[发明专利]用于废气后处理系统的太阳能供能控制的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于清洁或净化来自例如内燃发动机或柴油发动机的废气的废气后处理系统和方法。尤其地，本发明与利用太阳能来供能的后处理系统相关。

背景技术

废气后处理系统和方法旨在降低废气排放，例如一氧化碳（CO）、未燃烧的烃（UHC）、NOx和颗粒排放物。后处理系统可以包括三元催化剂（TWC）、氧化催化剂、颗粒过滤器、贫NOx捕获器、和催化转化器，例如定位在内燃发动机下游的选择性催化还原催化剂（SCR催化剂）或尿素-选择性催化还原催化剂。

氮氧化物（NOx）排放物可以包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO₂）。这些气体对于环境可能是有害的，并且根据排放标准而受限制，所述排放标准例如是Tier 2、EURO V、Euro VI、低排放车辆（LEV）I、LEV II和LEV III。现有的NOx还原技术（例如，贫NOx捕获器和催化转化器）能够将NOx排放物还原为更清洁的物质，例如氮气（N₂）和水（H2O）。

废气可能具有高温，例如对于暖热的柴油发动机而言在从大约200℃至大约400℃的范围内。后处理系统对于催化转化器在例如从250℃至350℃的范围内、对于柴油颗粒过滤器在例如从600℃至大约700℃的范围内（足够热，以便燃烧碳烟）、以及对于贫NOx捕获器在从250℃至大约500℃的范围内（足够热，以便从捕获器脱硫或除硫）的高温下可具有最优性能（例如，最大程度地减少不期望的排放物）。关于最优后处理性能的这些温度范围可依赖于发动机和后处理过程的类型而变化。

典型地，通过使用氧化催化剂或者在柴油发动机的情况下通过使用柴油氧化催化剂（DOC）来实现这些高温，氧化催化剂或DOC与被包括在废气流中或者被喷射到废气流中（例如，通过缸内喷射或外部喷射直接进入到废气流中）的原料烃产生放热反应。

如果后处理系统的温度落到这些范围之外，那么后处理性能可能会受到影响并且可能会增加不期望的排放物。例如，每次汽车起动、怠速、或者停止并接着起动时，后处理系统可能冷却并且可能不能够最优地净化废气，由此导致空气中升高的污染物水平。

发明内容

在一些实施方式中，能够从电连接到后处理系统的太阳能量源接收能量。来自太阳能量源的能量的至少一些能够被提供给对来自发动机的废气进行净化的后处理系统。控制模块能够将来自太阳能量源的能量的至少一些提供给加热器，以便例如在起动发动机之前就开始加热后处理系统。加热器能够将后处理系统加热到与后处理系统的最优效率相关的预定温度范围内的温度。

本发明还包括以下方案：

1. 一种方法，包括：

从被电连接到后处理系统的太阳能能量源接收能量；以及

将来自所述太阳能能量源的能量的至少一些提供给对来自发动机的废气进行净化所述后处理系统。

2. 根据方案1所述的方法，其中，被提供给所述后处理系统的能量与被提供以起动所述发动机的能量分开地存储在能量存储系统中，并且由控制模块独立于被提供以起动所述发动机的能量来进行分配。

3. 根据方案1所述的方法，其中，来自所述太阳能能量源的能量被提供，以将所述后处理系统加热到与所述后处理系统的最优效率相关的预定温度范围内的温度。

4. 根据方案3所述的方法，包括：在起动所述发动机之前就开始对净化来自所述发动机的废气的所述后处理系统进行加热。

5. 根据方案3所述的方法，其中，将所述后处理系统加热到所述预定温度范围内的温度花费预定时间量。

6. 根据方案5所述的方法，包括：接收关于起动所述发动机的预期起动时间的指示，以及在用于起动所述发动机的所述预期起动时间之前开始加热所述后处理系统达所述预定时间量。

7. 根据方案1所述的方法，包括：接收来自外部装置的信息，并且基于所接收的信息来改变被提供到所述后处理系统的来自所述太阳能能量源的能量的量。

8. 根据方案7所述的方法，其中，所述信息包括来自气象服务的气象信息，所述气象信息预测了在未来时间的温度波动，并且其中，在所述未来时间之前的预定时间延迟上，提供所述能量以便加热所述后处理系统，从而对所述未来温度波动进行补偿，其中预期在不晚于所述未来时间之时达到所述未来温度波动。

9. 根据方案7所述的方法，其中，所述信息包括基于所述车辆的地理位置的预计的可用于车辆的未来日照的测量。