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一种发动机的热管理系统的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-27 13:34:09

本发明涉及发动机,尤其涉及一种发动机的热管理系统。

背景技术:

1、随着的新技术的发展,越来越多的国家已经开始在其能源相关政策中把氨作为一种低碳燃料。然而,发动机在工作过程中产生的尾气的具有一定的温度,该部分尾气热量通常直接排放至大气中,不仅使得大气温度升高,也是一种浪费。因此,如何合理利用尾气热量成文当前比较热门的研究问题之一。

技术实现思路

1、本发明提供一种发动机的热管理系统,可以保证尾气热量能够充分被利用,以提升发动机的燃烧效果,利于节约发动机的电耗和能耗。

2、本发明实施例提供了一种发动机的热管理系统,包括:

3、排气管,与所述发动机排气出口连通,用于排出所述发动机产生的尾气;

4、尾气处理装置,安装在所述排气管上,用于对所述尾气进行处理;

5、氢气供应装置,耦接于所述发动机与所述尾气处理装置之间的所述排气管上,用于利用所述发动机的尾气热量将液氨制备成氢气并提供至所述发动机;

6、氨气供应装置,耦接于所述尾气处理装置的出口一侧的所述排气管上,用于利用所述发动机的尾气热量将所述液氨汽化成氨气并提供至所述发动机;

7、第一温度传感器,设置在所述发动机与所述氢气供应装置之间的所述排气管上,用于实时检测尾气的第一温度;

8、第二温度传感器,设置在所述氢气供应装置与所述尾气处理装置之间的所述排气管上,用于实时检测尾气的第二温度;

9、第三温度传感器,设置在所述尾气处理装置与所述氨气供应装置之间的所述排气管上,用于实时检测尾气的第三温度;

10、第四温度传感器,设置在所述排气管的出口端,用于实时检测尾气的第四温度;

11、控制装置,分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器和所述第四温度传感器电连接,用于根据所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度和所述第四温度控制所述发动机的尾气热量提供至所述氢气供应装置和/或所述氨气供应装置。

12、可选的,所述控制装置具体用于根据所述第二温度和所述第三温度判断所述尾气处理装置是否完成蓄热,并根据判断结果确定所述发动机的尾气热量优先提供至所述氨气供应装置或所述氢气供应装置。

13、可选的,所述控制装置具体用于在确定所述尾气处理装置完成蓄热时,继续判断第一温度是否大于第一预设阈值,并根据判断结果确定所述发动机的尾气热量优先提供至所述氨气供应装置或所述氢气供应装置。

14、可选的,所述控制装置具体用于在判定所述第一温度大于所述第一预设阈值时,确定所述发动机的尾气热量优先提供至所述氢气供应装置。

15、可选的,所述发动机的热管理系统还包括第一控制阀,所述第一控制阀设置在所述氢气供应装置的尾气热量进口处;

16、所述控制装置与所述第一控制阀电连接,用于在确定发动机的尾气热量优先提供至所述氢气供应装置之后,获取所述氢气供应装置的制氢功率,并根据所述制氢功率控制所述第一控制阀的开度,以调整提供至所述氢气供应装置的尾气热量的大小。

17、可选的,所述控制装置具体用于在确定所述制氢功率不等于零,以及所述第四温度大于第二预设阈值时,控制所述第一控制阀的开度为最大开度值;

18、其中,所述第二预设阈值为所述排气管的最低温度值。

19、可选的,所述控制装置具体用于在确定所述制氢功率等于零时,控制所述第一控制阀的开度为最大开度值的20%,以对所述氢气供应装置进行预热。

20、可选的,所述发动机的热管理系统还包括第二控制阀,所述第二控制阀设置在所述氨气供应装置的尾气热量进口处;

21、所述控制装置与所述第二控制阀电连接,用于在根据所述制氢功率控制所述第一控制阀的开度,以调整提供至所述氢气供应装置的尾气热量的大小之后,判断所述第四温度是否大于第三预设阈值,并在判定所述第四温度大于所述第三预设阈值时,控制所述第二控制阀打开。

22、可选的,所述控制装置用于在判定所述第一温度小于或等于所述第一预设阈值时,确定所述发动机的尾气热量优先提供至所述氨气供应装置。

23、可选的,所述发动机的热管理系统还包括第二控制阀,所述第二控制阀设置在所述氨气供应装置的尾气热量进口处;

24、所述控制装置与所述第二控制阀电连接,具体用于判断所述第四温度是否大于第三预设阈值,并在判定所述第四温度大于所述第三预设阈值时,控制所述第二控制阀打开。

25、可选的,所述发动机的热管理系统还包括第一控制阀,所述第一控制阀设置在所述氢气供应装置的尾气热量进口处;

26、所述控制装置与所述第一控制阀电连接,用于在控制所述第二控制阀打开后,获取所述氨气供应装置的氨汽化功率,并判断所述氨汽化功率是否达到氨汽化目标功率值,并根据判断结果控制所述第一控制阀的打开或关闭。

27、可选的,所述控制装置具体用于在判定所述氨汽化功率达到所述氨汽化目标功率值,且所述第四温度大于第二预设阈值时,控制所述第一控制阀打开,且所述第一控制阀的开度为最大开度值的20%;

28、其中,所述第二预设阈值为所述排气管的最低温度值。

29、可选的,所述控制装置具体用于在判定所述氨汽化功率未达到所述氨汽化目标功率值时,控制所述第一控制阀关闭。

30、可选的,所述控制装置具体用于在确定所述尾气处理装置未完成蓄热时,确定所述发动机的尾气热量优先提供至所述氨气供应装置。

31、可选的,所述发动机的热管理系统还包括第二控制阀,所述第二控制阀设置在所述氨气供应装置的尾气热量进口处;

32、所述控制装置与所述第二控制阀电连接,具体用于判断所述第四温度是否大于第三预设阈值,并在判定所述第四温度大于所述第三预设阈值时,控制所述第二控制阀打开。

33、可选的,所述控制装置还用于在控制所述第二控制阀打开后,控制所述第二控制阀的开度与氨汽化目标功率值成正相关变化,并在检测到所述第四温度小于或等于第二预设阈值时,控制所述第二控制阀关闭;

34、其中,所述第二预设阈值为所述排气管的最低温度值,所述第二预设阈值小于所述第三预设阈值。

35、可选的,所述控制装置具体用于在确定所述第二温度大于第四预设阈值,且所述第二温度与所述第三温度的差值小于第五预设阈值时,确定所述尾气处理装置完成蓄热;

36、在确定所述第二温度小于或等于所述第四预设阈值,或者所述第二温度与所述第三温度的差值大于或等于所述第五预设阈值时,确定所述尾气处理装置未完成蓄热。

37、可选的,所述控制装置还用于在检测到所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器中任意一个温度传感器异常时,进行故障报警,并控制所述发动机的尾气热量停止提供至所述氢气供应装置;和/或,

38、在检测到所述第四温度传感器异常时,进行故障报警,并控制所述发动机的尾气热量停止提供至所述氨气供应装置。

39、本发明提供的方案,通过设置发动机的热管理系统包括氢气供应装置,使得氢气供应装置能够利用尾气热量将液氨制备成氢气提供至发动机,以促进发动机的缸内燃烧。同时设置氨气供应装置,使得氨气供应装置同样可以利用尾气热量将液氨汽化成氨气提供至发动机,可以提高发动机的缸内燃烧效率。进一步的,在排气管的各个位置设置第一温度传感器检测第一温度、第二温度传感器检测第二温度、第三温度传感器检测第三温度和第四温度传感器检测第四温度,可由控制装置根据第一温度、第二温度、第三温度和第四温度进一步确定尾气热量提供至氢气供应装置和/或氨气供应装置,保证尾气热量能够充分被利用,以提升发动机的燃烧效果,利于节约发动机的电耗和能耗。

40、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

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