CN117722299A - 一种车载发电机供气控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种车载发电机供气控制系统及方法，所述系统包括：气瓶总成、低压过滤器、燃气发电机和余气再利用系统；气瓶总成通过燃气管路与低压过滤器连接，低压过滤器通过燃气管路与燃气发电机连接，气瓶总成通过燃气管路与余气再利用系统连接，余气再利用系统通过燃气管路与低压过滤器连接；余气再利用系统，用于收集气瓶总成的超压气体，并将超压气体调整为燃气发电机适配的压力并输送至燃气发电机。本发明能够回收再利用车辆驻车时LNG气瓶超压泄放出的天然气，从而实现节省能源的目的。
Description
技术领域
本发明涉及重型燃气汽车技术领域，更具体的说是涉及一种车载发电机供气控制系统及方法。
背景技术
随着物流运输行业的发展，物流业对规模化和集约化的要求越来越高，物流园区如雨后春笋一般地呈现在大众面前，物流园区的数量直线上升。在物流运输过程中，当重卡进入物流园区后经常遇到排队等货、卸货的情况，司机只能在驾驶室内休息，南方地区夏天天气炎热，车辆长时间怠速开空调会带来能源浪费，需要驻车空调对驾驶室进行降温。
现有的LNG燃气重卡如需使用驻车空调，需匹配大容量电池，无法满足长时间驻车的需求；车辆驻车期间，因为LNG气瓶无法做到绝对绝热，为保证气瓶安全，其超压泄气装置在LNG气瓶内压力达到临界值时将超压气体排向大气，这样就增大了大气污染负担且增加了车辆的运营成本。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种车载发电机供气控制系统及方法，能够回收再利用车辆驻车时LNG气瓶超压泄放出的天然气，从而实现节省能源的目的。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种车载发电机供气控制系统，包括：气瓶总成、低压过滤器、燃气发电机和余气再利用系统；气瓶总成通过燃气管路与低压过滤器连接，低压过滤器通过燃气管路与燃气发电机连接，气瓶总成通过燃气管路与余气再利用系统连接，余气再利用系统通过燃气管路与低压过滤器连接；
所述余气再利用系统，用于收集气瓶总成的超压气体，并将超压气体调整为燃气发电机适配的压力并输送至燃气发电机。
进一步，气瓶总成包括：出液电磁阀、LNG气瓶、汽化及存储单元和超压泄气装置；LNG气瓶的供气端通过出液管路依次与出液电磁阀、汽化及存储单元连接，汽化及存储单元通过燃气管路与低压过滤器连接；汽化及存储单元用于将LNG气瓶输送的液化天然气进行汽化处理后进行暂存，并通过低压过滤器输送至燃气发电机；超压泄气装置的进口端通过燃气管路与LNG气瓶的泄压端连接，超压泄气装置的出口端通过燃气管路与余气再利用系统连接，用于将LNG气瓶的超压气体输送至余气再利用系统。
进一步，余气再利用系统包括：集气装置、调压装置和集气电磁阀；集气装置的进口端通过燃气管路与超压泄气装置的出口端连接，集气装置通过燃气管路依次与调压装置和集气电磁阀连接，集气电磁阀通过燃气管路与低压过滤器连接；所述集气装置，用于收集LNG气瓶的超压气体；所述调压装置，用于将收集的LNG气瓶的超压气体降压调整为燃气发电机适配的压力，并通过低压过滤器输送至燃气发电机。
进一步，集气装置包括气泵、CNG气瓶和泄气管；泄气管设在CNG气瓶的泄压端，气泵的进气端通过燃气管路与超压泄气装置的出口端连接，气泵的出气端与CNG气瓶的进气端连接，CNG气瓶的出气端通过燃气管路与调压装置连接。
进一步，系统还包括控制器、第一压力传感器和第二压力传感器；第一压力传感器设在超压泄气装置与LNG气瓶之间的燃气管路上，第二压力传感器设在CNG气瓶的出气端与调压装置之间的燃气管路上；控制器分别与第一压力传感器、第二压力传感器、出液电磁阀、气泵、集气电磁阀和燃气发电机信号连接；
控制器，用于实时采集燃气发电机的开关信号和第一压力传感器、第二压力传感器的读值，根据采集的信息控制出液电磁阀、气泵、集气电磁阀的开关以收集气瓶总成的超压气体并输送至燃气发电机。
进一步，低压过滤器与燃气发电机之间的燃气管路上还设有发电机供气手阀。
相应的，本发明还公开了一种车载发电机供气控制方法，本方法基于上文任一项所述的车载发电机供气控制系统，包括：
实时获取第一压力传感器的读值P1、第二压力传感器的读值P2和燃气发电机的开关信号；
当P1≤PA时，向气泵发送关闭信号；其中，PA为LNG气瓶的泄压阈值；
当P2≥10MPa时，向气泵发送关闭信号；
当P2＜10MPa且P1＞PA时，向气泵发送开启信号，将LNG气瓶形成的超压气体加压储存在CNG气瓶内部。
进一步，所述方法还包括：当燃气发电机的开关处于ON状态时，如果P2＞PB，控制集气电磁阀开启，燃气发电机启动，其中，PB为燃气发电机的适配气压值。
进一步，所述方法还包括：当燃气发电机的开关处于ON状态时，如果P2≤PB，控制集气电磁阀关闭，出液电磁阀开启，燃气发电机启动。
进一步，所述方法还包括：当燃气发电机的开关处于OFF状态时，控制出液电磁阀关闭、燃气发电机关闭。
对比现有技术，本发明有益效果在于：本发明提供了一种车载发电机供气控制系统及方法，通过控制车辆LNG气瓶出液电磁阀的开闭，实现了控制车载发电机使用车辆LNG气瓶内天然气，从而使整车布置更紧凑；同时，本发明通过设计的系统结构能够回收车辆LNG气瓶驻车时超压泄放出的天然气，并用于载发电机使用，从而实现节省能源的目的，提升了车辆运营经济性。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式的系统结构图。
图2是本发明具体实施方式的集气装置的结构示意图。
图3是本发明具体实施方式的电气框图。
图4是本发明具体实施方式的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做出说明。
如图1所示的一种车载发电机供气控制系统，包括：气瓶总成1、低压过滤器2、燃气发电机3和余气再利用系统4；气瓶总成1通过燃气管路与低压过滤器2连接，低压过滤器2通过燃气管路与燃气发电机3连接，气瓶总成1通过燃气管路与余气再利用系统4连接，余气再利用系统4通过燃气管路与低压过滤器2连接。其中，余气再利用系统能够收集气瓶总成1的超压气体，并将超压气体调整为燃气发电机3适配的压力并输送至燃气发电机3。
具体来说，气瓶总成1包括：出液电磁阀5、LNG气瓶6、汽化及存储单元7和超压泄气装置8。余气再利用系统4包括：集气装置9、调压装置10和集气电磁阀11。
参见图1可知，LNG气瓶6的供气端通过出液管路依次与出液电磁阀5、汽化及存储单元7连接，汽化及存储单元7通过燃气管路与低压过滤器2连接；低压过滤器2通过燃气管路与发电机供气手阀12连接，发电机供气手阀12通过燃气管路与燃气发电机3连接。其中，汽化及存储单元用于将LNG气瓶6输送的液化天然气进行汽化处理后进行暂存，并通过低压过滤器2输送至燃气发电机3。以此，构建了车辆的主供气管路。
超压泄气装置8的进口端通过燃气管路与LNG气瓶6的泄压端连接，超压泄气装置8的出口端通过燃气管路与集气装置9的进口端连接，由此将LNG气瓶6的超压气体输送至余气再利用系统。集气装置9通过燃气管路依次与调压装置10和集气电磁阀11连接，集气电磁阀11通过燃气管路与低压过滤器2连接。由此，通过集气装置9收集LNG气瓶6的超压气体，并通过调压装置10将气体降压调整为燃气发电机3适配的压力后，输送至燃气发电机3，以实现燃气的回收利用。
在本系统中，集气装置9，用于收集LNG气瓶6的超压气体，并进行超压气体的存储和控制。具体来说，参见图2所示，集气装置9包括气泵13、CNG气瓶14和泄气管15，气泵13的进气端通过燃气管路与超压泄气装置8的出口端连接，气泵13的出气端与CNG气瓶14的进气端连接，CNG气瓶14的出气端通过燃气管路与调压装置10连接。通过气泵13能够将LNG气瓶6的超压气体加压存储到CNG气瓶14中。泄气管设在CNG气瓶14的泄压端，能够在CNG气瓶14的内部压力大于等于10MPa时进行自动泄压。
另外，实现本系统的压力监测和自动控制，参见图3所示，本系统还包括：控制器16、第一压力传感器17和第二压力传感器18。第一压力传感器17设在超压泄气装置8与LNG气瓶6之间的燃气管路上，用于监控LNG气瓶6的压力。第二压力传感器18设在CNG气瓶14的出气端与调压装置10之间的燃气管路上，用于监控CNG气瓶14的压力。控制器16分别与第一压力传感器17、第二压力传感器18、出液电磁阀5、气泵13、集气电磁阀11和燃气发电机3信号连接；控制器16能够实时采集燃气发电机3的开关信号和第一压力传感器17的读值P1、第二压力传感器18的读值P2，根据采集的信息控制出液电磁阀5、气泵13、集气电磁阀11的开关以收集气瓶总成的超压气体并输送至燃气发电机3。
基于上述系统，如图4所示，本发明还公开了一种车载发电机供气控制方法，包括如下步骤：
S1：实时获取第一压力传感器的读值P1、第二压力传感器的读值P2和燃气发电机的开关信号。
由此可实施获取LNG气瓶和CNG气瓶压力状态和燃气发电机的开关状态，能够根据状态的不同进行系统的供气控制。
S2：当P1≤PA时，向气泵发送关闭信号；其中，PA为LNG气瓶的泄压阈值。
可见，当LNG气瓶未到超压状态时，无需进行集气操作，则直接关闭气泵即可。
S3：当P2≥10MPa时，向气泵发送关闭信号。
在此状态下，CNG气瓶以处于超压状态，为了保证系统安全，及时关闭气泵，CNG气瓶形成的超压气体经过泄气管直接排放入大气。
S4：当P2＜10MPa且P1＞PA时，向气泵发送开启信号，将LNG气瓶形成的超压气体加压储存在CNG气瓶内部。
当CNG气瓶未处于超压状态，且气瓶总成形成超压气体时，控制气泵工作，将气瓶总成形成的超压气体加压储存在CNG气瓶内部；
S5：当燃气发电机的开关处于ON状态时，如果P2＞PB，控制集气电磁阀开启，燃气发电机启动，其中，PB为燃气发电机的适配气压值。
S6：当燃气发电机的开关处于ON状态时，如果P2≤PB，控制集气电磁阀关闭，出液电磁阀开启，燃气发电机启动。
S7：当燃气发电机的开关处于OFF状态时，控制出液电磁阀关闭、燃气发电机关闭。
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
Claims (10)
1.一种车载发电机供气控制系统，其特征在于，包括：气瓶总成、低压过滤器、燃气发电机和余气再利用系统；气瓶总成通过燃气管路与低压过滤器连接，低压过滤器通过燃气管路与燃气发电机连接，气瓶总成通过燃气管路与余气再利用系统连接，余气再利用系统通过燃气管路与低压过滤器连接；
所述余气再利用系统，用于收集气瓶总成的超压气体，并将超压气体调整为燃气发电机适配的压力并输送至燃气发电机。
2.根据权利要求1所述的车载发电机供气控制系统，其特征在于，所述气瓶总成包括：出液电磁阀、LNG气瓶、汽化及存储单元和超压泄气装置；
LNG气瓶的供气端通过出液管路依次与出液电磁阀、汽化及存储单元连接，汽化及存储单元通过燃气管路与低压过滤器连接；汽化及存储单元用于将LNG气瓶输送的液化天然气进行汽化处理后进行暂存，并通过低压过滤器输送至燃气发电机；
超压泄气装置的进口端通过燃气管路与LNG气瓶的泄压端连接，超压泄气装置的出口端通过燃气管路与余气再利用系统连接，用于将LNG气瓶的超压气体输送至余气再利用系统。
3.根据权利要求2所述的车载发电机供气控制系统，其特征在于，所述余气再利用系统包括：集气装置、调压装置和集气电磁阀；
集气装置的进口端通过燃气管路与超压泄气装置的出口端连接，集气装置通过燃气管路依次与调压装置和集气电磁阀连接，集气电磁阀通过燃气管路与低压过滤器连接；
所述集气装置，用于收集LNG气瓶的超压气体；
所述调压装置，用于将收集的LNG气瓶的超压气体降压调整为燃气发电机适配的压力，并通过低压过滤器输送至燃气发电机。
4.根据权利要求3所述的车载发电机供气控制系统，其特征在于，所述集气装置包括气泵、CNG气瓶和泄气管；
泄气管设在CNG气瓶的泄压端，气泵的进气端通过燃气管路与超压泄气装置的出口端连接，气泵的出气端与CNG气瓶的进气端连接，CNG气瓶的出气端通过燃气管路与调压装置连接。
5.根据权利要求4所述的车载发电机供气控制系统，其特征在于，所述系统还包括控制器、第一压力传感器和第二压力传感器；
第一压力传感器设在超压泄气装置与LNG气瓶之间的燃气管路上，第二压力传感器设在CNG气瓶的出气端与调压装置之间的燃气管路上；
控制器分别与第一压力传感器、第二压力传感器、出液电磁阀、气泵、集气电磁阀和燃气发电机信号连接；
控制器，用于实时采集燃气发电机的开关信号和第一压力传感器、第二压力传感器的读值，根据采集的信息控制出液电磁阀、气泵、集气电磁阀的开关以收集气瓶总成的超压气体并输送至燃气发电机。
6.根据权利要求1所述的车载发电机供气控制系统，其特征在于，所述低压过滤器与燃气发电机之间的燃气管路上还设有发电机供气手阀。
7.一种车载发电机供气控制方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1至6任一项所述的车载发电机供气控制系统，所述方法包括：
实时获取第一压力传感器的读值P1、第二压力传感器的读值P2和燃气发电机的开关信号；
当P1≤PA时，向气泵发送关闭信号；其中，PA为LNG气瓶的泄压阈值；
当P2≥10MPa时，向气泵发送关闭信号；
当P2＜10MPa且P1＞PA时，向气泵发送开启信号，将LNG气瓶形成的超压气体加压储存在CNG气瓶内部。
8.根据权利要求7所述的车载发电机供气控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当燃气发电机的开关处于ON状态时，如果P2＞PB，控制集气电磁阀开启，燃气发电机启动，其中，PB为燃气发电机的适配气压值。
9.根据权利要求8所述的车载发电机供气控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当燃气发电机的开关处于ON状态时，如果P2≤PB，控制集气电磁阀关闭，出液电磁阀开启，燃气发电机启动。
10.根据权利要求9所述的车载发电机供气控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当燃气发电机的开关处于OFF状态时，控制出液电磁阀关闭、燃气发电机关闭。
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