[实用新型]一种车载DPF在线再生系统

说明书

本实用新型提供了一车载DPF在线再生系统，该系统主要包括后处理系统、NTP生成系统、NTP发生器进气系统、NTP发生器冷却系统、电源供给装置、柴油机系统及控制模块。所述NTP生成系统由进气系统提供空气，由冷却系统控制系统温度，利用系统内部的放电模块生成并通过NTP喷嘴向后处理系统提供NTP活性物质。所述电源供给装置为NTP生成系统中各放电模块提供不同的电压。所述控制模块通过各类传感器和泵控制整个系统。所述柴油机系统可以在再生模式下与NTP系统和后处理系统的进行耦合，实现车载DPF在线再生系统的控制和优化。本专利可有效提高NTP生成系统效率和DPF再生效率，在发动机运行过程中即可对DPF进行再生，更加贴近实际应用。

技术领域

本实用新型属于柴油机尾气后处理技术领域，具体地，涉及一种利用NTP技术的DPF在线再生系统。

背景技术

作为一种区别于汽油机的内燃机，柴油机经济性更好，热效率高，广泛运用于工业、农业和日常生活的每一个角落。然而，柴油车巨大的保有量也带来诸多环境问题，其排放物中的一氧化碳(CO)、碳氢(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(Particulate matter，PM)会对环境和人造成一定的危害。PM中的有机可溶性成分及多环芳香烃，具有一定的致癌性，并且PM的吸入会增加人体肺部的机械性复合，对人体心脏、呼吸系统造成危害。NOx则是导致酸雨和光化学烟雾的主要因素，并且能通过呼吸进入人体肺部，与水分作用生成亚硝酸与硝酸，对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用，从而增加毛细血管及肺泡壁的通透性，引起肺水肿。因此，对柴油机排放物的控制势在必行。

柴油机颗粒物捕集器(Diesel particulate filter,DPF)是目前降低PM最常用的机外净化技术之一，对PM的捕集效率可达90％以上。但在DPF捕集的过程中，PM会大量积聚，导致DPF阻塞，进而使排气背压升高，影响发动机正常运行。因此，为提高DPF的实用性，必须适时对DPF进行再生。

低温等离子体技术(Non-thermal plasma，NTP)是一种新型的排气净化技术。NTP发生器通过对空气进行高压放电，产生O₃、NO₂等强氧化性的活性物质。已有研究表明，将NTP活性物质通入DPF中进行离线再生有较好的效果。然而，在柴油机工作过程中，排气降低了NTP活性物质的浓度，同时由于气体流动速度较快，导致活性物质与DPF内沉积的积碳反应不充分，弱化了DPF在线再生效果。目前设计的NTP发生器多适用于空气净化、低温灭菌以及静态模拟气体净化试验等领域。专利申请CN106437948A设计了一种DPF再生系统及控制方法，利用NTP喷射系统及热电转化装置，对双DPF系统进行在线交替再生，并采用了在线再生和离线再生相结合的再生策略，提高了在线再生时的NTP利用率及DPF再生效率。但其再生过程只满足排气分流的情况，无法实现全流在线再生；采用双DPF结构占用空间较大。在实际应用中，如何解决柴油机在线再生DPF以及NTP发生器系统优化等问题，进而在柴油机DPF再生领域成功应用该技术，还需进一步研究。

实用新型内容

针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种车载DPF在线再生系统及其控制方法，采用基于介质阻挡放电的同轴多级NTP生成系统，通过耦合NTP发生器、柴油机和后处理系统并对DPF再生系统进行控制和优化，可有效实现柴油机DPF在线再生。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种车载DPF在线再生系统，其特征在于，包括后处理系统、NTP生成系统、进气系统、冷却系统、电源供给装置、柴油机系统及控制模块，

所述后处理系统包括安装在柴油机系统排气管上的DPF，DPF前端有NTP喷嘴和第一压力传感器、后端为第二压力传感器，DPF外部嵌套有电加热层，DPF上方装有DPF温度传感器，用于检测DPF再生时的温度，并将所测温度反馈给控制模块；