【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及發(fā)電機熱管理，尤其涉及一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)。
技術介紹
1、自由活塞內燃發(fā)電機(free-piston?linear?generator,fplg)是一種結合了內燃機和直線電機的新型能量轉換裝置。它主要由自由活塞內燃機和直線電機兩部分組成。
2、現(xiàn)有的自由活塞內燃發(fā)電機，耦合系統(tǒng)結構簡單，并且內燃機可以在較大的壓縮比下運行，具有機械效率高，排放少的優(yōu)點。自由活塞內燃發(fā)電機在運行過程中不需要外接能量來源，然而在啟動前需要對其進行預熱，冬季在我國尤其是北方地區(qū)，氣溫比較低，在室外停放一晚后經常出現(xiàn)發(fā)動機過冷無法正常啟動的情況，由于發(fā)動機內部溫度較低，燃油的流動性會變差，從而導致燃油的霧化效果大大降低；盡管有的配備了一系列的冷啟動裝置，但是頻繁的冷啟動會導致燃油蒸發(fā)不完全形成積碳，還會使發(fā)動機磨損加劇，縮短其使用壽命；
3、現(xiàn)有的自由活塞內燃發(fā)電機冷卻系統(tǒng)，在常溫環(huán)境和低負荷工況表現(xiàn)良好，但高熱環(huán)境和高負荷工況下冷卻性能會大大降低，同時只能通過調節(jié)冷卻液的大小循環(huán)來改變冷卻模式，在炎熱惡劣環(huán)境行駛時發(fā)動機很容易過熱，極端情況下甚至會發(fā)生爆燃現(xiàn)象，并且燃燒室、活塞和直線發(fā)電機等部件可能面臨更高的熱負荷，需要采取有效的散熱措施。
4、現(xiàn)有的燃油車發(fā)動機普遍存在余熱浪費現(xiàn)象，但第二天啟動發(fā)動機時又不得不消耗額外的電力和燃油來對發(fā)動機進行預熱，來保證發(fā)動機正常高效地運行，這不僅帶來了額外的開支，而且預熱發(fā)動機的額外消耗還對環(huán)境造成了進一步的污染，對經濟性和環(huán)境都極
5、為此，設計一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，用于對上述技術問題提供另一種技術方案。
技術實現(xiàn)思路
1、基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，用于解決上述
技術介紹
中提出的技術問題。
2、為了解決上述的技術問題，本專利技術采用了如下技術方案：
3、一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，包括發(fā)動機，所述發(fā)動機上固定有溫度傳感器，所述發(fā)動機一端的頂部通過管道連接有單向控制閥，所述單向控制閥的底部通過管道連接有水箱散熱器，所述水箱散熱器的底部通過管道連接有發(fā)動機水泵，所述發(fā)動機水泵與發(fā)動機連接，所述水箱散熱器的一端連接有冷卻風扇，所述發(fā)動機與單向控制閥之間通過管道連接有第一控制閥，所述第一控制閥的底部連接有電控水泵，所述電控水泵的一端連接有第一三通閥，所述第一三通閥的一端連接有ptc加熱器，所述ptc加熱器的底部連接有第二控制閥，所述第二控制閥與發(fā)動機水泵和水箱散熱器之間的管道連通，所述第一三通閥的底部連接有蓄熱器，所述蓄熱器的底部與ptc加熱器和第二控制閥之間的管道連通，所述第一控制閥與電控水泵之間通過管道連接有止回閥，所述止回閥的底部與第二控制閥和發(fā)動機水泵之間的管道連通。
4、作為本專利技術提供的所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式，所述溫度傳感器頂部連接有整車ecu，所述整車ecu的一端連接有控制器。
5、作為本專利技術提供的所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式，所述控制器與冷卻風扇之間、控制器與發(fā)動機水泵之間、控制器與第一控制閥之間、控制器與第二控制閥之間、控制器與電控水泵之間、控制器與單向控制閥之間均通過導線電性連接。
6、作為本專利技術提供的所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式，所述ptc加熱器包括銅管、ptc發(fā)熱陶瓷、鋁殼、聚氨酯保溫材料和第一不銹鋼外殼，所述第一不銹鋼外殼的內側固定有銅管，所述銅管的一端與第一三通閥連接，所述銅管的外側且位于第一不銹鋼外殼的內側固定有ptc發(fā)熱陶瓷，所述ptc發(fā)熱陶瓷的外側固定有鋁殼，所述鋁殼的外側固定有聚氨酯保溫材料，所述聚氨酯保溫材料位于第一不銹鋼外殼的內側。
7、作為本專利技術提供的所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式，所述銅管的內部設置有冷卻液。
8、作為本專利技術提供的所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式，所述ptc發(fā)熱陶瓷的一端連接有電線，且所述電線的一端貫穿鋁殼、聚氨酯保溫材料伸出第一不銹鋼外殼。
9、作為本專利技術提供的所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式，所述蓄熱器包括蓄熱器進水口、支架、第二不銹鋼外殼、蓄熱器出水口、保溫層和板狀蓄熱塊，所述第二不銹鋼外殼一端的內部開設有蓄熱器進水口，所述蓄熱器進水口與第一三通閥連接，所述第二不銹鋼外殼另一端的內部開設有蓄熱器出水口，所述第二不銹鋼外殼的內部固定有支架，所述支架的內側固定有板狀蓄熱塊，所述板狀蓄熱塊的外側固定有保溫層。
10、可以毫無疑義地看出，通過本申請的上述的技術方案，必然可以解決本申請要解決的技術問題。
11、同時，通過以上技術方案，本專利技術至少具備以下有益效果：
12、本專利技術提供的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，通過ptc加熱陶瓷加熱流經銅直通內管的冷卻液，加熱后的冷卻液通過發(fā)動機冷卻系統(tǒng)小循環(huán)流到發(fā)動機水套進而對發(fā)動機缸體進行預熱，解決發(fā)動機過冷難以正常啟動，大大降低冷啟動對發(fā)動機造成的危害，保證發(fā)動機正常高效地運行。
13、2.本專利技術通過整車ecu分析處理溫度傳感器測得的發(fā)動機缸體溫度后，發(fā)送信號給控制器來調節(jié)發(fā)動機水泵和冷卻風扇的轉速，以此來調節(jié)發(fā)動機冷卻模式，提高高熱環(huán)境和高負荷工況下冷卻性能和行駛性能。
14、3.本專利技術利用相變材料凝固放熱、熔化吸熱的物理特性，可以有效改善發(fā)動機余熱浪費以及第二天預熱發(fā)動機帶來的經濟性和環(huán)境性方面的損失，使車輛更加節(jié)能環(huán)保。
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1.一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)動機(1)，所述發(fā)動機(1)上固定有溫度傳感器(15)，所述發(fā)動機(1)一端的頂部通過管道連接有單向控制閥(14)，所述單向控制閥(14)的底部通過管道連接有水箱散熱器(4)，所述水箱散熱器(4)的底部通過管道連接有發(fā)動機水泵(6)，所述發(fā)動機水泵(6)與發(fā)動機(1)連接，所述水箱散熱器(4)的一端連接有冷卻風扇(5)，所述發(fā)動機(1)與單向控制閥(14)之間通過管道連接有第一控制閥(8)，所述第一控制閥(8)的底部連接有電控水泵(10)，所述電控水泵(10)的一端連接有第一三通閥(7)，所述第一三通閥(7)的一端連接有PTC加熱器(2)，所述PTC加熱器(2)的底部連接有第二控制閥(9)，所述第二控制閥(9)與發(fā)動機水泵(6)和水箱散熱器(4)之間的管道連通，所述第一三通閥(7)的底部連接有蓄熱器(3)，所述蓄熱器(3)的底部與PTC加熱器(2)和第二控制閥(9)之間的管道連通，所述第一控制閥(8)與電控水泵(10)之間通過管道連接有止回閥(13)，所述止回閥(13)的底部與第二控制閥(9)和發(fā)動機水泵(
2.根據(jù)權利要求1所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器(15)頂部連接有整車ECU(12)，所述整車ECU(12)的一端連接有控制器(11)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器(11)與冷卻風扇(5)之間、控制器(11)與發(fā)動機水泵(6)之間、控制器(11)與第一控制閥(8)之間、控制器(11)與第二控制閥(9)之間、控制器(11)與電控水泵(10)之間、控制器(11)與單向控制閥(14)之間均通過導線電性連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述PTC加熱器(2)包括銅管(22)、PTC發(fā)熱陶瓷(23)、鋁殼(24)、聚氨酯保溫材料(25)和第一不銹鋼外殼(26)，所述第一不銹鋼外殼(26)的內側固定有銅管(22)，所述銅管(22)的一端與第一三通閥(7)連接，所述銅管(22)的外側且位于第一不銹鋼外殼(26)的內側固定有PTC發(fā)熱陶瓷(23)，所述PTC發(fā)熱陶瓷(23)的外側固定有鋁殼(24)，所述鋁殼(24)的外側固定有聚氨酯保溫材料(25)，所述聚氨酯保溫材料(25)位于第一不銹鋼外殼(26)的內側。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述銅管(22)的內部設置有冷卻液(21)。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述PTC發(fā)熱陶瓷(23)的一端連接有電線(27)，且所述電線(27)的一端貫穿鋁殼(24)、聚氨酯保溫材料(25)伸出第一不銹鋼外殼(26)。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄熱器(3)包括蓄熱器進水口(31)、支架(32)、第二不銹鋼外殼(33)、蓄熱器出水口(34)、保溫層(35)和板狀蓄熱塊(36)，所述第二不銹鋼外殼(33)一端的內部開設有蓄熱器進水口(31)，所述蓄熱器進水口(31)與第一三通閥(7)連接，所述第二不銹鋼外殼(33)另一端的內部開設有蓄熱器出水口(34)，所述第二不銹鋼外殼(33)的內部固定有支架(32)，所述支架(32)的內側固定有板狀蓄熱塊(36)，所述板狀蓄熱塊(36)的外側固定有保溫層(35)。
...【技術特征摘要】
1.一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)動機(1)，所述發(fā)動機(1)上固定有溫度傳感器(15)，所述發(fā)動機(1)一端的頂部通過管道連接有單向控制閥(14)，所述單向控制閥(14)的底部通過管道連接有水箱散熱器(4)，所述水箱散熱器(4)的底部通過管道連接有發(fā)動機水泵(6)，所述發(fā)動機水泵(6)與發(fā)動機(1)連接，所述水箱散熱器(4)的一端連接有冷卻風扇(5)，所述發(fā)動機(1)與單向控制閥(14)之間通過管道連接有第一控制閥(8)，所述第一控制閥(8)的底部連接有電控水泵(10)，所述電控水泵(10)的一端連接有第一三通閥(7)，所述第一三通閥(7)的一端連接有ptc加熱器(2)，所述ptc加熱器(2)的底部連接有第二控制閥(9)，所述第二控制閥(9)與發(fā)動機水泵(6)和水箱散熱器(4)之間的管道連通，所述第一三通閥(7)的底部連接有蓄熱器(3)，所述蓄熱器(3)的底部與ptc加熱器(2)和第二控制閥(9)之間的管道連通，所述第一控制閥(8)與電控水泵(10)之間通過管道連接有止回閥(13)，所述止回閥(13)的底部與第二控制閥(9)和發(fā)動機水泵(6)之間的管道連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器(15)頂部連接有整車ecu(12)，所述整車ecu(12)的一端連接有控制器(11)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種預熱、散熱、蓄熱的自由活塞內燃發(fā)電機熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器(11)與冷卻風扇(5)之間、控制器(11)與發(fā)動機水泵(6)之間、控制器(11)與第一控制閥(8)之間、控制器(11)與第二控制閥(9)之間、控制器(11)與電控水泵(10)之間、控制器(11)與單向控制閥(14)之間均通...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：何聯(lián)格，陳鵬旭，賈博儒，張巖，吳禮民，常志明，
申請(專利權)人：重慶理工大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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