基于储能飞轮的涡轮增压器系统以及内燃发动机的制作方法

文档序号:12641149阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于储能飞轮的涡轮增压器系统,其特征在于,包括:涡轮增压器、第一级电机、第二级电机和储能飞轮;其中,

第一级电机安装在涡轮增压器内部,第二级电机安装在储能飞轮上并与第一级电机电气连接;

涡轮增压器的部分能量通过第一级电机和第二级电机储存至储能飞轮,实现能量回收;

储能飞轮回收的能量通过第一级电机和第二级电机输出至涡轮增压器,实现能量释放,提升涡轮增压器的响应速度。

2.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其特征在于,涡轮增压器包括:同轴设置的涡轮、压气机以及连接涡轮和压气机的涡轮轴,第一级电机安装在涡轮轴中部;

第一级电机作为发电机运行,第二级电机作为电动机运行,以实现能量回收。

3.如权利要求2所述的涡轮增压器系统,其特征在于,第二级电机作为发电机运行,第一级电机作为电动机运行,以实现能量释放。

4.如权利要求2所述的涡轮增压器系统,其特征在于,当涡轮增压器处于有效增压状态时,涡轮轴驱动第一级电机旋转,第一级电机输出电能驱动第二级电机,第二级电机驱动储能飞轮旋转,实现能量回收。

5.如权利要求3所述的涡轮增压器系统,其特征在于,当涡轮增压器处于非有效增压状态时,储能飞轮驱动第二级电机旋转,第二级电机输出电能驱动第一级电机,第一级电机驱动涡轮轴旋转,实现能量释放。

6.如权利要求2所述的涡轮增压器系统,其特征在于,内燃发动机包括发动机本体;涡轮增压器系统还包括:传感器组和控制器,传感器组安装于发动机本体,控制器与传感器组、第一级电机和第二级电机电气连接;

传感器组检测内燃发动机的参数,控制器根据内燃发动机的参数控制第一级电机和第一级电机,防止压气机发生喘振和超转。

7.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其特征在于,还包括:电动/发电机、蓄电池,电动/发电机连接内燃发动机的输出轴,蓄电池分别电气连接电动/发电机和第二级电机;

当车辆减速或下坡时,内燃发动机的输出轴带动电动/发电机旋转,将车辆的减速动能转化为电能,并回收存储到蓄电池中;

当车辆短暂停车时,蓄电池驱动第二级电机驱动储能飞轮升速,储能飞轮充能;

当车辆启动并且当储能飞轮的转速达到额定转速时,储能飞轮放能驱动第二级电机发电,第二级电机驱动第一级电机带动涡轮增压器加速,使涡轮增压器快速达到增压状态。

8.如权利要求2所述的涡轮增压器系统,其特征在于,内燃发动机包括:发动机本体、进气管路和排气管路,发动机本体的输出轴连接驱动桥;

涡轮通过排气管路与发动机本体连接,压气机通过进气管路与发动机本体连接。

9.一种内燃发动机,其特征在于,包括权利要求1至8中任一项的涡轮增压器系统。

10.如权利要求9所述的内燃发动机,其特征在于,还包括:发动机本体、进气管路和排气管路,发动机本体的输出轴连接驱动桥。

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