[發(fā)明專利]一種利用內(nèi)燃機(jī)冷卻液能量加熱制氫機(jī)水罐的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110395082.0
• 申請(qǐng)日: 2011-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102517598A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)常偉;汪碩峰;張擘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C25B1/10
• 分類號(hào): C25B1/10;F02G5/00
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

1.一種利用內(nèi)燃機(jī)冷卻液能量加熱制氫機(jī)水罐的裝置，其特征在于：包括汽車上原有的水箱(1)、水箱出水管(3)、水箱進(jìn)水管(6)、內(nèi)燃機(jī)(11)、制氫機(jī)水罐(14)、制氫機(jī)供水管路(16)、制氫機(jī)(17)及電子控制單元(12)；

其還包括有連接在水箱出水管(3)與加熱器(13)的出水口之間的加熱器出水管(4)，連接在水箱進(jìn)水管(6)與加熱器(13)的進(jìn)水口之間的加熱器進(jìn)水管(8)；連接在水箱出水管(3)及水箱進(jìn)水管(6)上的水箱出口電磁閥(2)及水箱入口電磁閥(7)，安裝在水箱進(jìn)水管(6)上的水箱進(jìn)水管溫度傳感器(10)，連接在加熱器出水管(4)及加熱器進(jìn)水管(8)上的加熱器出水管電磁閥(5)及加熱器進(jìn)水管電磁閥(9)，覆蓋在制氫機(jī)水罐(14)外部的加熱器(13)，連接在加熱器(13)上的加熱器溫度傳感器(15)，安裝在制氫機(jī)水罐(14)內(nèi)的水罐溫度傳感器(18)；連接在制氫機(jī)供水管路(16)上的放水管(20)，安裝在放水管(20)上的放水電磁閥(19)；

電子控制單元(12)通過(guò)屏蔽電纜分別與水箱進(jìn)水管溫度傳感器(10)、加熱器溫度傳感器(15)及水罐溫度傳感器(18)相連接，獲得水箱進(jìn)水管溫度傳感器信號(hào)c、加熱器溫度傳感器信號(hào)h及水罐溫度傳感器信號(hào)i；

電子控制單元(12)還通過(guò)屏蔽電纜分別與水箱出口電磁閥(2)、水箱入口電磁閥(7)、加熱器出水管電磁閥(5)、加熱器進(jìn)水管電磁閥(9)及放水電磁閥(19)相連接，通過(guò)發(fā)出水箱出口電磁閥控制信號(hào)a、水箱入口電磁閥控制信號(hào)b、加熱器出水管電磁閥控制信號(hào)d、加熱器進(jìn)水管電磁閥控制信號(hào)e、放水電磁閥控制信號(hào)g控制水箱出口電磁閥(2)、水箱入口電磁閥(7)、加熱器出水管電磁閥(5)、加熱器進(jìn)水管電磁閥(9)及放水電磁閥(19)的開(kāi)啟和關(guān)閉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用內(nèi)燃機(jī)冷卻液能量加熱制氫機(jī)水罐的裝置，其特征在于：所述的加熱器(13)外殼由保溫材料制成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用內(nèi)燃機(jī)冷卻液能量加熱制氫機(jī)水罐的裝置，其特征在于：所述的制氫機(jī)供水管路(16)由保溫材料制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用內(nèi)燃機(jī)冷卻液能量加熱制氫機(jī)水罐的裝置，其特征在于：所述的制氫機(jī)供水管路(16)一端連接在制氫機(jī)水罐(14)的底端。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用內(nèi)燃機(jī)冷卻液能量加熱制氫機(jī)水罐的裝置，其特征在于：所述的放水電磁閥(20)的安裝位置在高度上低于制氫機(jī)水罐(14)的底端，且低于制氫機(jī)(17)的底端。

6.一種利用內(nèi)燃機(jī)冷卻液能量加熱制氫機(jī)水罐的控制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

電子控制單元(12)首先檢測(cè)水罐溫度傳感器信號(hào)i，當(dāng)制氫機(jī)水罐(14)內(nèi)去離子水的溫度大于5攝氏度時(shí)，電控單元(12)通過(guò)發(fā)出水箱出口電磁閥控制信號(hào)a及水箱入口電磁閥控制信號(hào)b打開(kāi)水箱出口電磁閥(2)及水箱入口電磁閥(7)；同時(shí)，電子控制單元(12)通過(guò)發(fā)出加熱器出水管電磁閥控制信號(hào)d、加熱器進(jìn)水管電磁閥控制信號(hào)加熱器進(jìn)水管電磁閥控制信號(hào)e及放水電磁閥控制信號(hào)g分別關(guān)閉加熱器出水管電磁閥(5)、加熱器進(jìn)水管電磁閥(9)及放水電磁閥(20)，使內(nèi)燃機(jī)冷卻液循環(huán)系統(tǒng)按原機(jī)模式運(yùn)行，由于制氫機(jī)水罐(14)內(nèi)去離子水溫度大于5攝氏度，因而制氫機(jī)水罐(14)內(nèi)去離子水不會(huì)結(jié)冰；

當(dāng)制氫機(jī)水罐(14)內(nèi)去離子水的溫度小于等于5攝氏度且大于2攝氏度時(shí)，電子控制單元(12)繼續(xù)檢測(cè)水箱進(jìn)水管溫度傳感器信號(hào)c，當(dāng)水箱進(jìn)水管(6)內(nèi)冷卻液溫度大于5攝氏度時(shí)，電控單元(12)通過(guò)發(fā)出水箱出口電磁閥控制信號(hào)a、水箱入口電磁閥控制信號(hào)b及放水電磁閥控制信號(hào)g，分別關(guān)閉水箱出口電磁閥(2)、水箱入口電磁閥(7)及放水電磁閥(20)；同時(shí)，電子控制單元(12檢測(cè)加熱器溫度傳感器信號(hào)h，為保證制氫機(jī)水罐(14)內(nèi)的去離子水不會(huì)被過(guò)度加熱影響制氫機(jī)(17)的運(yùn)行，當(dāng)加熱器溫度傳感器信號(hào)h發(fā)來(lái)的冷卻液溫度低于5攝氏度時(shí)，電子控制單元通過(guò)發(fā)出加熱器出水管電磁閥控制信號(hào)d及加熱器進(jìn)水管電磁閥控制信號(hào)e，分別打開(kāi)加熱器出水管電磁閥(5)、加熱器進(jìn)水管電磁閥(9)，使熱的內(nèi)燃機(jī)冷卻液經(jīng)水箱進(jìn)水管(6)、加熱器進(jìn)水管(8)、加熱器進(jìn)水管電磁閥(9)進(jìn)入加熱器(13)，并繼續(xù)經(jīng)加熱器出水管(4)、加熱器出水管電磁閥(5)及水箱出水管(3)返回至內(nèi)燃機(jī)，保證內(nèi)燃機(jī)冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并利用冷卻液能量為制氫機(jī)水罐(14)內(nèi)的去離子水加熱，且保證為制氫機(jī)水罐(14)內(nèi)的去離子水不會(huì)被過(guò)度加熱；當(dāng)加熱器溫度傳感器信號(hào)h發(fā)來(lái)的冷卻液溫度大于等于5攝氏度時(shí)，電子控制單元(12)判定加熱器(13)充入熱冷卻液的過(guò)程完畢，加熱器(13)內(nèi)所儲(chǔ)存的熱的冷卻液可以為制氫機(jī)水罐(14)內(nèi)的去離子水加熱并保證制氫機(jī)水罐(14)內(nèi)的去離子水不結(jié)冰，此時(shí)，電子控制單元(12)通過(guò)發(fā)出水箱出口電磁閥控制信號(hào)a及水箱入口電磁閥控制信號(hào)b打開(kāi)水箱出口電磁閥(2)及水箱入口電磁閥(7)；同時(shí)，電子控制單元(12)通過(guò)發(fā)出加熱器出水管電磁閥控制信號(hào)d、加熱器進(jìn)水管電磁閥控制信號(hào)e及放水電磁閥控制信號(hào)g分別關(guān)閉加熱器出水管電磁閥(5)、加熱器進(jìn)水管電磁閥(9)及放水電磁閥(20)，使內(nèi)燃機(jī)冷卻液循環(huán)系統(tǒng)按原機(jī)模式運(yùn)行；

當(dāng)制氫機(jī)水罐(14)內(nèi)去離子水的溫度小于2攝氏度時(shí)，為充分保證制氫機(jī)水罐(14)及制氫機(jī)(17)內(nèi)的去離子水不會(huì)結(jié)冰，電子控制單元(12)通過(guò)發(fā)出放水電磁閥控制信號(hào)g使放水電磁閥(19)開(kāi)啟30秒至120秒，使去離子水排出制氫機(jī)水罐(14)及制氫機(jī)(17)，30秒至120秒后電子控制單元(12)通過(guò)發(fā)出放水電磁閥控制信號(hào)g使放水電磁閥(19)再次關(guān)閉，以保證制氫機(jī)水罐(14)再次充入去離子水后不至于直接被排出；同時(shí)，電控單元(12)通過(guò)發(fā)出水箱出口電磁閥控制信號(hào)a及水箱入口電磁閥控制信號(hào)b打開(kāi)水箱出口電磁閥(2)及水箱入口電磁閥(7)，電子控制單元(12)通過(guò)發(fā)出加熱器出水管電磁閥控制信號(hào)d、加熱器進(jìn)水管電磁閥控制信號(hào)e及放水電磁閥控制信號(hào)g分別關(guān)閉加熱器出水管電磁閥(5)、加熱器進(jìn)水管電磁閥(9)及放水電磁閥(20)，從而保證內(nèi)燃機(jī)冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的正常運(yùn)行及制氫系統(tǒng)的運(yùn)行安全。