汽车发动机废热回收空调控制方法技术

本发明专利技术涉及汽车发动机废热回收应用领域，公开了一种汽车发动机废热回收空调控制方法，包括以下步骤：步骤一：开启汽车发动机废热回收空调控制系统，温度传感器采集到车厢系统中各温度采集点的温度值，并传送给可编程控制器；步骤二：可编程控制器将温度数据传输给主控制器，主控制器接收温度数据信息后，结合模糊控制算法进行分析计算，并将控制信号发送给可编程控制器；步骤三：可编程控制器根据控制信号控制终端执行构件工作；步骤四：当车厢当前温度值与车厢设定温度值相等时，汽车发动机废热回收空调控制系统停止工作。本发明专利技术利用汽车发动机尾气和发动机冷却水的废热实现空调制冷制热，提高汽车废热回收效率，节约能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车废热回收应用
，特别涉及一种。
技术介绍
自20世纪70年代世界性的能源危机发生以来，能源问题受到世界各国普遍重视，各经济大国都致力抢占能源市场同时，对节能技术的重视程度也大大加强。随着人们生活水平的提高，汽车保有量越来越大，汽车能源消耗在总能源消耗中所占的比例越来越高，汽车节能问题越来越受到各国关注。节能已经成为当今世界汽车工业发展的主题之一。汽车消耗的能源主要是石油燃料，而我国是一个石油存储量相对欠缺的国家，目前已成为世界第二大石油进口国。随着我国汽车工业的迅速发展，提高汽车燃料有效利用率和减少环境污染在我国具有更重要的战略意义。调查研究表明，在汽车的行驶过程中，燃油燃烧总热量的60%_75%以废热形式排出了车外，主要是两部分，一部分被汽车以发动机高温尾气的形式排出；另一部分被发动机冷却液带走。当然还少部分消耗在汽车零部件工作的摩擦中，针对这两个主要部分的废热，当前学术界针对废热的利用有多种回收途径，可以回收废热实现车厢热水系统供应，可以实现车厢卫生净化装置水来源，近年更有太原理工大学学者鲍亮亮提出利用汽车尾气实现温差发电，但由于所需要的热电材料的特殊性要求，成本考虑，以及电能转化方面的要求难以在运动的车辆上实现，有部分实现障碍。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种，利用发动机尾气和发动机冷却水的热能回收，实现汽车箱体的制冷与供暖功能，提高热能回收利用效率。本专利技术具体技术方案如下；—种包括如下步骤:步骤一:开启汽车发动机废热回收空调控制系统，温度传感器采集到车厢系统中各温度采集点的温度值，并传送给可编程控制器；步骤二:可编程控制器将温度数据传输给主控制器，主控制器接收温度数据信息后，结合模糊控制算法进行分析计算，并将控制信号发送给可编程控制器；步骤三:可编程控制器根据控制信号控制终端执行构件工作；步骤四:当车厢当前温度值与车厢设定温度值相等时，汽车发动机废热回收空调控制系统停止工作。主控制器与可编程控制器相互连接，蓄热管路、换热管路以及散热管路中均分布有若干温度传感器，温度传感器将信号传送给可编程控制器。同时，由可编程控制器控制各回路中不同的控制阀开启或关闭，控制风机的转速，以及各水栗的流速。从而最终对应不同的需求，控制车内的温度。进一步的，步骤三所述的终端执行构件包括蓄热管路、换热管路以及散热管路中的阀门、水栗、单向阀和风机。整个空调控制装置有多条回路，分别对应着不同的阀门和水栗的控制，若对车厢温度变化做出全系统同时调控，必将引发不同模块之间的耦合效应，为避免这样效应的发生，我们将整个系统看成三个独立控制回路，即蓄热管路、换热管路以及散热管路，每个控制回路有独立的输入和输出量，通过不同的控制阀相互配合，从而将复杂的控制回路由三个独立循环合并实现。进一步的，所述模糊控制算法为:当车厢当前温度值与车厢设定温度值误差较大时，可编程控制器控制风机转速加快，水栗转速加快，提高温度变化率；当车厢当前温度值与车厢设定温度值误差值逐渐减小时，可编程控制器控制温度变化率也随之减小，即此时的风机转速下降，水栗转速下降。进一步的，步骤二还包括以下步骤:当车厢当前温度值小于车厢设定温度值，则启动采暖模式；主控制器发出指令，进入采暖模式;并确定温度误差与变化率;进行温度数值模糊控制处理；可编程控制器输出阀门、水栗、风机控制指令。进一步的，步骤二还包括以下步骤:当车厢当前温度值大于车厢设定温度值，则启动制冷模式；主控制器发出指令，进入制冷模式;并确定温度误差与变化率;进行温度数值模糊控制处理；可编程控制器输出阀门、水栗、风机控制指令。进一步的，采暖模式还包括如下步骤:可编程控制器控制第一阀门、第四阀门、第一制热阀门和第二制热阀门开启，第五阀门或/和第六阀门开启，第十阀门开启，第二阀门、第三阀门、第七阀门关闭，并控制第一水栗或/和第四水栗调整流速。进一步的，制冷模式还包括如下步骤:可编程控制器控制第一阀门、第四阀门、第五阀门、第七阀门、第八阀门开启，第十阀门开启，第二阀门、第三阀门关闭，并控制第一水栗、第二水栗、第三水栗、第四水栗、第五水栗调整流速。进一步的，所述散热管路包括分布式散热器，且分布式散热器连接蓄热器或蓄冷器。分布式散热器的连接受到可编程控制器的指令控制，连接蓄热器时，可以对车内环境制热，连接蓄冷器时，可以对车内环境制冷，同时，分布式散热器的位置与风机相对应，通过控制风机风量大小，可以调控分布式散热器的散热效率。散热管路中还设置有一个第四水栗，用于促进散热管路内液态水的循环，同时可以通过控制流速来调节分布式散热器的热量发散。进一步的，蓄热器与溴化锂制冷机连接，并形成回路；溴化锂制冷机与蓄冷器连接，并形成回路;溴化锂制冷机组还设置有一固态冷却器。溴化锂制冷机利用溴化锂溶液的吸湿性，以水为制冷剂，溴化锂为吸收剂，蓄热器中的热量作为溴化锂制冷机的动力，用以加热溴化锂溶液，从而冷却溴化锂制冷机与蓄冷器中的循环冷却水，经制冷的循环冷却水输送到蓄冷器中进行储存，配合风机的作用，用来给车厢空调制冷。蓄热器与溴化锂制冷机之间设置有第二水栗，蓄冷器与溴化锂制冷机之间设置有第三水栗，用于促进各管道内液态水的循环，同时可以通过控制流速来调节各节点温度。换热管路还包括固态冷却器，固态冷却器与溴化锂制冷机连接并形成回路，在该回路中设置有一个第五水栗，用以控制进入固态冷却器的流量。固态冷却器用于提高溴化锂制冷机的冷却效率，并适应汽车的颠簸状态。进一步的，蓄热管路包括水水换热器与蓄热器连接并形成的回路，烟气换热器通过烟气控制阀连接在水水换热器与蓄热器之间的管路中。高温的发动机冷却水进入水水换热器后，热量以高温液体的形式被水水换热器储存起来;冷却水降温后继续循环冷却发动机，水水换热器中的热水热量接下来通过第一水栗进行流速控制，进一步与蓄热器进行热量交换，将热量存储到蓄热器中。另外，汽车在正常运行时，发动机排出尾气的温度可达到500°C_600°C，高温的尾气通入烟气换热器中，尾气由气态转化为液态的过程，会向烟气换热器的收集溶液(液态水)中释放大量的热，这些热量被烟气换热器以高温溶液的形式收集起来，再输送到蓄热器中存储。本专利技术具有以下有益效果:1、利用汽车发动机尾气和发动机冷却水的废热实现空调制冷制热，提高汽车废热回收效率，节约能源；2、利用水作为热量回收和传输机制的媒介，也是用水作为我们溴化锂制冷机组热量传输的载体。在热量收集、传输装置方面稳定性、可控性好，且不会产生有害气体；3、可以有效解决夏季或冬季乘客二次上车烦恼，实时有效控制温度，对汽车性能无影响；4、整个空调控制系统有多条回路，结构清晰紧凑，每个控制回路有独立的输入和输出量，各回路之间不会发生耦合效应。【附图说明】图1为本专利技术实施例控制流程图；图2为本专利技术实施例控制模块示意图；图3为本专利技术实施例整体结构示意图；当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车发动机废热回收空调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：开启汽车发动机废热回收空调控制系统，温度传感器采集到车厢系统中各温度采集点的温度值，并传送给可编程控制器(9)；步骤二：可编程控制器(9)将温度数据传输给主控制器(8)，主控制器(8)接收温度数据信息后，结合模糊控制算法进行分析计算，并将控制信号发送给可编程控制器(9)；步骤三：可编程控制器根据控制信号控制终端执行构件工作；步骤四：当车厢当前温度值(T0)与车厢设定温度值(T1)相等时，汽车发动机废热回收空调控制系统停止工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李同强，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33