述内燃机产生的热能做功产生电能；

电池组，用于储存所述发电机产生的电能，所述电池组也可向所述电动机提供电能；

电动机，用于接收电池组提供的电能转化为机械能，而驱动所述汽车运动。

进一步的，所述电池组为化学电池组或超级电容电池组；所述化学电池组以化学能储存电能；所述超级电容电池组以靜电场势能储存电能；发电机产生的电能储存在电池组中；电池组可以为电动机提供电能。

本发明实施例用降低发动机温度的方法解决了污染的问题，却又引发出了热机效率下降，动力性能不佳的问题；为解决热机效率下降，动力性能不佳的问题又引进了电动机制，改进了动力性能；由于引进了电动机制，继承了传统的燃料油的技术路线，又突破了传统汽车热机的格局，内燃发电。汽车自身备有电源，而无需外电源充电，从而便利地提高了电动汽车的续航能力。

本发明提供的汽车驱动***的能量转换，请参见图4，在内燃机内燃烧清洁能源，产生热能，热能做功产生机械能，带动发电机发电，发电机产生电能，并将电能储存在电池组中，电池组将电能转化成化学能或靜电场势能，并存储，电池组将储存的化学能或靜电场势能转化成电能，电动机将电能转换呈机械能驱动汽车行走。

本发明，新能源电动汽车，实质是给纯电动汽车配置了内燃发电装置，继承了传统的燃料油的技术路线内燃发电，汽车自身备有电源，而无需外电源充电；且又突破了传统汽车热机的格局，而具有现代纯电动汽车动力性能优良的特征。本发明的续航能力并不决定于电池组(化学电池组或超级电容电池组)，燃料油可以保证。因此，可以减少电池组(化学电池组或超级电容电池组)的数量。这就减轻了车身自重及成本、且减少了电池组的不安全性。本发明，其自身备有内燃发电装置，规避了纯电动汽车采用外电源充电的不便，而添加燃料油方便可行，便利地提高了汽车的续航能力。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：

燃烧内燃机内的清洁能源产生热能，热能转化为机械能，并将所述机械能传递给发电机；

所述发电机利用所述机械能做功产生电能，并将所述电能传输给电池组；

所述电池组储存所述电能，且所述电池组为所述电动机提供电能；

所述电动机利用所述电能转化为机械能而驱动汽车运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，驱动所述汽车运动的方式为电动机中央驱动方式或电动轮驱动方式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内燃机的结构为活塞式结构或叶轮式结构。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤燃烧内燃机内的清洁能源产生热能包括：

选取热值不同的所述清洁能源；

降低所述清洁能源在所述内燃机内做燃烧反应时的反应速度；

将清洁能源置于内燃机中燃烧，产生所述热能。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池组为化学电池组或超级电容电池组。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发电机将所述电能传输给电池组的步骤，还包括：

所述控制装置根据所述电池组的电量确定所述发电机的工作时间；

所述控制装置控制所述发电机运行所述工作时间；

所述发电机将在运行过程中发的电能传输给电池组。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述发电机将在运行过程中发的电能传输给电池组的步骤，包括：

所述控制装置判断所述电动机是否处于转动状态；

如果是，所述控制装置控制所述发电机利用所述热能做功产生电能，并将所述电能传输给电池组；

如果否，所述控制装置在判定出所述电池组的电量未非满电状态时，控制所述发电机利用所述热能做功产生电能，并所述电能传输给电池组。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洁能源为甲醇、乙醇、甲醇与汽油的混合物、乙醇与汽油的混合物中的任一种。

9.一种汽车驱动***，其特征在于，包括：内燃机、发电机、电池组、电动机；所述内燃机与所述发电机连接；所述发电机与所述电池组连接；所述电池组与所述电动机连接。

内燃机，用于燃烧清洁能源，产生热能；

发电机，用于利用所述内燃机产生的热能做功产生电能；

电池组，用于储存所述发电机产生的电能，所述电池组也可向所述电动机提供电能；

电动机，用于接收电池组提供的电能转化为机械能，而驱动所述汽车运动。

10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述电池组为化学电池组或超级电容电池组；

所述化学电池组以化学能储存电能；所述超级电容电池组以靜电场势能储存电能；

发电机产生的电能储存在电池组中；电池组可以为电动机提供电能。