CN104711626B - 一种智能控制的节能减排装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能控制产生氢氧混合气体的反应器的节能减排装置，其包括电解槽反应器，在其中电解水以产生氢氧混合气体；电子控制装置，包括电子显示及输入器、智能数字控制器、脉宽电源控制器以及继电器，其中，该电子控制装置可根据内燃机和/或该节能减排装置的参数，自动调节产气速率。本发明还涉及该节能减排装置的运行方法，包括以下步骤：检查随车发电机，以及测量电池的电压；机车电子控制单元（ECU）向继电器输出电压；通过PWM调制电流为近似恒定的电流；电解槽反应器产生氢氧混合气体，并将该气体通过内燃机进气口送入燃烧室。本发明利用单片机控制电路，结构简单，以及直观的彩色触屏设计，方便按需要设置不同的参数，操作方便安全。

Description

一种智能控制的节能减排装置及其方法

技术领域

本发明涉及数字控制领域，特别是涉及一种智能控制的节能减排装置及其方法，用于控制电解反应产生氢氧混合气体供车辆燃料助燃。

背景技术

石油和煤炭是不可再生的一类资源。随着中国经济的快速发展，能源和环保问题越来越受到国人重视，目前已将节能减排放在国家经济战略发展的首要议程上。提高能源使用率，节约一类能源，保护人类赖以生存的地球环境，已经成为我们实现中国梦的重大课题。

就汽车行业而言，据国家公安部交管局统计，截止2009年，我国汽车保有量为七千六百多万辆，且每年都以10%的速度在递增。据最新统计数字显示，截止2011年底，我国汽车保有量为1.06亿辆，全国部份中、大城市汽车保有量超过百万辆。庞大的机动车拥有量为节油减排事业提供了广阔的市场空间，据有关专家预测，仅汽车（其它机动车、机动船等燃油设备未计在内），节油一项就有高达一千亿人民币的市场空间。

目前，大部分的氢氧发生器普遍的结构包括电解槽、水箱、水气分离器、直流电源和脉冲宽度调制（PWM），然后将产生的氢氧气体通过进气管导入燃烧室燃烧。在运行过程中装置产生的气体量、工作时间、关闭时间等参数不能有效地得到控制。而且，氢氧发生器中电解液的温度上升也会影响氢氧发生器的反应效率。基于上述缺陷，氢氧发生器产生气体的效率不高。

大部分的氢氧发生器的电极片由于由不同的公司设计成不同的结构，普遍地存在尖端放电的缺点，这为电极片尤其是尖端位置的表面防腐造成了很大的困难。

中国专利101445940B公开了一种产生氢氧助燃气体的节能装置及方法。该装置中的电解槽包括若干块阴性电极板、阳性电极板及中性极板，所述不同极板相互不接触，并相邻或相隔地排列组成电解极板，位于电解极板最外侧的两块极板均为中性极板；所述装置中的电子驱动装置是可调脉宽调制器，其输入端连接直流电源，其输出端分别连接电解槽的阴性电极板及阳性电极板。利用该装置产生氢氧助燃气体的方法为：1.可调脉宽调制器通电；2.调节可调脉宽调制器频率和占空比，使电解槽电解出氢氧气体；3.不储存地输出氢氧气体。此专利存在以下缺点：电解槽中的电极片存在尖端放电现象，使尖端受电解液腐蚀的速率加快，降低了电解槽的效率，并且由于需要频繁地更换电极片，这也增加了该装置的维护成本；另外，尽管脉宽调制器是可以调节电解电源的输出频率和占空比，而且发动机内安装有空气/燃料比例控制器，从而控制输出直流电的功率及其变换，但是此专利中并未涉及节能装置自动调节可调脉宽调制器的方法，即此专利的节能装置仅能通过发动机内的空燃比调制电解直流电。当电解液的温度变化、车辆发动机转速变化、电压变化时，大部分的氢氧发生器不能保持恒定的运行功率，这样导致了氢氧发生器产生的气体不能按所需使用量输出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能控制的节能减排装置，该装置不仅可以根据使用者的需要控制氢氧混合气体的出气量，而且可以通过温度感应器、转速感应器、液位感应器等检测单元，更方便地控制该装置的停启，并进一步指示使用者操作。

为了实现上述发明目的，本发明所述的节能减排装置，用于控制电解反应产生氢氧混合气体供车辆燃料助燃，包括：

‐至少一个电解槽反应器，其通过电解水来产生氢氧混合气体，所述电解槽反应器设有三块间隔排列的电极片，其中位于最外侧的两块电极片均连接至电源正极/负极，位于中间的一块电极片相对应地连接至电源负极/正极，形成两组正负电极片；在每组正负电极片之间分别间隔排列若干块中性电极片，所述中性电极片在其相邻正/负电极片的作用下相应地带有负/正电；所述电极片及中性电极片全部或部分地浸在水中；

‐水箱，所述水箱底部与所述电解槽反应器相连接，且所述水箱顶部通过管道连接至车辆发动机燃烧室的进气管；

‐电子控制装置，包括电子显示及输入器、智能数字控制器、脉宽电源控制器以及继电器，其中，

所述电子显示及输入器连接至智能数字控制器，用于输入指令并显示参数；

所述智能数字控制器还连接至脉宽电源控制器、电解槽反应器和水箱，用于执行输入指令所对应的操作，以及根据反馈的参数进行调节和控制；

所述脉宽电源控制器的输出端经继电器连接至电解槽反应器的正负电极片；

所述继电器连接至车辆电池，其为两级通断保护结构，其中第一级通断保护由车辆电子控制单元（ECU）信号源控制，充当所述节能减排装置从车辆电池获得供电的电路通路，第二级通断保护由所述智能数字控制器和所述脉宽电源控制器控制，充当所述电子控制装置与电解槽反应器之间的电路通路；以及

至少一个检测单元，设置在车辆发动机内和/或所述节能减排装置内，并连接至智能数字控制器，用于检测参数并反馈至智能数字控制器。

因此，该电子控制装置可根据发动机和/或该节能减排装置的参数，如发动机的转速、冲程、燃烧室温度、燃烧室气压值等，以及节能减排装置的电解槽反应器温度、水箱水量、电解电源的输出电压、电流等，以及使用者从电子显示及输入器输入的指令，如预先设定车辆随车发电机的输出电压、电解槽反应器的温度及其波动范围、PWM输出电流的频率、水箱报警液位等参数，主动调节电解电源的电流和/或电压。

所述的节能减排装置的电解槽反应器可以利用车辆电池作为该反应器的电解电源，并通过电子控制装置根据发动机运行时不同的所需燃料量，自动调节电解槽反应器的电流和/或电压，以调节其内的氢氧反应。由于电解电源的电压和/或电流，与电解槽反应器产生氢氧混合气体的速率成正比，从而使得电解槽反应器各时间段所产生的气体量可以得到有效的控制。反应器产生的氢氧混合气体利用发动机运行时的负压，通过导管被直接吸入至发动机的燃烧室助燃油一起燃烧。

该继电器为二级通断保护结构，其中第一级为基于车辆ECU信号源物理性控制该继电器的接通/断开状态，第二级为基于智能数字控制器和脉宽电源控制器的信号智能软启停该节能减排装置；该继电器基于控制器发出的控制信号，实现中性电极片的换极动作，即电解槽反应器内的中性电极片的正负极性交换。当车辆每一次启动时，中性电极片进行一次换极，这样延长了中性电极片的使用寿命。

在一个实施例中，电极片的排列方式为：负电极片‐中性电极片‐…‐中性电极片‐正电极片‐中性电极片‐…‐中性电极片‐负电极片，或正电极片‐中性电极片‐…‐中性电极片‐负电极片‐中性电极片‐…‐中性电极片‐正电极片。上述电极片的排列方式，与中国专利101445940B的电极片排列方式相比，在PWM输出电压和电流以及电极片触水面积相等的条件下，本发明的电极片排列方式可以使得电解反应的效率提高约10%。

在一个可选实施例中，电极片为不锈钢片，其上包裹着橡胶层，并与塑胶片间隔排列组成层叠结构；所述若干块中性电极片的数量为四块；所述电极片与中性电极片、中性电极片与中性电极片之间的间隙为3毫米。

电极片采用一体包胶方式，这样可以防止电极片尖端集中放电的情况，并延长了电极片的使用寿命。本发明优选地在每组正负电极片之间设置4片中性电极片，使得正/负电极片与中性电极片、各相邻中性电极片之间的电压差为约2V，而2V是电解水的最佳电压。

在一个可选实施例中，检测单元是设置在车辆发动机内的转速计，用于检测发动机转速，当检测到发动机转速低于设定值时，所述智能数字控制器自动调节所述电解槽反应器的运行功率，以保证发动机怠速下该电解槽反应器低功率运行。

通常，车辆发动机转速在1000转/分钟或以下，称之为怠速，此时，与发动机转速成正比的车辆随车发电机的转速相对较低，发电量随之降低，为保证车辆其他用电设备能够正常运行，智能数字控制器向继电器发出断开连接的命令，从而降低了电池的负荷并确保了电池的使用寿命

在一个实施例中，检测单元是设置在电解槽反应器内的温度传感器，用于检测电解槽反应器内的温度；所述电解槽反应器与所述水箱之间还设有智能开关，当检测到温度超过设定值时，智能数字控制器开启所述智能开关，启动电解槽反应器与水箱之间的水循环，以保持电解槽反应器的温度保持在设定范围之内。

由于电解液的温度被控制在一定的范围内，例如60℃，使得电解槽反应器的产生混合气体的效率可提升约20%。

在一个实施例中，检测单元是设置在水箱上的液位传感器，用于检测水箱当前水量，当检测到水箱液位低于设定值时，所述智能数字控制器发出低液位报警。

当检测到当前液位低于设定值时，智能数字控制器发出低液位报警，如设置报警铃声和/或在电子显示及输入器上循环滚动显示“低液位报警”字样，提示用户要加水。必要时，如当发出低液位报警后五分钟内无应答，还可以设置智能数字控制器自动关闭本装置，以保护装置安全，降低不必要的风险。

在一个实施例中，检测单元是设置在脉宽电源控制器上的电流检测单元，当检测到电流超出设定值时，停止运行所述节能减排装置。

该装置的软启停和继电器物理启停方式通过这样的方式实现，启动装置时，通过电子控制装置执行内置的程序，使得电解槽反应器开始运行，并当装置检测到错误或故障时，先由电子控制装置通过车辆ECU信号源发送启动信号，以使得电解槽反应器停止运行，若该装置继续运行，则由智能数字控制器和脉宽电源控制器向继电器发出控制信号以断开电源，这增加了该装置的安全性和可靠性。

在一个实施例中，该水箱顶部还设有水气分离器，用于分离氢氧混合气体中的水分。为了进一步提高燃烧效率，还可以在发动机燃烧室的进气口处设置空气滤清器、冷却器等辅助装置，用于过滤空气或冷却混合气体，以助燃料充分燃烧。

本发明的目的通过使用所述智能控制的节能减排装置实现控制，其控制方法包括以下步骤：

‐检查车辆发电机的输出电压，以及测量车辆电池的电压；

‐当车辆启动时，车辆电子控制单元（ECU）信号源向所述节能减排装置的电子控制装置发送启动信号，车辆电池随即向电子控制装置输出电压，电子控制装置开始运行；

‐调节脉冲电源控制器的频率和占空比，输出脉冲电流，使电解槽反应器通电；以及

‐至少一个电解槽反应器通电运行，产生氢氧混合气体，并将所述氢氧混合气体通入发动机燃烧室的进气口，从而进入燃烧室；

‐至少一个检测单元通电工作并实时检测参数，当检测到参数超出设定值时，将所述参数反馈至智能数字控制器，智能数字控制器对所述节能减排装置进行相应的调节。

在一个特殊实施例中，该装置的中性电极片的正负极通过智能数字控制器换极，其中每次当车辆启动时，执行一次换极，换极动作延长了中性电极片的使用寿命；通过启动电解槽反应器和水箱之间的水循环，以保持电解槽反应器的温度在预设范围内，从而实现电解槽反应器和水箱的智能开关方式。

当检测单元是设置在车辆发动机内的转速计时，用于检测发动机转速，如果检测到发动机转速低于设定值，则所述智能数字控制器自动调节所述电解槽反应器的运行功率，以保证发动机怠速下，该电解槽反应器低功率运行。当检测到发动机转速低于预设值时，自动关闭电解槽反应器，以保证发动机怠速下的低功率运行。

当检测单元是设置在电解槽反应器内的温度传感器，用于检测电解槽反应器内的温度；所述电解槽反应器与所述水箱之间还设有智能开关，如果检测到温度超过设定值，例如60℃，智能数字控制器开启所述智能开关，启动电解槽反应器与水箱之间的水循环，以保持电解槽反应器的温度保持在设定范围之内。

当检测单元是设置在水箱上的液位传感器时，用于检测水箱当前水量，如果检测到水箱液位低于设定值时，则所述智能数字控制器发出低液位报警。

当检测单元是设置在脉宽电源控制器上的电流检测单元时，如果检测到电流超出设定值，则停止运行所述节能减排装置。本发明的停止运行包括软停止和继电器物理启停两级停止方式。具体运行和停止过程如下：当启动本节能减排装置时，通过电子控制装置执行内置的程序，使得电解槽反应器开始运行；而当装置检测到错误或故障时，先由电子控制装置通过车辆ECU信号源发送启动信号，使电解槽反应器停止运行，此过程为软停止；若该节能减排装置中的其他元器件仍继续运行，则由智能数字控制器和脉宽电源控制器向继电器发出控制信号以断开电源，使得装置彻底停止运行，这增加了该装置的安全性和可靠性。

本发明所述的节能减排装置可同时包括多种不同类型的检测单元，如同时在水箱上设置液位传感器、在电解槽反应器内设置温度传感器，在发动机内设置转速计，在脉宽电源控制器输出端设置电流测量仪等等；也可以单独使用上述任意一种检测单元，实现闭环调节。同时，本发明不局限于上述所列举出的检测单元，本领域内技术人员可以想到或使用的任何检测单元均在本发明保护范围之内，在此不一一列举。

本发明的智能控制的节能减排装置，主要应用在发动机节油减排装置上，主要适用于目前社会上正在使用的18升以下排量的汽油车、柴油车、小型轮船及挖掘机、推土机等以发动机为动力的生产、发电、运输车辆。

附图说明

本发明仅通过例子进行描述并参照附图，其中：

图1是根据本发明的智能控制的节能减排装置的实施例的结构示意图；

图2是根据本发明的电解槽反应器的立体图；

图2.1是根据本发明的电解槽反应器的俯视图；

图2.2是根据图2.1的电解槽反应器的A‐A剖面图；

图2.3是根据图2.1的电解槽反应器的B‐B剖面图；

图2.4是根据本发明的电解槽反应器的电极片排列方式结构图；

图3是根据本发明智能控制的节能减排装置的运行流程图。

在下文中，将逐一描述附图，在附图中看到的相同部件和位置，在不同的附图中都标以相同的标记。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的智能控制的节能减排装置的实施例的结构示意图。该装置包括电子显示及输入器1、智能数字控制器2、脉宽电源控制器3、继电器4、电解槽反应器5、水箱6、水气分离器7、进气管8、空气滤清器9、车辆ECU信号源10、电池11以及转速计12，其连接方式如图1所示。其中电池11是指车辆的蓄电池，由车辆发电机对其进行充电供车辆用电，同时用作节能减排装置的电解电源，连接至继电器4。电子显示及输入器1可以是浮动视窗设计形式的彩色液晶触摸屏，也可以是传统的显示和按键输入装置，其具有密码以锁定修改参数设置的权限，使用者可针对不同车辆的不同状况，使用电子显示及输入器1更方便地设置参数，其还可以显示节能减排装置的工作状态参数，令使用者直观地了解该装置的运行状况，以便根据需要及时进行调节。电子显示及输入器1连接至智能数字控制器2，令使用者的控制指令通过连接线发送至智能数字控制器2，该智能数字控制器2可以是单片机，该单片机可根据车辆实际使用情况和需要，使得节能减排装置执行不同运行状况的指令；智能数字控制器2的输出端连接到脉宽电源控制器3，脉宽电源控制器3通过脉冲调制，即调节脉冲频率及占空比，输出足够大（即远大于输入的直流电流）且稳定的直流脉冲电流，用于电解槽反应器5中对水溶液进行电解产生氢氧混合气体。脉宽电源控制器3的输出端连接到继电器4，而继电器4的接通和/或断开，则由车辆ECU信号源的启动信号10和智能数字控制器2以及脉宽电源控制器3的输出信号控制。

如图1所示，当车辆启动时，车辆ECU信号源10输出电压和/或信号给继电器4，控制继电器4的第一级通断保护处于接通状态，电子控制装置通过继电器4从电池11获得直流电以启动。电子控制装置通过继电器4的第一级通断保护接通后，智能数字控制器2根据使用者从电子显示及输入器1输入的指令，如预先设定车辆随车发电机的输出电压，并基于其内置的程序，向脉宽电源控制器3发送相应的指令，并同时向继电器4发送第二级通断保护接通的指令；脉宽电源控制器3内的微处理器收到该指令后输出的数字以控制外接模拟电路，该外接模拟电路或其他插件可以通过USB、COM等插口或其他存储介质接入，实现该电路或插件的功能；脉宽电源控制器3与继电器4之间的电气连接是回路连接，并且继电器4与电解槽反应器5、水箱6连接，来自于电池11的直流电通过继电器4进入脉宽电源控制器3，经过调制该直流电的频率和占空比后，由脉宽电源控制器3通过继电器4再次输送至电解槽反应器5，从而为电解槽反应器5提供近似恒定的脉冲电流，电解槽反应器5接收到足够大的脉冲电流后，通过电极板对水溶液进行电解，产生促进燃料燃烧的氢氧混合气体。在此结构中，脉宽电源控制器3有效地控制电子控制装置的输出功率及其功率变换；由于电解槽反应器5与水箱6通过管连接起来，继电器4可根据智能数字控制器2的指令接通电解槽反应器5和水箱6之间的水循环，水箱6的水从下部的连接管输送到电解槽反应器5之中电解以进行氢氧反应，生成所需的氢氧混合气体，该混合气体经过上部的连接管进入水箱6；水箱6与水气分离器7通过管连接，且水气分离器7输出端直接连接至发动机燃烧室的进气管8。氢氧混合气体从水箱6上部的输出端进入水气分离器7，将气体中的水汽过滤掉，并通过连接管进入进气管8；同时大气中的空气经过空气滤清器9过滤后进入进气管8，与水气分离器7输出的氢氧混合气体混合，利用发动机工作时的负压作用，将进气管8中的混合气体不经过储存直接供给发动机燃烧室，以助燃油充分燃烧。这不仅具有助燃的功效，使燃油燃烧更加彻底，从而增加机械动力，节省油料，减少废气排放；而且发动机工作时该装置所产生的氢氧气体已在很短时间内被吸到发动机内燃烧，无任何储存。经试验，即使在正常工作产生氢氧气体状态下，该装置受到挤压、撞击致破烂都不发生爆炸现象，使用安全。当车辆停止时，车辆ECU信号源10没有输出信号给继电器4，继电器4的第一级通断保护将处于断开状态，节能减排装置从电池11断开，停止工作。例如，当设置在脉宽电源控制器3内的电压传感器检测到车辆随车发电机的输出电压超过预设值时，外界模拟电路可根据电压传感器的信号停止电子控制装置，从而实现节能减排装置的智能软停止，若节能减排装置继续工作，智能数字控制器3可以向继电器4的第二级通断保护发送断开命令，从而保护节能减排装置。在此结构中，节能减排装置的可靠性和安全性得到提升。

水箱储水量、发动机运转状况、装置的运行状况等参数可以通过电子显示及输入器1显示在屏幕上，以供使用者了解；使用者还可以通过电子显示及输入器1的输入部分，例如触屏显示器的触摸屏，输入不同的指令，该输入的指令可以预先设定车辆随车发电机的输出电压、电解槽反应器的温度及其波动范围、PWM输出电流的频率、水箱报警液位等参数，该命令通过连接线发送至智能数字控制器2并转化为数字控制器2内置的程序指令，从而实现使用者主动调节装置运行的功能。

图2是根据本发明的电解槽反应器的立体图，图2.1是其俯视图，图2.2是根据图2.1的电解槽反应器的A‐A剖面图，图2.3是根据图2.1的电解槽反应器的B‐B剖面图。电解槽反应器5可包括电解槽底盖13、电解槽面盖14、电极片15，其中电极片15采用一体包胶的方式包裹着绝缘橡胶层24，从而防止电极片尖端集中放电的情况，并延长了电极片的使用寿命。电极片15采用Y型接线方式，其中中间的电极片15连接电源正极，两端的电极片15均连接电源负极，在两侧的正极片与负极片之间均设置有4片相互不接触的N‐N型中性电极片21，其排列方式如下：负电极片‐中性电极片‐中性电极片‐中性电极片‐中性电极片‐正电极片‐中性电极片‐中性电极片‐中性电极片‐中性电极片‐负电极片。中性电极片21为不锈钢片，与塑胶片间隔排列并通过横向设置的导体片将它们串联，即形成电极片与塑胶片间隔层叠串联的结构。由于中性电极片21由不锈钢制成，在不通电的情况下，中性电极片21呈中性，而当电极片15连接至电解电源的正/负极时，其相邻的中性电极片21相应地呈负/正电性。中性电极片21由电极片固定件17如螺栓固定，这种结构得以同时实现电极片的定位和电连接，并简化了电解槽反应器的装配过程。中性电极片21彼此之间的间隙为3毫米，该间隙由电极片固定件17上的电极片间隔端子18保证。电解槽反应器5的正负极通过出线电极16与继电器4相连接，当每一次车辆启动或停止时，电子控制装置对出线电极16进行一次换极动作，例如电极19为正极，电极20为负极。当电解槽反应器5运行时，水箱6的水从入水口23进入电解槽反应器，使得电极片全部或部分地浸入水中，并在电极片15的通电条件下分解成氢气和氧气，然后氢氧混合气体通过出气口22输送到水气分离器7。电解槽反应器5还具有上下盖密封圈25和电机密封圈26，以保证电解槽反应器中的水和生成的混合气体不会泄漏。例如，当正极19与负极20之间的电压差为12V时，由于正极19与负极20之间还存在4片N‐N型中性电极片21，根据中性电极片的特性，中性电极片彼此之间和中性电极片21与正/负电极片15之间的电压差被分隔为5个区间，每个区间之间的电压差可保持在2V左右，而2V是电解水的最佳电压。

图3是根据本发明智能控制的节能减排装置的运行方法的流程图。首先，检查发动机能否正常工作，即检测车辆随车发电机的输出电压，例如是否达到12V或24V，这是由于一般汽车的用电器的输入电压为12V或24V，并测量车辆电池的电压，如果该发电机的输出电压低于12V或24V，即低于汽车用电器的输入电压，节能减排装置不会投入运行，以确保车辆自身的正常用电需要，不再增加蓄电池11和车辆发电机（未示出）的负荷，这保证了蓄电池11和车辆发电机的使用寿命；之后，当车辆启动时，车辆ECU信号源10向电子控制装置输出电压和/或ECU信号源10向电子控制装置发送启动信号，脉宽电源控制器3开始运行；之后，通过智能数字控制器2内置的程序减小来自电池11的电解电流的波动，使得该电流为近似恒定的电流，并将该电流值限定在预设范围内；电解槽反应器5通电运行，产生氢氧混合气体，并将该气体通过水气分离器7、过滤器、冷却器后进入发动机进气口，从而进入燃烧室与燃油接触，助燃油完全燃烧。

本发明所述智能控制的节能减排装置中还可以增设多种检测单元，对氢氧气体制备过程中的各个环节进行检测，如设置温度传感器、电流/电压检测单元、转速计、液位传感器等，并将这些参数实时反馈至智能数字控制器，使其可以根据实时检测到的情况进行控制调节，形成闭环控制，具体实现方式如下：

本装置可在电解槽反应器5中设置有温度传感器，该温度传感器可以为热电偶，用于检测电解槽反应器内的水箱温度，当检测到电解槽反应器内的温度达到预设值，例如60℃时，启动电解槽反应器和水箱之间的水循环，以保持电解槽反应器的温度在预设范围，例如60℃内。由于电解液的温度被控制在一定的范围内，使得电解槽反应器的产生混合气体的效率可提升约20%。

本装置在脉宽电源控制器3可设置有电流测量单元，当电解电流超出预设值时，首先智能软停止该装置，若该装置继续运行，智能数字控制器2和脉宽电源控制器3向继电器4发出控制信号以断开电源。

本装置还可以加设转速计12，用于检测发动机的转速，并与智能数字控制器2相连接。当检测到发动机转速低于预设值时，智能数字控制器2自动调节电解槽反应器5的运行功率，以保证发动机怠速下该电解槽反应器5低功率运行，并形成了节能减排装置的闭环调节。

本装置还可以在水箱6上加设液位传感器，用于直观显示水箱6当前的液位，方便提示用户加水。当检测到当前液位低于设定值时，智能数字控制器2发出低液位报警，如设置报警铃声和/或在电子显示及输入器上循环滚动显示“低液位报警”字样，提示用户要加水。必要时，如当发出低液位报警后五分钟内无应答，还可以设置智能数字控制器2自动关闭本装置，以保护装置安全，降低不必要的风险。

此外，对于本领域技术人员而言，还可以利用本领域公知的其他传感器或测量单元对产生氢氧混合气体过程中的更多参数（如进气温度，发动机冷却液温度，空气质量流量等等）作进一步监测，从而使得智能数字控制器能对该过程进行更精确的控制。

作为本发明的另一种实施例，还可以对本装置进行扩展。例如，根据车辆的实际需要，可以设置不同数量的电解槽反应器，以满足各种不同用途的要求。如采用两套或三套电解槽反应器。同时，根据不同车辆所需出气量大小不同，还可以将多套电解槽反应器组合工作，并相应增大水箱容量，其它控制单元部分不变。此外，还可以以模块为单位，设置多组电解槽反应模块交替运行工作，以延长整套装置的使用寿命。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员而言，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是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 (3)

1.一种控制节能减排装置的方法，所述节能减排装置包括：

-至少一个电解槽反应器，其通过电解水来产生氢氧混合气体，所述电解槽反应器设有三块间隔排列的电极片，其中位于最外侧的两块电极片均连接至电源正极/负极，位于中间的一块电极片相对应地连接至电源负极/正极，形成两组正负电极片；在每组正负电极片之间分别间隔排列若干块中性电极片，所述中性电极片在其相邻正/负电极片的作用下相应地带有负/正电；所述电极片及中性电极片全部或部分地浸在水中；

-水箱，所述水箱底部与所述电解槽反应器相连接，且所述水箱顶部通过管道连接至车辆发动机燃烧室的进气管；

-电子控制装置，包括电子显示及输入器、智能数字控制器、脉宽电源控制器以及继电器，其中，

所述电子显示及输入器连接至智能数字控制器，用于输入指令并显示参数；

所述智能数字控制器还连接至脉宽电源控制器、电解槽反应器和水箱，用于执行输入指令所对应的操作，以及根据反馈的参数进行调节和控制；

所述脉宽电源控制器的输出端经继电器连接至电解槽反应器的正负电极片；

所述继电器连接至车辆电池，其为两级通断保护结构，其中第一级通断保护由车辆电子控制单元(ECU)信号源控制，充当所述节能减排装置从电池获得供电的电路通路，第二级通断保护由所述智能数字控制器和所述脉宽电源控制器控制，充当所述电子控制装置与电解槽反应器之间的电路通路；以及

至少一个检测单元，设置在车辆发动机内和/或所述节能减排装置内，并连接至智能数字控制器，用于检测参数并反馈至智能数字控制器，

所述方法包括以下步骤：

-检查车辆发电机的输出电压，以及测量车辆电池的电压；

-当车辆启动时，车辆电子控制单元(ECU)信号源向所述节能减排装置的电子控制装置发送启动信号，车辆电池随即向电子控制装置输出电压，电子控制装置开始运行；

-调节脉冲电源控制器的频率和占空比，输出脉冲电流，使电解槽反应器通电；以及

-至少一个电解槽反应器通电运行，产生氢氧混合气体，并将所述氢氧混合气体通入发动机燃烧室的进气口，从而进入燃烧室；

-至少一个检测单元通电工作并实时检测参数，当检测到参数超出设定值时，将所述参数反馈至智能数字控制器，智能数字控制器对所述节能减排装置进行相应的调节。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个检测单元检测参数的步骤具体包括以下情形：

当检测单元是温度传感器时，用于检测电解槽反应器温度是否超出设定值；

当检测单元是液位传感器时，用于检测水箱液位是否超出设定值；

当检测单元是转速计时，用于检测发动机转速是否超出设定值；以及

当检测单元是电流检测单元时，用于检测电流是否超出设定值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

-所述电解槽反应器中电极片的正负极通过智能数字控制器换极，其中每次当车辆启动时，执行一次换极。