[实用新型]同时利用内燃机排气和冷却余热的发电系统

权利要求书

1.同时利用内燃机排气和冷却余热的发电系统，利用有机朗肯循环回路中的预热器将内燃机冷却液的余热传递给有机工质，利用导热油回路将内燃机的排气带走的余热传递给有机朗肯循环回路的工质，实现工质的蒸发气化，利用单螺杆膨胀机将高焓工质膨胀过程中的焓变转换为有用功输出,带动发电机发电；其特征在于： 

所述的有机朗肯循环回路，由有机朗肯循环回路工质泵(15)，预热器(13)，蒸发器(9)，单螺杆膨胀机(22)，冷凝器(19)和储液罐(17)依次通过管道首尾相连组成；有机朗肯循环回路调节电机(16)与有机朗肯循环回路工质泵(15)相连并驱动其运转，有机朗肯循环回路压力调节阀(14)与有机朗肯循环回路工质泵(15)并联，用于限制有机朗肯循环回路的最高蒸发压力，单螺杆膨胀机(22)与发电机(23)相连，带动其发电，有机工质过热温度传感器(24)安装在单螺杆膨胀机(22)入口侧的管道上，冷凝器风扇(20)安装在冷凝器(19)的正前方，由与其同轴的冷凝器风扇调节电机(21)驱动，有机工质冷凝温度传感器(18)安装在冷凝器(19)出口侧的管道上，发动机水套出口的高温冷却液流入预热器(13)，在将余热能传递给另一侧的有机工质以后，从预热器的冷却液侧出口流出，进入发动机水套的入口，通过发动机冷却水泵的驱动进行下一次的循环； 

所述的导热油回路，包含导热油回路工质泵(11)，排气热交换器(4)，蒸发器(9)，排气常开开关阀(5)，排气常闭开关阀(6)以及连接它们的管道；导热油回路调节电机(12)与导热油回路工质泵(11)相连并驱动其运转，导热油回路压力调节阀(10)与导热油回路工质泵(11)并联，用于限制导热油回路的最高压力差，排气热交换器(4)串接在涡轮出口的排气管上，排气热交换器(4)的壳侧流体为高温废气，管侧流体为导热油，导热油温度传感器(8)安装在排气热交换器(4)出口侧的管道上，在排气热交换器(4)的废气入口前的管道上串接排气常开开关阀(5)，在排气常开开关阀(5)的入口前的管道上的旁路排气管上串接排气常闭开关阀(6)。 

2.根据权利要求1所述的同时利用内燃机排气和冷却余热的发电系统，其特征在于： 

其还包括有控制系统，由发动机转速传感器(26)，油门踏板位置传感器(27)，起动开关(29)，大气环境温度传感器(25)，排气管出口尾气温度传感器(7)，导热油温度传感器(8)，有机工质冷凝温度传感器(18)，有机工质过热温度传感器(24),排气常开开关阀(5),排气常闭开关阀(6),导热油回路调节电机(12)，有机朗肯循环回路调节电机(16),冷凝器风扇调节电机(21)与控制单元(28)通过线束相连组成。 

3.根据权利要求1所述的同时利用内燃机排气和冷却余热的发电系统，其特征在于： 所述的控制单元(28)包括：电源电路、主单片机电路、模拟量输入电路、数字量输入电路、复位电路、时钟电路、电机驱动电路、开关驱动电路和通讯电路。 

4.根据权利要求3所述的同时利用内燃机排气和冷却余热的发电系统，其特征在于：所述的模拟量输入电路对油门踏板位置传感器（27）、排气管出口尾气温度传感器(7)、导热油温度传感器(8)、有机工质过热温度传感器(24)、有机工质冷凝温度传感器(18)和大气环境温度传感器(25)输出的模拟量进行信号调理；数字量输入电路对发动机转速传感器(26)和起动开关（29）输出的数字量进行信号调理；模拟量输入电路的输出端与主单片机电路中的单片机的模拟量采集端口连接；数字量输入电路输出端与主单片机电路中的单片机的数字输入输出端口连接。 

5.根据权利要求3所述的同时利用内燃机排气和冷却余热的发电系统，其特征在于：所述的电机驱动电路的输入端与主单片机电路的输出端相连，单片机中的程序采集输入的信号，并进行数字滤波处理，计算驱动信号的值，从单片机的脉冲宽度调制（PWM）端口输出控制信号给电机驱动电路；电机驱动电路的输出端分别与导热油回路调节电机(12)、有机朗肯循环回路调节电机(16)和冷凝器风扇调节电机(21)连接；所述的开关驱动电路的输入端与主单片机电路的输出端相连，单片机中的程序在检测到系统故障时从单片机的数字输出端口输出控制信号给开关驱动电路，开关驱动电路的输出端分别与排气常开开关阀(5)和排气常闭开关阀(6)连接； 

所述的通讯电路一端与主单片机电路中的单片机的CAN接口相连，另一端与计算机或其它电控单元的CAN总线通讯端口相连，实现与计算机的监控通讯以及与其它电控单元的数据通讯。 

6.根据权利要求1所述的同时利用内燃机排气和冷却余热的发电系统，其特征在于：用于导热油回路的工质为高温合成导热油，用于有机朗肯循环回路的工质为R245fa。