The invention discloses a Rankine cycle system for vehicle and its control method. Including the Rankine cycle system for vehicles: from waste gas discharged by the engine heat HT working fluid into the high temperature of the steam loop (HT). The vapor is condensed back to the liquid of the HT working fluid. Low temperature (LT) loop, which, when HT LT HT working fluid cooling working fluid in the loop, into LT working fluid steam temperature is improved, so as to generate electricity, and the steam is condensed to liquid working fluid HT. Engine coolant circulation auxiliary pipeline form circulating flow, which, after the engine coolant circulating in the engine is provided to the LT loop, the engine coolant heating LT working fluid and then returns to the engine.
【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2014年10月10日提交的韩国专利申请第10-2014-0136506号的优先权，通过引用将其全部内容结合于此。
本专利技术的示例性实施方式涉及车辆用的朗肯循环系统；并且，具体地，涉及具有由高温泵和低温泵分开的双流体循环回路的车辆用的朗肯循环系统，以及控制该系统的方法。
技术介绍
通常，应用于车辆的废热回收系统通常是指从发动机排放出的废气回收能量的技术。例如，这样的技术可以包括：通过使用涡轮发电机将废气的流动立即转换成旋转能来发电的技术，使用热电装置产生电能的技术，以及使用废气的热量产生蒸汽以使用蒸汽转动涡轮机的朗肯循环技术。朗肯循环技术在它们之中具有以下优点：从丢弃的废气中将能量回收到工作流体，且特别是可用于使用水作为工作流体的车辆的发动机冷却液。
技术实现思路
本专利技术的实施方式涉及具有双流体循环回路的车辆用的朗肯循环系统，其中，高温(HT)环路，在高温(HT)环路中，HT工作流体通过从发动机排出的废气的热量转变成蒸汽使得产生电力。蒸汽被冷凝回成HT工作流体的液态。低温(LT)环路，在低温环路中，当LT工作流体冷却HT环路中的HT工作流体时，转变成蒸汽的LT工作流体的温度被提高，使得产生电力，并且蒸汽被冷凝回成HT工作流体的液态。发动机冷却液循环辅助管线形成循环流，其中在发动机中循环的发动机冷却液被提供至LT回路之后，发动机冷却液加热...
【技术保护点】
一种具有双流体循环回路的车辆用的朗肯循环系统，包括：发动机；高温(HT)环路，形成流，在所述流中，高温工作流体通过从所述发动机排出的废气的热量从液态转换成蒸汽，以产生电力，并且所述蒸汽被冷凝回所述高温工作流体的液态；低温(LT)环路，形成流，在所述流中，当低温工作流体冷却所述高温环路中的所述高温工作流体时，从液态转换成蒸汽的所述低温工作流体的温度被提高，以产生电力，并且所述蒸汽被冷凝回所述低温工作流体的液态；以及发动机冷却液循环辅助管线，形成循环流，在所述循环流中，在所述发动机中循环的发动机冷却液被供应至所述低温环路之后，所述发动机冷却液加热所述低温工作流体并且然后返回至所述发动机。
【技术特征摘要】
2014.10.10 KR 10-2014-01365061.一种具有双流体循环回路的车辆用的朗肯循环系统，包括：
发动机；
高温(HT)环路，形成流，在所述流中，高温工作流体通过从
所述发动机排出的废气的热量从液态转换成蒸汽，以产生电力，并
且所述蒸汽被冷凝回所述高温工作流体的液态；
低温(LT)环路，形成流，在所述流中，当低温工作流体冷却
所述高温环路中的所述高温工作流体时，从液态转换成蒸汽的所述
低温工作流体的温度被提高，以产生电力，并且所述蒸汽被冷凝回
所述低温工作流体的液态；以及
发动机冷却液循环辅助管线，形成循环流，在所述循环流中，
在所述发动机中循环的发动机冷却液被供应至所述低温环路之后，
所述发动机冷却液加热所述低温工作流体并且然后返回至所述发动
机。
2.根据权利要求1所述的朗肯循环系统，其中：
所述高温环路包括：
高温流体供应管线，连接至主排气管线，所述废气通过所
述主排气管线流动，使得所述高温工作流体在所述高温流体供
应管线中从液体转换成所述蒸汽；
高温膨胀器，用于使用从所述高温流体供应管线排出的所
述蒸汽产生旋转动力；以及
高温流体返回管线，其中，穿过所述高温膨胀器的所述蒸
汽变成将被供应至所述高温流体供应管线的液体；
所述低温环路包括：
低温流体供应管线，连接至所述发动机冷却液循环辅助管
线，所述发动机冷却液通过所述发动机冷却液循环辅助管线流
动，使得所述低温工作流体在所述低温流体供应管线中从液体
转变成所述蒸汽；
低温膨胀器，用于使用从所述低温流体供应管线排出的所
述蒸汽产生旋转动力；以及
低温流体返回管线，其中，穿过所述低温膨胀器的所述蒸
汽变成将被供应至所述低温流体供应管线的液体；并且
所述发动机冷却液循环辅助管线包括：
发动机冷却液抽出管线，所述发动机冷却液通过所述发动
机冷却液抽出管线从所述发动机排出；
发动机冷却液直接返回管线，所述发动机冷却液通过所述
发动机冷却液直接返回管线直接返回至所述发动机；以及
发动机冷却液间接返回管线，从所述发动机冷却液直接返
回管线分支出，以形成一路径，所述发动机冷却液抽出管线中
的所述发动机冷却液通过所述路径经由发动机散热器返回至
所述发动机。
3.根据权利要求2所述的朗肯循环系统，其中，由所述高温膨胀器和
所述低温膨胀器中的至少一个的旋转动力产生的电力被供应至车辆
电池或者车辆电力装置。
4.根据权利要求2所述的朗肯循环系统，其中，所述发动机冷却液直
接返回管线和所述发动机冷却液间接返回管线设置有散热器旁通
阀。
5.根据权利要求2所述的朗肯循环系统，其中：
所述高温环路进一步包括：
高温锅炉和高温过热器，它们安装在所述高温流体供应管
线上，以及
高温冷凝器、高温泵、高温电子膨胀阀和高温流体贮存器，
它们安装在所述高温流体返回管线上；
所述低温环路进一步包括：
低温锅炉和低温过热器，它们安装在所述低温流体供应管
线上，以及
低温换热器、低温冷凝器、低温泵、低温电子膨胀阀和低
温流体贮存器，它们安装在所述低温流体返回管线上；并且
所述高温冷凝器连接至所述低温流体供应管线，并且所述低温
换热器连接至所述低温流体供应管线。
6.根据权利要求5所述的朗肯循环系统，进一步包括：
催化转化器，安装在所述主排气管线上；
消音器，安装在所述主排气管线上；
分支排气管线，从所述主排气管线的第一部分分支出，所述分
支排气管线将所述催化转化器连接至所述消音器；
排气旁通阀，安装在所述分支排气管线上，
其中，所述高温锅炉安装在所述主排气管线的所述第一部分
中，并且所述高温过热器安装在所述主排气管线的第二部分中，所
述第二部分将所述发动机连接至所述催化转化器。
7.根据权利要求2所述的朗肯循环系统，其中，
所述高温环路进一步包括高温流体旁通管线和高温流体安全
管线，它们均从所述高温流体供应管线分支地连接至所述高温流体
返回管线，而不穿过所述高温膨胀器；并且
所述高温流体旁通管线设置有第一孔口和第一旁通阀，并且所
述高温流体安全管线设置有第一安全阀和第二孔口。
8.根据权利要求2所述的朗肯循环系统，其中，
所述低温环路进一步包括低温流体旁通管线和低温流体安全
管线，它们均从所述低温流体供应管线分支地连接至所述低温流体
返回管线，而不穿过所述低温膨胀器；并且
所述低温流体旁通管线设置有第三孔口和第二旁通阀，并且所
述低温流体安全管线设置有第二安全阀和第四孔口。
9.根据权利要求1所述的朗肯循环系统，其中，由被配置为输出脉宽
调制(PWM)占空比的朗肯控制器以比例积分微分(PID)方式控
制所述高温环路和所述低温环路，并且所述朗肯控制器包括：错误
校验块，被配置为校验所述高温环路、所述发动机或者所述低温环
路的错误；高温泵控制块，被配置为配置所述高温环路以控制用于
循环所述高温工作流体的高温泵的转速；以及低温泵控制块，被配
置为配置所述低温环路以控制用于循环所述低温工作流体的低温泵
的转速。
10.根据权利要求9所述的朗肯循环系统，其中，所述朗肯控制器进一
步包括：高温泵比例积分微分增强控...
【专利技术属性】
技术研发人员：朴东远，崔京旭，李寄衡，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，汉阳大学校ERICA产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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