一种能量回收系统、方法、装置、设备和介质与流程

专利2025-06-03  42


本发明涉及燃料汽车,尤其涉及一种能量回收系统、方法、装置、设备和介质。


背景技术:

1、燃料电池汽车的工作原理是:作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中,与大气中的氧气发生氧化还原化学反应,产生出电能来带动电动机工作,由电动机带动汽车中的机械传动结构,进而带动汽车的前桥(或后桥)等行走机械结构工作,从而驱动电动汽车前进。

2、由于燃料电池需要使用大量空气(主要是空气中的氧气),因此通常使用空压机对空气压缩后注入燃料电池的电堆中进行反应。然而,空压机在压缩空气过程中会产生大量的热量,该热量通常被直接流失,导致热量利用率不高。因此,如何提高空压机产生的热量的利用率是当前亟需解决的问题。


技术实现思路

1、本技术实施例通过提供一种能量回收系统、方法、装置、设备和介质,解决了现有技术中空压机产生的热量被流失,存在热量利用率不高的技术问题,实现了提高空压机产生的热量的利用率的技术效果。

2、第一方面,本技术提供了一种能量回收系统,系统包括空调回路和空气供应回路,空调回路和空气供应回路通过热交换器实现热交换;

3、空调回路的气液分离罐、压缩机、第一截止阀、室外换热器、全通节流阀、第一电子膨胀阀、蒸发器、气液分离罐依次连接并形成制冷子回路;

4、空调回路的气液分离罐、压缩机、第四截止阀、车内冷凝器、全通节流阀、室外换热器、第二截止阀、气液分离罐依次连接并形成空压机停滞制热子回路;

5、空调回路的气液分离罐、压缩机、第四截止阀、车内冷凝器、第二电子膨胀阀、热交换器、第三截止阀、气液分离罐依次连接并形成空压机运行制热子回路;

6、全通节流阀并联在热交换器与第二电子膨胀阀的两端;

7、空气供应回路包括依次连接的空滤、空压机、热交换器、中冷器、加湿器以及电堆。

8、第二方面,本技术提供了一种能量回收方法,应用于如第一方面提供的一种能量回收系统,方法包括:

9、获取空调回路的目标运行状态;

10、当目标运行状态为制热状态时,获取空压机的实际工作状态;

11、当空压机的实际工作状态为停滞状态时,控制空压机停滞制热子回路运行;

12、当空压机的实际工作状态为运行状态时,控制空压机运行制热子回路运行。

13、进一步地,当空压机的实际工作状态为停滞状态时,控制空压机停滞制热子回路运行,包括:

14、当空压机的实际工作状态为停滞状态时,控制第四截止阀、全通节流阀、第二截止阀导通,控制第一截止阀、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三截止阀关闭,使得空压机停滞制热子回路处于导通状态。

15、进一步地,当空压机的实际工作状态为运行状态时,控制空压机运行制热子回路运行,包括:

16、当空压机的实际工作状态为运行状态时,控制第四截止阀、第二电子膨胀阀、第三截止阀导通,控制第一截止阀、第一电子膨胀阀、全通节流阀、第二截止阀关闭,使得空压机运行制热子回路处于导通状态。

17、进一步地,当空压机的实际工作状态为运行状态时,控制空压机运行制热子回路运行,包括:

18、当空压机的实际工作状态为运行状态时,获取空调回路对应的乘员舱空间的目标制热温度以及空压机的实际运行温度;

19、根据目标制热温度和实际运行温度,确定空压回路的目标制热功率,并控制空压机运行制热子回路按照目标制热功率运行。

20、进一步地,获取空调回路的目标运行状态之后,方法还包括:

21、当目标运行状态为制冷状态时,控制制冷子回路运行。

22、进一步地,当目标运行状态为制冷状态时,控制制冷子回路运行,包括:

23、当目标运行状态为制冷状态时,控制第四截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第二电子膨胀阀关闭,控制第一截止阀、全通节流阀、第一电子膨胀阀导通,使得制冷子回路处于导通状态。

24、第三方面,本技术提供了一种能量回收装置,应用于如第一方面提供的一种能量回收系统,装置包括:

25、状态获取模块,用于获取空调回路的目标运行状态;

26、状态获取模块,用于当目标运行状态为制热状态时,获取空压机的实际工作状态;

27、第一制热模块,用于当空压机的实际工作状态为停滞状态时,控制空压机停滞制热子回路运行;

28、第二制热模块,用于当空压机的实际工作状态为运行状态时,控制空压机运行制热子回路运行。

29、进一步地,第一制热模块,用于:

30、当空压机的实际工作状态为停滞状态时,控制第四截止阀、全通节流阀、第二截止阀导通,控制第一截止阀、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三截止阀关闭,使得空压机停滞制热子回路处于导通状态。

31、进一步地,第二制热模块,用于:

32、当空压机的实际工作状态为运行状态时,控制第四截止阀、第二电子膨胀阀、第三截止阀导通,控制第一截止阀、第一电子膨胀阀、全通节流阀、第二截止阀关闭,使得空压机运行制热子回路处于导通状态。

33、进一步地,第二制热模块,用于:

34、当空压机的实际工作状态为运行状态时,获取空调回路对应的乘员舱空间的目标制热温度以及空压机的实际运行温度;

35、根据目标制热温度和实际运行温度,确定空压回路的目标制热功率,并控制空压机运行制热子回路按照目标制热功率运行。

36、进一步地,制冷模块,用于:

37、在获取空调回路的目标运行状态之后,当目标运行状态为制冷状态时,控制制冷子回路运行。

38、进一步地,制冷模块,用于:

39、当目标运行状态为制冷状态时,控制第四截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第二电子膨胀阀关闭,控制第一截止阀、全通节流阀、第一电子膨胀阀导通,使得制冷子回路处于导通状态。

40、第四方面,本技术提供了一种控制器,包括:

41、处理器;

42、用于存储处理器可执行指令的存储器;

43、其中,处理器被配置为执行以实现如第二方面提供的一种能量回收方法。

44、第五方面,本技术提供了一种非临时性计算机可读存储介质,当存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行实现如第二方面提供的一种能量回收方法。

45、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

46、本实施例通过获取空调回路的目标运行状态;当目标运行状态为制热状态时,获取空压机的实际工作状态;当空压机的实际工作状态为停滞状态时,控制空压机停滞制热子回路运行;当空压机的实际工作状态为运行状态时,控制空压机运行制热子回路运行。可见,本实施例利用热交换器对空压机产生的热量进行回收,当空调回路需要使用空压机产生的热量时,则将空调回路中的冷媒流过热交换器,以提高空压机热量的利用率,同时降低了空调回路制热过程中对于车载电能的消耗,进而能够增加车辆的续航里程。本实施例将空压机与空调回路耦合,有效利用压缩空气余热,提升了乘员舱采暖舒适性,降低了整车能耗,进而提升低温下汽车的续航里程。


技术特征:

1.一种能量回收系统,其特征在于,所述系统包括空调回路和空气供应回路,所述空调回路和所述空气供应回路通过热交换器实现热交换;

2.一种能量回收方法,其特征在于,应用于如权利要求1所述的一种能量回收系统,所述方法包括:

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述当所述空压机的所述实际工作状态为停滞状态时,控制所述空压机停滞制热子回路运行,包括:

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述当所述空压机的所述实际工作状态为运行状态时,控制所述空压机运行制热子回路运行,包括:

5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述当所述空压机的所述实际工作状态为运行状态时,控制所述空压机运行制热子回路运行,包括:

6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在获取所述空调回路的目标运行状态之后,所述方法还包括:

7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述当所述目标运行状态为制冷状态时,控制所述制冷子回路运行,包括:

8.一种能量回收装置,其特征在于,应用于如权利要求1所述的一种能量回收系统,所述装置包括:

9.一种控制器,其特征在于,包括:

10.一种非临时性计算机可读存储介质,当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行实现如权利要求2至7中任一项所述的一种能量回收方法。


技术总结
本发明公开了一种能量回收系统、方法、装置、设备和介质,包括:通过获取空调回路的目标运行状态;当目标运行状态为制热状态时,获取空压机的实际工作状态;当空压机的实际工作状态为停滞状态时,控制空压机停滞制热子回路运行;当空压机的实际工作状态为运行状态时,控制空压机运行制热子回路运行。本发明利用热交换器对空压机产生的热量进行回收,当空调回路需要使用空压机产生的热量时,将空调回路中的冷媒流过热交换器,以提高空压机热量的利用率,同时降低了空调回路制热过程中对于车载电能的消耗,进而能够增加车辆的续航里程。本发明有效利用压缩空气余热,提升了乘员舱采暖舒适性,降低了整车能耗,进而提升低温下汽车的续航里程。

技术研发人员:李鹏飞,张兴,陈琳
受保护的技术使用者:东风汽车集团股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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