一種可變傳熱面積實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫差發(fā)電功率匹配負(fù)載的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可變傳熱面積實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫差發(fā)電功率匹配負(fù)載的方法，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明的方法是通過(guò)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工況及發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率，判斷發(fā)電機(jī)功率與用電負(fù)載功率的大小，通過(guò)調(diào)整發(fā)電機(jī)受熱面積，改變發(fā)電機(jī)受熱溫度，改變尾氣進(jìn)口流量，以及尾氣的利用率，進(jìn)而改變發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率，使其與用電負(fù)載功率匹配。本發(fā)明充分利用了發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱能，提高了燃料的利用率，本發(fā)明根據(jù)用電負(fù)載情況實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的換熱面積，可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)上發(fā)電機(jī)的功率，降低發(fā)動(dòng)機(jī)附件的損失，從而進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率；控制系統(tǒng)邏輯好，性能穩(wěn)定可靠，節(jié)能效果好。
【專利說(shuō)明】
一種可變傳熱面積實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫差發(fā)電功率匹配負(fù)載的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種溫差發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其涉及一種可變傳熱面積實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫差發(fā)電功率匹配負(fù)載的方法，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]能源危機(jī)和環(huán)境污染是21世紀(jì)的重要的世界難題，每年石油等能源大部分被燃機(jī)消耗掉，但發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)，作為城市交通的動(dòng)力、工程機(jī)械的動(dòng)力、農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)力、航海船舶的動(dòng)力，因此怎樣提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，降低石油資源的消耗，響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)消耗的能量，在一定的工況條件下，可以大致的分成三部分，一部分轉(zhuǎn)化為有用功，即有效效率，約為30%;—部分傳熱損失掉，約為35%;—部分以排氣余熱能帶走，約為35%;這是在一定的工況下，有效效率才能達(dá)到30%，在絕大部分的工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率低于30 %，大部分能量被排氣，傳熱等熱量帶走，白白耗散掉；而排氣是一種較高品位的能，利用的潛力比較大，因此，國(guó)內(nèi)外發(fā)明了不少回收發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣余熱的裝置與方法，有采用朗肯循環(huán)回收，有采用蒸汽蝸輪回收余熱，有采用溫差發(fā)電片組回收;其中較為實(shí)用的是采用溫差發(fā)電片組的方式回收發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣余熱能，溫差發(fā)電產(chǎn)生的電能可以給蓄電池充電，或者供汽車其他耗電負(fù)載使用，不僅回收了發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱能，提高了石油資源的利用率；同時(shí)，減少了石油資源的消耗;而且可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)上發(fā)電機(jī)的功率，降低發(fā)動(dòng)機(jī)附件的損失，從而進(jìn)一步提尚發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
[0004]但現(xiàn)在采用的溫差發(fā)電裝置，發(fā)電的功率只能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與負(fù)荷的變化而變化，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況發(fā)生變化的時(shí)候，溫差發(fā)電的功率也發(fā)生了變化，但是用電負(fù)載的功率不變，這樣就會(huì)對(duì)負(fù)載造成影響，有時(shí)，溫差發(fā)電的功率高，用電負(fù)載就處于超額定功率的工作狀態(tài)，長(zhǎng)時(shí)間工作在超額定工況下，會(huì)對(duì)降低負(fù)載的使用壽命;有時(shí)溫差發(fā)電功率較低，用電負(fù)載就處于小于額定功率的工作狀態(tài)，雖然對(duì)負(fù)載壽命無(wú)影響，但是長(zhǎng)期處于低于額定功率下，溫差發(fā)電裝置就沒有起到作用，成為了一種擺設(shè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的溫差發(fā)電功率與用電負(fù)載功率不匹配技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可變傳熱面積實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫差發(fā)電功率匹配負(fù)載的方法。
[0006]本發(fā)明的具體技術(shù)方案是一種可變傳熱面積實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫差發(fā)電功率匹配負(fù)載的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟:
[0007]步驟一，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工況及發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率，所述發(fā)動(dòng)機(jī)工況包括轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門位置及用電負(fù)載功率，并將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率做比較；
[0008]步驟二，當(dāng)檢測(cè)到的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率一致時(shí)，發(fā)電機(jī)參數(shù)不變；
[0009]步驟三，當(dāng)檢測(cè)到的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率小于用電負(fù)載功率時(shí)，通過(guò)增大發(fā)電機(jī)受熱面積，提高受熱溫度，提高發(fā)電機(jī)功率，提高尾氣進(jìn)口流量，對(duì)尾氣二次利用，增大尾氣余熱能的利用率，提高發(fā)電機(jī)功率，直至發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率一致；
[0010]步驟四，當(dāng)檢測(cè)到的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率大于用電負(fù)載功率時(shí)，通過(guò)減小發(fā)電機(jī)受熱面積，降低受熱溫度，減小尾氣進(jìn)口流量，降低發(fā)電機(jī)功率，直至發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率一致。
[0011]更進(jìn)一步地，所述步驟三中增大發(fā)電機(jī)受熱面積是通過(guò)伸長(zhǎng)傳熱片長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)的，步驟如下:
[0012]S1、電子控制單元關(guān)閉第一和第二傳熱片液壓油回油栗，打開第三傳熱片液壓油回油栗，
[0013]S2、打開第一和第二傳熱片液壓栗，
[0014]S3、打開第一和第二傳熱片液壓電磁閥，
[0015]S4、第二傳熱片開始伸長(zhǎng)；
[0016]S5、當(dāng)所有第二傳熱片都伸長(zhǎng)后，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率仍不足時(shí)，電子控制單元關(guān)閉所有傳熱片液壓油回油栗，打開所有傳熱片液壓栗，打開所有液壓電磁閥，打開尾氣二次利用電磁閥，增大尾氣進(jìn)口的流量，電子控制單元根據(jù)用電負(fù)載功率的大小計(jì)算匹配第三傳熱片的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度，第三傳熱片開始伸長(zhǎng)。
[0017]更進(jìn)一步地，所述步驟四中減小發(fā)電機(jī)受熱面積是通過(guò)縮短傳熱片實(shí)現(xiàn)的，由電子控制單元逐步開啟傳熱片液壓油回油栗，對(duì)傳熱片泄壓，使傳熱片逐步縮短。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0019]本發(fā)明通過(guò)尾氣的二次利用，充分利用了發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱能，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣進(jìn)行余熱回收，提高燃料的利用率;本發(fā)明根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況以及用電負(fù)載情況實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)傳熱片的換熱面積，可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)上發(fā)電機(jī)的功率，降低發(fā)動(dòng)機(jī)附件的損失，從而進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率;控制系統(tǒng)邏輯好，性能穩(wěn)定可靠，節(jié)能效果好。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明可變傳熱面積實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫差發(fā)電功率匹配負(fù)載的裝置第一傳熱片15工作圖；
[0021]圖2是本發(fā)明裝置中第一傳熱片15工作時(shí)蜂窩片4的剖視圖；
[0022]圖3是本發(fā)明裝置中第二傳熱片36工作圖；
[0023]圖4是本發(fā)明裝置中第二傳熱片36工作時(shí)蜂窩片4的剖視圖；
[0024]圖5是本發(fā)明裝置中第三傳熱片37工作圖；
[0025]圖6是本發(fā)明裝置中第三傳熱片37工作時(shí)蜂窩片4的剖視圖。
[0026]其中:1_尾氣進(jìn)口，2-螺栓孔，3-尾氣二次利用出口，4-蜂窩片，4-1蜂窩小孔，4-2蜂窩主孔，5-冷卻液出口，6-冷卻液溫度傳感器，7-溫差發(fā)電片組，8-冷卻液循環(huán)體，9-尾氣二次利用電磁閥，10-尾氣二次利用導(dǎo)管，11-冷卻液進(jìn)口，12-尾氣二次利用出口，13-尾氣出口，14-尾氣出口溫度傳感器，15-第一傳熱片，16-第一傳熱片液壓管，17-第二傳熱片液壓管，18-第三傳熱片液壓管，19-第三傳熱片液壓電磁閥，20-第三傳熱片液壓栗，21-第二傳熱片液壓電磁閥，22-第二傳熱片液壓栗，23-第一傳熱片液壓電磁閥，24-第一傳熱片液壓油回油栗，25-第一傳熱片液壓栗，26-第一傳熱片液壓油回油管，27-液壓油進(jìn)口，28-液壓油泄壓口，29-液壓油放油口，30-第二傳熱片液壓油回油管，31-第二傳熱片液壓油回油栗，32-第三傳熱片液壓油回油管，33-第三傳熱片液壓油回油栗，34-尾氣進(jìn)口溫度傳感器，35-電子控制單元，36第二傳熱片，37-第三傳熱片，38-用電負(fù)載功率信號(hào)，39-液壓油箱，40-轉(zhuǎn)速信號(hào)，41-節(jié)氣門位置信號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]本發(fā)明可變傳熱面積實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫差發(fā)電功率匹配負(fù)載的方法，包括如下步驟:
[0029]第一步，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工況及發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率，發(fā)動(dòng)機(jī)工況包括轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門位置及用電負(fù)載功率，并將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率做比較；
[0030]第二步，當(dāng)檢測(cè)到的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率一致時(shí)，發(fā)電機(jī)參數(shù)不變；
[0031]第三步，當(dāng)檢測(cè)到的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率小于用電負(fù)載功率時(shí)，通過(guò)增大發(fā)電機(jī)受熱面積，提高受熱溫度，提高發(fā)電機(jī)功率，提高尾氣進(jìn)口流量，對(duì)尾氣二次利用，增大尾氣余熱能的利用率，提高發(fā)電機(jī)功率，直至發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率一致；
[0032]第四步，當(dāng)檢測(cè)到的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率大于用電負(fù)載功率時(shí)，通過(guò)減小發(fā)電機(jī)受熱面積，降低受熱溫度，減小尾氣進(jìn)口流量，降低發(fā)電機(jī)功率，直至發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率一致。
[0033]下面通過(guò)具體的實(shí)施例，來(lái)實(shí)現(xiàn)上述可變傳熱面積實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫差發(fā)電功率匹配負(fù)載的方法。
[0034]如圖1所示，本實(shí)施例的裝置，包括:尾氣進(jìn)口1、螺栓孔2、尾氣二次利用出口 3、蜂窩片4、冷卻液出口 5、冷卻液溫度傳感器6、溫差發(fā)電片組7、冷卻液循環(huán)體8、尾氣二次利用電磁閥9、尾氣二次利用導(dǎo)管10、冷卻液進(jìn)口 11、尾氣二次利用進(jìn)口 12、尾氣出口 13、尾氣出口溫度傳感器14、第一傳熱片15、第一傳熱片液壓管16、第二傳熱片液壓管17、第三傳熱片液壓管18、第三傳熱片液壓電磁閥19、第三傳熱片液壓栗20、第二傳熱片液壓電磁閥21、第二傳熱片液壓栗22、第一傳熱片液壓電磁閥23、第一傳熱片液壓油回油栗24、第一傳熱片液壓栗25、第一傳熱片液壓油回油管26、液壓油進(jìn)口 27、液壓油泄壓口 28、液壓油放油口 29、第二傳熱片液壓油回油管30、第二傳熱片液壓油回油栗31、第三傳熱片液壓油回油管32、第三傳熱片液壓油回油栗33、尾氣進(jìn)口溫度傳感器34、電子控制單元35、第二傳熱片36(見圖3)、第三傳熱片37(見圖5)、液壓油箱39。
[0035]本實(shí)施例的裝置通過(guò)螺栓孔2螺栓連接在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管三效催化劑后，如圖1所示，尾氣進(jìn)口 I與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管三效催化劑出口連接，尾氣出口 13與排氣管螺栓連接，尾氣二次利用出口 3與尾氣二次利用進(jìn)口 12分別設(shè)在尾氣二次利用導(dǎo)管10兩端，尾氣二次利用出口 3與尾氣進(jìn)口 I通過(guò)焊接連接，尾氣二次利用進(jìn)口 12與尾氣出口 13焊接連接，尾氣二次利用電磁閥9安裝在尾氣二次利用導(dǎo)管10里;蜂窩片4通過(guò)焊接固定在總裝置內(nèi)壁面上，夕卜邊緣形狀與裝置內(nèi)壁相適應(yīng)，蜂窩片4上面有多個(gè)蜂窩小孔4-1和一個(gè)蜂窩主孔4-2(見圖
2)，蜂窩小孔可以是2個(gè)、6個(gè)、10個(gè)等，蜂窩小孔4-1圍繞蜂窩主孔4-2設(shè)置，；溫差發(fā)電片組7安裝在冷卻液循環(huán)體8與總裝置表面之間，溫差發(fā)電片組7具有冷端和熱端，其冷端與冷卻液循環(huán)體8貼合，其熱端與總裝置表面貼合，溫差發(fā)電片組7的熱端設(shè)有傳熱片組，傳熱片組安裝在總裝置的內(nèi)壁面上，傳熱片組吸收尾氣中的熱量，并將熱量傳給溫差發(fā)電片組7的熱端，第一傳熱片15、第二傳熱片36、第三傳熱片37呈梯次關(guān)系構(gòu)成傳熱片組，所述的傳熱片的梯次關(guān)系是指:第二傳熱片36可變伸縮式置于第一傳熱片15內(nèi)，第三傳熱片37可變伸縮式置于第二傳熱片36內(nèi)，當(dāng)?shù)谝粋鳠崞?15)不足以提高發(fā)電機(jī)功率時(shí)，第二傳熱片(36)開始伸長(zhǎng)，當(dāng)?shù)诙鳠崞?36)完全伸長(zhǎng)不足以提高發(fā)電機(jī)功率時(shí)，第三傳熱片(37)開始伸長(zhǎng)，當(dāng)傳熱片收縮時(shí)，順序相反，即第三傳熱片(37)完全收縮進(jìn)第二傳熱片(36)后，第二傳熱片
(36)開始收縮直至完全收縮進(jìn)第一傳熱片(15)內(nèi)，本例中該裝置擁有多個(gè)傳熱片組，通過(guò)蜂窩片4間隔設(shè)置;冷卻液循環(huán)體8對(duì)溫差發(fā)電片組7的冷端進(jìn)行冷卻，使其溫度保持在200C，冷卻液循環(huán)體8—端設(shè)有冷卻液出口5和冷卻液溫度傳感器6，靠近尾氣進(jìn)口 I端，冷卻液溫度傳感器6通過(guò)螺紋安裝在冷卻液循環(huán)體8上，冷卻液循環(huán)體8的另一端設(shè)有冷卻液進(jìn)口11，靠近尾氣出口 13端，冷卻液循環(huán)體8與溫差發(fā)電片組7通過(guò)螺栓固定;第一傳熱片液壓管16通過(guò)第一傳熱片液壓電磁閥23與所有第一傳熱片15通過(guò)管路連接，第一傳熱片液壓油回油栗24通過(guò)管道與第一傳熱片液壓管16連接，第一傳熱片液壓油回油管26通過(guò)管道與液壓油箱39和第一傳熱片液壓油回油栗24連接;第二傳熱片液壓管17通過(guò)第二傳熱片液壓電磁閥21與所有第二傳熱片36通過(guò)管路連接，第二傳熱片液壓油回油栗31通過(guò)管道與第二傳熱片液壓管17連接，第二傳熱片液壓油回油管30通過(guò)管道與液壓油箱39和第二傳熱片液壓油回油栗31連接;第三傳熱片液壓管18通過(guò)第三傳熱片液壓電磁閥19與所有第三傳熱片37通過(guò)管路連接，第三傳熱片液壓油回油栗33通過(guò)管道與第三傳熱片液壓管18連接，第三傳熱片液壓油回油管32通過(guò)管道與液壓油箱39和第三傳熱片液壓油回油栗33連接;第一傳熱片液壓栗25，第二傳熱片液壓栗22，第三傳熱片液壓栗20通過(guò)液壓油進(jìn)口管道與液壓油箱39連接，傳熱片液壓栗25、22、20通過(guò)管道分別與傳熱片液壓電磁閥23、21、19連接;液壓油進(jìn)口 27與液壓油進(jìn)口管道連接，置于液壓油箱39內(nèi)，液壓油泄壓口 28位于液壓油箱39上部，液壓油放油口 29位于液壓油箱39底部;尾氣進(jìn)口溫度傳感器34通過(guò)螺紋安裝在總裝置尾氣進(jìn)口 I上;尾氣出口溫度傳感器14通過(guò)螺紋安裝在總裝置尾氣出口 13上。
[0036]如圖1所示，用電負(fù)載功率信號(hào)38、轉(zhuǎn)速信號(hào)40、節(jié)氣門位置信號(hào)41、尾氣二次利用電磁閥9、冷卻液溫度傳感器6、溫差發(fā)電片組7、尾氣進(jìn)口溫度傳感器34、尾氣出口溫度傳感器14、第一傳熱片液壓油回油栗24、第二傳熱片液壓油回油栗31、第三傳熱片液壓油回油栗33、第一傳熱片液壓電磁閥23、第二傳熱片液壓電磁閥21、第三傳熱片液壓電磁閥19、第一傳熱片液壓栗25、第二傳熱片液壓栗22、第三傳熱片液壓栗20與電子控制單元35連接，并將各自的反饋信號(hào)輸出至電子控制單元35，其中用電負(fù)載功率信號(hào)38、轉(zhuǎn)速信號(hào)40和節(jié)氣門位置信號(hào)41反饋的是發(fā)動(dòng)機(jī)工況信息，電子控制單元35實(shí)時(shí)采集各信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行處理，根據(jù)處理結(jié)果輸出信號(hào)控制尾氣二次利用電磁閥9、第一傳熱片液壓油回油栗24、第二傳熱片液壓油回油栗31、第三傳熱片液壓油回油栗33、第一傳熱片液壓電磁閥23、第二傳熱片液壓電磁閥21、第三傳熱片液壓電磁閥19、第一傳熱片液壓栗25、第二傳熱片液壓栗22、第三傳熱片液壓栗20的開啟與關(guān)斷，在各部件動(dòng)作時(shí)，電子控制單元35利用液壓油通過(guò)第二傳熱片液壓管17控制第二傳熱片36的伸縮，利用液壓油通過(guò)第三傳熱片液壓管18控制第三傳熱片37的伸縮。
[0037]當(dāng)用電負(fù)載功率信號(hào)38、轉(zhuǎn)速信號(hào)40、節(jié)氣門位置信號(hào)41、尾氣二次利用電磁閥9、冷卻液溫度傳感器6、溫差發(fā)電片組7、尾氣進(jìn)口溫度傳感器34、尾氣出口溫度傳感器14、第一傳熱片液壓油回油栗24、第二傳熱片液壓油回油栗31、第三傳熱片液壓油回油栗33、第一傳熱片液壓電磁閥23、第二傳熱片液壓電磁閥21、第三傳熱片液壓電磁閥19、第一傳熱片液壓栗25、第二傳熱片液壓栗22、第三傳熱片液壓栗20的信號(hào)被電子控制單元35采集，檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)的工況為低速低負(fù)荷工況、用電負(fù)載為低功率、溫差發(fā)電片組7產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率信號(hào)38—致時(shí)，即當(dāng)溫差發(fā)電片組7產(chǎn)生的功率等于用電負(fù)載功率信號(hào)38時(shí)，尾氣二次利用電磁閥9關(guān)閉，第一傳熱片液壓油回油栗24打開，第二傳熱片液壓油回油栗31打開，第三傳熱片液壓油回油栗33打開，液壓油回到液壓油箱39中，第一傳熱片液壓電磁閥23關(guān)閉，第二傳熱片液壓電磁閥21關(guān)閉，第三傳熱片液壓電磁閥19關(guān)閉，第一傳熱片液壓栗25關(guān)閉，第二傳熱片液壓栗22關(guān)閉，第三傳熱片液壓栗20關(guān)閉；當(dāng)電子控制單元35檢測(cè)到用電負(fù)載功率信號(hào)38變大，即溫差發(fā)電片組7產(chǎn)生的功率小于用電負(fù)載功率信號(hào)38時(shí)，電子控制單元35關(guān)閉第一傳熱片液壓油回油栗24和第二傳熱片液壓油回油栗31，第三傳熱片液壓油回油栗33打開，第一傳熱片液壓栗25打開，第二傳熱片液壓栗22打開，第一傳熱片液壓電磁閥23打開，第二傳熱片液壓電磁閥21打開;如圖3和圖4所示，所有第二傳熱片36開始向裝置內(nèi)伸長(zhǎng)，增大與高溫廢氣流量的接觸面積，提高傳熱片的溫度，提高溫差發(fā)電片組7熱端的溫度，提高溫差發(fā)電片組7的溫差，從而提高溫差發(fā)電片組7的功率;第二傳熱片36的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與用電負(fù)載功率信號(hào)38的大小通過(guò)電子控制單元35計(jì)算匹配；當(dāng)用電負(fù)載功率信號(hào)38繼續(xù)變大時(shí)，此時(shí)溫差發(fā)電片組7的功率不足；即溫差發(fā)電片組7產(chǎn)生的功率小于用電負(fù)載功率信號(hào)38時(shí)，在所有第二傳熱片36伸長(zhǎng)時(shí)，溫差發(fā)電片組7的溫差不足夠提高溫差發(fā)電功率時(shí)，電子控制單元35關(guān)閉第一傳熱片液壓油回油栗24、第二傳熱片液壓油回油栗31和第三傳熱片液壓油回油栗33;打開第一傳熱片液壓栗25、第二傳熱片液壓栗22、第三傳熱片液壓栗20、第一傳熱片液壓電磁閥23、第二傳熱片液壓電磁閥21和第三傳熱片液壓電磁閥19，尾氣二次利用電磁閥9也打開，對(duì)尾氣余溫進(jìn)行重利用；增大尾氣進(jìn)口 I的流量;如圖5和圖6所示;所有第二傳熱片36已經(jīng)伸長(zhǎng)到最大值，所有第三傳熱片37開始向裝置內(nèi)伸長(zhǎng)，增大與高溫廢氣流量的接觸面積，提高傳熱片的溫度，提高溫差發(fā)電片組7熱端的溫度，提高溫差發(fā)電片組7的溫差，從而提高溫差發(fā)電片組7的功率;第三傳熱片37的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與用電負(fù)載功率信號(hào)38的大小通過(guò)電子控制單元35計(jì)算匹配；當(dāng)用電負(fù)載功率信號(hào)38降低時(shí)，即溫差發(fā)電片組7產(chǎn)生的功率大于用電負(fù)載功率信號(hào)38時(shí)，電子控制單元35控制傳熱片液壓油回油栗的開啟，實(shí)現(xiàn)傳熱片泄壓，傳熱片縮短，減少與尾氣余熱的接觸面積，降低溫差發(fā)電片組7的溫差，從而降低溫差發(fā)電片組7的功率，實(shí)現(xiàn)與負(fù)載功率的匹配。
[0038]當(dāng)用電負(fù)載功率信號(hào)38、轉(zhuǎn)速信號(hào)40、節(jié)氣門位置信號(hào)41、尾氣二次利用電磁閥9、冷卻液溫度傳感器6、溫差發(fā)電片組7、尾氣進(jìn)口溫度傳感器34、尾氣出口溫度傳感器14、第一傳熱片液壓油回油栗24、第二傳熱片液壓油回油栗31、第三傳熱片液壓油回油栗33、第一傳熱片液壓電磁閥23、第二傳熱片液壓電磁閥21、第三傳熱片液壓電磁閥19、第一傳熱片液壓栗25、第二傳熱片液壓栗22、第三傳熱片液壓栗20的信號(hào)被電子控制單元35采集，檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)的工況為中速中負(fù)荷工況、用電負(fù)載為低功率時(shí)，溫差發(fā)電片組7產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率信號(hào)38—致或者不一致時(shí)，裝置內(nèi)各部件的開關(guān)動(dòng)作與發(fā)動(dòng)機(jī)在低速低負(fù)荷工況下的相應(yīng)狀態(tài)的各部件開關(guān)動(dòng)作相同，在此不再詳述。
[0039]當(dāng)用電負(fù)載功率信號(hào)38、轉(zhuǎn)速信號(hào)40、節(jié)氣門位置信號(hào)41、尾氣二次利用電磁閥9、冷卻液溫度傳感器6、溫差發(fā)電片組7、尾氣進(jìn)口溫度傳感器34、尾氣出口溫度傳感器14、第一傳熱片液壓油回油栗24、第二傳熱片液壓油回油栗31、第三傳熱片液壓油回油栗33、第一傳熱片液壓電磁閥23、第二傳熱片液壓電磁閥21、第三傳熱片液壓電磁閥19、第一傳熱片液壓栗25、第二傳熱片液壓栗22、第三傳熱片液壓栗20的信號(hào)被電子控制單元35采集，檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)的工況為高速高負(fù)荷工況、用電負(fù)載為低功率時(shí)，溫差發(fā)電片組7產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率信號(hào)38—致或者不一致時(shí)，裝置內(nèi)各部件的開關(guān)動(dòng)作與發(fā)動(dòng)機(jī)在低速低負(fù)荷工況下的相應(yīng)狀態(tài)的各部件開關(guān)動(dòng)作相同，在此不再詳述。
[0040]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但實(shí)施例并不是用來(lái)限定本發(fā)明的。在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤(rùn)飾，同樣屬于本發(fā)明之保護(hù)范圍。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可變傳熱面積實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫差發(fā)電功率匹配負(fù)載的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 步驟一，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工況及發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率，所述發(fā)動(dòng)機(jī)工況包括轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門位置及用電負(fù)載功率，并將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率做比較； 步驟二，當(dāng)檢測(cè)到的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率一致時(shí)，發(fā)電機(jī)參數(shù)不變； 步驟三，當(dāng)檢測(cè)到的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率小于用電負(fù)載功率時(shí)，通過(guò)增大發(fā)電機(jī)受熱面積，提高受熱溫度，提高發(fā)電機(jī)功率，提高尾氣進(jìn)口流量，對(duì)尾氣二次利用，增大尾氣余熱能的利用率，提高發(fā)電機(jī)功率，直至發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率一致； 步驟四，當(dāng)檢測(cè)到的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率大于用電負(fù)載功率時(shí)，通過(guò)減小發(fā)電機(jī)受熱面積，降低受熱溫度，減小尾氣進(jìn)口流量，降低發(fā)電機(jī)功率，直至發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率與用電負(fù)載功率一致。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變傳熱面積實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫差發(fā)電功率匹配負(fù)載的方法，其特征在于，所述步驟三中增大發(fā)電機(jī)受熱面積是通過(guò)伸長(zhǎng)傳熱片長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)的，步驟如下: 51、電子控制單元關(guān)閉第一和第二傳熱片液壓油回油栗，打開第三傳熱片液壓油回油栗， 52、打開第一和第二傳熱片液壓栗， 53、打開第一和第二傳熱片液壓電磁閥， 54、第二傳熱片開始伸長(zhǎng)； 55、當(dāng)所有第二傳熱片都伸長(zhǎng)后，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率仍不足時(shí)，電子控制單元關(guān)閉所有傳熱片液壓油回油栗，打開所有傳熱片液壓栗，打開所有液壓電磁閥，打開尾氣二次利用電磁閥，增大尾氣進(jìn)口的流量，電子控制單元根據(jù)用電負(fù)載功率的大小計(jì)算匹配第三傳熱片的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度，第三傳熱片開始伸長(zhǎng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變傳熱面積實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫差發(fā)電功率匹配負(fù)載的方法，其特征在于，所述步驟四中減小發(fā)電機(jī)受熱面積是通過(guò)縮短傳熱片實(shí)現(xiàn)的，由電子控制單元逐步開啟傳熱片液壓油回油栗，對(duì)傳熱片泄壓，使傳熱片逐步縮短。
【文檔編號(hào)】F02D29/06GK105909401SQ201610474818
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】付建勤, 王書千, 劉敬平, 段雄波, 周峰, 朱國(guó)輝
【申請(qǐng)人】湖南大學(xué)