[发明专利]一种增压器与电机配套的控制系统

说明书

本发明的目的在于提供一种增压器与电机配套的控制系统，包括发动机、涡轮、压气机，发动机的排气管连接涡轮，发动机的进气管连接压气机，涡轮与压气机同轴，还包括锂电池组、动力涡轮、发电机、电动机/发电机，涡轮连接动力涡轮，锂电池组通过第一控制器连接电动机/发电机，锂电池组通过第二控制器连接发电机，电动机/发电机通过第一挠性膜片联轴器连接压气机，发电机通过第二挠性膜片联轴器连接动力涡轮。本发明可以提高废气能量的回收利用，可以有效地改善发动机启动阶段响应迟缓或低工况工作条件恶化现象，优化高工况，对废气能量回收利用，提高整机效率，降低燃料消耗。

技术领域

本发明涉及的是一种发动机增压系统，具体地说是发动机增压控制系统。

背景技术

内燃机增压是增加内燃机气缸之前的空气压力，也就是增加进气密度，来增加进入气缸的空气质量。通过提高内燃机升功率，进而提高发动机功率。增压技术在内燃机上的应用是内燃机发展进程中的一次突破性的技术进步。

当前增压方式有很多，主要有机械增压、涡轮增压、复合增压和气波增压等四类。目前应用最广泛的是涡轮增压，涡轮增压的特点是涡轮增压器和内燃机之间没有机械联接，它们之间靠气路连接。内燃机排出的废气，经过涡轮膨胀做功后排往大气，涡轮带动压气机转动，保证压气机和涡轮的功率平衡很重要。但是涡轮增压方式的加速性能差些，热负荷问题比较严重，对大气温度和排气背压比较敏感，多适用于小功率柴油机和汽油机，多向高增压方向发展；当发动机低工况时流向涡轮的排气能量较少，供给燃烧室的空气的压力增加得少，即“涡轮滞后”；不管是汽油机还是柴油机器械，用电需求也是越来越大，解决用电短缺的问题也是重要的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供可以提高能量回收效率，保护电动机/发电机，可以有效地改善低工况，优化高工况，可以克服因高原空气稀薄导致的发动机的功率下降，提高燃油经济性，降低油耗，具有很高的可靠性和良好的匹配特性、高瞬态响应特性的一种增压器与电机配套的控制系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种增压器与电机配套的控制系统，包括发动机、涡轮、压气机，发动机的排气管连接涡轮，发动机的进气管连接压气机，涡轮与压气机同轴，其特征是：还包括锂电池组、动力涡轮、发电机、电动机/发电机，涡轮连接动力涡轮，锂电池组通过第一控制器连接电动机/发电机，锂电池组通过第二控制器连接发电机，电动机/发电机通过第一挠性膜片联轴器连接压气机，发电机通过第二挠性膜片联轴器连接动力涡轮。

本发明还可以包括：

1、在发动机处于高工况时，压气机高速转动带动电动机/发电机发电，通过第一控制器中的能量回收模块将电能送到锂电池组中储存，涡轮废气能量排入动力涡轮膨胀做功，带动发电机发电并将电能通过第二控制器的能量回收模块储存至锂电池组中，从而保护压气机端电机正常运行。

2、在发动机处于低工况时，第一控制器的调速模块控制电动机/发电机，电动机/发电机驱动压气机增速，从而增加进气量。

本发明的优势在于：当发动机处于发动阶段或者低工况时，控制器中的调速模块控制电机，电动机驱动压气机，转速增加，减少进气阻力，增加进气量，有利于缸内燃料充分燃烧，提高发动机效率；当发动机处于高工况时，电动机作为发电机，通过控制器中能量回收模块来回收废气能量，储存在锂电池组中；同时，过量的废气能量排入动力涡轮，带动发电机发电，进一步回收废气能量，可操作性强，实现柴油机与增压器的全范围工况匹配。该增压系统通过电机控制系统的设计，可将涡轮剩余能量输出给发电机，为锂电池组充电，避免涡轮废气能量的浪费，提高发动机效率。采用增压器与电机配套的系统，可以提高废气能量的回收利用，可以有效地改善发动机启动阶段响应迟缓或低工况工作条件恶化现象，优化高工况，对废气能量回收利用，提高整机效率，降低燃料消耗。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式