[发明专利]复合式涡旋机气路余热利用系统及方法

权利要求书

1.复合式涡旋机气路余热利用系统，其特征是，包括复合式涡旋机，复合式涡旋机通过管路与阀门相连，阀门与储气罐相连，复合式涡旋机与阀门之间的管路上设置有气路缓冲器，气路缓冲装置的表面贴有温差发电片装置，所述温差发电片装置与变流器的一端相连，变流器的另一端与控制器相连，变流器的第三端与蓄电池相连，复合式涡旋机有压缩机模式及膨胀机模式,该余热利用系统既能够用于压缩机气路能量回收，也能够用于膨胀机气路气体加热。

2.如权利要求1所述的复合式涡旋机气路余热利用系统，其特征是，当复合式涡旋机工作于压缩机模式时，气路内气体经过气路缓冲器时，贴在气路缓冲器表面的温差发电片装置会利用气路缓冲器内气体和外界空气的温差进行发电，温差发电片装置产生的电压经变流器处理后，对储能蓄电池充电，实现复合式涡旋机气路能量的回收。

3.如权利要求1所述的复合式涡旋机气路余热利用系统，其特征是，当复合式涡旋机工作于膨胀机模式时，储气罐中的气体经阀门流向气路缓冲器，储能蓄电池经变流器后给温差发电片装置加热，提高气路缓冲器内气体温度，经气路送给复合式涡旋机。

4.如权利要求1所述的复合式涡旋机气路余热利用系统，其特征是，所述温差发电片装置为多个半导体温差发电片，半导体温差发电片通过串并联的方式连接，半导体温差发电片既能够利用温差发电经变流器给蓄电池充电，也能够利用蓄电池的能量进行发热对气路缓冲器内气体加热。

5.如权利要求1所述的复合式涡旋机气路余热利用系统，其特征是，所述变流器包括并联在温差发电片装置两端的电容，电容的一端与电感的一端相连，电感的另一端分两路，一路与第一开关管的一端相连，另一路与第二开关管的一端相连，第二开关管的另一端及电容的另一端均与蓄电池的负极端相连，第一开关管的另一端与蓄电池的正极端相连。

6.如权利要求1所述的复合式涡旋机气路余热利用系统的控制方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一：控制器接收上位机调度指令，根据复合式涡旋机工作状态确定余热利用系统的工作状态，复合式涡旋机工作在压缩模式时，进入步骤二，否则，进入步骤三，确定工作状态后，检测蓄电池电压；

步骤二：在压缩模式时，检测蓄电池电压是否超过第一设定电压，如果蓄电池电压超过第一设定电压，控制器发出指令关闭双向DC-DC的两个开关管，使该系统工作于停机状态；

当检测蓄电池电压没超过第一设定电压，控制器发出指令关闭第一开关管，调节驱动第二开关管信号的占空比，利用PI闭环调节使双向DC-DC变流器的高压侧输出电压为12V，给蓄电池充电；

步骤三：在膨胀模式时，检测蓄电池电压是否低于第二设定电压，当蓄电池电压低于第二设定电压，控制器发出指令关闭双向DC-DC的两个开关管，使该系统工作于停机状态；

当蓄电池电压高于第二设定电压，控制器发出指令关闭第二开关管，调节驱动第一开关管信号的占空比，利用PI闭环调节使双向DC-DC变流器的低压侧电压为6V，加热缓冲器内气体。

7.如权利要求6所述的复合式涡旋机气路余热利用系统的控制方法，其特征是，所述第一设定电压为13.2V，第二设定电压为11.5V。