一种混合动力汽车发动机和电池余热回收系统技术方案

本实用新型专利技术专利公开了一种混合动力汽车发动机和电池余热回收系统。该系统包括：脉动热管，余热收集部分，余热收集所用循环工质箱，泵，控制器组成；所述脉动热管与发动机和电池紧密接触，余热收集部分中的蓄热装置填充有两种不同的相变储能材料且彼此之间不接触。本系统不仅实现了混合动力汽车上的余热回收，更重要的是蓄热装置还可以实现对不同品质热量的回收，使汽车产生的余热能更加充分的被回收储存。存。存。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力汽车发动机和电池余热回收系统


[0001]本技术涉及余热回收领域，涉及一种混合动力汽车发动机和电池余热回收系统。

技术介绍

[0002]随着传统化石能源储量的减少以及环境问题的日益严重，作为全球最大的工业消费品之一的汽车也不可避免地要减少对燃油消耗的依赖，但由于技术和成本等诸多问题完全淘汰燃油汽车短时间内还是非常困难的，其中混合动力汽车被认为是传统燃油汽车向无污染，零排放的新能源汽车过度的最有前景的形式。混合动力汽车因为具有以燃油为动力的传统汽车的动力系统,又具有搭载以电池电机为动力的新能源动力系统,即实现了传统燃油汽车的续航能力强又兼具新能源电动汽车的零排放和无污染，从而做到优劣互补。这种汽车既减少了燃油的消耗又使电动车的技术有了一个实践平台，为积累电动汽车的技术提供了机遇，因此成为国际研究热点。
[0003]混合动力汽车通常具有两套动力系统，即燃油动力系统和电动系统，热量的有效回收利用有利于系统间的高效配合与运行，减少能量浪费。因此本技术提供了一种基于脉动热管和蓄热装置在混合动力汽车上对发动机余热和电池余热的回收系统，通过脉动热管快速高效传递热量，由蓄热装置对余热进行储存，不仅使发动机和电池的散热更快,也能对发动机和电池的余热进行回收再利用。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提出一种混合动力汽车发动机和电池余热回收系统的方案。针对混合动力的特点，本技术专利使用脉动热管对发动机和电池产生的余热进行快速传导，并使用蓄热装置对传导出的热量进行回收储存，这样不仅可以使发动机和电池能够有效地进行散热还可以充分回收散失的热量，减少了余热的浪费。为了实现上述目的，本技术专利提供如下的技术方案：一种混合动力汽车发动机和电池余热回收系统由发动机产生的余热(1),电池产生的余热(2),第一脉动热管(3),第二脉动热管(4),余热收集部分(5)，余热收集所用循环工质箱(6),泵(7)，第一控制器(8)组成的闭合回路对发动机产生的余热(1)和电池产生的余热(2)进行传导并收集储存。脉动热管把发动机和电池的余热传递给闭合回路中余热收集所用的工质水；在余热收集部分(5)进行的余热存储过程中工质水的流动路径由第二控制器(5
‑
3)进行控制，热量的存储由蓄热装置(5
‑
0)将工质水的携带的热量储存进相变储能材料中；整个闭合回路中工质水接收脉动热管所传递热量时的流动路径由第一控制器(8)进行控制。
[0005]优选的，所述脉动热管所使用的工质应该保证在发动机排气温度和电池发热温度下能够正常工作，根据发动机排气时的温度平均在500℃至 800℃之间，第一脉动热管(3)所选填充工质是钾；根据电池发热时的平均温度在40℃至80℃之间，第二脉动热管(4)所选填充工质是丙酮。
[0006]优选的，所述余热收集部分(5)。不仅可以收集来自发动机排气的高温品质热量还应该可以收集来自电池的低温品质热量，因此所使用的相变储能材料应该选用不同的两种材料来满足对不同品质热量都能够有效回收。
[0007]进一步的，所述余热收集部分(5)中使用的两种相变储能材料之间应该在任意状态下不能相互掺混，并且两种材料之间还应填充有绝热层。
[0008]优选的，所述余热收集所用循环工质箱(6)中使用的工质水具有显热大，成本低，无污染等优点。
[0009]优选的，所述第一控制器(8)和第二控制器(5
‑
3)是根据温度进行判断并对工质水的流动路径进行控制调节，控制要求必须准确无误，响应转换过程要快。
[0010]本技术的增益效果：
[0011](1)本技术专利对混合动力汽车发动机和电池余热进行快速导出并回收，达到了节能环保的目的，使热损失降低。
[0012](2)本技术专利使用脉动热管，加强对余热的快速传导效果。
[0013](3)本技术专利使用的蓄热装置采用了多种相变储能材料,实现对不同品质热量的回收作用，相比传统蓄热装置，能够在尽量少的设备体积和数量情况下,充分回收余热，提高了汽车的空间利用率。
[0014](4)本技术专利使用控制器对余热收集过程中所用循环工质水的流动路径进行控制，实现能量收集的快速准确性，提高能量收集效率。
附图说明
[0015]图1为本技术专利一种混合动力汽车发动机和电池余热回收系统。
[0016]图2为余热收集部分示意图。
[0017]1、发动机产生的余热；2、电池产生的余热；3、第一脉动热管；4、第二脉动热管；5、余热收集部分；6、余热收集所用循环工质箱；7、泵； 8、第一控制器；5
‑
0、蓄热装置；5
‑
1、高温相变储能材料；5
‑
2、中低温相变储能材料；5
‑
3、第二控制器；5
‑
4、绝热隔层
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本技术作进一步的说明。
[0019]如图所示，本技术提供一种混合动力汽车发动机和电池余热回收系统，在汽车运行过程中由泵(7)从余热收集所用循环工质箱(6)中将工质水抽出，如果第一控制器(8)判断此刻正在工作的是发动机则打开流向第一脉动热管(3)的通路，通过第一脉动热管(3)将从发动机产生的余热(1)传递给工质水，工质水再进入余热收集部分(5)进行热量的存储；工质水通过第一管道入口进入蓄热装置(5
‑
0)将热量传递给高温相变储能材料(5
‑
1)，工质水从第一管道出口中流出后由第二控制器(5
‑
3)判断工质水的温度是否还有可储存的品质热量，如果有就通过第三管道入口再进入填充有中低温相变储能材料(5
‑
2)的第三管道进行热量存储，工质水从第三管道出口流出后流回余热收集所用循环工质箱(6)中，如果第二控制器(5
‑
3)判断工质水从第一管道出口中流出后温度不具备再次储热的价值就直接流回余热收集所用循环工质箱(6)中；如果第一控制器(8)判断此刻正在工作的是电池则打开流向第二脉动热管(4)的通路,通过第二脉动热管(4)将从电池产生的余热 (2)传递
给工质水，工质水直接通过第二管道入口进入蓄热装置(5
‑
0)将热量传递给中低温相变储能材料(5
‑
2)，再从第二管道出口流出后流回余热收集所用循环工质箱(6)中。
[0020]以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内以及设计理念和方法，根据本技术的技术方案及其实新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力汽车发动机和电池余热回收系统，其特征在于：整个系统由第一脉动热管(3),第二脉动热管(4),余热收集部分(5)，余热收集所用循环工质箱(6),泵(7)，第一控制器(8)组成一个闭合回路；第一脉动热管(3)和第二脉动热管(4)的冷凝端都连接在闭合回路中；并且第一脉动热管(3)的蒸发端紧密连接在发动机的排气处与发动机产生的余热(1)充分接触，第二脉动热管(4)蒸发端紧密连接在电池上与电池产生的余热(2)充分接触。2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车发动机和电池余热回收系统，其特征在于：所述第一脉动热管(3)管内的工质是钾，所述第二脉动热管(4)内的工质是丙酮...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝梦啸，张东伟，沈超，郭茶秀，关健，付泺橦，方成磊，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：