一种可用于油电混合动力汽车的余热回收装置制造方法及图纸

技术编号：17774422 阅读：135 留言：0更新日期：2018-04-22 01:56

一种可用于油电混合动力汽车的余热回收装置，属于余热回收技术领域。高温尾气排出内燃机后，经排气管路进入蒸发器，将热量传递给液态有机工质，变为高温高压气态有机工质。通过采集控制单元对电磁阀的控制，使高温高压气态有机工质流入自由活塞膨胀机，膨胀做功，推动活塞往复运动。高温高压气态有机工质在自由活塞膨胀机内做功后变为低温低压的有机工质排出自由活塞膨胀机，流经冷凝器，冷凝为液态有机工质，流回储液罐。自由活塞膨胀机中的活塞往复运动过程中，带动永磁式圆筒直线发电机动子做切割磁感线运动产生电能，用于给油电混合动力汽车蓄电池充电，再次用于动力输出。本发明专利技术能高效回收尾气余热给蓄电池充电，降低环境污染和充电费用。

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【技术实现步骤摘要】
一种可用于油电混合动力汽车的余热回收装置
本专利技术涉及一种可用于油电混合动力汽车的余热回收装置，具体涉及内燃机节能减排领域，可将油电混合动力汽车的内燃机排气余热能高效回收，再次转化为电能用于动力输出。
技术介绍
汽车尾气对大气环境造成的污染日益严重，成为大气环境污染中最为棘手和亟待解决的问题之一。发展和推广使用新能源汽车是实现我国能源战略安全和保持汽车工业可持续发展的必然趋势，混合动力汽车凭借其优越的性能和良好的产业基础收到了广大汽车商的青睐。但是油电混合动力汽车依然存在一些问题，如：当内燃机单独工作时，燃油利用率较低,从车用内燃机的能量平衡来看，只有30％-45％(柴油机)或20％-30％(汽油机)的燃料燃烧总热量用于动力输出，摩擦损失和机械损失大约为燃料燃烧总热量的10％，其余的能量主要通过冷却介质和高温尾气被排放到大气当中，造成严重的能源浪费；当动力来源是大功率电池，行驶里程较长时，需要预先给蓄电池长时间充电，造成高昂的充电费用等。因此将混合动力汽车内燃机排气余热能高效回收，用于给蓄电池充电，可以有效地提高内燃机总能效率、降低燃油消耗量，同时降低环境污染，解决高昂充电费用等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，提出一种可用于油电混合动力汽车的节能减排装置。该装置包括动力输出系统、有机朗肯循环余热回收系统、蓄电池充电系统以及采集控制系统。当混合动力汽车内燃机工作时，高温尾气经排气管路进入有机朗肯循环余热回收系统中的蒸发器，在蒸发器内将高温尾气所携带的热量传递给液态有机工质，使其变为高温高压气态有机工质，进入自由活塞膨胀机。高温高压气态...
一种可用于油电混合动力汽车的余热回收装置

【技术保护点】
一种可用于油电混合动力汽车的余热回收装置，其特征在于：该装置主要包括内燃机排气余热回收系统、蓄能充电系统、动力输出系统、采集控制系统；上述的内燃机排气余热回收系统，包括内燃机(2)、蒸发器(32)、分流器(21)、第一三通阀(33)、第二三通阀(38)、自由活塞膨胀机(42)、冷凝器(20)、储液罐(15)、第一电动阀(14)、工质过滤器(13)、工质泵(12)以及连接的管路；上述蓄能充电系统，包括自由活塞膨胀机(42)、永磁式圆筒直线发电机(41)、整流器(24)、开关继电器(23)、充电器(6)、蓄电池(10)以及连接电路；上述动力输出系统，包括驱动桥(5)、第一变速箱(3)、第二变速箱(7)、内燃机(2)、油箱(1)、变压器(9)、蓄电池(10)以及相应的传动轴；上述采集控制系统，包括第一温度传感器(11)、第二温度传感器(17)、第三温度传感器(18)、第四温度传感器(31)、第五温度传感器(36)、第六温度传感器(40)、第一压力传感器(16)、第二压力传感器(30)、第三压力传感器(35)、第四压力传感器(37)、采集模块(25)、电子控制单元(22)、电池管理器(43)、...

【技术特征摘要】
1.一种可用于油电混合动力汽车的余热回收装置，其特征在于：该装置主要包括内燃机排气余热回收系统、蓄能充电系统、动力输出系统、采集控制系统；上述的内燃机排气余热回收系统，包括内燃机(2)、蒸发器(32)、分流器(21)、第一三通阀(33)、第二三通阀(38)、自由活塞膨胀机(42)、冷凝器(20)、储液罐(15)、第一电动阀(14)、工质过滤器(13)、工质泵(12)以及连接的管路；上述蓄能充电系统，包括自由活塞膨胀机(42)、永磁式圆筒直线发电机(41)、整流器(24)、开关继电器(23)、充电器(6)、蓄电池(10)以及连接电路；上述动力输出系统，包括驱动桥(5)、第一变速箱(3)、第二变速箱(7)、内燃机(2)、油箱(1)、变压器(9)、蓄电池(10)以及相应的传动轴；上述采集控制系统，包括第一温度传感器(11)、第二温度传感器(17)、第三温度传感器(18)、第四温度传感器(31)、第五温度传感器(36)、第六温度传感器(40)、第一压力传感器(16)、第二压力传感器(30)、第三压力传感器(35)、第四压力传感器(37)、采集模块(25)、电子控制单元(22)、电池管理器(43)、内燃机转速传感器(44)、第一电动阀(14)、第二电动阀(19)、第一电磁阀(26)、第二电磁阀(27)、第三电磁阀(28)、第四电磁阀(29)、开关继电器(23)以及相应的连接线路。内燃机排气余热回收系统连接关系包括以下：内燃机(2)高温尾气经过排气管路进入蒸发器(32)，在蒸发器(32)内高温尾气将热量传递给有机工质，使液态有机工质变为高温高压气态有机工质；蒸发器(32)、分流器(21)、自由活塞膨胀机(42)、冷凝器(20)、第一电动阀(14)、工质过滤器(13)、工质泵(12)依次相连，上述连接为管路连接；同时储液罐(15)依次经过第一电动阀(14)、工质过滤器(13)、工质泵(12)、蒸发器(32)、分流器(21)、自由活塞膨胀机(42)、冷凝器(20)相连接，冷凝器(20)再与储液罐(15)连接形成一循环管路；其中分流器(21)、自由活塞膨胀机(42)、冷凝器(20)的连接如下：管路经分流器(21)后分为两个分支管路，分流器(21)的两分支管路分别与第二电磁阀(27)、第三电磁阀(28)连接，第二电磁阀(27)经由第二三通阀(38)、第二工质质量流量计(39)与自由活塞膨胀机(42)B气口连接；同时第二三通阀(38)还经由第一电磁阀(26)与冷凝器(20)连接；第三电磁阀(28)经由第一三通阀(33)、第一工质质量流量计(34)与自由活塞膨胀机(42)A气口连接；同时第一三通阀(33)还经由第四电磁阀(29)与冷凝器(20)连接；蓄能充电系统各部件的连接关系包括：永磁式圆筒直线发电机(41)的动子通过连杆与自由活塞膨胀机(42)中的活塞杆固定连接，永磁式圆筒直线发电机(41)定子经整流器(24)、开关继电器(23)、充电器(6)与蓄电池(10)连接，上述连接为电路连接；动力输出系统各部件的连接关系包括：蓄电池(10)、变压器(9)、电动机(8)、第二变速箱(7)、驱动桥(5)、车轮(4)依次相连，为一条电能动力输出路线；油箱(1)、内燃机(2)、第一变速箱(3)、驱动桥(5)、车轮(4)依次相连，为另一条燃油动力输出路线；采集控制系统各部件的连接关系：第一温度温度传感器(11)一端设置在内燃机(2)与蒸发器(32)连接的排气管路上，另一端与采集模块(25)相连；第二温度温度传感器(17)一端设置在冷凝器(20)与储液罐(15)连接的工质管路上，另一端与采集模块(25)相连；第三温度温度传感器(18)一端设置在冷凝器(20)进口处，另一端与采集模块(25)相连；第四温度温度传感器(31)一端设置在蒸发器(32)换热出口处，另一端与采集模块(25)相连；第五温度温度传感器(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：田亚明，张红光，杨富斌，侯孝臣，李健，赵蕊，李天琨，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11

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