一種混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置，包括：與所述汽車的發(fā)動機排氣管連通的第一可控多通路閥門，所述第一可控多通路閥門的進口與所述發(fā)動機排氣管連通，所述第一可控多通路閥門的每個出口與一個排氣通路連通，多個所述排氣通路包括與環(huán)境大氣連通的第一排氣通路以及第二排氣通路，所述氣/氣換熱器的第一換熱氣體通路設置在所述第二排氣通道內(nèi)，第二換熱氣體通路的入氣口與低溫氣體通路的出口連通，第二換熱氣體通路的出氣口與高溫氣體通路的入口連通，所述高溫氣體通路的出口與待加熱設備的入氣口連通，所述低溫氣體通路的入口與所述待加熱設備的出氣口連通。本實用新型利用尾氣對待加熱設備進行加熱，從而達到節(jié)能減排的目的。
【專利說明】一種混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及混合動力汽車相關【技術領域】，特別是一種混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置。

【背景技術】
[0002]目前混合動力汽車由于增加了大功率鋰離子電池包，通常會降低發(fā)動機排量，以達到降低油耗和減少排放等目的。然而在低溫環(huán)境下，混合動力汽車的性能會受到很大影響。通常鋰離子電池在低于(TC的環(huán)境中不允許進行充電，否則會降低鋰電池的壽命。而在嚴寒的北方地帶，整車的熱需求很大，比如要滿足乘客的暖風加熱需求等。因此，這種嚴苛的工作環(huán)境和需求，需要為整車設計更高效的能量回收裝置，提供車輛的工作效率。
[0003]通常發(fā)動機的尾氣直接排入大氣，由于其排氣溫度很高，余熱排入大氣造成能源浪費。
實用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要針對混合動力汽車關鍵零件在低溫下需要加熱，而現(xiàn)有發(fā)動機尾氣直接排入大氣造成能源浪費的技術問題，提供一種混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置。
[0005]一種混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置，包括:與所述汽車的發(fā)動機排氣管連通的第一可控多通路閥門，所述第一可控多通路閥門的進口與所述發(fā)動機排氣管連通，所述第一可控多通路閥門的每個出口與一個排氣通路連通，多個所述排氣通路包括與環(huán)境大氣連通的第一排氣通路以及第二排氣通路，所述氣/氣換熱器包括互相獨立且進行熱傳遞的第一換熱氣體通路和第二換熱氣體通路，所述氣/氣換熱器的第一換熱氣體通路設置在所述第二排氣通道內(nèi)，且所述氣/氣換熱器的第二換熱氣體通路的入氣口與低溫氣體通路的出口連通，所述氣/氣換熱器的第二換熱氣體通路的出氣口與高溫氣體通路的入口連通，所述高溫氣體通路的出口與待加熱設備的入氣口連通，所述低溫氣體通路的入口與所述待加熱設備的出氣口連通。
[0006]進一步的，所述第一排氣通路與所述第二排氣通路連通。
[0007]進一步的，所述第一可控多通路閥門為三通電動閥門。
[0008]進一步的，所述第一可控多通路閥門的控制端與汽車的整車控制器連通。
[0009]進一步的，所述高溫氣體通路的出口通過風機與所述待加熱設備的入氣口連通。
[0010]更進一步的，所述風機的速度控制端與汽車的整車控制器連通。
[0011]進一步的，所述待加熱設備為多個，所述高溫氣體通路的出口通過第二可控多通路閥門與多個所述待加熱設備連通，所述高溫氣體通路的出口與所述第二可控多通路閥門的入口連通，所述第二可控多通路閥門的每個出口與一個所述待加熱設備的入氣口連通。
[0012]更進一步的，所述第二可控多通路閥門為三通電動閥門。
[0013]更進一步的，多個所述待加熱設備包括:電池包和乘客艙。
[0014]更進一步的，所述第二可控多通路閥門的控制端與汽車的整車控制器連通。
[0015]本實用新型通過增加兩個排氣通路，通過可控多通路閥門控制與發(fā)動機排氣管的排氣通路，由于在第二排氣通路中設有氣/氣換熱器，因此，當?shù)诙艢馔放c發(fā)動機排氣管連通時，則發(fā)動機排氣管的高溫尾氣會流入第二排氣通路，并通過氣/氣換熱器對低溫氣體通路輸入的氣體進行加熱,并將經(jīng)過加熱的高溫氣體輸入高溫氣體通路,用于對待加熱設備進行加熱，從而達到節(jié)能減排的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型一種混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置的結構示意圖；
[0017]圖2為VICM整車控制器的控制示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0019]如圖1所示為本實用新型一種混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置的結構示意圖，包括:與所述汽車的發(fā)動機排氣管I連通的第一可控多通路閥門2，所述第一可控多通路閥門2的進口與所述發(fā)動機排氣管I連通，所述第一可控多通路閥門2的每個出口與一個排氣通路連通，多個所述排氣通路包括與環(huán)境大氣連通的第一排氣通路3以及第二排氣通路4，所述氣/氣換熱器5包括互相獨立且進行熱傳遞的第一換熱氣體通路和第二換熱氣體通路，所述氣/氣換熱器5的第一換熱氣體通路設置在所述第二排氣通道4內(nèi)，且所述氣/氣換熱器5的第二換熱氣體通路的入氣口與低溫氣體通路6的出口連通，所述氣/氣換熱器5的第二換熱氣體通路的出氣口與高溫氣體通路7的入口連通，所述高溫氣體通路7的出口與待加熱設備的入氣口連通，所述低溫氣體通路6的入口與所述待加熱設備的出氣口連通。
[0020]本實用新型通過第一可控多通路閥門2控制與發(fā)動機排氣管I連通的排氣通路，當有加熱需求時，將第二排氣通路4與發(fā)動機排氣管I連通，使得高溫氣體能夠進入具有氣/氣換熱器5的第二排氣通路4，從而將熱量通過氣/氣換熱器5在第一換熱氣體通路和第二換熱氣體通路中進行交換，對從低溫氣體通路6進入氣/氣換熱器5的第二換熱氣體通路的氣體進行加熱，高溫氣體從氣/氣換熱器5的第二換熱氣體通路進入高溫氣體通路7并用于對待加熱設備進行加熱。減少了發(fā)動機尾氣直接排入大氣造成的能量浪費，達到節(jié)能減排的目的。
[0021]在其中一個實施例中，所述第一排氣通路3與所述第二排氣通路4連通。
[0022]本實施例將第一排氣通路3與第二排氣通路4連通，使得第二排氣通路4與發(fā)動機排氣管I連通時，尾氣經(jīng)過氣/氣換熱器5交換熱量以后，剩余尾氣也能通過第一排氣通路3排出環(huán)境大氣。
[0023]在其中一個實施例中，所述第一可控多通路閥門2為三通電動閥門。
[0024]優(yōu)選地，第一可控多通路閥門2為三通電球閥。
[0025]在其中一個實施例中，所述第一可控多通路閥門2的控制端與汽車的整車控制器連通。
[0026]其中，在整車控制器即VICM(Vehicle Integrat1n Control Module)中，根據(jù)加熱請求信號，控制第一可控多通路閥門2的控制端。如果整車正常工作，不需要加熱，則排氣從第一排氣通路3直接排入大氣；如果在低溫環(huán)境中有加熱請求，則讓排氣從第二排氣通路4流過氣/氣換熱器。其中，VICM整車控制器可以采用現(xiàn)有的VICM整車控制器，其控制第一可控多通路閥門2的方式可以采用現(xiàn)有的各種控制方式，例如通過向第一可控多通路閥門2的控制端輸出電信號，控制第一可控多通路閥門2的閥門轉向，從而選擇與發(fā)動機排氣管I連通的排氣通路。
[0027]在其中一個實施例中，所述高溫氣體通路7的出口通過風機8與所述待加熱設備的入氣口連通。
[0028]通過風機將高溫氣體通路7的高溫氣體吹入待加熱設備，采用風機8，提高加熱效率。
[0029]在其中一個實施例中，所述風機的速度控制端與汽車的整車控制器連通。
[0030]根據(jù)VICM整車控制器的控制策略，通過控制風機的轉速來調節(jié)風量，控制電池包或乘客艙的加熱速率，滿足對待加熱設備的加熱請求。其中，VICM整車控制器可以采用現(xiàn)有的VICM整車控制器，其控制風機8的方式可以采用現(xiàn)有的各種控制方式，例如通過向風機8的速度控制端輸出不同的電信號,從而控制風機8的轉速。
[0031]在其中一個實施例中，所述待加熱設備為多個，所述高溫氣體通路7的出口通過第二可控多通路閥門9與多個所述待加熱設備連通，所述高溫氣體通路7的出口與所述第二可控多通路閥門9的入口連通，所述第二可控多通路閥門9的每個出口與一個所述待加熱設備的入氣口連通。
[0032]在其中一個實施例中，所述第二可控多通路閥門9為三通電動閥門。
[0033]在其中一個實施例中，多個所述待加熱設備包括:電池包10和乘客艙11。
[0034]在其中一個實施例中，所述第二可控多通路閥門9的控制端與汽車的整車控制器連通。
[0035]VICM整車控制器根據(jù)整車工況和電池控制器(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM, BMS)上報的電池狀態(tài)，控制第二可控多通路閥門9的控制端，讓高溫氣體通路7中被尾氣加熱的空氣流過電池包10或者乘客艙11。其中，VICM整車控制器可以采用現(xiàn)有的VICM整車控制器，其控制第二可控多通路閥門9的方式可以采用現(xiàn)有的各種控制方式，例如通過向第二可控多通路閥門9的控制端輸出電信號，控制第二可控多通路閥門9的閥門轉向，從而選擇與高溫氣體通路7連通的電池包10或乘客艙11。
[0036]作為一個例子，如圖2所示為VICM整車控制器的控制示意圖,包括:
[0037]VICM整車控制器21接收到整車狀態(tài)器22的空調加熱請求或者BMS電池控制器23的電池加熱請求；
[0038]VICM整車控制器21控制第一可控多通路閥門2選擇排氣通道，或者；
[0039]VICM整車控制器21控制第二可控多通路閥門9選擇待加熱設備，或者；
[0040]VICM整車控制器21控制風機8調節(jié)風量。
[0041]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置，其特征在于，包括:與所述汽車的發(fā)動機排氣管連通的第一可控多通路閥門，所述第一可控多通路閥門的進口與所述發(fā)動機排氣管連通，所述第一可控多通路閥門的每個出口與一個排氣通路連通，多個所述排氣通路包括與環(huán)境大氣連通的第一排氣通路以及第二排氣通路，所述氣/氣換熱器包括互相獨立且進行熱傳遞的第一換熱氣體通路和第二換熱氣體通路，所述氣/氣換熱器的第一換熱氣體通路設置在所述第二排氣通道內(nèi)，且所述氣/氣換熱器的第二換熱氣體通路的入氣口與低溫氣體通路的出口連通，所述氣/氣換熱器的第二換熱氣體通路的出氣口與高溫氣體通路的入口連通，所述高溫氣體通路的出口與待加熱設備的入氣口連通，所述低溫氣體通路的入口與所述待加熱設備的出氣口連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置，其特征在于，所述第一排氣通路與所述第二排氣通路連通。
3.根據(jù)權利要求1所述的混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置，其特征在于，所述第一可控多通路閥門為兩向三通電動閥門。
4.根據(jù)權利要求1所述的混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置，其特征在于，所述第一可控多通路閥門的控制端與汽車的整車控制器連通。
5.根據(jù)權利要求1所述的混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置，其特征在于，所述高溫氣體通路的出口通過風機與所述待加熱設備的入氣口連通。
6.根據(jù)權利要求5所述的混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置，其特征在于，所述風機的速度控制端與汽車的整車控制器連通。
7.根據(jù)權利要求1所述的混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置，其特征在于，所述待加熱設備為多個，所述高溫氣體通路的出口通過第二可控多通路閥門與多個所述待加熱設備連通，所述高溫氣體通路的出口與所述第二可控多通路閥門的入口連通，所述第二可控多通路閥門的每個出口與一個所述待加熱設備的入氣口連通。
8.根據(jù)權利要求7所述的混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置，其特征在于，所述第二可控多通路閥門為兩向三通電動閥門。
9.根據(jù)權利要求7所述的混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置，其特征在于，多個所述待加熱設備包括:電池包和乘客艙。
10.根據(jù)權利要求7所述的混合動力汽車的尾氣熱能回收裝置，其特征在于，所述第二可控多通路閥門的控制端與汽車的整車控制器連通。
【文檔編號】F01N5/02GK203978576SQ201420390593
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權日:2014年7月15日
【發(fā)明者】周禕, 陳黎, 閆婉, 黃慎 申請人:上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術中心有限公司