[发明专利]一种基于相变储热的智能车载发动机余热利用系统

说明书

本发明公开了一种基于相变储热的智能车载发动机余热利用系统，包括车载端子系统及移动端子系统，车载端子系统由发动机冷却水箱、相变储热单元、送风末端、泵、三通阀、喷射器、温度传感器、保温材料、处理器及信号发射接收器；移动端子系统由移动设备及应用软件组成。在冬季夜晚机动车停止工作后，车载端子系统自动立即运行于储热模式，通过循环将冷却水箱中的余热储存至相变储热单元内。在冬季早晨机动车开始工作前，选取余热利用方案，并通过移动设备将指令发送给车载端子系统，使其运行于发动机预热、驾驶室供暖及车窗除霜3种模式的一种或几种。本发明实现了发动机余热的高效利用，减少了化石能源消耗与污染物排放，实现了节能环保的目的。

技术领域

本发明属于储能技术领域，特别涉及一种基于相变储热的智能车载发动机余热利用系统。

背景技术

由于机动车保有量持续增加以及国民经济发展对于能源需求的快速增长，针对机动车的节能技术越来越受到关注。目前，虽然电动车在很多城市出现，但是相对于燃油车来说，仍然只占极小比例。燃油车内一切动力、电力的提供最终都来源于内燃式发动机。燃油在气缸中发生燃烧并推动活塞做功，同时释放出了大量的热，而该部分热会通过冷却水箱和风冷器最终释放到环境当中以保证发动机不会过热失效。另一方面，在我国北方地区的冬季清晨温度较低时，经常发生燃油车由于过冷而发动不易启动的情况，有时甚至为了避免该情况出现，用户需要在夜晚专门找环境温度较高的特殊环境停放车辆。同时，驾驶室过冷和车窗结霜问题也会给用户使用带来极大使用不便，需要通过车载空调进行解决，但又会额外消耗燃油。结合上述情况不难发现，一方面燃油车普遍存在发动机余热浪费的情况，另一方面用户对于热量的需求又不得不消耗额外的燃油，既增加了开支又增加了污染物排放，从经济性和环境性的角度都存在极大不合理。

发明内容

对于上述问题，通过车载的相变储能系统将发动机余热及时储存，以便在次日清晨进行发动机预热、驾驶室供暖以及车窗除霜等用途，可是说是一种行之有效的解决方案。尤其采用相变储热可以保证储热单元体积紧凑、换热高效，不会对有限的车辆空间造成浪费，具有极高的可行性。另外，借助移动设备及应用软件，可以实现对该过程的远程智能操控，从而进一步提升了用户的使用感受。特别地，对于大型工程机械车辆等特殊行业机动车，因其具有余热量大(内燃机功率大)、工作周期稳定(日间运行夜间停止)、舒适性低(相对于家用机动车)等显著特点，故尤其适用于上述解决方案。

有鉴于此，本发明提供了一种基于相变储热的智能车载发动机余热利用系统，以解决燃油车发动机余热利用问题，克服上述现有技术的缺点，用于实现在冬季车辆停止工作后收集发动机水箱余热进行次日发动机预热、驾驶室供暖及车窗除霜等功能及相关智能远程操控。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于相变储热的智能车载发动机余热利用系统，包括车载端子系统1和移动端子系统2，所述车载端子系统1包括发动机冷却水箱3、相变储热单元4和送风末端5，发动机冷却水箱3的循环工质出口管路连接三通阀一7的a端口，三通阀一7的c端口连接相变储热单元4的循环工质入口管路，相变储热单元4的循环工质出口管路连接三通阀二8的c端口，三通阀二8的a端口连接发动机冷却水箱3的循环工质入口管路，且三通阀二8ac通路上串联有泵6；送风末端5的循环工质出口管路连接三通阀一7的b端口，送风末端5的循环工质入口管路接三通阀三9的b端口，三通阀三9的a端口连接三通阀二8的b端口，三通阀三9的c端口连接喷射器10。

所述相变储热单元4外部设置保温材料13。

所述车载端子系统1还包括设置在发动机冷却水箱3中的温度传感器一11、设置在相变储热单元4中的温度传感器二12以及用于采集驾驶室温度的温度传感器三14，所述温度传感器一11、温度传感器二12和温度传感器三14接处理器15，由处理器15对所采集的数据进行处理。