[發明專利]控制車輛中熱力系統的方法和系統

有效

• 申請號: 201610025247.8
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105781786B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 周時光
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F02G5/00
• 分類號: F02G5/00;F01K25/00;B60H1/00
• 代理公司: 11286 北京銘碩知識產權代理有限公司
• 代理人: 魯恭誠;王秀君

1.一種車輛，包含：

車輛系統，具有廢熱流體；

膨脹器、冷凝器、泵和蒸發器，在包含工作流體的熱力循環中順序地流體連通，所述蒸發器配置用于將熱量從所述廢熱流體傳輸至所述工作流體；

多個室，被設置為并聯地流體連接并且位于所述冷凝器和所述泵之間；

至少一個閥，與所述多個室流體連通并且配置用于選擇性地控制所述工作流體在所述多個室之間的流動；以及

控制器，配置用于控制所述至少一個閥以改變所述熱力循環的容積使得所述泵的入口處工作流體的壓力處于閾值壓力，所述閾值壓力是工作流體的飽和蒸汽壓力加上壓力偏移，所述飽和蒸汽壓力是所述冷凝器的出口處所述工作流體的溫度的函數，所述溫度和所述飽和蒸汽壓力隨外界溫度而變化。

2.根據權利要求1所述的車輛，其中，所述多個室中的第一室具有第一容積，并且所述多個室中的第二室具有高于所述第一容積的第二容積。

3.根據權利要求2所述的車輛，進一步包含與所述泵的所述入口流體連通的壓力傳感器；

其中，所述控制器進一步配置用于接收來自所述壓力傳感器指示所述泵的所述入口處所述工作流體的所述壓力的信號，并且當所述壓力小于所述閾值壓力時控制所述至少一個閥以使所述工作流體流過所述第一室，從而減小所述熱力循環的容積并且使所述泵的所述入口處的壓力增加。

4.根據權利要求2所述的車輛，進一步包含與所述泵的所述入口流體連通的壓力傳感器；

其中，所述控制器進一步配置用于接收來自所述壓力傳感器指示所述泵的所述入口處所述工作流體的所述壓力的信號，并且當所述壓力高于所述閾值壓力時控制所述至少一個閥以使所述工作流體流過所述第二室，從而增加所述熱力循環的容積并且使所述泵的所述入口處的壓力減小。

5.根據權利要求2所述的車輛，其中，所述多個室中的第三室具有高于所述第二容積的第三容積；并且

其中，所述至少一個閥包含與所述多個室中的每個室關聯的閥。

6.一種控制車輛的方法，包含：

使用混合相的工作流體控制車輛中閉環中的泵、蒸發器、膨脹器和冷凝器用于能量回收；

控制鄰近所述泵的第一室的第一閥，以在外界溫度變化時保持泵入口處所述流體的壓力處于閾值壓力，該閾值壓力高于與冷凝器出口處的溫度關聯的飽和蒸汽壓力，所述第一室位于所述第一閥和所述泵入口之間；以及

控制第二閥以當外界溫度變化時保持所述泵入口處所述流體的所述壓力處于所述閾值壓力，所述第二閥鄰近于所述泵并且控制通過位于所述第二閥和所述泵入口之間的第二室的流動，所述第二室與所述第一室并聯地流體連接，所述第二室的容積高于所述第一室的容積。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述閾值壓力保持處于在所述飽和蒸汽壓力之上偏移的壓力。

8.根據權利要求6所述的方法，其中，所述冷凝器出口的所述溫度處于在外界溫度之上的偏移處；并且

其中，所述飽和蒸汽壓力隨著所述冷凝器出口處所述流體的溫度的增加而增加。

9.根據權利要求6所述的方法，進一步包含：

將熱量從所述車輛中的廢熱流體傳輸至所述蒸發器中的工作流體從而提供汽相的工作流體；

使用所述汽相的工作流體旋轉所述膨脹器以產生功率；

將熱量從所述冷凝器中的工作流體傳輸至外界空氣從而提供液相的工作流體；以及

使用所述泵來泵送所述液相的工作流體。

10.根據權利要求6所述的方法，進一步包含：

從與所述泵入口流體連通的壓力傳感器接收所述壓力小于所述閾值壓力的信號；以及

打開所述第一閥并且關閉所述第二閥以減小所述閉環的容積從而增加所述泵入口處的壓力。