[发明专利]一种基于发动机尾气热量回收的热管理系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于发动机尾气热量回收的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括环形散热器(1)、空气压缩机(4)、压力传感器(6)、温度传感器(7)、座舱换热器(3)和控制器(5)；

所述空气压缩机(4)、环形散热器(1)和座舱换热器(3)相互连通构成空气循环回路；环形散热器(1)环形缠绕尾喷管的外部；座舱换热器(3)用于将回收的尾气热量传递至座舱中，进行座舱加温；

环形散热器(1)和座舱换热器(3)之间的连接管道上安装有压力传感器(6)、温度传感器(7)，分别用于采集经过尾喷管之后的压缩空气的压力和温度，并反馈给控制器(5)；控制器(5)根据接收的压力和温度信号，控制空气压缩机(4)的转速，以调整空气循环回路的空气质量流量。

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括膨胀罐(2)，膨胀罐(2)与环形缠绕尾喷管之后的管道连通，并与座舱换热器(3)连通；膨胀罐(2)用于实现整个空气循环回路的压力稳定，并对空气循环回路进行压缩空气的补充、排放冷凝水。

3.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述膨胀罐(2)包括罐体(20)、弹簧(21)和隔板(22)；弹簧(21)的一端固定于罐体(20)，另一端连接隔板(22)；隔板(22)用于将罐体(20)分割为膨胀腔和储能腔；膨胀腔的通气口与空气循环回路的管道连接；当空气循环回路的压力上升时，挤压隔板(22)，将空气压力能转化为弹簧机械能；当空气循环回路的压力下降时，弹簧恢复，将弹簧机械能转化为空气压力能。

4.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述环形散热器(1)和尾喷管集成一体化设计，避免产生尾喷管的排气阻力，同时回收尾期中的热量。

5.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，座舱换热器(3)的进气口设置有风源阀门，用于实现座舱内部气体和外部气体的切换。

6.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，空气压缩机(4)位于座舱外，空气压缩机(4)的进气来源于座舱换热器(3)的出气，以实现降温后循环空气进行压缩，提高空气压缩机(4)单位耗能下压缩空气质量流量。

7.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，环形散热器(1)包括多组并连散热管道；每组散热管道均环形缠绕尾喷管，并与空气压缩机(4)、膨胀罐(2)连通。

8.一种基于发动机尾气热量回收的控制方法，采用权利要求1至7任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述方法包括：

通过地面试验，获取不同温度和压力组合下空气压缩机不同转速下所排出的压缩空气质量流量，建立温度、压力和压缩机转速对照表；

热管理系统循环工作时，控制器(5)接收压力传感器(6)、温度传感器(7)反馈的压力信号和温度信号，查询所述对照表得到空气压缩机的理论转速，并对空气压缩机(4)进行控制，使其接近理论转速。