适用于燃油车和电动车的废热驱动溶液除湿的车载系统技术方案

技术编号:24316845 阅读:103 留言:0更新日期:2020-05-29 15:14
本实用新型专利技术公布了适用于燃油车和电动车的废热驱动溶液除湿的车载系统,所述系统,其特征在于包括:溶液除湿系统、再生系统、反馈控制系统。所述方法,其特征在于溶液除湿系统与再生系统组成一个闭合系统,反馈控制系统与除湿系统和再生系统相互独立,起到控制除湿系统和再生系统的作用。本实用新型专利技术与传统系统相比,不仅使用溶液除湿实现温湿度独立控制,使用热管利用汽车废热这一低品位热源,还从应用范围角度综合考虑了传统燃油车和目前正在推广的电动车,从湿度控制角度综合改善了传统车载空调系统,提高了车载空调系统的能源使用效率,节约了车载空调冷能,达到了节能环保的效果,极大提升了系统的实用性。

Vehicle system for dehumidification of waste heat driving solution for fuel vehicles and electric vehicles

【技术实现步骤摘要】
适用于燃油车和电动车的废热驱动溶液除湿的车载系统
本专利技术涉及适用于燃油车和电动车的废热驱动溶液除湿的车载系统,属于车载空气调节领域。
技术介绍
随着汽车工业的飞速发展、能源供需矛盾日益突出及环境问题的加重,我们对汽车的要求不再局限于性能,必须进一步考虑节能、环保等方面的问题。调查研究表明,汽车燃料燃烧所发出的能量只有三分之一左右被有效利用,其他的能量被排放在大气中,造成能源的浪费、环境的污染。传统车载空调系统运用冷冻除湿的温湿度联合处理方式,不仅会把车内温度降低至露点温度,使乘客和驾驶员感到不适,容易滋生车厢内细菌,还造成了冷能的浪费。另外汽车尾气排放温度高,包含大量热能,该废热无法利用,实质上也造成了能源利用品位上的浪费。关于车载空调,目前已有专利CN201110424095.6提供了一种采用热泵系统的汽车空调系统,使电动汽车空调系统能够在全天候的复杂天气下运行,但热泵本质上仍然是传统空调,相对传统空调性能和节能特性提升有限,另外也没有考虑到利用现有传统燃油汽车的尾气这一低品位热源;专利CN201110341638.8提出了汽车空调温湿度独立控制方法,虽然利用了传统燃油汽车的汽车尾气热量,但是不适用于目前正在推广的电动车,不具有综合实用价值。本专利技术所涉及的汽车废热驱动除湿空调的新型系统在使用溶液除湿实现温湿度独立控制的基础上可综合改善传统车载空调系统,对汽车废热这一低品位热源加以利用,并且从应用范围角度综合考虑了传统燃油车和目前正在推广的电动车,传统汽车利用发动机余热再生溶液,电动汽车利用电池冷却器余热再生溶液。本专利技术提高了车载空调系统的能源使用效率,有效利用了车内废热,节约了车载空调冷能,达到了节能环保的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供适用于燃油车和电动车的废热驱动溶液除湿的车载系统,对现有车载空调的除湿系统进行优化,在去除车内潜热负荷的同时,使用热管回收发动机或电池冷却器余热再生氯化锂溶液,氯化锂溶液的回收利用提高了空调系统的能源使用效率。该系统由溶液除湿系统、再生系统、反馈控制系统组成,溶液除湿系统与再生系统组成一个闭合系统,反馈控制系统加在除湿系统和再生系统之外。应用至传统汽车时包含第一风机1、除湿器2、冷却器3、板式换热器4、再生器5、第二风机6、第一阀门7、泵8、第二阀门9、反馈控制器10、第一热管11、发动机12、湿度传感器15。应用至电动汽车时包含第一风机1、除湿器2、冷却器3、板式换热器4、再生器5、第二风机6、第一阀门7、泵8、第二阀门9、反馈控制器10、第二热管13、电池冷却器14,湿度传感器15。上述除湿系统包括第一风机1、除湿器2、泵8、第二阀门9、板式换热器4、第一热管11、发动机12、第二热管13、电池冷却器14;上述再生系统包括再生器5、第二风机6、第一阀门7、板式换热器4、冷却器3;上述反馈控制系统包括第二阀门9、反馈控制器10、第二风机6、湿度传感器15;上述板式换热器有第一入口I1,第一出口01,第二入口I2,第二出口02,其中第一入口I1是换热前的低温除湿废液,第一出口01是换热后的高温除湿废液,第二入口I2是换热前的高温再生溶液,第二出口02是换热后的低温再生溶液,板式换热器4中有逆向流动的冷流体和热流体,冷流体是低浓度的除湿废液,热流体是高浓度的再生除湿液;上述除湿系统中,汽车废热取自传统汽车的发动机余热,第一风机1在除湿器2下端,除湿器2与第二阀门9相连,第二阀门9与泵8相连,泵8与板式换热器4的第一入口I1相连,板式换热器4与第一热管11相连,第一热管11与发动机12相连,板式换热器4的第一出口01与再生器5相连;上述除湿系统中,汽车废热取自电动汽车的电池冷却器余热,第一风机1在除湿器2下端,除湿器2与第二阀门9相连,第二阀门9与泵8相连,泵8与板式换热器4的第一入口I1相连,板式换热器4与第二热管13相连,第二热管13与电池冷却器14相连,板式换热器4的第一出口01与再生器5相连;上述再生系统中,第二风机6在再生器5的下端,再生器5的另一端与第一阀门7相连,第一阀门7与板式换热器4的第二入口I2相连,板式换热器4的第二出口02与冷却器3相连,冷却器3与除湿器2相连;上述反馈控制系统中,反馈控制器10的第一端I与第二阀门9相连,反馈控制器10的第二端II与第二风机6相连,反馈控制器10的第三端III与湿度传感器15相连;上述溶液除湿系统中,使用氯化锂溶液进行除湿,第一风机1工作,鼓入未处理风,自下而上,在除湿器2中喷洒氯化锂溶液,自上而下,通过在无机填料中充分接触,进行除湿,随后吹出新风;上述溶液除湿系统中,氯化锂旧溶液通过第二阀门9进入泵8,然后通过板式换热器4,与再生系统的再生液进行热交换,之后与热管传递的废热进行二次换热,汽车废热取用汽车的发动机余热时,由第一热管11传递发动机12的余热,汽车废热取用电动汽车的电池冷却器余热时,由第二热管13传递电池冷却器的余热,最后通入到再生器中,完成除湿;上述再生系统中,由第二风机6鼓入空气,自下而上,通过与再生器5喷洒的高温氯化锂稀溶液充分接触,带走水蒸气,从上方吹出;上述再生系统中,氯化锂溶液通过第一阀门7进入板式换热器4,与上述除湿系统中氯化锂稀溶液进行换热,通过冷却器3进行冷却,最后进入除湿器2中,完成再生;上述反馈控制系统中,反馈控制器10通过湿度传感器15检测室内新风湿度,并且与满足人体舒适度的湿度进行比较,然后控制第二阀门9和第二风机6来确保之后除湿器2中吹出的风是满足人体舒适度的湿度;上述溶液除湿系统中,利用汽车废热进行二次换热,汽车废热取用汽车的发动机余热时,由第一热管11传递发动机12的余热,汽车废热取用电动汽车的电池冷却器余热时,由第二热管13传递电池冷却器的余热,然后与氯化锂稀溶液进行换热;所述的第一热管11和第二热管13均为多个重力热管组成的管束,热管中的介质饱和温度低于尾气排放或电池发热温度;上述溶液除湿系统的一段管道与再生系统的一段管道采用了板式换热器4进行换热,实现除湿后的低温氯化锂稀溶液与再生的高温浓溶液的换热,使该新型系统更加高效节能;上述反馈控制系统中,采用反馈控制器10及湿度传感器15,通过对车内空气湿度实时检测与比较,然后控制第二阀门9与第二风机6,使得除湿器中吹出的风是满足人体舒适度湿度的风。附图说明附图1为本专利技术的系统图;附图1中的标号名称:1.第一风机、2.除湿器、3.冷却器、4.板式换热器、5.再生器、6.第二风机、7.第一阀门、8.泵、9.第二阀门、10.反馈控制器、11.第一热管、12.发动机、13.第二热管、14.电池冷却器,15.湿度传感器。A对应的是在汽车废热取用发动机时的情况,B对应的是电动汽车废热取用电池冷却器时的情况。具体实施方式如图1该系统由溶液除湿系统、再生系统、反馈控制系统组成,溶液除湿系统与再生系统组成一个闭合系统,反馈控制系统本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.适用于燃油车和电动车的废热驱动溶液除湿的车载系统,其特征在于,由一个溶液除湿系统、一个再生系统和一个反馈控制系统组成:/n应用至传统汽车时部件包含第一风机(1)、除湿器(2)、冷却器(3)、板式换热器(4)、再生器(5)、第二风机(6)、第一阀门(7)、泵(8)、第二阀门(9)、反馈控制器(10)、第一热管(11)、发动机(12)、湿度传感器(15);/n应用至电动汽车时部件包含第一风机(1)、除湿器(2)、冷却器(3)、板式换热器(4)、再生器(5)、第二风机(6)、第一阀门(7)、泵(8)、第二阀门(9)、反馈控制器(10)、第二热管(13)、电池冷却器(14),湿度传感器(15);/n上述除湿系统包括第一风机(1)、除湿器(2)、泵(8)、第二阀门(9)、板式换热器(4)、第一热管(11)、发动机(12)、第二热管(13)、电池冷却器(14);/n上述再生系统包括再生器(5)、第二风机(6)、第一阀门(7)、板式换热器(4)、冷却器(3);/n上述反馈控制系统包括第二阀门(9)、反馈控制器(10)、第二风机(6)、湿度传感器(15);/n上述板式换热器有第一入口(I1),第一出口(O1),第二入口(I2),第二出口(O2),其中第一入口(I1)是换热前的低温除湿废液,第一出口(O1)是换热后的高温除湿废液,第二入口(I2)是换热前的高温再生溶液,第二出口(O2)是换热后的低温再生溶液,板式换热器(4)中有逆向流动的冷流体和热流体,冷流体是低浓度的除湿废液,热流体是高浓度的再生除湿液;/n除湿系统应用于传统汽车时,第一风机(1)在除湿器(2)下端,除湿器(2)与第二阀门(9)相连,第二阀门(9)与泵(8)相连,泵(8)与板式换热器(4)的第一入口(I1)相连,板式换热器(4)与第一热管(11)相连,第一热管(11)与发动机(12)相连,板式换热器(4)的第一出口(O1)与再生器(5)相连;/n除湿系统应用于电动汽车时,第一风机(1)在除湿器(2)下端,除湿器(2)与第二阀门(9)相连,第二阀门(9)与泵(8)相连,泵(8)与板式换热器(4)的第一入口(I1)相连,板式换热器(4)与第二热管(13)相连,第二热管(13)与电池冷却器(14)相连,板式换热器(4)的第一出口(O1)与再生器(5)相连;/n上述再生系统中,第二风机(6)在再生器(5)的下端,再生器(5)的另一端与第一阀门(7)相连,第一阀门(7)与板式换热器(4)的第二入口(I2)相连,板式换热器(4)的第二出口(O2)与冷却器(3)相连,冷却器(3)与除湿器(2)相连;/n上述反馈控制系统中,反馈控制器(10)的第一端(I)与第二阀门(9)相连,反馈控制器(10)的第二端(II)与第二风机(6)相连,反馈控制器(10)的第三端(III)与湿度传感器(15)相连;/n上述溶液除湿系统与再生系统组成一个闭合系统,反馈控制系统与除湿系统和再生系统相互独立,起到控制除湿系统和再生系统的作用。/n...

【技术特征摘要】
1.适用于燃油车和电动车的废热驱动溶液除湿的车载系统,其特征在于,由一个溶液除湿系统、一个再生系统和一个反馈控制系统组成:
应用至传统汽车时部件包含第一风机(1)、除湿器(2)、冷却器(3)、板式换热器(4)、再生器(5)、第二风机(6)、第一阀门(7)、泵(8)、第二阀门(9)、反馈控制器(10)、第一热管(11)、发动机(12)、湿度传感器(15);
应用至电动汽车时部件包含第一风机(1)、除湿器(2)、冷却器(3)、板式换热器(4)、再生器(5)、第二风机(6)、第一阀门(7)、泵(8)、第二阀门(9)、反馈控制器(10)、第二热管(13)、电池冷却器(14),湿度传感器(15);
上述除湿系统包括第一风机(1)、除湿器(2)、泵(8)、第二阀门(9)、板式换热器(4)、第一热管(11)、发动机(12)、第二热管(13)、电池冷却器(14);
上述再生系统包括再生器(5)、第二风机(6)、第一阀门(7)、板式换热器(4)、冷却器(3);
上述反馈控制系统包括第二阀门(9)、反馈控制器(10)、第二风机(6)、湿度传感器(15);
上述板式换热器有第一入口(I1),第一出口(O1),第二入口(I2),第二出口(O2),其中第一入口(I1)是换热前的低温除湿废液,第一出口(O1)是换热后的高温除湿废液,第二入口(I2)是换热前的高温再生溶液,第二出口(O2)是换热后的低温再生溶液,板式换热器(4)中有逆向流动的冷流体和热流体,冷流体是低浓度的除湿废液,热流体是高浓度的再生除湿液;
除湿系统应用于传统汽车时,第一风机(1)在除湿器(2)下端,除湿器(2)与第二阀门(9)相连,第二阀门(9)与泵(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员:张雪娟于钟麒张梦迪赵跃帅牛晓峰王瑜
申请(专利权)人:南京工业大学
类型:新型
国别省市:江苏;32

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