一种基于甲醇燃料的动力系统的制作方法

本发明涉及动力系统，具体为一种基于甲醇燃料的动力系统。

背景技术：

1、近年来随着石油资源面临枯竭以及人们对环境污染问题意识的逐渐提高，动力装置的零排放、零污染、噪声小以及能量转换效率高等优点逐渐成为世界各国所关注的焦点，近些年来动力系统的发展十分快速，但常见的动力系统大都还是以内燃机直接带动转轴以及电机带动转轴来实现提供动力的效果。

2、现有甲醇燃料动力系统，一般采用内燃机+机械结构的搭配模式，此种结构受限于内燃机自身的热效率一般为38%—41%、机械结构的传动效率约为60%，最终从油箱到车轮的效率在25%左右；同时该传统结构的另一问题是甲醇作为燃料时蒸发潜热高导致的点火困难，传统解决办法是启动前向内燃机缸体中喷射汽油，用以预热发动机并引燃甲醇，但这样采用双燃料以来，增加了系统复杂性，增加了安全隐患，增加了使用成本和使用难度，增加了系统重量。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于甲醇燃料的动力系统，具备提高动力系统效率、整体效率的提高，直接导致燃料成本下降、解决甲醇低温冷启动困难的问题等优点，解决了现有动力系统内燃机做功的热效率低下、机械传动效率低下、甲醇燃料低温冷启动困难等的问题。

3、（二）技术方案

4、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于甲醇燃料的动力系统，包括甲醇燃料罐、甲醇裂解器、内燃机、电机组、储能电池和驱动电机其中：

5、所述甲醇燃料罐用于存放甲醇，所述甲醇燃料罐的输出端与甲醇裂解器和内燃机连通；

6、所述内燃机的进气端和排气端均与甲醇裂解器的输出端与输入端连通，所述内燃机与电机组传动连接；

7、所述电机组与储能电池电连接，所述电机组与驱动电机电连接。

8、本发明的有益效果是：

9、1、该基于甲醇燃料的动力系统，发动机预热装置通过储能电池供电预热内燃机，从而提高内燃机的工作温度，以保证内燃机正常工作，储能电池停止对发动机预热装置供电，即可停止预热内燃机，具备了解决甲醇低温冷启动困难的问题的优点。

10、2、该基于甲醇燃料的动力系统，内燃机向电机组输出动能，电机组向储能电池和驱动电机供电；内燃机产生的燃烧废气经排气管排入甲醇裂解器内部流通，甲醇裂解器利用废气余热将甲醇裂解，裂解气输入至内燃机缸体，与甲醇协同燃烧做功，具备了提高动力系统效率、整体效率的提高，直接导致燃料成本下降的优点。

11、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

12、进一步，所述甲醇燃料罐还包括了数量为两个的喷油嘴，两个所述喷油嘴分别与甲醇裂解器和内燃机连通。

13、采用上述进一步方案的有益效果是，使甲醇燃料罐对甲醇裂解器和内燃机输出甲醇燃料。

14、进一步，所述内燃机的本体为甲醇燃料发动机，所述内燃机还包括了传动轴，所述内燃机的输出端固定连接有另一端与电机组输入端固定连接的传动轴。

15、采用上述进一步方案的有益效果是，可以通过内燃机的输出端对电机组提供动能。

16、进一步，所述电机组的包括永磁同步电机与发电机，所述发电机与内燃机传动连接，所述发电机与永磁同步电机传动连接，所述永磁同步电机分别与储能电池和驱动电机电连接，所述发电机与储能电池和驱动电机电连接。

17、采用上述进一步方案的有益效果是，使内燃机提供的动能通过发电机转化为电能分别传输给储能电池与驱动电机，也可以将储能电池内部的电能输送给永磁同步电机对外做功。

18、进一步，所述发电机主要用于将内燃机传输过来的动能全部转化为电能，所述所转化的电能分别作用于驱动电机和储能电池，该结构简单，可靠性强。

19、采用上述进一步方案的有益效果是，使内燃机提供的动能转化为电能，从而为驱动电机和储能电池提供电能。

20、进一步，所述储能电池的本体为碳基电容电池，所述储能电池主要用于将电机组传输过来的电能储存，该装置功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。

21、采用上述进一步方案的有益效果是，将发电机传输的电能储存，还可以将电能输送给甲醇裂解器和电机组。

22、进一步，所述储能电池还包括发动机预热装置，所述储能电池与发动机预热装置电连接，所述发动机预热装置的输出端与内燃机连通。

23、采用上述进一步方案的有益效果是，通过储能电池对发动机预热装置供电，从而使发动机预热装置对内燃机进行预热。

24、进一步，所述发动机预热装置包括预热器主电机、柱塞油泵、助燃风扇和雾化器，所述柱塞油泵与甲醇燃料罐连通。

25、采用上述进一步方案的有益效果是，首先通过柱塞用泵将甲醇燃料罐内部的甲醇燃料吸入雾化器内部，再由主电机带动雾化器对甲醇燃料雾化，最后通过助燃风扇将雾化气体吹入内燃机内部。

26、进一步，还包括热交换装置，所述内燃机通过热交换装置与储能电池相连。

27、采用上述进一步方案的有益效果是，使储能电池在低温环境可保持一定温度，达到最佳工作状态。

技术特征：

1.一种基于甲醇燃料的动力系统，其特征在于：包括甲醇燃料罐（1）、甲醇裂解器（2）、内燃机（3）、电机组（4）、储能电池（5）和驱动电机（6），其中：

2.根据权利要求1所述的一种基于甲醇燃料的动力系统，其特征在于：所述甲醇燃料罐（1）还包括了数量为两个的喷油嘴，两个所述喷油嘴分别与甲醇裂解器（2）和内燃机（3）连通。

3.根据权利要求1所述的一种基于甲醇燃料的动力系统，其特征在于：所述内燃机（3）为甲醇燃料发动机，所述内燃机（3）的输出端固定连接有另一端与电机组（4）输入端固定连接的传动轴。

4.根据权利要求1所述的一种基于甲醇燃料的动力系统，其特征在于：所述电机组（4）的包括永磁同步电机与发电机，所述发电机与内燃机（3）传动连接，所述发电机与永磁同步电机传动连接，所述永磁同步电机分别与储能电池（5）和驱动电机（6）电连接，所述发电机与储能电池（5）和驱动电机（6）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于甲醇燃料的动力系统，其特征在于：所述发电机用于将内燃机（3）通过传动轴传输过来的动能全部转化为电能，所述所转化的电能分别作用于驱动电机（6）和储能电池（5）。

6.根据权利要求1所述的一种基于甲醇燃料的动力系统，其特征在于：所述储能电池（5）的本体可采用碳基电容电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池、钛酸锂电池和超级电容电池中任意一种，所述储能电池（5）主要用于将电机组（4）传输过来的电能储存。

7.根据权利要求1所述的一种基于甲醇燃料的动力系统，其特征在于：还包括发动机预热装置，所述储能电池（5）与发动机预热装置电连接，所述发动机预热装置的输出端与内燃机（3）连通。

8.根据权利要求1所述的一种基于甲醇燃料的动力系统，其特征在于：所述发动机预热装置包括预热器主电机、柱塞油泵、助燃风扇和雾化器，所述柱塞油泵与甲醇燃料罐（1）连通。

9.根据权利要求1所述的一种基于甲醇燃料的动力系统，其特征在于：还包括热交换装置，所述内燃机（3）通过热交换装置与储能电池（5）相连。

技术总结
本发明涉及动力系统技术领域，且公开了一种基于甲醇燃料的动力系统，包括甲醇燃料罐、甲醇裂解器、内燃机、电机组、储能电池和驱动电机其中：所述甲醇燃料罐用于存放甲醇，所述甲醇燃料罐的输出端与甲醇裂解器和内燃机连通；所述内燃机的进气端和排气端均与甲醇裂解器的输出端与输入端连通，所述内燃机与电机组传动连接；所述电机组与储能电池电连接，所述电机组与驱动电机电连接。该基于甲醇燃料的动力系统，具备提高动力系统效率、整体效率的提高，直接导致燃料成本下降、解决甲醇低温冷启动困难的问题等优点，解决了现有动力系统内燃机做功的热效率低下、机械传动效率低下、甲醇燃料低温冷启动困难等的问题。

技术研发人员：周华成,杨臻
受保护的技术使用者：湖北见合军融科技产业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6