[发明专利]整体式废热回收

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2012年12月28日提交的美国专利申请No.61/746704的优先权，上述申请以其全部内容并入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及燃烧发动机和燃烧发动机中的废热回收。

背景技术

用于车辆的燃烧发动机(例如内燃发动机)通过燃烧过程来消耗燃料。当热量不用于生产性目的时，燃烧过程产生被浪费的热量。

因此，需要提供一种利用废热的系统来提供更有效的系统运行。

发明内容

根据一个实施例，提供一种运行用于车辆的废热回收系统的系统和方法。所述系统包括机械连接到车辆的车轮的膨胀机/压缩机部，所述膨胀机/压缩机部包括入口阀和排出阀。提供具有排出部的燃烧发动机。工作流体路径被热联接在所述燃烧发动机和工作流体之间，所述工作流体路径与所述膨胀机/压缩机部流体联接。锅炉部与所述工作流体路径流体联接，所述锅炉部还被热联接到所述排出部。具有空腔的储罐部可操作以接收并储存所述工作流体，所述储罐部与所述入口阀和所述排出阀流体联接。冷凝器与所述工作流体路径和所述排出阀流体联接。

根据另一实施例，提供一种用于车辆的废热回收系统。该系统包括机械连接到所述车辆的车轮的膨胀机/压缩机部，所述膨胀机/压缩机部包括主入口阀、辅入口阀和排出阀。提供具有排出部的燃烧发动机，所述排出部具有排气路径。提供具有工作流体的工作流体路径，所述工作流体路径被热联接到所述燃烧发动机并与所述膨胀机/压缩机部的辅入口阀流体联接。提供锅炉部，所述锅炉部具有与所述排气路径热联接的热交换部。包括空腔的储罐部可操作以接收并储存所述工作流体，所述储罐部与所述工作流体路径以及所述主入口阀流体联接。冷凝器部流体联接在所述排出阀和所述锅炉部之间。

根据又一实施例，提供一种操作用于具有车轮的车辆的废热回收系统的方法。该方法包括操作燃烧发动机以与工作流体进行热交换。工作流体从所述燃烧发动机输出到所述储罐。所述工作流体被存储在所述储罐内。

本发明还提供以下技术方案。

方案1.一种用于车辆的废热回收系统，所述系统包括：

机械连接到所述车辆的车轮的膨胀机/压缩机部，所述膨胀机/压缩机部包括入口阀和排出阀；

具有排出部的燃烧发动机；

具有工作流体的工作流体路径，所述工作流体路径被热联接以在所述燃烧发动机和所述工作流体之间进行热交换，所述工作流体路径与所述膨胀机/压缩机部流体联接；

锅炉部，所述锅炉部具有与所述工作流体路径流体联接的热交换部，所述锅炉部还被热联接到所述排出部；

具有空腔的储罐部，所述空腔被流体联接以接收并储存工作流体，所述储罐部与所述工作流体路径、所述膨胀机/压缩机部的入口阀和排出阀流体联接；以及

冷凝器，所述冷凝器与所述工作流体路径和所述排出阀流体联接。

方案2.根据方案1所述的系统，还包括泵部，所述泵部与在所述冷凝器和所述燃烧发动机之间的所述工作流体路径流体联接。

方案3.根据方案1所述的系统，还包括可操作以控制所述系统的处理器，其中所述处理器可操作以控制车辆行驶模式，所述车辆行驶模式包括：

操作所述燃烧发动机以与所述工作流体进行热交换；

控制所述工作流体从所述锅炉部到所述膨胀机/压缩机部的输出；以及

控制所述膨胀机/压缩机部，从而使所述膨胀机/压缩机部驱动所述车辆的车轮。

方案4.根据方案1所述的系统，还包括可操作以控制所述系统的处理器，其中所述处理器可操作以控制储罐装料模式，所述储罐装料模式包括：

操作所述燃烧发动机并且与所述工作流体进行热交换；

控制所述工作流体从所述锅炉部到所述储罐部的输出；以及

控制所述储罐部以接收并储存所述工作流体。

方案5.根据方案1所述的系统，还包括可操作以控制所述系统的处理器，其中所述处理器可操作以控制储罐排空模式，所述储罐排空模式包括：

控制所述储罐部以将所述工作流体输出到所述膨胀机/压缩机部；以及

控制所述膨胀机/压缩机部，以接收来自所述储罐部的所述工作流体并驱动所述车辆的车轮。

方案6.根据方案1所述的系统，还包括可操作以控制所述系统的处理器，其中所述处理器可操作以控制再生制动模式，所述再生制动模式包括：