CN103046988B - 一种汽车排气管废热回收系统及其控制方法 - Google Patents

一种汽车排气管废热回收系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103046988B
CN103046988B CN201210536247.6A CN201210536247A CN103046988B CN 103046988 B CN103046988 B CN 103046988B CN 201210536247 A CN201210536247 A CN 201210536247A CN 103046988 B CN103046988 B CN 103046988B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
exhaust
inlet opening
branch pipe
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210536247.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103046988A (zh
Inventor
赵付舟
胡如夫
黄永青
汪秀敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo University of Technology
Original Assignee
Ningbo University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo University of Technology filed Critical Ningbo University of Technology
Priority to CN201210536247.6A priority Critical patent/CN103046988B/zh
Publication of CN103046988A publication Critical patent/CN103046988A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103046988B publication Critical patent/CN103046988B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

本发明涉及一种汽车排气管废热回收系统和该废热回收系统的控制方法,结合废热回收系统的自身特点,通过增加新的支管结构及其控制方法得到了一种废热回收效率更高的废热回收系统,提升了能量转化的可靠性和效率,同时还减少了挡板、冷源阀门的动作频率,另外通过增加对冷源冷量的控制,使催化转化器本身实际温度不致过高,防止了催化剂温度过高而导致的烧结成团失效等问题。

Description

一种汽车排气管废热回收系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及排气废热回收领域,特别涉及一种汽车排气管废热回收系统及其控制方法。
背景技术
现有的汽车废热回收装置大多是用汽车尾气废热来发电,并将电能存入汽车车载蓄电池中,降低了污染,提高了能源利用率。在汽车排气系统中,常常用到催化转化器,催化转化器的作用是,分解碳氢燃料燃烧产生的废气中不完全燃烧的碳氢化合物,CO和各种氮氧化合物。通常在催化转化器内部的蜂窝状陶瓷基底上涂有少量的铂、铑和钯等贵金属微粒,废气流过时有害成分会被贵金属微粒催化剂氧化和还原分解为无害的气体。
在US7051522B2的专利文件中,公开了一种汽车排气管废热回收系统,提供了一个内燃机汽车的废气旁通支管;一个安装在另一废气支管上的热电能量回收系统(ERS),一个在废气支管与废气旁通支管之间分配废气流的三通结构;一个在排气总管上的催化转化器。当催化转化器的温度低于参考温度时,废气流经废气旁通支管而不流入ERS管段。当催化转化器的温度高于参考温度时,废气才流经ERS管段使废热能量转化为电能,致使废气温度下降,防止催化转化器过热。该专利的缺点是,根据温度适用范围的不同用于汽车排气管废热发电的热电材料可以分为高温材料和中温材料,不同热电材料的热电模块在某一温度范围内ZT值大且发电效率高,而超出这一温度范围时ZT值变小且发电效率很低,由于发动机排放的废气温度变化频繁,只有温度达到一定程度,热电回收系统才能工作,在范围很大的中温区域时无法充分利用能量,导致发电效率较低。另外,由于车用发动机不断变化的废气高温环境,挡板易受交变的热应力冲击,热应力冲击引起的伸缩变形以及频繁翻转带来的运动副磨损会严重影响挡板及其执行元件的可靠性,挡板的分流控制失灵会导致催化转化器的催化剂烧结成团而失效,挡板的频繁翻转也会产生撞击噪声。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种排气管废热回收效率高、废热回收系统寿命长、催化转化器不易因温度过高导致贵金属烧结成团而失效的汽车排气管废热回收系统及其控制方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
对于系统来说,
一种汽车排气管废热回收系统,包括用于将发动机废气排出的第一排气总管,所述第一排气总管的输出口通过第一三通分别连接到第一排气支管的输入口和排气分导管的输入口,所述排气分导管的输出口通过第二三通分别连接到第二排气支管的输入口和第三排气支管的输入口,所述第一排气支管的输出口、所述第二排气支管的输出口和所述第三排气支管的输出口通过一个四通汇聚到第二排气总管的输入口,所述第二排气总管的输出口连接到催化转化器的输入口,所述催化转化器的输出口连接到第三排气总管的输入口,所述第三排气总管上还设有第三热电回收系统,所述第三排气总管的输出口与外界大气连通;
所述第一排气总管的输出口处设有用于调节所述第一排气支管输入口开度和所述排气分导管输入口开度的第一档板;所述排气分导管的输出口处设有用于调节所述第二排气支管输入口开度和所述第三排气支管输入口开度的第二挡板;
所述第一排气支管上设有第一热电回收系统,所述第一热电回收系统与第一冷源相接触,所述第一热电回收系统与车载蓄电池电连接,用于通过所述第一排气支管与所述第一冷源之间的温差发电并将产生的电能供给车载蓄电池;所述第二排气支管上设有第二热电回收系统,所述第二热电回收系统与第二冷源相接触,所述第二热电回收系统与车载蓄电池电连接,用于通过所述第二排气支管与所述第二冷源之间的温差发电并将产生的电能供给车载蓄电池。
对于方法来说,
包括如下步骤:
步骤Aa:当所述第一排气总管输出口的废气温度小于预设的第一参考开关温度下限时,所述第一挡板将所述第一排气支管的输入口完全封闭并将所述排气分导管的输入口打开,所述第二挡板将所述第二排气支管的输入口完全封闭并将所述第三排气支管的输入口打开;
步骤Ab,当所述第一排气总管输出口的废气温度大于等于预设的第一参考开关温度下限且小于等于预设的第一参考开关温度上限时,所述第一挡板将所述第一排气支管的输入口完全封闭并将所述排气分导管的输入口打开,所述第二挡板仍保持前一状态;
步骤Ac,当所述第一排气总管输出口的废气温度大于预设的第一参考开关温度上限且小于预设的第二参考开关温度下限时,所述第一挡板将所述第一排气支管的输入口完全封闭并将所述排气分导管的输入口打开,所述第二挡板将所述第三排气支管的输入口完全封闭并将所述第二排气支管的输入口打开;
步骤Ad,当所述第一排气总管输出口的废气温度大于等于预设的第二参考开关温度下限且小于等于预设的第二参考开关温度上限时,所述第一挡板仍保持前一状态,所述第二挡板将所述第三排气支管的输入口完全封闭并将所述第二排气支管的输入口打开;
步骤Ae,当所述第一排气总管输出口的废气温度大于预设的第二参考开关温度上限时,所述第一挡板将所述排气分导管的输入口完全封闭并将所述第一排气支管的输入口打开,所述第二挡板仍保持前一状态。
本发明的有益效果是:从结构上来说,该废热回收系统增加和细化了排气管路结构,增加了热电回收系统,提供了一个具备更充分实施废热回收控制方法的客体,提高了废热回收效率;从控制方法上来说,本专利的控制方法结合了废热回收控制方法的使用环境,充分利用了多条排气管路,使不同温度段的废气可以利用不同特性的热电回收系统充分发电,因此提升了废热能源回收的效率,另外在本控制方法中,第一挡板第二挡板的状态基本与前一状态一致,只有当第一排气总管的输出口的废气温度达到特定温度区间时,才会可能触发挡板向另一个状态动作,这样就避免了挡板频繁动作而降低其长期工作时的可靠性,挡板动作频率低,就减轻了废气温度波动时挡板频繁翻转而引起磨损和撞击噪声,挡板不易损坏,可以有效防止催化转化器本身温度过高而导致的催化剂烧结成团失效等问题。最后,本系统可在现有基础上进行改进得到,易于推广使用。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
对于一种汽车排气管废热回收系统来说,
进一步,所述第一冷源和所述第二冷源均为冷却水,所述第一冷源的管路上设有调节第一冷源冷却水流量的第一调节阀,所述第二冷源的管路上设有调节第二冷源冷却水流量的第二调节阀。采用上述进一步方案的有益效果是作为一种冷源的优选实现方法,简单方便,易于实现,成本低。
进一步,所述第一挡板和所述第二挡板均为金属板。采用上述进一步方案的有益效果是易于实现,结实耐用。
进一步,所述第一挡板连接有第一挡板驱动电机,所述第二挡板连接有第二挡板驱动电机。采用上述进一步方案的有益效果是方便简单的驱动挡板动作,易于实现。
对于一种汽车排气管废热回收系统的控制方法来说,
进一步,所述第一参考开关温度下限为所述催化转化器的起燃温度与所述第一排气总管输出口到所述催化转化器之间的管路热损温度之和。采用上述进一步方案的有益效果是作为一种优选的得到第一参考开关温度下限值的方法。
进一步,所述催化转化器的起燃温度为大于等于265摄氏度小于等于285摄氏度。采用上述进一步方案的有益效果是作为起燃温度的优选范围。
进一步,所述第一参考开关温度上限为所述第一参考开关温度下限与预设的废气温度裕量之和。采用上述进一步方案的有益效果是作为一种优选的得到第一参考开关温度上限值的方法。
进一步,若所述第一挡板将所述第一排气支管的输入口完全封闭并将所述排气分导管的输入口打开,且所述第二挡板将所述第三排气支管的输入口完全封闭并将所述第二排气支管的输入口打开时,还包括如下步骤:
步骤B,断开所述第一热电回收系统与所述车载蓄电池之间的电连接;
步骤Ca,当所述催化转化器的温度大于预设的第一参考发电温度的上限时,则加大所述第二冷源的冷量;
步骤Cb,当所述催化转化器的温度小于等于预设的第一参考发电温度的上限且大于等于预设的第一参考发电温度的下限时,则所述第二冷源保持当前的冷量不变;
步骤Cc,当所述催化转化器的温度小于第一参考发电温度的下限时,则减少所述第二冷源的冷量。
采用上述进一步方案的有益效果是进一步通过断开热电回收系统与蓄电池的电连接防止蓄电池电能消耗,以及通过对冷源冷量的范围控制,减少了流量阀的频繁动作。
进一步,若所述第一挡板将所述排气分导管的输入口完全封闭并将所述第一排气支管输入口打开时,还包括如下步骤:
步骤D,断开所述第二热电回收系统与所述车载蓄电池之间的电连接;
步骤Ea,当所述催化转化器的温度大于预设的第二参考发电温度的上限时,则加大所述第一冷源的冷量;
步骤Eb,当所述催化转化器的温度小于等于预设的第二参考发电温度的上限且大于等于预设的第二参考发电温度的下限时,则所述第一冷源保持当前的冷量不变;
步骤Ec,当所述催化转化器的温度小于第二参考发电温度的下限时,则减少所述第一冷源的冷量。
采用上述进一步方案的有益效果是进一步通过断开热电回收系统与蓄电池的电连接防止蓄电池电能消耗,以及通过对冷源冷量的范围控制,减少了流量阀的频繁动作。
附图说明
图1为本发明一种汽车排气管废热回收系统的结构示意图;
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、第一排气总管,2、第一三通,3、第一排气支管,4、排气分导管,5、第二三通,6、第二排气支管,7、第三排气支管,8、四通,9、第二排气总管,10、催化转化器,11、第三排气总管,12、第三热电回收系统,13、第一挡板,14、第二挡板,15、第一热电回收系统,16、第一冷源,17、第二热电回收系统,18、第二冷源,
101、发动机,102、变速器,103、散热器,104、前轴,105、前轮,106、驱动轴,107、后轴,108、后轮,
201、第一温度传感器,202、第二温度传感器,203、控制器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1所示的汽车上包括有:前轴104、前轮105、驱动轴106、后轴107、后轮108共同形成了车架结构,车架上包括有发动机101、变速箱102和散热器103。
一种汽车排气管废热回收系统,包括用于将发动机废气排出的第一排气总管1,第一排气总管1的输出口通过第一三通2分别连接到第一排气支管3的输入口和排气分导管4的输入口,排气分导管4的输出口通过第二三通5分别连接到第二排气支管6的输入口和第三排气支管7的输入口,第一排气支管3的输出口、第二排气支管6的输出口和第三排气支管7的输出口通过一个四通8汇聚到第二排气总管9的输入口,第二排气总管9的输出口连接到催化转化器10的输入口,催化转化器10的输出口连接到第三排气总管11的输入口,第三排气总管11上还设有第三热电回收系统12,所述第三排气总管11的输出口与外界大气连通。在这里,附图为了更简洁,标出的是第一三通2、第二三通5、四通8所在的位置,而未具体画出三通或四通的外形。
第一排气总管1的输出口处设有用于调节第一排气支管3输入口开度和排气分导管4输入口开度的第一档板13;排气分导管4的输出口处设有用于调节第二排气支管6输入口开度和第三排气支管7输入口开度的第二挡板14。在这里,第一挡板13、第二挡板14均有各自独立的驱动机构来驱动,比如通过电机带动,当控制器203给出命令后,第一挡板13、第二挡板14来回开关翻转封闭或打开相连的管路,以实现选择不同的废气排出通道;第一挡板13,第二挡板14优选采用金属板。
第一排气支管3上设有第一热电回收系统15,第一热电回收系统15与第一冷源16相接触,第一热电回收系统15与车载蓄电池电连接,用于通过第一排气支管3与第一冷源16之间的温差发电并将产生的电能供给车载蓄电池;第二排气支管6上设有第二热电回收系统17,第二热电回收系统17与第二冷源18相接触,第二热电回收系统17与车载蓄电池电连接,用于通过第二排气支管6与第二冷源18之间的温差发电并将产生的电能供给车载蓄电池。在这里,上面提到的热电回收系统、冷源都是本领域技术人员公知的实现方式,热电回收系统可采用现成的热电模块,冷源可采用常见的冷却水,一般可以这样实现,将热电回收系统套在排气管路外壁上,然后将冷却水管再套设在热电回收系统的外壁上,每个冷源的进水管上还设有流量调节阀,以调节冷源的冷量,这样热电回收系统与排气管和冷源分别接触,就可利用温差发电,将电能存入车载蓄电池,实现了能量的回收利用。第三热电回收系统12的冷源类型除了冷却水,还可以采用风冷方式,此时就不需要在第三热电回收系统12的外壁再布置其他部件。
由于图1中部件较多,四个从控制器203引出的箭头代表了四个相关的驱动机构,即第一挡板13的驱动机构如电机,第二挡板14的驱动机构如电机,第一冷源16的驱动机构如流量阀,第二冷源18的驱动机构如流量阀。
控制时,在控制器203中预先设置好第一参考开关温度和第二参考开关温度,第一参考开关温度是一个包括有上限和下限的温度范围,下面来逐个说明,这里,第一参考开关温度的下限一般可以这样来确定,一般用催化转化器10的起燃温度和管路热损温度之和表示,催化转化器10的起燃温度一般是预先知道的,废气的温度只有超过催化转化器10的起燃温度时,催化转化器10才能催化分解废气中的NOX、HC和CO等有害气体,起燃温度的具体温度值取决于催化转化器22的化学成分,在汽车上应用一般常取的数值是265℃-285℃,为了更方便的说明问题,这里先暂取275℃;管路热损温度为第一排气总管1输出口到催化转化器10之间的管路温度降,具体温度值取决于设置在第一排气总管1输出口的温度传感器201到催化转化器10之间的管壁热量沿程损失,一般取10℃-20℃,为了更方便的说明问题,这里先暂取15℃;那么第一参考开关温度的下限就可以得到275℃加15℃,就是290℃。第一参考开关温度上限一般可以这样来取,即为第一参考开关温度下限与预设的废气温度裕量之和,这个预设的废气温度裕量取决于系统使用的高温热电材料和中温热电材料的发电高效率工作温度范围,发电高效率工作温度范围越大则废气温度裕量也越大,通常取值45℃-55℃,为了更方便的说明问题,这里先暂取50℃,因此第一参考开关温度上限就是290℃加50℃,即340℃。
同样的,第二参考开关温度也一样是一个范围,其上限、下限可以这样确定,对于本专利而言,由于按照后面陈述的方法控制,因此为了热电系统在相应废气温度时具有较高的工作效率,第一热电回收系统15采用高温热电材料,第二热电回收系统17采用中温热电材料,第二参考开关温度取高温热电材料和中温热电材料的温度分界线,一般第二参考开关温度下限取540℃-560℃,为清楚说明问题,暂优选550℃;第二参考开关温度上限取590℃-610℃,为清楚说明问题,暂优选600℃。
第一参考开关温度下限、第一参考开关温度上限、第二参考开关温度下限、第二参考开关温度上限这些预设值预先储存在控制器203中。温度传感器201检测到的第一排气总管输出口的废气温度分别与第一参考开关温度下限、第一参考开关温度上限、第二参考开关温度下限、第二参考开关温度上限进行比较,并由控制器203分别发出第一挡板13、第二档板14动作的命令。
把控制方法用表格方式描述如下,请见表1:
表1
语言化描述如下:
步骤Aa:当所述第一排气总管输出口的废气温度小于预设的第一参考开关温度下限时,所述第一挡板将所述第一排气支管的输入口完全封闭并将所述排气分导管的输入口打开,所述第二挡板将所述第二排气支管的输入口完全封闭并将所述第三排气支管的输入口打开;为了便于理解,按照前面取的各最优温度值来描述,执行该步骤时对应的第一排气总管输出口的废气温度小于290℃。
步骤Ab,当所述第一排气总管输出口的废气温度大于等于预设的第一参考开关温度下限且小于等于预设的第一参考开关温度上限时,所述第一挡板将所述第一排气支管的输入口完全封闭并将所述排气分导管的输入口打开,所述第二挡板仍保持前一状态;为了便于理解,按照前面取的各最优温度值来描述,执行该步骤时对应的第一排气总管输出口的废气温度大于等于290℃小于等于340℃。
步骤Ac,当所述第一排气总管输出口的废气温度大于预设的第一参考开关温度上限且小于预设的第二参考开关温度下限时,所述第一挡板将所述第一排气支管的输入口完全封闭并将所述排气分导管的输入口打开,所述第二挡板将所述第三排气支管的输入口完全封闭并将所述第二排气支管的输入口打开;为了便于理解,按照前面取的各最优温度值来描述,执行该步骤时对应的第一排气总管输出口的废气温度大于340℃小于550℃。
步骤Ad,当所述第一排气总管输出口的废气温度大于等于预设的第二参考开关温度下限且小于等于预设的第二参考开关温度上限时,所述第一挡板仍保持前一状态,所述第二挡板将所述第三排气支管的输入口完全封闭并将所述第二排气支管的输入口打开;为了便于理解,按照前面取的各最优温度值来描述,执行该步骤时对应的第一排气总管输出口的废气温度大于等于550℃小于等于600℃。
步骤Ae,当所述第一排气总管输出口的废气温度大于预设的第二参考开关温度上限时,所述第一挡板将所述排气分导管的输入口完全封闭并将所述第一排气支管的输入口打开,所述第二挡板仍保持前一状态。为了便于理解,按照前面取的各最优温度值来描述,执行该步骤时对应的第一排气总管输出口的废气温度大于600℃。
上述系统结构和控制方法结合了现有废热回收系统的特点,增加新的排气支管结构及其控制方法进一步优化了废热回收系统,利用多条排气管路,充分提升了废热能源回收的效率,另外,还可以看出,第一挡板13、第二挡板14的状态基本与前一状态一致,只有第一排气总管1的输出口废气温度达到特定温度区间时,才会可能触发挡板向另一个位置动作,这样就避免了挡板频繁动作而降低其长期工作时的可靠性,挡板动作频率低,就减轻了废气温度波动时挡板频繁翻转而引起磨损和撞击噪声,挡板不易损坏,可以有效防止催化转化器本身温度过高而导致的催化剂烧结成团失效等问题。
在上述控制方法的基础上,本发明技术方案还可作下面的进一步控制改进,同样先在控制器203中预设第一参考发电温度和第二参考发电温度,上述两个参数都是包括上限、下限数值范围的参数,可以这样确定上述范围:
第一参考发电温度取中温热电材料的ZT值较高的温度范围,其下限一般在390℃-410℃,这里优选400℃,其上限一般在440℃-460℃,这里优选450℃。
第二参考发电温度取高温热电材料的ZT值较高的温度范围,其下限一般在640℃-660℃,这里优选650℃,其上限一般在690℃-710℃,这里优选700℃。
增加如下控制方法,
若第一挡板13将第一排气支管3的输入口完全封闭并将排气分导管4的输入口打开,且第二挡板14将第三排气支管7的输入口完全封闭并将第二排气支管6的输入口打开时,还包括如下步骤:
步骤B,断开第一热电回收系统15与车载蓄电池之间的电连接;这样做的好处是由于此时第一热电回收系统15不发电,断开后可防止第一热电回收系统15作为负载消耗车载蓄电池的电能。
步骤Ca,当催化转化器10的温度大于预设的第一参考发电温度的上限时,则加大第二冷源18的冷量;
步骤Cb,当催化转化器10的温度小于等于预设的第一参考发电温度的上限且大于等于预设的第一参考发电温度的下限时,则第二冷源18保持当前的冷量不变;
步骤Cc,当催化转化器10的温度小于第一参考发电温度的下限时,则减少第二冷源18的冷量。
催化转化器10的温度可由安装在催化转化器10上的温度传感器202测得。上述方法细化了控制过程,而且基于上述控制方法,冷源上的流量阀也无需频繁动作,即不易因频繁动作而损坏。
类似的,
若第一挡板13将排气分导管4的输入口完全封闭并将第一排气支管3输入口打开时,还包括如下步骤:
步骤D,断开第二热电回收系统17与车载蓄电池之间的电连接;这样做的好处是由于此时第二热电回收系统17不发电,断开后可防止第二热电回收系统17作为负载消耗车载蓄电池的电能。
步骤Ea,当催化转化器10的温度大于预设的第二参考发电温度的上限时,则加大第一冷源16的冷量;
步骤Eb,当催化转化器10的温度小于等于预设的第二参考发电温度的上限且大于等于预设的第二参考发电温度的下限时,则第一冷源16保持当前的冷量不变;
步骤Ec,当催化转化器10的温度小于第二参考发电温度的下限时,则减少第一冷源16的冷量。
从催化转化器10流出的废气经过第三排气总管11末端时,可采用第三热电回收系统12继续发电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车排气管废热回收系统,包括用于将发动机废气排出的第一排气总管,其特征在于:
所述第一排气总管的输出口通过第一三通分别连接到第一排气支管的输入口和排气分导管的输入口,所述排气分导管的输出口通过第二三通分别连接到第二排气支管的输入口和第三排气支管的输入口,所述第一排气支管的输出口、所述第二排气支管的输出口和所述第三排气支管的输出口通过一个四通汇聚到第二排气总管的输入口,所述第二排气总管的输出口连接到催化转化器的输入口,所述催化转化器的输出口连接到第三排气总管的输入口,所述第三排气总管上还设有第三热电回收系统,所述第三排气总管的输出口与外界大气连通;
所述第一排气总管的输出口处设有用于调节所述第一排气支管输入口开度和所述排气分导管输入口开度的第一挡板;所述排气分导管的输出口处设有用于调节所述第二排气支管输入口开度和所述第三排气支管输入口开度的第二挡板;
所述第一排气支管上设有第一热电回收系统,所述第一热电回收系统与第一冷源相接触,所述第一热电回收系统与车载蓄电池电连接,用于通过所述第一排气支管与所述第一冷源之间的温差发电并将产生的电能供给车载蓄电池;所述第二排气支管上设有第二热电回收系统,所述第二热电回收系统与第二冷源相接触,所述第二热电回收系统与车载蓄电池电连接,用于通过所述第二排气支管与所述第二冷源之间的温差发电并将产生的电能供给车载蓄电池。
2.根据权利要求1所述一种汽车排气管废热回收系统,其特征在于:所述第一冷源和所述第二冷源均为冷却水,所述第一冷源的管路上设有调节第一冷源冷却水流量的第一调节阀,所述第二冷源的管路上设有调节第二冷源冷却水流量的第二调节阀。
3.根据权利要求1所述一种汽车排气管废热回收系统,其特征在于:所述第一挡板和所述第二挡板均为金属板。
4.根据权利要求1所述一种汽车排气管废热回收系统,其特征在于:所述第一挡板连接有第一挡板驱动电机,所述第二挡板连接有第二挡板驱动电机。
5.一种根据权利要求1至4任一所述一种汽车排气管废热回收系统的控制方法,包括如下步骤:
步骤Aa:当所述第一排气总管输出口的废气温度小于预设的第一参考开关温度下限时,所述第一挡板将所述第一排气支管的输入口完全封闭并将所述排气分导管的输入口打开,所述第二挡板将所述第二排气支管的输入口完全封闭并将所述第三排气支管的输入口打开;
步骤Ab,当所述第一排气总管输出口的废气温度大于等于预设的第一参考开关温度下限且小于等于预设的第一参考开关温度上限时,所述第一挡板将所述第一排气支管的输入口完全封闭并将所述排气分导管的输入口打开,所述第二挡板仍保持前一状态;
步骤Ac,当所述第一排气总管输出口的废气温度大于预设的第一参考开关温度上限且小于预设的第二参考开关温度下限时,所述第一挡板将所述第一排气支管的输入口完全封闭并将所述排气分导管的输入口打开,所述第二挡板将所述第三排气支管的输入口完全封闭并将所述第二排气支管的输入口打开;
步骤Ad,当所述第一排气总管输出口的废气温度大于等于预设的第二参考开关温度下限且小于等于预设的第二参考开关温度上限时,所述第一挡板仍保持前一状态,所述第二挡板将所述第三排气支管的输入口完全封闭并将所述第二排气支管的输入口打开;
步骤Ae,当所述第一排气总管输出口的废气温度大于预设的第二参考开关温度上限时,所述第一挡板将所述排气分导管的输入口完全封闭并将所述第一排气支管的输入口打开,所述第二挡板仍保持前一状态。
6.根据权利要求5所述一种汽车排气管废热回收系统的控制方法,其特征在于,所述第一参考开关温度下限为所述催化转化器的起燃温度与所述第一排气总管输出口到所述催化转化器之间的管路热损温度之和。
7.根据权利要求6所述一种汽车排气管废热回收系统的控制方法,其特征在于,所述催化转化器的起燃温度为大于等于265摄氏度小于等于285摄氏度。
8.根据权利要求5所述一种汽车排气管废热回收系统的控制方法,其特征在于,所述第一参考开关温度上限为所述第一参考开关温度下限与预设的废气温度裕量之和。
9.根据权利要求5所述一种汽车排气管废热回收系统的控制方法,其特征在于,若所述第一挡板将所述第一排气支管的输入口完全封闭并将所述排气分导管的输入口打开,且所述第二挡板将所述第三排气支管的输入口完全封闭并将所述第二排气支管的输入口打开时,还包括如下步骤:
步骤B,断开所述第一热电回收系统与所述车载蓄电池之间的电连接;
步骤Ca,当所述催化转化器的温度大于预设的第一参考发电温度的上限时,则加大所述第二冷源的冷量;
步骤Cb,当所述催化转化器的温度小于等于预设的第一参考发电温度的上限且大于等于预设的第一参考发电温度的下限时,则所述第二冷源保持当前的冷量不变;
步骤Cc,当所述催化转化器的温度小于第一参考发电温度的下限时,则减少所述第二冷源的冷量。
10.根据权利要求5所述一种汽车排气管废热回收系统的控制方法,其特征在于,若所述第一挡板将所述排气分导管的输入口完全封闭并将所述第一排气支管输入口打开时,还包括如下步骤:
步骤D,断开所述第二热电回收系统与所述车载蓄电池之间的电连接;
步骤Ea,当所述催化转化器的温度大于预设的第二参考发电温度的上限时,则加大所述第一冷源的冷量;
步骤Eb,当所述催化转化器的温度小于等于预设的第二参考发电温度的上限且大于等于预设的第二参考发电温度的下限时,则所述第一冷源保持当前的冷量不变;
步骤Ec,当所述催化转化器的温度小于第二参考发电温度的下限时,则减少所述第一冷源的冷量。
CN201210536247.6A 2012-12-10 2012-12-10 一种汽车排气管废热回收系统及其控制方法 Expired - Fee Related CN103046988B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210536247.6A CN103046988B (zh) 2012-12-10 2012-12-10 一种汽车排气管废热回收系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210536247.6A CN103046988B (zh) 2012-12-10 2012-12-10 一种汽车排气管废热回收系统及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103046988A CN103046988A (zh) 2013-04-17
CN103046988B true CN103046988B (zh) 2015-10-28

Family

ID=48059802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210536247.6A Expired - Fee Related CN103046988B (zh) 2012-12-10 2012-12-10 一种汽车排气管废热回收系统及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103046988B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108316019A (zh) * 2017-12-29 2018-07-24 广德大金机械有限公司 一种智能化人造皮革加工热循环方法
CN109798174B (zh) * 2019-03-04 2023-07-07 南京航空航天大学 一种带涉水安全保护的汽车排气装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11229867A (ja) * 1998-02-16 1999-08-24 Nissan Motor Co Ltd 排熱発電装置
CN101459397A (zh) * 2008-12-26 2009-06-17 大连海事大学 内燃机余热温差电转换发电系统
JP2010242650A (ja) * 2009-04-07 2010-10-28 Yutaka Giken Co Ltd 排熱回収器
CN102016257A (zh) * 2008-05-15 2011-04-13 宝马股份公司 用于内燃机的排气系统
CN202954874U (zh) * 2012-12-10 2013-05-29 宁波工程学院 一种汽车排气管废热回收系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11229867A (ja) * 1998-02-16 1999-08-24 Nissan Motor Co Ltd 排熱発電装置
CN102016257A (zh) * 2008-05-15 2011-04-13 宝马股份公司 用于内燃机的排气系统
CN101459397A (zh) * 2008-12-26 2009-06-17 大连海事大学 内燃机余热温差电转换发电系统
JP2010242650A (ja) * 2009-04-07 2010-10-28 Yutaka Giken Co Ltd 排熱回収器
CN202954874U (zh) * 2012-12-10 2013-05-29 宁波工程学院 一种汽车排气管废热回收系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN103046988A (zh) 2013-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202954874U (zh) 一种汽车排气管废热回收系统
CN109458245B (zh) 一种利用汽车尾气温差发电提升scr转化效率的系统
KR100869322B1 (ko) 배기열을 이용한 열전발전시스템
CN201623673U (zh) 汽车尾气废热温差发电装置
Massaguer et al. Fuel economy analysis under a WLTP cycle on a mid-size vehicle equipped with a thermoelectric energy recovery system
US8549835B2 (en) Exhaust gas system for an internal combustion engine
JP2008547370A (ja) 変動する熱電源用の熱電発電機
US8046998B2 (en) Waste heat auxiliary power unit
US10006331B2 (en) Method for operating a drive device and corresponding drive device
US11092041B2 (en) Condenser assembly and control method for use with Rankine power system
CN103046988B (zh) 一种汽车排气管废热回收系统及其控制方法
CN105626203B (zh) 一种scr尿素加热/冷却系统及方法
CN110374730A (zh) 一种汽车尾气循环处理装置
CN104088724A (zh) 基于温差发电的lng热管理系统
CN102758706A (zh) 发动机油箱加热装置
CN201914052U (zh) 车用辅助加热系统
WO2010112958A1 (en) Internal combustion engine arrangement comprising a particulate filter and a thermoelectric device
EP3663552B1 (en) Method and system for thermal management of an after treatment system of an internal combustion engine
CN112922702A (zh) 车辆的排气系统
JP2018062909A (ja) 廃熱回収発電装置
CN216975023U (zh) 热循环管理系统、增压发动机及车辆
EP0779419B1 (en) Improvements made in the engine assembly of automotive vehicles
CN213235183U (zh) 车用尿素加热系统及车辆
CN112502813B (zh) 发动机尾气处理装置及发动机
CN201723283U (zh) 内燃机热能回收装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151028

Termination date: 20161210

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee