專利名稱：車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車用發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種將太陽能及/或燃燒所產(chǎn)生的熱能用于發(fā)電的車用發(fā)電系統(tǒng)。發(fā)明是關(guān)于車用發(fā)電系統(tǒng)，更具體而言，本發(fā)明是關(guān)于將太陽能及/或燃燒所產(chǎn)生的熱能用于發(fā)電的車用發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行車輛大多使用內(nèi)燃機(jī)并以石化燃料(如汽油或柴油)作為能量來源，然而，石化燃料已面臨日漸枯竭與環(huán)境污染等問題。因此，尋找替代能源已成當(dāng)今重大議題。其中，又以電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車最受人矚目，但是為確保續(xù)航力，電動(dòng)車往往需要安裝大量電池，這不但會(huì)提高成本，同時(shí)也會(huì)增加車輛本身的重量因而更加耗費(fèi)能源。另外，以太陽能驅(qū)動(dòng)的車輛雖深具潛力，但其卻面臨日照狀況不定、以及單位面積所能吸收的太陽能有限等問題。再者，相較于熟知的內(nèi)燃機(jī)，外燃機(jī)較可采用各種燃料(例如生質(zhì)燃料)來作為輸出動(dòng)能的能量來源，因此其也為車輛能源發(fā)展的一方向。有鑒于此，若能提供一種配合使用太陽能以及外燃機(jī)而能減少電池?cái)?shù)量的電動(dòng)車必備受期待。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種混合發(fā)電系統(tǒng)，以能有效運(yùn)用太陽能與外燃機(jī)，因而減少電動(dòng)車所需電池。在本發(fā)明一實(shí)施例中，一種車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)包含太陽能收集車殼，設(shè)置于車輛上可暴露至陽光的部位，且其中容納有工作流體以收集太陽能的熱能；燃燒裝置，燃燒燃料以產(chǎn)生熱能，且具有可容納工作流體的集熱室；致動(dòng)機(jī)構(gòu)，將太陽能收集車殼及/或燃燒裝置所得熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能輸出，且設(shè)置有可容納工作流體的加熱室；發(fā)電機(jī)，將致動(dòng)機(jī)構(gòu)所輸出的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能；以及連接通道，使太陽能收集車殼、燃燒裝置、以及致動(dòng)機(jī)構(gòu)相互連通，并且使工作流體在太陽能收集車殼、燃燒裝置、以及致動(dòng)機(jī)構(gòu)之間流動(dòng)，且連接通道包含二個(gè)以上的閥門，用以控制工作流體的流向。本發(fā)明的車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)是能針對(duì)電動(dòng)車的電池進(jìn)行充電，且車輛使用者可視當(dāng)時(shí)日照以及電力需求情況，自行決定燃燒裝置是否啟動(dòng)、或是工作流體是否需流經(jīng)太陽能收集車殼，因而可使采用本發(fā)明的電動(dòng)車減少所需攜帶的電池，并可在任何日照情況及任何時(shí)間下進(jìn)行充電。


透過參照附圖將可更加理解本發(fā)明，而在附圖中圖I是依照本發(fā)明實(shí)施例，呈現(xiàn)車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)的概略架構(gòu)框圖；圖2是依照本發(fā)明實(shí)施例，呈現(xiàn)車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)的燃燒裝置與致動(dòng)機(jī)構(gòu)的部分概略橫剖面圖；以及圖3是依照本發(fā)明另一實(shí)施例，呈現(xiàn)車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)的燃燒裝置與致動(dòng)機(jī)構(gòu)的部分概略橫剖面圖。I-太陽能收集車殼、2-燃燒裝置、2'-燃燒裝置、21-集熱室、211-導(dǎo)熱器、212-導(dǎo)熱板、22-燃燒器、221-燃料、23-燃燒室、24-熱交換器、25-排氣通道、251-排氣、26-進(jìn)氣通道、261-進(jìn)氣、27-耐火材料、28-保溫材料、3-致動(dòng)機(jī)構(gòu)、31-加熱室、4-發(fā)電機(jī)、5-連接通道、51、52-閥門、6-工作流體。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)將可透過參照附圖并配合下列說明而更加顯明。圖I是依照本發(fā)明實(shí)施例的車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)的概略架構(gòu)框圖；而圖2是依照本發(fā)明實(shí)施例的車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)的燃燒裝置與致動(dòng)機(jī)構(gòu)的部分概略橫剖面圖。如圖I所示，車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)包含太陽能收集車殼I、燃燒裝置·
2、致動(dòng)機(jī)構(gòu)3、發(fā)電機(jī)4、以及連接通道5。太陽能收集車殼I與燃燒裝置2均是用以提供致動(dòng)機(jī)構(gòu)3能量(熱能)，使得致動(dòng)機(jī)構(gòu)3運(yùn)作以進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)4而產(chǎn)生電力，也就是發(fā)電機(jī)4可用以將致動(dòng)機(jī)構(gòu)3所輸出的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能。發(fā)電機(jī)4可為所述技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所熟知的任何類型的發(fā)電機(jī)，且發(fā)電機(jī)4所產(chǎn)生的電力是針對(duì)車輛的電池進(jìn)行充電，以供電給車輛的空調(diào)或其它電器使用。藉由連接通道5，使太陽能收集車殼I、燃燒裝置2、以及致動(dòng)機(jī)構(gòu)3相互連通，具體而言，工作流體6 (圖2)可藉由連接通道5而在太陽能收集車殼I、燃燒裝置2、以及致動(dòng)機(jī)構(gòu)3之間流動(dòng)。工作流體6可為一熱傳流體(heattransfer fluid)。太陽能收集車殼I具有可容納工作流體6并且可供工作流體6流動(dòng)的腔體(未圖示)，此腔體可形成連接通道5的一部分。太陽能收集車殼I是設(shè)置于車輛上可暴露至陽光的部位，例如車頂、引擎蓋、行李箱蓋、車門等等。藉由暴露至陽光的太陽能收集車殼I來收集太陽能，并透過太陽能收集車殼I中的工作流體6來傳遞由太陽能所產(chǎn)生的熱能。關(guān)于太陽能收集車殼I的更詳細(xì)說明請(qǐng)參照本發(fā)明人的中國(guó)大陸專利申請(qǐng)案第201110155774. 8號(hào)「太陽能收集車殼與車用太陽能系統(tǒng)」。燃燒裝置2可借由燃燒各種燃料而產(chǎn)生熱能。如圖2所示，在一實(shí)施例中，燃燒裝置2包括集熱室21、燃燒器22、燃燒室23、熱交換器24、排氣信道25、進(jìn)氣信道26。集熱室21可形成連接通道5的一部分，并且圍繞在燃燒室23的周圍。來自太陽能收集車殼I的工作流體6可經(jīng)由連接通道5進(jìn)入到集熱室21中并且在集熱室21中流動(dòng)。燃燒裝置2是透過集熱室21中的工作流體6來吸收燃燒室23中所產(chǎn)生的熱能，接著工作流體6可透過連接通道5流動(dòng)至致動(dòng)機(jī)構(gòu)3并且將所吸收的熱能傳遞至致動(dòng)機(jī)構(gòu)3。燃燒器22可用以將燃料221注入到燃燒室23中。當(dāng)車輛使用者啟動(dòng)燃燒裝置2時(shí)，燃燒器22會(huì)產(chǎn)生局部高溫而點(diǎn)燃注入到燃燒室23中的燃料221。燃料221可為氣體燃料，例如液化天然氣、沼氣、甲烷、或其它可燃?xì)怏w，燃料221亦可為液體燃料，例如汽油、柴油、重油、煤油、水煤漿、乙醇、植物油、生質(zhì)柴油、或其它可燃液體，燃料221尚可為固體燃料，例如媒粉、石蠟粉、鏈烷烴粉、或其它可燃固體。除用以點(diǎn)燃燃料221之外，燃燒器22也可預(yù)先混合燃料221以及進(jìn)氣261 (例如氧氣或其它氣體)，致使燃燒效果更佳。
燃燒后從排氣通道25排出的排氣251會(huì)先通過熱交換器24后才離開燃燒裝置2，而從進(jìn)氣通道26進(jìn)入的進(jìn)氣261亦會(huì)先通過熱交換器24后再進(jìn)入燃燒室23，由于排氣251的溫度高于進(jìn)氣261的溫度，因而在熱交換器24中，進(jìn)氣261會(huì)吸收較高溫的排氣251的熱量而提高其本身的溫度，并因此促進(jìn)燃燒效能，在此同時(shí)，排氣251的溫度亦因熱量交換而下降。此外，為控制燃燒反應(yīng)是發(fā)生于燃燒室23中并減少其熱量散失，在集熱室21之外可依序包覆耐火材料27以及保溫材料28。圖3是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)的燃燒裝置與致動(dòng)機(jī)構(gòu)的部分概略橫剖面圖。圖3的燃燒裝置2'是類似于圖2的燃燒裝置2，其差異在于燃燒裝置2，還包括導(dǎo)熱組件，以促進(jìn)將燃燒 室23中所產(chǎn)生的熱能傳遞至致動(dòng)機(jī)構(gòu)3，而此導(dǎo)熱組件可包含導(dǎo)熱器211 (例如熱管)、導(dǎo)熱板212、或是其它本技術(shù)領(lǐng)域常見的導(dǎo)熱組件。由于導(dǎo)熱組件乃為本技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所熟知，因此為避免不必要地混淆本發(fā)明，在此將不再贅述導(dǎo)熱組件的原理。致動(dòng)機(jī)構(gòu)3是用以將太陽能收集車殼I及/或燃燒裝置2(燃燒裝置2')所得的熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能輸出，其可為熱能致動(dòng)(heat activated)機(jī)構(gòu),例如史特靈引擎(StirlingEngine)、或是其它類型的外燃機(jī)。在致動(dòng)機(jī)構(gòu)3之外亦可設(shè)置保溫材料28。請(qǐng)參照?qǐng)D2與圖3，本發(fā)明的致動(dòng)機(jī)構(gòu)3設(shè)置有可容納工作流體6的加熱室31，其是透過連接信道5而與燃燒裝置2 (燃燒裝置2')的集熱室21相互連通，而加熱室31可形成連接通道5的一部分，且工作流體6可在加熱室31中流動(dòng)。因此，在集熱室21中已吸收熱能的工作流體6可經(jīng)由連接通道5而進(jìn)入加熱室31，使得致動(dòng)機(jī)構(gòu)3將熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能輸出。此外，如圖3所示，燃燒裝置2'更具有導(dǎo)熱器211與導(dǎo)熱板212，使得導(dǎo)熱效果更佳，進(jìn)而提升致動(dòng)機(jī)構(gòu)3所能接收的熱能。回頭參照?qǐng)D1，在太陽能收集車殼I、燃燒裝置2、與致動(dòng)機(jī)構(gòu)3之間的實(shí)線代表連接通道5，工作流體6是可藉由連接通道5而在上述三者之間流動(dòng)。連接通道5中至少設(shè)有閥門51與52，以便能控制工作流體6的流向，而閥門51與52的開關(guān)是由車輛使用者依其所需而定。舉例而言，當(dāng)日照充足時(shí)，車輛使用者可開啟閥門51并關(guān)閉閥門52，致使工作流體6可先流至太陽能收集車殼I并提高溫度之后，再經(jīng)由燃燒裝置2而抵達(dá)致動(dòng)機(jī)構(gòu)
3。反之，若日照不足時(shí)，為避免工作流體6行經(jīng)太陽能收集車殼I而降低工作流體6本身的溫度，車輛使用者可關(guān)閉閥門51并開啟閥門52，致使工作流體6直接接收燃燒裝置2所產(chǎn)生的熱能后便流向致動(dòng)機(jī)構(gòu)3而使其動(dòng)作。除此之外，車輛使用者更可依電力需求狀況而自行決定是否啟動(dòng)燃燒裝置2。舉例而言，當(dāng)日照不足且需額外補(bǔ)充電力時(shí)，車輛使用者可開啟燃燒裝置2并關(guān)閉閥門51與開啟閥門52，透過燃燒燃料221所產(chǎn)生的熱能即可藉由工作流體6 (直接從燃燒裝置2的集熱室21流向致動(dòng)機(jī)構(gòu)3的加熱室31)、導(dǎo)熱器211及/或?qū)岚?12而傳給致動(dòng)機(jī)構(gòu)3，使其輸出動(dòng)能以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)4而發(fā)電。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括 太陽能收集車殼，設(shè)置于車輛上可暴露至陽光的部位，且其中容納有工作流體以收集太陽能的熱能； 燃燒裝置，燃燒燃料以產(chǎn)生熱能，且具有可容納工作流體的集熱室； 致動(dòng)機(jī)構(gòu)，將所述太陽能收集車殼及/或所述燃燒裝置所得熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能輸出，且設(shè)置有可容納工作流體的加熱室； 發(fā)電機(jī)，將所述致動(dòng)機(jī)構(gòu)所輸出的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能；以及 連接通道，使所述太陽能收集車殼、所述燃燒裝置、以及所述致動(dòng)機(jī)構(gòu)相互連通， 其中，工作流體是借由所述連接通道而在所述太陽能收集車殼、所述燃燒裝置、以及所述致動(dòng)機(jī)構(gòu)之間流動(dòng)，而所述集熱室以及所述加熱室能夠形成所述連接通道的一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒裝置包含燃燒器、燃燒室、排氣信道、進(jìn)氣信道、及/或熱交換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒裝置還具有導(dǎo)熱器、導(dǎo)熱板、或是其它類型的導(dǎo)熱組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3項(xiàng)任一項(xiàng)所述的車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料包含氣體燃料、液體燃料、及/或固體燃料。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述致動(dòng)機(jī)構(gòu)為熱能致動(dòng)機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述熱能致動(dòng)機(jī)構(gòu)為史特靈引擎。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述連接信道包含二個(gè)以上用以控制工作流體的流向的閥門。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)，用于產(chǎn)生熱能推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力。車用太陽能的燃燒熱能混合發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能收集車殼、燃燒裝置、致動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)、以及連接通道。太陽能收集車殼與燃燒裝置中容納的工作流體可由連接通道而將所吸收的熱能傳遞至致動(dòng)機(jī)構(gòu)，使其輸出動(dòng)能而推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力。
文檔編號(hào)H02N3/00GK102957341SQ20111025168
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者黃貴明 申請(qǐng)人:黃貴明