CN102383903A - 包括内燃发动机和斯特林发动机的混合动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括内燃发动机和斯特林发动机的混合动力系统。具体地，一种用于处理内燃发动机的排气输送流的排气后处理系统，包括：催化转化器、流体回路和斯特林发动机。所述斯特林发动机被配置为将来自工作流体热交换器的热能转换成可转移到电动机/发电机以产生电功率的机械功率。所述斯特林发动机被配置为将来自所述电动机/发电机的机械功率转换成可转移到所述工作流体热交换器的热能。

Description

包括内燃发动机和斯特林发动机的混合动力系统
技术领域
本发明涉及包括内燃发动机的混合动力系统。
背景技术
本节中的描述仅提供与本发明记载相关的背景信息，可以不构成现有技术。
混合动力系统采用内燃发动机和其他非燃烧扭矩机来提供牵引扭矩以推动车辆。非燃烧扭矩机使用非燃料动力源，例如，高电压电池。一个动力系统操作策略包括操作仅使用非燃烧扭矩机来提供牵引扭矩的动力系统。这包括操作带关掉的内燃发动机的动力系统。这可以包括在动力系统正操作期间自动关掉内燃发动机。这可以包括操作带关掉的内燃发动机的混合动力系统，以及当非燃料动力源的可用功率小于阈值时仅启动内燃发动机。
内燃发动机产生热量和排气作为燃烧的副产品。已知的排气后处理装置包括催化材料，催化材料在高于周围的温度下与排气发生反应，以在惰性气体成分释放到大气中之前氧化或减少它们。由发动机产生的热量的一部分被转移到排气后处理装置，一部分则散失到空气中。已知排气后处理装置必须达到有效地催化、过滤器吸附、解吸或以其他方式处理排气成分的阈值温度。一个阈值温度是指点燃温度，其表明在排气后处理装置中发生的放热反应。已知发动机排气排放在排气后处理装置中点燃前更大。优选地，在启动内燃发动机以减少发动起排气排放后减少点燃排气后处理装置的时间。
已知的包括斯特林循环发动机的热力发动机是闭合循环再生装置，其通过使用温差周期性地压缩和膨胀固定数量的工作流体来将热量转换为机械功（mechanical work）。
发明内容
一种用于处理内燃发动机的排气输送流（feedstream）的排气后处理系统包括催化转化器、流体回路和斯特林发动机。流体回路包括工作流体热交换器，工作流体热交换器包括：与排气输送流流体接触的第一热传递表面，以及第二热传递表面。流体回路包含与第二热传递表面接触的工作流体。斯特林发动机是闭合循环再生热力发动机，其包括热侧、冷侧和输出构件。热侧被流体地连接到包含工作流体的流体回路并且输出构件被机械地联结到电动机/发电机。斯特林发动机被配置为将来自工作流体热交换器的热能转换成机械功率，机械功率可转移到电动机/发电机来产生电功率。斯特林发动机被配置为将来自电动机/发电机的机械功率转换成可转移到工作流体热交换器的热能。
本发明还提供了以下方案：
1. 一种用于处理内燃发动机的排气输送流的排气后处理系统，所述排气后处理系统包括：
催化转化器；
流体回路，所述流体回路包括工作流体热交换器，所述工作流体热交换器包括：与所述排气输送流流体接触的第一热传递表面，以及第二热传递表面，所述流体回路包含与所述第二热传递表面接触的工作流体；
斯特林发动机，所述斯特林发动机包括闭合循环再生热力发动机，所述闭合循环再生热力发动机包括热侧、冷侧和输出构件，所述热侧被流体地连接到包含所述工作流体的所述流体回路并且所述输出构件被机械地联结到电动机/发电机；
所述斯特林发动机被配置为将来自所述工作流体热交换器的热能转换成机械功率，所述机械功率可转移到所述电动机/发电机以产生电功率；以及
所述斯特林发动机被配置为将来自所述电动机/发电机的机械功率转换成热能，所述热能可转移到所述工作流体热交换器。
2. 根据方案1所述的排气后处理系统，其中，所述第一热传递表面与所述催化转化器上游的所述排气输送流流体接触。
3. 根据方案2所述的排气后处理系统，其还包括空气泵，所述空气泵被配置为将大气空气泵送到所述工作流体热交换器上游的所述排气输送流中。
4. 根据方案1所述的排气后处理系统，其中，所述斯特林发动机被配置为用作热泵以将来自所述电动机/发电机的机械功率转换成所述工作流体中的热能，所述热能可转移到所述工作流体热交换器。
5. 根据方案1所述的排气后处理系统，其还包括热连接到所述斯特林发动机的所述冷侧的第二热交换器。
6. 根据方案5所述的排气后处理系统，其还包括被流体地连接到所述第二热交换器的所述内燃发动机的冷却剂回路。
7. 根据方案1所述的排气后处理系统，其还包括被电连接到电功率总线的逆变器模块，所述逆变器模块被电连接到所述电动机/发电机装置。
8. 根据方案1所述的排气后处理系统，其还包括与置于所述第一热传递表面上的所述排气输送流流体接触的催化涂层。
9. 根据方案8所述的排气后处理系统，其中，所述工作流体热交换器包括板式热交换器。
10. 一种用于内燃发动机的排气后处理系统，所述排气后处理系统包括：
流体回路，所述流体回路包括工作流体热交换器，所述工作流体热交换器包括：与排气输送流流体接触的第一热传递表面，以及第二热传递表面，所述流体回路包含与所述第二热传递表面接触的工作流体；
斯特林发动机，所述斯特林发动机包括闭合循环再生热力发动机，所述闭合循环再生热力发动机包括热侧、冷侧和输出构件，所述热侧被流体地连接到包含所述工作流体的所述流体回路，所述冷侧被热联结到发动机冷却剂回路，并且所述输出构件被机械地联结到电动机/发电机；
所述斯特林发动机被配置为将来自所述工作流体热交换器的热能转换成机械功率，所述机械功率可转移到所述电动机/发电机以产生电功率；以及
所述斯特林发动机被配置为将来自所述电动机/发电机的机械功率转换成热能，所述热能经由所述工作流体热交换器可转移到排气后处理装置。
11. 根据方案10所述的排气后处理系统，其还包括置于所述工作流体热交换器的所述第一热传递表面上的催化涂层。
12. 一种用于在包括内燃发动机的混合动力系统中转移热能的系统，包括：
斯特林发动机，所述斯特林发动机包括闭合循环再生热力发动机，所述闭合循环再生热力发动机包括热侧、冷侧和输出构件，所述热侧被流体地连接到包含工作流体的流体回路，所述冷侧被热联结到冷却剂回路，以及所述输出构件被机械地联结到电动机/发电机，所述电动机/发电机被电连接到逆变器模块，所述逆变器模块被电连接到电功率总线；
所述流体回路包括工作流体热交换器，所述工作流体热交换器包括：被热连接到与所述混合动力系统相关联的可加热元件的第一热传递表面，以及与所述工作流体热接触的第二热传递表面；
所述斯特林发动机被配置为将从与所述混合动力系统相关联的所述可加热元件转移的热能转换成机械功率，所述机械功率可转移到所述电动机/发电机以产生电功率；以及
所述斯特林发动机被配置为将来自所述电动机/发电机的机械功率转换成热能，所述热能可转移到与所述混合动力系统相关联的所述可加热元件。
13. 根据方案12所述的系统，其中，所述流体回路还包括多个工作流体热交换器，所述多个工作流体热交换器的每一个包括第一热传递表面，所述第一热传递表面被热连接到与所述混合动力系统相关联的多个可加热元件中的一个。
14. 根据方案13所述的系统，其中，所述流体回路还包括多个流动控制阀，每一个流动控制阀被配置为控制所述工作流体到所述多个工作流体热交换器中的相应一个的流。
15. 根据方案12所述的系统，其中，所述可加热元件包括在催化转化器上游的排气输送流。
16. 根据方案12所述的系统，其还包括与置于所述第一热传递表面上的所述排气输送流流体接触的催化涂层。
17. 根据方案12所述的系统，其中，所述可加热元件包括变速器流体槽中包含的变速器流体。
18. 根据方案12所述的系统，其中，所述可加热元件包括发动油槽中包含的发动机油。
19. 根据方案12所述的系统，其中，所述可加热元件包括冷却剂储存器中包含的发动机冷却剂。
20. 根据方案12所述的系统，其中，所述可加热元件包括再循环的排气。
附图说明
现在将参考附图以示例方式描述一个或多个实施例，在所述附图中：
图1根据本发明公开示意性地示出包括控制系统、混合动力系统和传动系的车辆；
图2包括图2B，其根据本发明公开示意性地示出集成到排气后处理系统中的工作流体热交换器；
图3根据本发明公开示意性地示出工作流体回路，该工作流体回路包括通过入口和返回歧管流体地联结到斯特林发动机的多个入口和出口热交换流通路。
具体实施方式
现在参考附图，其中，仅出于图示特定实施例的目的而不是为了限制目的，图1示意性地示出车辆100，车辆100包括控制系统10、混合动力系统20和传动系60。说明书中，相同数字指示相同单元。混合动力系统20包括以下简称为发动机40的内燃发动机40，和机械地联结到混合变速器35的扭矩机30。
优选地，发动机40是通过燃烧过程将燃料转化成机械功率的多缸燃料喷射内燃发动机。发动机40配备了多个致动器和传感装置，用于监控操作并且提供燃料形成燃烧充量以生成响应于操作员扭矩请求的扭矩。在一个实施例中，发动机40被配置为用作火花点火发动机，其具有燃烧定时并且相关联的发动机扭矩通过提前或延缓火花点火定时来控制。替代地，发动机40被配置为用作压燃式发动机，其具有燃烧定时并且相关联的发动机扭矩通过提前或延缓燃料喷射事件的定时来控制。要理解，对应于发动机操作点的最佳燃料效率点，有优选的与发动机操作相关联的燃烧定时。在一个实施例中，最佳燃料效率点是指平均最佳扭矩（MBT）点。
高电压电池（HV Batt）25存储电势电能，并且经由逆变器（IM）27被电连接到扭矩机30以在其间转移电功率。要理解，高电压电池25是一种电能存储装置，其可以包括多个电池、超级电容器以及被配置为存储车载电能的其他装置。一个示例性高电压电池25包括多个锂离子电池。与高电压电池25相关联的参数状态包括由控制系统10监控的充电状态、温度、可用电压和可用电池电量。要理解，电池电量是就可被定期监控的参数而言的，例如，充电状态（SOC）或其他合适的参数。
优选地，扭矩机30包括被电连接到逆变器27的多相电动机/发电机。扭矩机30与逆变器27交互，以将来自高电压电池25的存储电能转化成机械功率，并且把机械功率转化成可被存储在高电压电池25内的电能。
发动机40中产生的机械功率可以经由输入构件32和混合变速器35被转移到输出构件62和扭矩机30。与来自发动机40的这种输入功率相关联的操作参数包括发动机扭矩Te和发动机转速Ne。
来自扭矩机30的机械功率可以经由混合变速器35被转移到输出构件62和发动机40。与这种机械功率转移相关联的操作参数包括马达扭矩Tm和马达转速Nm。机械功率可以经由输出构件62在混合变速器35和传动系60之间转移。与这种机械功率转移相关联的操作参数包括输出扭矩TO和输出转速NO。
在一个实施例中，传动系60可以包括机械地联结到轴线64的差动齿轮装置65或机械地联结到车轮66的半轴。差动齿轮装置65被联结到混合动力系统62的输出构件20，并且在其间转移输出功率。传动系60在混合变速器35和路面之间转移牵引功率。
控制系统10包括通过信号方式连接到操作员接口14的控制模块12。控制模块12包括低电压电源以向其提供稳定的电功率。要理解，有多个人/机接口装置，车辆操作员通过所述人/机接口装置命令车辆100的操作，包括例如点火开关以使得操作员能够转动和启动发动机40、加速器踏板、刹车踏板和变速器范围选择器（PRNDL）。尽管控制模块12和操作员接口14被示出为单个的分离元件，这种图示是为了便于描述。要理解，所描述的由控制模块12执行的功能可被组合到一个或多个装置中，例如在与控制模块12分离和分开的软件、硬件和/或专用集成回路（ASIC）和辅助回路中实现。要理解，从和到控制模块12的信息转移可以通过使用例如通信总线18的一个或多个通信路径来完成，所述通信路径可以包括直接连接、局域网总线和串行外设接口总线中的一个或多个。
优选地，控制模块12经由通信总线18通过信号方式并且操作性地连接到混合动力系统20的单个元件。控制模块12通过信号方式连接到高电压电池25、扭矩机30、发动机40和混合变速器35中的每一个的传感装置以监控操作并确定其参数状态。
控制模块12执行控制方案来控制发动机40的操作，与控制混合动力系统20的整体操作协调，以管理机械功率到传动系60的转移并管理到高电压电池25的电功率流量。这样的控制方案包括通过与高电压电池25相关联的允许电池功率限制平衡发动机40的操作，同时实现到传动系60的输出扭矩，所述输出扭矩响应于操作员扭矩请求。这包括控制发动机40的操作，以实现与峰值或其他优选的效率相关联的优选发动机转速。
发动机40包括排气系统，排气系统携带（entrain）并通过通路将发动机排气输送到排气后处理系统42。要理解，排气后处理系统42被配置为将排气成分转化成惰性气体，在其中包含的一个或多个催化元素存在的情况下，惰性气体被排出到大气中。
排气后处理系统42包括一个或多个催化转化器46和工作流体热交换器70。工作流体热交换器70包括与排气输送流接触并被暴露于排气输送流的第一热传递表面。工作流体热交换器70包括第二热传递表面并且包含工作流体，第二热传递表面是斯特林发动机52的工作流体回路50的一部分。工作流体可以例如包括氦、氢、或具有高热传递特性的另一合适的气态流体。要理解，取决于特定应用，热传递可以具有传导、对流和辐射热传递形式。要理解，技术人员可以应用已知的热传递等式来确定对应于特定应用和与其相关联的因素的热传递的大小。
工作流体回路52包括流体地连接到工作流体热交换器70并且流体地连接到出口热交换流道52B的入口热交换流道52A。如图所示，排气后处理系统42包括位于催化转化器46上游的排气输送流中的单个工作流体热交换器70。替代地，如图2所示，工作流体热交换器70′可被集成到排气后处理系统42中作为催化转化器46中的一个。工作流体热交换器70被图示在图1中的催化转化器46的上游。要理解，工作流体热交换器70可以位于第一催化转化器46下游以及第二催化转化器46或其他随后的催化转化器上游的排气输送流中。本领域技术人员可以设想排气后处理系统42的其他合适的设置，包括工作流体热交换器70和一个或多个催化转化器46。
图2示出催化转化器46′的实施例，催化转化器46′包括其中集成的工作流体热交换器70′，作为具有第一和第二热传递表面76和77的板式热交换器70′。第一热传递表面76形成参考图2B详细示出的可以涂敷有涂层（washcoat）75的衬底。板式热交换器70'包括流体地连接到斯特林发动机50的工作流体回路52的入口热交换流道52A的入口歧管71以及流体地连接到斯特林发动机50的工作流体回路52的排气热交换流道52B的出口歧管72。板式热交换器70′包括多个空心板73，空心板73位于排气输送流的流量流中并且优选地导向以便它们的平面表面平行于排气输送流的流量流。空心板73的每一个具有相应的第一和第二热传递表面76和77。空心板73被流体地平行地连接在之间的入口歧管71和出口歧管72，并且工作流体流过其间，接触第二热传递表面77。第一热传递表面76暴露于排气输送流。工作流体热交换器70的第一热传递表面76涂有涂层75，涂层75优选地包括选定的催化材料。在一个实施例中，涂层75的选定的催化材料包括铂，以在排气输送流中实现氧化反应。取决于动力系统的具体应用和排气输送流，可以使用其他合适的催化材料。
图1进一步示出可选的辅助吹风机48，可选的辅助吹风机48被配置为将环境空气泵送入在工作流体热交换器70和催化转化器46上游的排气输送流中。控制模块12连接到辅助吹风机48以控制其操作。当工作流体热交换器70被集成到催化转化器46中时，可选的辅助鼓吹风机48是不必要的，其中，工作流体热交换器70的第一热传递表面具有涂层75，涂层75包括如上参考图2所述的催化材料。
被插入到催化转化器46上游的排气输送流中的工作流体热交换器70被配置为在排气输送流和穿过其循环的工作流体之间转移热量。要理解，热传递方向，即，从排气输送流到循环的工作流体或从循环的工作流体到排气输送流，取决于排气输送流和循环的工作流体之间的温差。
发动机40包括流体冷却系统，流体冷却系统包括散热器41，散热器41提供空气/流体热交换能力。散热器41流体地连接到发动机40中的冷却回路。散热器41也流体地连接到热交换器56，热交换器56热连接到斯特林发动机50的冷侧53，优选地经由辅助冷却回路43。
斯特林发动机50是闭合循环再生热发动机，其包括具有膨胀缸和动力活塞的热侧51以及具有压缩缸和置换活塞的冷侧53。热侧51和工作流体回路52中永久包含固定量的工作流。特林发动机50的热侧51流体地连接到工作流体回路52的入口和出口热交换流道52A和52B，工作流体回路52包括工作流体热交换器70并且穿过其循环工作流体。斯特林发动机50的冷侧53通过使用热交换器56被热连接到辅助冷却回路43。优选地，斯特林发动机50的优选设置包括beta（β）-型斯特林发动机。替代地，可以适当采用alpha（α）-型斯特林发动机和gamma（γ）-型斯特林发动机。
斯特林发动机50的输出构件58包括可旋转的或线性的轴，该轴被机械地联结到电动机/发电机80。在一个实施例中，电动机/发电机80是异步感应马达（asynchronous induction motor），被配置为在相对低的电压水平例如20V下操作。替代地，电动机/发电机80是多相同步马达，被配置为在相对较高的电压水平下操作。电动机/发电机80电连接到电功率逆变器模块82，以转化和转移电功率。电功率逆变器模块82经由电功率总线84电连接到储能装置。在一个实施例中，电功率总线84是连接到电池的低电压总线。在一个实施例中，电功率总线84例如经由DC/DC变压器连接到高电压电池25。在一个实施例中，电功率逆变器模块82通过信号方式经由通信总线18被连接到控制系统10。
斯特林发动机50将例如来自位于排气输送流中的工作流体热交换器70的外部提供的热能转化机械功，该机械功通过以压缩-加热-膨胀-冷却顺序重复地循环工作流体被输出到输出构件58。从斯特林发动机50输出的机械功的大小对应于在热侧51上的膨胀缸与冷侧53上的压缩缸之间的温差。通过向输出构件58施加机械力以驱动膨胀缸和压缩缸，斯特林发动机50还可以用作热泵，从而在斯特林发动机50的热侧51上产生热量，该热量可被转移到用于在工作流体回路52中循环的工作流体，到工作流体热交换器70。
上述系统可被控制为在电功率生成模式和热泵模式下操作。
电功率生成模式中的操作如下。在操作发动机40期间，排气输送流可以在450℃或更大温度，环境温度则低于50℃，排气输送流中包含的热量的一部分被排出到大气中作为废热。斯特林发动机50使用工作流体热交换器70恢复排气输送流中的废热的一部分，将其转化成机械功以在电功率生成模式中使用电动机/发电机80产生电功率。所产生的电功率可被存储在高电压电池25中。使用斯特林发动机50产生的电功率可以抵消通过在发动机40中燃烧燃料产生的电功率，从而减少整体燃料消耗。要理解，从废热中提取的电功率的大小是从排气输送流到工作流体的热传递的大小、工作流体与辅助冷却回路43中的冷却剂之间的温差的大小、斯特林发动机50的热效率以及电动机/发电机80的电效率的函数。排气输送流到工作流体的热传递的大小是工作流体热交换器70的尺寸、设计和热转移能力的函数。混合动力系统20可以有利地使用斯特林发动机50来产生电功率，因为控制系统10优先在转速/负荷操作点操作发动机40，转速/负荷操作点优化发动机热效率，在排气输送流中产生相对高的温度。
热泵模式下的操作如下。发动机40在关掉状态。这包括在钥匙打开启动前关掉发动机40。这包括当混合动力系统20执行自动停止事件以停止发动机40时的车辆操作期间关掉发动机40，同时使用电能产生牵引功率来继续操作。这包括当混合动力系统20使用电能产生牵引功率来操作并且定期命令发动机40操作以产生电功率来为高电压电池25再充电时的车辆操作期间发动机40处于关掉状态。在上述事件的任何一个中，排气后处理系统42中包含的残留热可以消散，并且排气后处理系统42的温度可以接近环境温度。在执行发动机启动之前，控制模块12在电动机模式下操作电动机/发电机80来产生扭矩，该扭矩被转移到斯特林发动机50。斯特林发动机50用作热泵，压缩工作流体，并产生热量，热量被转移到工作流体热交换器70。控制模块12可以操作可选的辅助空气泵48来将空气泵送入排气输送流中，排气输送流通过工作流体热交换器70并且将热传递到催化转化器46。要理解，在工作流体热交换器70被集成到催化转化器46中的实施例中，当斯特林发动机50用作热泵时产生的热量在不需要辅助空气泵48的情况下被转移。到催化转化器46的热传递减小了实现催化转化器46的点燃所需的发动机操作时间，从而减少与包括冷启动和重新启动中的任一个的发动机启动事件相关联的排气排放。
包括工作流体热交换器70的工作流体回路52可以是单个连续流回路，该单个连续流回路包括用于工作流体的单个入口热交换流道52A和用于工作流体的单个出口热交换流道52B。
替代地，工作流体回路52可以包括工作流体热交换器70作为包括入口歧管和出口歧管并且在其间具有多个平行入口和出口热交换流道52A和52B的平行流热交换装置。
在一个实施例中，工作流体回路52包括多个入口和出口热交换流道52A和52B，该多个入口和出口热交换流道52A和52B均被放置为以便相关联的第一热传递表面在单个工作流体热交换器70中暴露至单个位置中的单个元件，例如催化转化器46上游的排气输送流。
图3示意性地示出工作流体回路52'，工作流体回路52'包括入口和出口热交换流道52A和52B，入口和出口热交换流道52A和52B通过入口歧管57A和出口歧管57B被流体地连接到特林发动机50的热侧51。在一个实施例中，入口歧管57A可选地包括多个选择性地可致动的（actuable）的流动控制阀59。这种设置允许入口和出口热交换流道52A和52B被流体地并行地连接到多个工作流体热交换器70，该多个工作流体热交换器70被热连接到对应的多个不同位置中的多个可加热元件，该多个可加热元件例如催化转化器46上游的排气输送流、变速器油槽中包含的变速器流体、发动机油槽中包含的发动机油、冷却剂储存器中包含的发动机冷却剂、经由EGR气体热交换装置的再循环排气（EGR气体）、以及其他热源。
在一个实施例中，选择性地可致动的流动控制阀59的每一个经由通信总线18被连接到控制模块12，可被用于单独控制和管理工作流体到上述元件的每个的流。斯特林发动机50操作来将例如来自一个或多个工作流体热交换器70的外部提供的热能转化成机械功，该机械功被输出到输出构件58。通过向输出构件58施加机械力以驱动膨胀缸和压缩缸，斯特林发动机50也可以用作热泵，从而在斯特林发动机50的热侧51上产生热量，该热量可被转移到用于在工作流体回路52中循环的工作流体，再到多个工作流体热交换器70中选定的一个或几个。
本公开已描述特定优选实施例及其修改。在阅读和理解本规范后，本领域技术人员可以做出进一步的修改和变化。因此，本公开不是旨在限于作为所设想的用于执行本公开的最佳实施方式公开的特定实施例，而是本公开将包括落在所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种用于处理内燃发动机的排气输送流的排气后处理系统，所述排气后处理系统包括：
催化转化器；
流体回路，所述流体回路包括工作流体热交换器，所述工作流体热交换器包括：与所述排气输送流流体接触的第一热传递表面，以及第二热传递表面，所述流体回路包含与所述第二热传递表面接触的工作流体；
斯特林发动机，所述斯特林发动机包括闭合循环再生热力发动机，所述闭合循环再生热力发动机包括热侧、冷侧和输出构件，所述热侧被流体地连接到包含所述工作流体的所述流体回路并且所述输出构件被机械地联结到电动机/发电机；
所述斯特林发动机被配置为将来自所述工作流体热交换器的热能转换成机械功率，所述机械功率可转移到所述电动机/发电机以产生电功率；以及
所述斯特林发动机被配置为将来自所述电动机/发电机的机械功率转换成热能，所述热能可转移到所述工作流体热交换器。
2.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中，所述第一热传递表面与所述催化转化器上游的所述排气输送流流体接触。
3.根据权利要求2所述的排气后处理系统，其还包括空气泵，所述空气泵被配置为将大气空气泵送到所述工作流体热交换器上游的所述排气输送流中。
4.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中，所述斯特林发动机被配置为用作热泵以将来自所述电动机/发电机的机械功率转换成所述工作流体中的热能，所述热能可转移到所述工作流体热交换器。
5.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其还包括热连接到所述斯特林发动机的所述冷侧的第二热交换器。
6.根据权利要求5所述的排气后处理系统，其还包括被流体地连接到所述第二热交换器的所述内燃发动机的冷却剂回路。
7.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其还包括被电连接到电功率总线的逆变器模块，所述逆变器模块被电连接到所述电动机/发电机装置。
8.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其还包括与置于所述第一热传递表面上的所述排气输送流流体接触的催化涂层。
9.一种用于内燃发动机的排气后处理系统，所述排气后处理系统包括：
流体回路，所述流体回路包括工作流体热交换器，所述工作流体热交换器包括：与排气输送流流体接触的第一热传递表面，以及第二热传递表面，所述流体回路包含与所述第二热传递表面接触的工作流体；
斯特林发动机，所述斯特林发动机包括闭合循环再生热力发动机，所述闭合循环再生热力发动机包括热侧、冷侧和输出构件，所述热侧被流体地连接到包含所述工作流体的所述流体回路，所述冷侧被热联结到发动机冷却剂回路，并且所述输出构件被机械地联结到电动机/发电机；
所述斯特林发动机被配置为将来自所述工作流体热交换器的热能转换成机械功率，所述机械功率可转移到所述电动机/发电机以产生电功率；以及
所述斯特林发动机被配置为将来自所述电动机/发电机的机械功率转换成热能，所述热能经由所述工作流体热交换器可转移到排气后处理装置。
10.一种用于在包括内燃发动机的混合动力系统中转移热能的系统，包括：
斯特林发动机，所述斯特林发动机包括闭合循环再生热力发动机，所述闭合循环再生热力发动机包括热侧、冷侧和输出构件，所述热侧被流体地连接到包含工作流体的流体回路，所述冷侧被热联结到冷却剂回路，以及所述输出构件被机械地联结到电动机/发电机，所述电动机/发电机被电连接到逆变器模块，所述逆变器模块被电连接到电功率总线；
所述流体回路包括工作流体热交换器，所述工作流体热交换器包括：被热连接到与所述混合动力系统相关联的可加热元件的第一热传递表面，以及与所述工作流体热接触的第二热传递表面；
所述斯特林发动机被配置为将从与所述混合动力系统相关联的所述可加热元件转移的热能转换成机械功率，所述机械功率可转移到所述电动机/发电机以产生电功率；以及
所述斯特林发动机被配置为将来自所述电动机/发电机的机械功率转换成热能，所述热能可转移到与所述混合动力系统相关联的所述可加热元件。
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