用于废热回收系统中的膨胀器的旋转速度控制方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于控制与车辆(1)的动力系(3)相关联的废热回收系统(10)的方法，该动力系(3)包括内燃机(2)和连接到内燃机(2)的变速箱(4)。废热回收系统(10)包括：工作流体回路(12)；蒸发器(14)；膨胀器(16)；冷凝器(18)；用于工作流体(WF)的储存器(20)；和用于将工作流体(WF)泵送通过回路(12)的泵(22)，其中，蒸发器(14)布置成用于工作流体(WF)和至少一个热源(24)之间的热交换，其中，废热回收系统(10)还包括布置成连接到冷凝器(18)的冷却回路(26)，并且其中，膨胀器(16)机械地耦合到动力系(3)。该方法包括以下步骤：确定(s101)膨胀器(16)上游的工作流体(WF)的压力(P)和温度(T)；基于所确定的压力(P)和温度(T)，控制(s102)膨胀器(16)的旋转速度。本发明专利技术还涉及废热回收系统(10)、包括这种系统(10)的车辆(1)、计算机程序(Pr)和计算机程序制品。

Control Method and System of Rotating Speed of Expander Used in Waste Heat Recovery System

The invention relates to a method for controlling a waste heat recovery system (10) associated with a power system (3) of a vehicle (1), which comprises an internal combustion engine (2) and a gearbox (4) connected to an internal combustion engine (2). Waste heat recovery system (10) includes: workflow loop (12); evaporator (14); expander (16); condenser (18); storage (20) for workflow fluid (WF); and pump (22) for pumping workflow fluid (WF) through loop (12), where evaporator (14) is arranged for heat exchange between workflow fluid (WF) and at least one heat source (24), including waste heat recovery system (10). A cooling circuit (26) connected to the condenser (18) is arranged, and the expander (16) is mechanically coupled to the power system (3). The method comprises the following steps: determining the pressure (P) and temperature (T) of the working fluid (WF) upstream of (s101) expander (16); controlling the rotation speed of (s102) expander (16) based on the determined pressure (P) and temperature (T). The invention also relates to a waste heat recovery system (10), a vehicle (1), a computer program (Pr) and a computer program product including the system (10).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于废热回收系统中的膨胀器的旋转速度控制方法和系统
本专利技术涉及根据所附权利要求所述的用于控制废热回收系统的方法、废热回收系统、包括这种废热回收系统的车辆、计算机程序和计算机程序制品。
技术介绍
如今，汽车制造商正在努力提高发动机效率和降低燃料消耗。对于重型车辆(诸如卡车和公共汽车)制造商而言，这尤其是一个问题。在具有内燃机的车辆中，来自燃料的一些能量通过排气管道和发动机冷却系统作为热量消散。通过使用废热回收系统，一些消散的热量可以替代地用于产生机械功。机械功可以例如传递到动力系并因此用于驱动车辆。以该方式可以提高发动机效率和燃料消耗。废热回收系统通常基于朗肯循环，也因此包括工作流体、用于使回路中的工作流体循环的泵、至少一个蒸发器、膨胀装置和至少一个冷凝器。工作流体合适地在液体状态中开始。泵对工作流体加压，所述工作流体被泵送通过蒸发器。工作流体被热源(例如废气、冷却流体)加热引导通过蒸发器，并且工作流体从而蒸发。随后蒸汽在膨胀装置中膨胀。借助于膨胀装置，回收的热量被转换成机械功。然后蒸汽在冷凝器中被冷却，使得工作流体恢复到其初始液体状态。因此，冷凝器通常连接到冷却回路，所述冷却回路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制与车辆(1)的动力系(3)相关联的废热回收系统(10)的方法，所述动力系(3)包括内燃机(2)和连接到内燃机(2)的变速箱(4)，所述废热回收系统(10)包括：工作流体回路(12)；蒸发器(14)；膨胀器(16)；冷凝器(18)；用于工作流体(WF)的储存器(20)；和布置为将工作流体(WF)泵送通过回路(12)的泵(22)，其中，蒸发器(14)布置成用于工作流体(WF)和至少一个热源(24)之间的热交换，其中，所述废热回收系统(10)还包括布置成连接到冷凝器(18)的冷却回路(26)，并且其中，膨胀器(16)机械地耦合到动力系(3)，其特征在于以下步骤：‑确定(s101)膨胀...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.12 SE 1651039-81.一种用于控制与车辆(1)的动力系(3)相关联的废热回收系统(10)的方法，所述动力系(3)包括内燃机(2)和连接到内燃机(2)的变速箱(4)，所述废热回收系统(10)包括：工作流体回路(12)；蒸发器(14)；膨胀器(16)；冷凝器(18)；用于工作流体(WF)的储存器(20)；和布置为将工作流体(WF)泵送通过回路(12)的泵(22)，其中，蒸发器(14)布置成用于工作流体(WF)和至少一个热源(24)之间的热交换，其中，所述废热回收系统(10)还包括布置成连接到冷凝器(18)的冷却回路(26)，并且其中，膨胀器(16)机械地耦合到动力系(3)，其特征在于以下步骤：-确定(s101)膨胀器(16)上游的工作流体(WF)的压力(P)和温度(T)；-基于所确定的压力(P)和温度(T)，控制(s102)膨胀器(16)的旋转速度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于压力(P)与预定的最大压力(Pmax)之间的比较，以及温度(T)和工作流体(WF)的沸点(BP)之间的差值(ΔT)与预定的最小温度差值(ΔTmin)之间的比较，控制膨胀器(16)的旋转速度。3.根据权利要求2所述的方法，其中，如果存在压力(P)将超过预定的最大压力(Pmax)和/或温度(T)和工作流体(WF)的沸点(BP)之间的差值(ΔT)将变得小于预定的最小温度差值(ΔTmin)的风险，则增加膨胀器(16)的旋转速度。4.根据权利要求3所述的方法，其中，基于对内燃机(2)上的高负荷的预测，确定所述风险。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过控制所述变速箱(4)并由此所述动力系(3)的速度，控制所述膨胀器(16)的旋转速度。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于内燃机效率、膨胀器效率和/或变速箱效率，控制膨胀器(16)的旋转速度。7.一种与车辆(1)的动力系(3)相关联的废热回收系统，所述动力系(3)包括内燃机(2)和连接到内燃机(2)的变速箱(4)，所述废热回收系统(10)包括：工作流体回路(12)；蒸发器(14)；膨胀器(16)；冷凝器(18)；用于工作流体(WF)的储存器(20)；和布置成将工作流体(WF)泵送通过回路(12)的泵(22)，其中，蒸发器(14)布置成用于工作流体(WF)和至少一个热源(24)之间的热交换，并且其中，废热回收系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·约翰逊，E·霍克戴尔，T·蒂姆伦，
申请(专利权)人：斯堪尼亚商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE