[发明专利]废热回收系统控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及适于用于内燃(IC)发动机的热回收系统和方法的领域，所述内燃发动机可从IC发动机的废气回收热量。

背景技术

能量回收系统在本领域中是已知的，并且通常包括热交换系统，其中来自IC发动机的废气用于将工作流体从液体转换成蒸汽，其中蒸汽继而又驱动连接到发电机的涡轮。

然而，通常这种组合系统在捕获来自废气的废排放热的方面效率低，导致低于预期的能量转化率。

发明目的

本发明的目的是提供一种操作发动机的方法，该发动机包括一种提供了系统的总效率的提高的热回收系统。

本发明的另一个目的是克服或至少解决现有技术的缺点和缺陷。

结合描述本发明实施方式的附图，本发明的其它目的和优点将在下面的描述变得显而易见。

发明概述

根据本发明，尽管这不应视为以任何方式限制本发明，但提供了操作发动机的方法，该发动机包括热回收系统，具有：

·至少第一热交换器和第二热交换器；

·用于接收来自内燃机的排气输入的排气管道；

·配置为吸收热能的工作流体；

·集热回路，用于引导工作流体与第一和第二热交换器的管的外表面接触；

·其中工作流体首先引导到第二热交换器，然后引导到第一热交换器，第一热交换器定位在第二热交换器的上游(相对于排气流)；以及

·涡轮，其可操作地连接到所述集热回路，并且可操作地连接到发电机，

所述方法包括：

·测量工作流体的变量，所述工作流体配置成当离开第一热交换器时吸收热能；

·测量工作流体的变量，所述工作流体配置成当离开第二热交换器时吸收热能；

·至少部分地经由发动机热回收算法在电子控制模块内确定发动机操作变量、涡轮操作变量以及由发电机产生的对应于预定标准的能量的组合。

本发明的另一形式在于用于内燃机的废热回收系统，包括

至少第一热交换器和第二热交换器；

用于接收来自所述内燃机的废气流输入的排气管道；

配置为吸收热能的工作流体；

集热回路，其可操作地连接到所述第一热交换器和所述第二热交换器，以将热能从所述废气排出流传递到所述工作流体；

其中所述工作流体首先引导到所述第二热交换器，然后引导到所述第一热交换器，所述第一热交换器相对于所述废气流位于所述第二热交换器的上游；以及

可操作地连接到所述集热回路并可操作地连接到发电机的涡轮，

工作流体控制装置，其控制工作流体流入所述第二热交换器中；

工作流体控制阀，其可操作地连接到控制模块，所述控制模块能够响应于所述废热回收系统、内燃机或发电机的至少一个变量的变量来控制工作流体控制装置的操作。

术语“排气”和“废气”在本文中可互换使用，以指通过内燃机的操作产生的排气。

操作参数

优选地，发动机操作变量是：发动机施加的负载、发动机速度、进入发动机的空气质量流量、进入发动机的燃料流率、排气温度以及排气的氧气浓度。

优选地，工作流体的变量是至少两个：工作流体的压力和温度。

优选地，预定标准包括燃料经济性和由能量回收系统产生的能量的量。

优选地，发动机热回收算法包括发动机负载和速度以及至少在集热回路中的流体压力和温度的映射。

优选地，通过排气温度测量装置测量排气温度。

优选地，排气温度测量装置的位置包括至少一个从以下组中选择的位置：在第一热交换器和第二热交换器之前、在第一热交换器和第二热交换器之后以及在第一热交换器和第二热交换器之间。

优选地，该方法还包括通过流体控制装置可操作地控制排气在热量分配回路中流动的步骤。

优选地，排气控制装置是流量控制阀。

优选地，该方法还包括通过流体控制装置可操作地控制工作流体在集热回路中流动的步骤。

优选地，工作流体控制装置是流量控制阀。

本发明的另一方面包括用于废热回收系统的控制系统，该控制系统包括所述的方法。

本发明的另一方面是包括如上所述的控制系统的车辆。

附图简要说明

通过示例的方式，在下文中参照附图将对本发明的实施方式进行更全面地描述，其中：

图1示出了本发明的排气热回收装置处于串联构造的第一构造的示意图；