專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)的廢熱回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種廢熱回收(WHR)系統(tǒng)，并且涉及用于調(diào)整在朗肯(Rankine)循環(huán) WHR系統(tǒng)的冷凝器、輔助冷卻器和接收裝置中的流體存量。
背景技術(shù)：
將包括有機(jī)朗肯循環(huán)的朗肯循環(huán)應(yīng)用到內(nèi)燃機(jī)可以通過捕獲通?？赡軙p失在內(nèi)燃機(jī)中的一部分熱量來提供燃料經(jīng)濟(jì)性的改善。然而，在整個發(fā)動機(jī)的瞬變的 (transient)工作循環(huán)期間以及在改變環(huán)境期間，系統(tǒng)的控制和操作是具有挑戰(zhàn)性的。在發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)期間并且在改變環(huán)境期間，增加WHR系統(tǒng)操作的靈活性可以幫助WHR系統(tǒng)的操作。

發(fā)明內(nèi)容
本公開提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢熱回收系統(tǒng)，其包括工作流體回路和流體管理系統(tǒng)。工作流體回路包含工作流體并且包括沿著所述工作流體回路定位的冷凝器/輔助冷卻器。冷凝器/輔助冷卻器包含具有第一流體高度的液態(tài)工作流體。工作流體回路還包括熱交換器，該換熱器沿著工作流體回路定位在冷凝器/輔助冷卻器的下游。工作流體回路還包括沿著工作流體回路定位在換熱器與冷凝器/輔助冷卻器之間的能量轉(zhuǎn)換裝置。流體關(guān)系系統(tǒng)包括包含有液態(tài)工作流體的接收裝置以及流體地連接接收裝置與冷凝器/輔助冷卻器的傳送回路。接收裝置中的液態(tài)工作流體具有第二流體高度，并且最小的第二流體高度高于最大的第一流體高度。泵沿著傳送回路定位在冷凝器/輔助冷卻器與接收裝置之間。廢熱回收系統(tǒng)包括適于測量工作流體回路的狀態(tài)的至少一個傳感器。廢熱回收系統(tǒng)包括控制模塊，該控制模塊適于接收來自至少一個傳感器的狀態(tài)信號并且根據(jù)狀態(tài)信號產(chǎn)生泵控制信號，以控制泵的操作以便在接收裝置與冷凝器/輔助冷卻器之間傳送液態(tài)工作流體，以改變第一流體高度。本公開提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢熱回收系統(tǒng)，其包括工作流體回路和流體管理系統(tǒng)。工作流體回路包含工作流體。工作流體回路包括冷凝器/輔助冷卻器，該冷凝器/輔助冷卻器沿著工作流體回路定位并且包含具有第一流體高度的液態(tài)工作流體。工作流體回路還包括熱交換器，該換熱器沿著工作流體回路定位在冷凝器/輔助冷卻器的下游。工作流體回路還包括沿著工作流體回路定位在換熱器與冷凝器/輔助冷卻器之間的能量轉(zhuǎn)換裝置。流體管理系統(tǒng)包括包含有液態(tài)工作流體的接收裝置以及流體地連接接收裝置與冷凝器/輔助冷卻器的傳送回路。接收裝置中的液態(tài)工作流體具有第二流體高度，并且最小的第二流體高度高于最大的第一流體高度。泵沿著傳送回路定位在冷凝器/輔助冷卻器與接收裝置之間。閥平行于所述泵沿著傳送回路定位在冷凝器/輔助冷卻器與接收裝置之間。 廢熱回收系統(tǒng)包括適于測量工作流體回路的狀態(tài)的至少一個傳感器。廢熱回收系統(tǒng)還包括控制模塊，該控制模塊適于接收來自至少一個傳感器的狀態(tài)信號以根據(jù)狀態(tài)信號產(chǎn)生泵控制信號和閥控制信號，以控制泵和閥的操作以便在接收裝置與冷凝器/輔助冷卻器之間傳送液態(tài)工作流體，以改變第一流體高度。本公開還提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢熱回收系統(tǒng)。該廢熱回收系統(tǒng)包括工作流體回路和流體管理系統(tǒng)。工作流體回路包含有工作流體。冷凝器/輔助冷卻器沿著工作流體回路定位。冷凝器/輔助冷卻器包含具有第一流體高度的液態(tài)工作流體。泵沿著工作流體回路定位在冷凝器/輔助冷卻器的下游。熱交換器沿著工作流體回路定位在泵的下游。能量轉(zhuǎn)換裝置沿著工作流體回路定位在換熱器與冷凝器/輔助冷卻器之間。流體管理系統(tǒng)包括定位在泵與熱交換器之間的旁通閥。流體管理系統(tǒng)包括接收裝置，接收裝置包含有液態(tài)工作流體并沿流體管理系統(tǒng)定位在旁通閥的下游，其中接收裝置中的液態(tài)工作流體具有第二流體高度，并且其中最小的第二流體高度高于最大的第一流體高度。接收裝置填裝閥沿著流體管理系統(tǒng)定位在旁通閥與接收裝置之間。流體支路沿著流體管理系統(tǒng)從旁通閥與接收裝置填裝閥之間的位置延伸到冷凝器/輔助冷卻器。具有破裂壓力并且僅允許朝向冷凝器/輔助冷卻器流動的止回閥沿著流體支路定位。噴射器沿著流體支路定位在止回閥與冷凝器/輔助冷卻器之間。連接通道沿著流體管理系統(tǒng)從接收裝置填裝閥與接收裝置之間的位置延伸到噴射器。接收裝置排放閥沿著連接通道定位。至少一個傳感器適于測量工作流體回路的狀態(tài)。廢熱回收系統(tǒng)還包括控制模塊，該控制模塊適于接收來自至少一個傳感器的信號以根據(jù)狀態(tài)信號產(chǎn)生至少一個閥控制信號，以便控制旁通閥、接收裝置填裝閥、以及接收裝置排放閥中的一個或多個的操作，從而在接收裝置與冷凝器/輔助冷卻器之間傳送液態(tài)工作流體，以改變第一流體高度。從以下示例性實(shí)施方式的詳細(xì)描述，當(dāng)結(jié)合附圖觀看時，本公開的實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更加明顯。


圖I是傳統(tǒng)朗肯循環(huán)WHR系統(tǒng)；圖2是根據(jù)本公開第一不例性實(shí)施方式的WHR系統(tǒng)；圖3是根據(jù)本公開第二示例性實(shí)施方式的WHR系統(tǒng)；圖4是根據(jù)本公開第三示例性實(shí)施方式的WHR系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式圖I示出了傳統(tǒng)的WHR系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括輔助冷卻器(sub-cooler，過冷器)12、 定位在輔助冷卻器12下游的接收裝置14、定位在接收裝置14下游的供給泵16、定位在供給泵16下游的熱交換器18、定位在換熱器18下游的能量轉(zhuǎn)換裝置20、以及定位在能量轉(zhuǎn)換裝置20下游并且在輔助冷卻器12上游的冷凝器22。液態(tài)工作流體位于輔助冷卻器12和接收裝置14內(nèi)。在操作過程中，供給泵16 將液態(tài)工作流體從接收裝置14泵吸出并且將液態(tài)工作流體向下游移至換熱器18。換熱器18(該換熱器可以是單個換熱器或者是多個換熱器)接收來自多個內(nèi)燃機(jī)源(未示出)的廢熱流。如果換熱器18包括多個換熱器，這些換熱器可以是串聯(lián)的、并聯(lián)的或者串聯(lián)與并聯(lián)的組合。換熱器18可以包括廢氣再循環(huán)(EGR)換熱器、排氣換熱器、回流式換熱器、預(yù)充式(pre-charge)空氣冷卻器、以及其它內(nèi)燃機(jī)換熱器。WHR系統(tǒng)10將來自多個內(nèi)燃機(jī)源的熱量傳送到液態(tài)工作流體，這促使液態(tài)工作流體沸騰并且蒸發(fā)。蒸發(fā)的工作流體從換熱器18向下游行進(jìn)到能量轉(zhuǎn)換裝置20，能量轉(zhuǎn)換裝置可以是膨脹渦輪機(jī)或者其它裝置。蒸發(fā)的工作流體在穿過能量轉(zhuǎn)換裝置20的過程中冷卻并且損失壓力。蒸發(fā)的工作流體向下游行進(jìn)到冷凝器22。冷凝器可以包含多個通道，蒸發(fā)的工作流體和冷凝的液態(tài)工作流體穿過所述多個通道。冷卻介質(zhì)(諸如空氣或流體)圍繞這些通道流動以促使蒸發(fā)的工作流體冷凝成液態(tài)工作流體。液態(tài)工作流體在重力的作用力下向下游流動到輔助冷卻器12中。液態(tài)工作流體在流到接收裝置14從而形成閉合環(huán)之前可以在輔助冷卻器12中接收附加的冷卻。朗肯循環(huán)工作流體可以是非有機(jī)或者有機(jī)工作流體。工作流體的一些實(shí)例是來自 Honeywell 的Genetron R_245fa、來自 Dow Chemical Co.的 Dowtherm J 、，來自美國 American Nickeloid的Fluorinol 、甲苯、十二燒、異十二燒、甲基i 燒、季戍燒、辛燒、 水/甲醇混合物、和蒸汽。圖2示出了本公開的第一示例性實(shí)施方式的WHR系統(tǒng)110。具有與圖I的元件附圖標(biāo)號相同的元件起到如圖I所述的作用。在本實(shí)施方式中描述這些元件僅為了清楚的目的。WHR系統(tǒng)110包括控制系統(tǒng)30以及流體地連接到工作流體回路25的流體管理系統(tǒng)24。工作流體回路25包括冷凝器22和輔助冷卻器12。冷凝器和輔助冷卻器12可以是兩個單獨(dú)的流體地連接的部件，它們可以是整體單元或者它們可以安裝到公共的底板 48。供給泵16位于輔助冷卻器12的下游并沿著工作流體回路25定位。溫度和壓力傳感器55可以沿著工作流體回路25定位在輔助冷卻器12與泵16之間。換熱部分26和能量轉(zhuǎn)換部分28位于供給泵16的下游并沿著工作流體回路25定位。冷凝器22在能量轉(zhuǎn)換部分28的下游。因此，工作流體回路25形成閉合環(huán)路。換熱部分26包括換熱器18，該換熱器在熱源70的下游并且在出口位置72的上游。溫度傳感器56可以測量沿著從換熱器18到出口位置72的路徑的溫度。能量轉(zhuǎn)換部分包括能量轉(zhuǎn)換裝置20。朗肯循環(huán)工作流體回路25的能量轉(zhuǎn)換裝置 20能夠產(chǎn)生附加的功(work)或者將能量傳遞到另一個裝置或系統(tǒng)。例如，能量轉(zhuǎn)換裝置 20可以是渦輪機(jī)，該渦輪機(jī)由于膨脹工作流體蒸汽而旋轉(zhuǎn)以提供附加的功，附加的功能夠供給到發(fā)動機(jī)傳動系統(tǒng)中以便機(jī)械地或電氣地(例如通過轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī))補(bǔ)充發(fā)動機(jī)功率， 或者其能被用于為電動裝置、寄生裝置或蓄電池(未示出)提供功率。可替換地，能量轉(zhuǎn)換裝置可以被用于將能量從一個系統(tǒng)傳送到另一系統(tǒng)(例如，將熱能從WHR系統(tǒng)110傳送到用于加熱系統(tǒng)的流體)。溫度傳感器57可以沿著工作流體回路25定位在換熱部分26與能量轉(zhuǎn)換部分28之間。流體管理系統(tǒng)24包括定位在泵16與換熱部分26之間的旁通閥58。旁通閥58 可以是任何合適類型的閥，該閥能夠控制流體流動到工作流體回路25和流體管理系統(tǒng)24 中，并且更具體地，流動到流體管理系統(tǒng)24的旁通道60中。例如，旁通閥58可以是三通閥，該三通閥能夠移動到第一位置、第二位置和中間位置，其中第一位置允許液態(tài)工作流體向下游流向換熱部分26同時阻止流體流入到旁通道60中，第二位置允許流體流入旁通道 60中同時阻止流體流入工作流體回路25中，并且中間位置允許流體的一些部分流入工作流體回路25和流體管理系統(tǒng)24的旁通道60中的每一個中。中間位置可以是可變化的，以控制流入到工作流體回路25和流體管理系統(tǒng)24的旁通道60中的每一個中的流體量，以便從而基于系統(tǒng)的操作條件來控制在工作流體回路25與流體管理系統(tǒng)24之間的下游流動的比例。閥58還可以是多個二通閥，其中一個閥沿著工作流體回路25定位在旁通道60的下游，并且一個閥沿著旁通道60定位在工作液體回路25的下游。旁回路或旁通道60從旁通閥58沿著流體管理系統(tǒng)24向下游延伸到流體管理系統(tǒng)24的兩個支路或者通道。第一支路34延伸到接收裝置32。接收裝置填裝閥36沿著流體管理系統(tǒng)24的支路34定位。流體管理系統(tǒng)24的第二支路42延伸到冷凝器22和輔助冷卻器12。止回閥64和噴射器44沿著該支路定位。流體管理系統(tǒng)24的連接通道38在接收裝置32與接收裝置填裝閥36之間的一位置處從第一支路34延伸到噴射器44。接收裝置排放閥40沿著連接通道38定位。出口通道78將工作流體回路25連接到流體管理系統(tǒng)24。更具體地說，出口通道78從冷凝器22的上部延伸到接收裝置32的上部以允許蒸汽在冷凝器22與接收裝置32之間的雙方向流動，如在下文中將要更詳細(xì)說明的。接收裝置出口閥80可以沿著出口通道78定位，該接收裝置出口閥可如比例閥一樣操作以便能夠移動到部分打開/閉合位置或者可以在位置之間快速調(diào)整或者循環(huán)，也稱作二元操作或者調(diào)難
iF. O接收裝置32包含具有一流體高度的液態(tài)工作流體。輔助冷卻器12和冷凝器22也包含具有一流體高度的液體工作流體。接收裝置32具有一位置，在該位置處，接收裝置32 中的液態(tài)工作流體的最小高度或表面高于冷凝器22和輔助冷卻器12中的液態(tài)工作流體的最大高度或表面。接收裝置32可以在高于冷凝器22和輔助冷卻器12的物理位置中?？刂葡到y(tǒng)30可以從定位在WHR系統(tǒng)110周圍的指示W(wǎng)HR系統(tǒng)110的狀況的多個傳感器接收信號。例如，溫度和壓力傳感器55、溫度傳感器56、溫度傳感器57、和與冷凝器 22和輔助冷卻器12 —起定位的流體高度傳感器50可以發(fā)送信號到控制系統(tǒng)30。控制系統(tǒng)30可以操作WHR系統(tǒng)110的某些元件。例如，控制系統(tǒng)30可以操作接收裝置填裝閥36、 接收裝置出口閥40、旁通閥58、以及接收裝置出口閥80。這種操作可以響應(yīng)于從前述多種傳感器或者定位于工作流體回路25和流體管理系統(tǒng)24中的其它傳感器接收到的信號?？刂葡到y(tǒng)30可以包括控制模塊82和接線線束(wiring harness)84 控制模塊 82連接到WHR系統(tǒng)110的某些部件并且可以控制這些部件，該控制模塊可以是單個處理器、 分布式處理器、處理器的電平衡裝置、或者上述元件的任意組合、以及軟件、電子存儲器、固定查詢表等。可以通過接線線束84連接到WHR系統(tǒng)110的部件，但是這種連接可以通過其他方式，包括無線系統(tǒng)?？刂颇K82可以是監(jiān)控相關(guān)發(fā)動機(jī)(未示出)和其它部件的性能以及車輛狀況的電子控制單元(ECU)或者電子控制模塊(ECM)?？刂颇K82可以連接到供給泵16、接收裝置填裝閥36、接收裝置排放閥40、旁通閥58、以及出口閥80，并且向它們發(fā)送信號?？刂颇K82還可以連接到流體高度傳感器50、溫度和壓力傳感器55、溫度傳感器 56、以及溫度傳感器57，并且從它們接收信號?？刂颇K82可以與其它傳感器和元件連接以確定WHR系統(tǒng)110的多種部件是否成功地操作，以便操作并控制WHR系統(tǒng)110。申請人:認(rèn)識到控制或者調(diào)整WHR系統(tǒng)的冷凝器、輔助冷卻器、以及接收裝置中的流體存量對于在發(fā)動機(jī)操作過程中控制低側(cè)壓力和供給泵空化(cavitation，氣穴現(xiàn)象) 同時保持成本效益的重要性。此外，在冷凝器中的流體高度的增加將會取代并且減小用于蒸汽冷凝的面積并且將會使系統(tǒng)壓力升高，這反過來將會增加流體輔助冷卻，這是已知的導(dǎo)致朗肯循環(huán)WHR系統(tǒng)供給泵中空化的條件。盡管發(fā)動機(jī)驅(qū)動供給泵，但是在發(fā)動機(jī)熱停機(jī)期間朗肯循環(huán)WHR系統(tǒng)還是易于超壓。WHR系統(tǒng)110和在下文中描述的其它示例性實(shí)施方式以保持這些需考慮的事項(xiàng)有效平衡的方式操作，如將會在下面的描述中所看到的。WHR系統(tǒng)110可以如下操作。供給泵16從輔助冷卻器12泵吸液態(tài)工作流體?？蓮目刂颇K82接收操作信號的供給泵16將液態(tài)工作流體向下游泵送到旁通閥58。液態(tài)工作流體從旁通閥58向下游流向換熱部分26并且進(jìn)入到流體管理系統(tǒng)24的旁通道60。液態(tài)工作流體進(jìn)入換熱部分26的換熱器18。熱流體(諸如冷卻劑、來自渦輪增壓器的壓縮空氣、廢氣、EGR氣、潤滑劑、和其它廢熱源)從熱源70流經(jīng)換熱器18流向出口位置72。熱從熱流體傳遞到液體工作流體，使得液態(tài)工作流體形成高壓蒸汽并且冷卻熱流體。 熱流體在出口位置72離開換熱器18，出口位置可以是排放系統(tǒng)或者管、EGR系統(tǒng)、或者其它位置。蒸發(fā)的工作流體從換熱器18向下游流動到能量轉(zhuǎn)換部分28的能量轉(zhuǎn)換裝置20。由于蒸發(fā)的工作流體流經(jīng)能量轉(zhuǎn)化裝置20，蒸發(fā)工作流體的壓力和溫度都減小。蒸發(fā)的工作流體從能量轉(zhuǎn)換裝置20向下游流動到冷凝器22。冷凝器22以及輔助冷卻器12可以通過沖壓空氣(ram air)、冷卻液體或者其它冷卻源52而冷卻。冷凝器22的冷卻使得蒸發(fā)的工作流體凝結(jié)，使蒸發(fā)的工作流體返回到液態(tài)。液態(tài)工作流體然后通過重力向下游流動到輔助冷卻器12。工作流體可以在輔助冷卻器12中接受附加的冷卻。旁通閥58能夠通過從控制模塊82接收的信號調(diào)節(jié)，該旁通閥可如比例閥一樣操作以能夠移動到部分打開/閉合位置或者可以在位置之間快速地調(diào)整或者循環(huán)，也稱作二元操作或者調(diào)整。如上所述，旁通閥可以將液態(tài)工作流體引導(dǎo)到流體管理系統(tǒng)24中，這增加或減小了通過工作流體回路25的換熱部分26的流動，這增加或減小了冷卻液態(tài)工作流體通過換熱部分26并且由此通過能量轉(zhuǎn)換部分28的流動。通過工作流體回路25的減小的流動能夠減小來自熱源70的熱流體的冷卻。減小來自熱源70的熱流體的冷卻對相關(guān)的發(fā)動機(jī)(未示出)會產(chǎn)生益處。例如，熱流體溫度的增加可以幫助允許相關(guān)發(fā)動機(jī)(未示出)更快地達(dá)到溫度、更快地實(shí)現(xiàn)有效操作。對于其它原因(諸如過濾片再生)，熱流體溫度的增加也可以是期望的。進(jìn)入流體管理系統(tǒng)24的旁通道60的流體向下游流動。從旁通道60，液態(tài)工作流體可以通過第一支路34流動到接收裝置填裝閥36或者通過第二支路42流動到止回閥64。 控制模塊82可以控制接收裝置填裝閥36的打開和關(guān)閉，接收裝置填裝閥可如比例閥一樣操作以能夠移動到部分打開/閉合位置或者可以在位置之間快速地調(diào)整或者循環(huán)，也稱作二元操作或者調(diào)整。當(dāng)接收裝置填裝閥36打開時，液態(tài)工作流體從接收裝置填裝閥36向下游流到接收裝置32。當(dāng)接收裝置填裝閥36關(guān)閉時，液態(tài)工作流體流入到第二支路42到達(dá)止回閥64，止回閥可以具有約5PSI的打開或者破裂壓力。止回閥64的打開或破裂壓力防止了來自開口止回閥64的低旁通流。因此，當(dāng)接收裝置填裝閥36打開時，低旁通流能夠通過接收裝置填裝閥36上升以流向接收裝置32。當(dāng)接收裝置填裝閥36閉合時，如果在旁通道60中液態(tài)工作流體的壓力超過止回閥64的打開或破裂壓力，那么液態(tài)工作流體流經(jīng)旁通道60的液態(tài)工作流體便可以流經(jīng)止回閥64。液態(tài)工作流體然后向下游流經(jīng)噴射器44到達(dá)冷凝器22和輔助冷卻器12。如果控制模塊82命令接收裝置排放閥40打開，那么接收裝置填裝閥36關(guān)閉，并且接收裝置出口閥80打開，然后通過止回閥64和噴射器44的旁通流體流使得連接通道38 中的壓力減小。排放閥40可以像比例閥一樣操作以能夠移動到部分打開/閉合位置或者可以在位置之間快速地調(diào)整或者循環(huán)，也稱作二元操作或者調(diào)整。連接通道38中減小的壓力使得液態(tài)工作流體從接收裝置32流經(jīng)排放閥40，并且然后進(jìn)入到噴射器44。液態(tài)工作流體在流經(jīng)噴射器44處與流經(jīng)第二支路42的液態(tài)工作流體的流相結(jié)合，向下游流動到冷凝器22和輔助冷卻器12，這使冷凝器22和輔助冷卻器12中流體的高度增加或者升高。冷凝器22和輔助冷卻器12內(nèi)部的液態(tài)工作流體的高度影響向下游流動到供給泵 16的液態(tài)工作流體的輔助冷卻。相對于冷凝器22和輔助冷卻器12中的液態(tài)工作流體的高度，液態(tài)工作流體的高度的增加使得輔助冷卻增加。液態(tài)工作流體高度的減小使輔助冷卻減小。當(dāng)液態(tài)工作流體高度的增加時，因?yàn)槔淠c輔助冷卻之間的相對體積變化，冷凝器 22中的壓力增加。當(dāng)液態(tài)工作流體朝向泵16流動時，液態(tài)工作流體增加的壓力提供多種益處，其包括通過增加工作流體輔助冷卻(對于測得的壓力在飽和溫度以下的溫度度數(shù))來增加泵16的空化裕度，這幫助泵16保持最好狀態(tài)(prime)、或者泵送流體的能力。工作流體回路25中壓力的增加使來自能量轉(zhuǎn)換裝置20的功率減少，因?yàn)橥ㄟ^能量轉(zhuǎn)換裝置20的壓降減小，因此在冷凝器22和輔助冷卻器12中的液態(tài)工作流體的最佳高度是當(dāng)該高度盡可能低而不致使供給泵16空化時的高度。物理上靠近接收裝置32的頂部的出口通道78和出口閥80允許在正常操作過程中流體管理系統(tǒng)24的接收裝置32內(nèi)的壓力與工作流體回路25的冷凝器22內(nèi)的壓力相似。 當(dāng)液態(tài)工作流體傳送到接收裝置32中或者從接收裝置32傳送出來時，出口通道78和出口閥80還允許蒸汽進(jìn)入或離開接收裝置32?？梢孕纬稍诮邮昭b置32內(nèi)的蒸汽能夠行進(jìn)通過出口管道78和出口閥80到達(dá)冷凝器22。冷凝器22和輔助冷卻器12中的液態(tài)工作流體的高度可以通過流體高度傳感器50 或者通過使用傳感器55監(jiān)控離開輔助冷卻器12的液態(tài)工作流體的溫度和壓力而設(shè)定。例如，當(dāng)從傳感器55發(fā)送到控制模塊82的溫度和壓力信號指示輔助冷卻溫度(T輔助冷卻) 低于目標(biāo)范圍并且在供給泵16中可能發(fā)生空化時，控制模塊82可以發(fā)送信號以閉合接收裝置填裝閥36并且打開接收裝置排放閥40，以增加或者升高冷凝器22和輔助冷卻器12中的液態(tài)工作流體的高度，其中輔助冷卻溫度(T輔助冷卻)等于飽和溫度(T飽和)減去測量溫度(T測量)。如上所述，來自旁通道60的液態(tài)工作流體可以幫助增加冷凝器22和輔助冷卻器12中的液態(tài)工作流體的高度。飽和溫度(T飽和)是在控制模塊82中對于給定壓力建立的值。測量溫度(T測量)是從傳感器55獲得的。當(dāng)輔助冷卻(T輔助冷卻)太高或者高于目標(biāo)高度時，控制模塊82可以命令接收裝置填裝閥36打開以及命令接收裝置排放閥40關(guān)閉，這允許液態(tài)工作流體從旁通道60經(jīng)過止回閥64流入到接收裝置32中。如上所述，即使當(dāng)旁通道60中的壓力相對較低時，正常閉合的止回閥64的破裂壓力也使得允許液態(tài)工作流體流經(jīng)接收裝置填裝閥36。否則，當(dāng)接收裝置填裝閥36打開時，止回閥64可能允許液態(tài)工作流體從接收裝置32排放到輔助冷卻器12中。當(dāng)輔助冷卻(T輔助冷卻)太低時，控制模塊82命令接收裝置排放閥40打開并且命令接收裝置填裝閥36閉合，以允許液體工作流體經(jīng)過排放閥40、經(jīng)過噴射器44流入到輔助冷卻器和冷凝器22中。噴射器44在這種情形中用作文丘里管。流經(jīng)第二支路42和流經(jīng)噴射器44的液態(tài)工作流體在連接通道38上產(chǎn)生真空壓力。這種真空壓力將液態(tài)工作流體從接收裝置32和連接通道38吸入噴射器44中，從而利用來自旁通道60的液態(tài)工作流體的潛在能量。流經(jīng)噴射器44到達(dá)冷凝器22和輔助冷卻器12的結(jié)合的流體流的壓力也增加。如果輔助冷卻(T輔助冷卻)大約在目標(biāo)值處，那么任何從旁通閥58行進(jìn)到流體管理系統(tǒng)24中的流體均通過止回閥64被直接傳遞到冷凝器22/輔助冷卻器12，同時接收裝置填裝閥36和接收裝置排放閥40通過由控制模塊82接收到的信號閉合。如上所述，在WHR系統(tǒng)110的操作過程中，接收裝置出口閥80通常打開。當(dāng)相關(guān)發(fā)動機(jī)停機(jī)時，控制模塊82命令接收裝置出口閥80閉合，接收裝置填裝閥36閉合，并且接收裝置排放閥40打開。如果WHR系統(tǒng)110是熱的，那么在換熱器18中的液態(tài)工作流體繼續(xù)蒸發(fā)。接著該蒸汽在冷凝器22中冷凝，使得由于在發(fā)動機(jī)停機(jī)時供給泵16不再操作而致使冷凝器22充滿液態(tài)工作流體。由于用于使工作流體冷凝的可用體積較小，因此冷凝器 22中的壓力增加，這可能導(dǎo)致超壓狀態(tài)。在接收裝置出口閥80閉合的情況下，冷凝器22中增加的壓力迫使液態(tài)工作流體通過噴射器44進(jìn)入到連接通道38中、通過開口接收裝置排放閥40、進(jìn)入到第一支路34中、并且進(jìn)入到接收裝置32中。通過迫使液態(tài)工作流體進(jìn)入到接收裝置32中，冷凝器22不再充滿，并且冷凝器的壓力保持在換熱器18的設(shè)計壓力以下， 從而防止了冷凝器22以及工作流體回路25的其它元件中的超壓狀態(tài)。應(yīng)注意的是，由于止回閥64僅允許單向操作，因此液態(tài)工作流體不能從冷凝器22和輔助冷卻器12流經(jīng)止回閥64。當(dāng)下游側(cè)上的壓力高于上游側(cè)時，任何試圖流經(jīng)止回閥64的流體都迫使止回閥64 閉合。接收裝置出口閥80可如比例閥一樣操作以便由控制模塊82控制能夠移動到部分打開/閉合位置或者可以在位置之間快速地調(diào)整或者循環(huán)，也稱作二元操作或者調(diào)整，以便在朗肯循環(huán)的操作過程中調(diào)整冷凝器22的壓力。如上所述，溫度和壓力傳感器55可以發(fā)送信號到控制模塊82。如果控制模塊82感測到在WHR系統(tǒng)110中導(dǎo)致增加的壓力的瞬變條件，那么控制模塊82可以命令接收裝置出口閥80打開或者閉合。在出口閥80閉合的情況下，增加的壓力迫使液體工作流體進(jìn)入到接收裝置32中、通過上述的包括接收裝置排放閥40的流體路徑，以使整個WHR系統(tǒng)110的壓力均等。當(dāng)接收裝置出口閥80打開時，能夠增加整個系統(tǒng)的壓力?？刂颇K82還可以調(diào)節(jié)蒸發(fā)工作流體的過熱溫度，其中T過熱=T測量-T飽和。 飽和溫度(T飽和)是由控制模塊82從溫度和壓力傳感器57接收的壓力信號獲取。測量溫度(T測量)也是從傳感器57接收的的信號。過熱溫度(T過熱)具有目標(biāo)范圍。如果過熱溫度(T過熱)低于目標(biāo)范圍，那么控制模塊82可以通過控制旁通閥58來減小液態(tài)工作流體通過工作流體回路25的流動，工作流體流動速率減小同時以恒定的可用廢熱輸入以使過熱增加?？刂颇K82還可以減小輔助冷卻?？刂颇K82還可以控制朝向換熱部分 26的廢熱流，以增加向液態(tài)工作流體的熱傳遞。如果過熱溫度(T過熱)在目標(biāo)范圍以上，控制模塊82可以增加通過工作流體回路25的工作流體流，并且可以增加輔助冷卻以減小過熱溫度(T過熱)?？刂颇K82還可以減小通過熱換熱部分26的廢熱流，以減小過熱直到其達(dá)到目標(biāo)范圍。圖3示出了第二示例性實(shí)施方式的WHR系統(tǒng)210。與圖I和圖2具有相同部件標(biāo)號的元件起到如圖I和圖2中所述的作用。在本實(shí)施方式中描述這些元件僅為了清楚的目的。WHR系統(tǒng)210包括連接到工作流體回路125的流體管理系統(tǒng)124?？刂葡到y(tǒng)130可以操作WHR系統(tǒng)210的某些元件。工作流體回路125包括冷凝器22、輔助冷卻器12、泵16、換熱部分126、以及能量轉(zhuǎn)換部分128。輔助冷卻器12位于冷凝器22的下游。泵16沿著工作流體回路125定位在輔助冷卻器12的下游。換熱部分126沿著工作流體回路125定位在泵16的下游。能量轉(zhuǎn)換部分128沿著工作流體回路125定位在換熱部分126的下游且定位在冷凝器22的上游。沖壓空氣或者流體52為冷凝器22和輔助冷卻器提供冷卻。輔助冷卻器和冷凝器22兩者均可以安裝在底板48上。流體控制系統(tǒng)124包括傳送回路88和接收裝置32。傳送回路88沿著流體管理系統(tǒng)124定位，并且將接收裝置連接到冷凝器22和輔助冷卻器12。沿著傳送回路88定位有雙向泵86，該雙向泵可以是電子泵。泵86流體地連接在接收裝置32與冷凝器22/輔助冷卻器12之間。出口通道94將工作流體回路125連接到流體管理系統(tǒng)126。更具體地說，出口通道94連接到接收裝置32的頂部并且連接到冷凝器22的頂部。因?yàn)橐簯B(tài)工作流體可以在相態(tài)改變點(diǎn)附近操作，所以供給泵16易于空化。在較大熱輸入瞬變或者在冷凝器周圍空氣溫度突然改變期間，接收裝置中的流體可沸騰，降低了泵送液態(tài)工作流體的能力，這使換熱部分126中的冷卻減小。傳送回路88的操作(并且更具體地雙向傳送泵86的操作)幫助在使空化和冷卻能力平衡的最佳操作點(diǎn)附近操作WHR 系統(tǒng)210。升高或者增加冷凝器22和輔助冷卻器12中的液態(tài)工作流體的高度使輔助冷卻的面積和體積增加，這增加了輔助冷卻并且減小了用于冷凝的體積。液態(tài)工作流體的體積的增加使冷凝器22中的壓力增加，這增加了泵22中空化的可能性并且提高了泵送液態(tài)工作流體的能力。然而，由于冷凝器壓力的增加，液態(tài)工作流體高度的升高也使得渦輪機(jī)動力減小。在較大的發(fā)動機(jī)瞬變或者沖壓空氣或冷卻流體52的溫度改變期間，冷凝器22的壓力可能迅速下降，使得輔助冷卻器12中的液態(tài)工作流體接近飽和，這意味著液態(tài)工作流體在液態(tài)工作流體接近蒸發(fā)的相態(tài)改變點(diǎn)附近。因?yàn)橐簯B(tài)工作流體接近飽和，因此供給泵 12的動作可使得液態(tài)工作流體局部地蒸氣化，使得在供給泵16中產(chǎn)生空化。這種空化是不期望的，因?yàn)榭栈赡茉斐山o供給泵16損壞，以及在不期望的位置處對WHR系統(tǒng)210加壓?？刂葡到y(tǒng)130可以包括控制模塊182和接線線束184?？刂颇K182連接到WHR系統(tǒng)210的某些部件并且可以控制這些部件，該控制模塊可以是單個處理器、分布式處理器、 處理器的電平衡裝置、或者上述元件的任意組合、以及軟件、電子存儲器、固定查詢表等?？梢酝ㄟ^接線線束184連接到WHR系統(tǒng)210的部件，但是這種連接可以通過其他方式，包括無線系統(tǒng)?？刂颇K182可以是監(jiān)控相關(guān)發(fā)動機(jī)(未示出)和其它部件的性能以及車輛狀況的電子控制單元(ECU)或者電子控制模塊(ECM)。控制模塊182接收來自傳感器55的溫度和壓力信號、來自傳感器56的溫度信號、來自傳感器57的溫度和壓力信號、以及來自流體高度傳感器50的指示液態(tài)工作流體狀態(tài)的流體高度信號。例如，由傳感器55測量的溫度和壓力可以指示輔助冷卻溫度(T輔助冷卻)在目標(biāo)范圍以下，其中該輔助冷卻溫度(T輔助冷卻)等于飽和溫度(T飽和)減去測量溫度(T測量)。溫度傳感器56可以指示需要改變來自熱源70的流體的冷卻。溫度傳感器57可以指示需要增加或減小蒸發(fā)工作流體的過熱溫度。為防止不期望的空化，控制單元182可以控制傳送回路88的傳送泵86，以將液態(tài)工作流體從接收裝置32傳送到冷凝器22和冷卻器12中。蒸發(fā)的工作流體能夠從冷凝器 22經(jīng)過出口通道94朝向接收裝置32流動，以允許液態(tài)工作流體從接收裝置32流動。冷凝器22中的壓力隨著液態(tài)工作流體高度的增加而增加，并且輔助冷卻增加至要求的最小高度，這使冷凝器22和輔助冷卻器12中的液態(tài)工作流體遠(yuǎn)離飽和點(diǎn)移動。冷凝器22和輔助冷卻器12中的狀況也可以導(dǎo)致冷凝器22中壓力的增加。例如， 如果液態(tài)工作流體高度增加超過最佳高度，因?yàn)橥ㄟ^能量轉(zhuǎn)化裝置20的壓力差減小，因此來自能量轉(zhuǎn)換部分128或來自能量轉(zhuǎn)換裝置20的能量可能下降到有用的或期望的高度以下。如上所述，來自傳感器55以及來自流體高度傳感器50的壓力和溫度信號可以指示液態(tài)工作流體的高度高于期望，使得輔助冷卻高于目標(biāo)高度。在這種條件下，控制單元182可以控制傳送回路88的傳送泵86，以將液態(tài)工作流體從冷凝器和輔助冷卻器12移動到接收裝置32。當(dāng)液態(tài)工作流體流入到接收裝置32時，蒸發(fā)的工作流體從接收裝置32流經(jīng)出口管道92進(jìn)入到冷凝器22中，防止了接收裝置32中的液態(tài)工作流體不期望的加壓。結(jié)果是， 冷凝器22和輔助冷卻器12中的液態(tài)工作流體的高度下降，從而使冷凝器22中的蒸發(fā)的工作流體的壓力減小，由于通過能量轉(zhuǎn)換裝置20的壓力差增加，這增加了來自能量轉(zhuǎn)化裝置 20的功率。圖4示出了第三示例性實(shí)施方式的WHR系統(tǒng)310。具有與圖I、圖2和圖3中的部件的附圖標(biāo)記相同的部件以與這些部件相似的方式操作，并且上述部件的說明僅為了清楚的目的。WHR系統(tǒng)310包括連接到工作流體回路125的流體管理系統(tǒng)224。控制系統(tǒng)230 可以操作WHR系統(tǒng)210的某些元件。WHR系統(tǒng)310包括連接到工作流體回路125的流體管理系統(tǒng)224。工作流體回路 125包括冷凝器22、輔助冷卻器12、泵16、換熱部分126、以及能量轉(zhuǎn)換部分128。泵16沿著工作流體回路125定位在輔助冷卻器12的下游。換熱部分126沿著工作流體回路125 定位在泵16的下游。能量轉(zhuǎn)換部分128位于換熱部分126的下游并且沿著工作流體回路 125定位。能量轉(zhuǎn)換部分128連接到冷凝器22的上游側(cè)?？刂葡到y(tǒng)230可以操作WHR系統(tǒng)310的某些元件。沖壓空氣或者流體52為冷凝器22和輔助冷卻器12提供冷卻。輔助冷卻器12和冷凝器22兩者均可以安裝在底板48上。流體管理系統(tǒng)224包括接收裝置32和傳送回路188。傳送回路188沿著流體管理系統(tǒng)224定位，并且將接收裝置連接到冷凝器22/輔助冷卻器12。傳送回路188包括傳送泵96和排放閥106。傳送泵96沿著傳送回路188定位在接收裝置32與冷凝器22/輔助冷卻器12之間。排放閥106在平行于傳送泵96的位置處也沿著傳送回路188定位在接收裝置32與冷凝器22/輔助冷卻器12之間。傳送泵96可以是電子泵。出口通道94將工作流體回路125連接到流體管理系統(tǒng)126。更具體地說，出口通道94連接到接收裝置32的頂部并且連接到冷凝器22的頂部。因?yàn)橐簯B(tài)工作流體可以在相態(tài)改變點(diǎn)附近操作，所以供給泵16易于空化。在較大熱輸入瞬變或者在冷凝器周圍空氣溫度突然改變期間，接收裝置中的流體可沸騰，降低了泵送液態(tài)工作流體的能力，這使換熱部分126的冷卻減小。傳送回路188的操作幫助在使空化和冷卻能力平衡的最佳操作點(diǎn)附近操作WHR系統(tǒng)310。升高或者增加冷凝器22和輔助冷卻器12中的液態(tài)工作流體的高度使輔助冷卻的面積和體積增加并且使用于冷凝的體積減小。液態(tài)工作流體體積的增加使輔助冷卻增加。 液態(tài)工作流體的體積的增加減小了泵16中空化的可能性，并且提高了泵送液態(tài)工作流體的能力。然而，由于冷凝器22中壓力的增加(這減小了通過能量轉(zhuǎn)換裝置20的壓降)，升高液態(tài)工作流體的高度也減小了來自能量轉(zhuǎn)換裝置20的功率。在較大的發(fā)動機(jī)瞬變或者沖壓空氣或冷卻流體52的溫度改變期間，冷凝器22中的壓力可能迅速下降，使得輔助冷卻器12中的液態(tài)工作流體接近飽和，這意味著液態(tài)工作流體在液態(tài)工作流體接近蒸發(fā)的相態(tài)改變點(diǎn)附近。因?yàn)橐簯B(tài)工作流體接近飽和，因此供給泵12的動作可以使得液態(tài)工作流體局部地蒸氣化，使得在供給泵16中產(chǎn)生空化。這種空化是不期望的，因?yàn)榭栈赡茉斐山o供給泵16損壞，以及在不期望的位置處對WHR系統(tǒng)210 加壓?？刂葡到y(tǒng)230可以包括控制模塊282和接線線束284?？刂颇K282連接到WHR系統(tǒng)310的某些部件并且可以控制這些部件，該控制模塊可以是單個處理器、分布式處理器、 處理器的電平衡裝置、或者上述元件的任意組合、以及軟件、電子存儲器、固定查詢表等。可以通過接線線束284連接到WHR系統(tǒng)310的部件，但是這種連接可以通過其他方式，包括無線系統(tǒng)。控制模塊282可以是監(jiān)控相關(guān)發(fā)動機(jī)(未示出)和其它部件的性能以及車輛狀況的電子控制單元(ECU)或者電子控制模塊(ECM)?？刂颇K282接收來自傳感器55的溫度和壓力信號、來自傳感器56的溫度信號、 來自傳感器57的溫度和壓力信號、以及來自流體高度傳感器50的指示液態(tài)工作流體狀態(tài)的流體高度。例如，通過傳感器55測量的溫度和壓力可以指示輔助冷卻溫度(T輔助冷卻) 在目標(biāo)范圍以下，該輔助冷卻溫度(T輔助冷卻)等于飽和溫度(T飽和)減去測量溫度(T 測量)。溫度傳感器56可以指示需要改變來自熱源70的流體的冷卻。溫度和壓力傳感器 57可以指示需要增加或減小蒸發(fā)工作流體的過熱溫度。為防止不期望的空化，控制單元282可以控制傳送回路188的排放106以將液態(tài)工作流體從接收裝置32向下游傳送到冷凝器22和輔助冷卻器12中。排放閥106可以如比例閥一樣操作以能夠移動到部分打開/閉合位置或者可以在位置之間快速地調(diào)整或者循環(huán)，也稱作二元操作或者調(diào)整。蒸發(fā)的工作流體能夠從冷凝器22經(jīng)過出口通道94流向接收裝置32，以允許液態(tài)工作流體從接收裝置32流動。在液態(tài)工作流體從接收裝置32到冷凝器22/輔助冷卻器12的傳送過程中，控制單元282可以命令傳送泵96處于“關(guān)閉”或者非操作模式。冷凝器22中的壓力隨著液態(tài)工作流體的增加的高度而增加，并且輔助冷卻增加至要求的最小高度，這使冷凝器22和輔助冷凝器12中的液態(tài)工作流體的輔助冷卻朝向目標(biāo)范圍增加。冷凝器22和輔助冷卻器12中的狀況也可以導(dǎo)致冷凝器22中的壓力增加，這使輔助冷卻增加。例如，如果液態(tài)工作流體高度增加超過最佳高度，因?yàn)橥ㄟ^能量轉(zhuǎn)化裝置20的壓力差減小，因此來自能量轉(zhuǎn)換部分128或來自能量轉(zhuǎn)換裝置20的功能可能下降到有用的或期望的高度以下。來自傳感器55和來自流體高度傳感器50的壓力和溫度信號可以指示輔助冷卻高于期望。在這種情況下，控制單元282可以控制傳送回路188的傳送泵96以將液態(tài)工作流體從冷凝器22/輔助冷卻器12向下游移動到接收裝置32。在流體從冷凝器 22和輔助冷卻器12傳送到接收裝置32的過程中，控制模塊282關(guān)閉排放閥106。蒸發(fā)的工作流體從接收裝置32流經(jīng)出口通道94進(jìn)入到冷凝器22，防止了接收裝置32中的液態(tài)工作流體不期望的加壓。結(jié)果，冷凝器22和輔助冷卻器12中液態(tài)工作流體的高度下降，從而使冷凝器22中的蒸發(fā)的工作流體的壓力減小并使輔助冷卻減小，這由于通過能量轉(zhuǎn)換裝置20的壓力差增加因而增加了來自能量轉(zhuǎn)化裝置20的功率。盡管已經(jīng)示出并描述了本公開的多個實(shí)施方式，但應(yīng)該理解的是，這些實(shí)施方式不限于此。所述實(shí)施方式可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員改變、修改并且進(jìn)一步應(yīng)用。因此，這些實(shí)施方式不限于上面示出和描述的細(xì)節(jié)，而且還包括所有這種改變和修改。
1權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢熱回收系統(tǒng)，包括工作流體回路，包含有工作流體；冷凝器/輔助冷卻器，沿著所述工作流體回路定位，并且包含具有第一流體高度的液態(tài)工作流體；換熱器，沿著所述工作流體回路定位在所述冷凝器/輔助冷卻器的下游；能量轉(zhuǎn)換裝置，沿著所述工作流體回路定位在所述換熱器與所述冷凝器/輔助冷卻器之間；流體管理系統(tǒng)，包括包含有所述液態(tài)工作流體的接收裝置以及流體地連接所述接收裝置和所述冷凝器/冷卻器的傳送回路，其中，所述接收裝置中的所述液態(tài)工作流體具有第二流體高度，并且其中，最小第二流體高度高于最大第一流體高度；泵，沿著所述傳送回路定位在所述冷凝器/輔助冷卻器與所述接收裝置之間；至少一個傳感器，適于測量所述工作流體回路的狀態(tài)；以及控制模塊，適于接收來自所述至少一個傳感器的狀態(tài)信號并且根據(jù)所述狀態(tài)信號產(chǎn)生泵控制信號，以控制所述泵的操作以便在所述接收裝置與所述冷凝器/輔助冷卻器之間傳送所述液態(tài)工作流體，以改變所述第一流體高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述冷凝器/輔助冷卻器中的所述第一液體高度需要降低，并且所述控制模塊控制所述泵以使液態(tài)工作流體從所述冷凝器和所述輔助冷卻器傳送到所述接收裝置，以降低所述第一流體高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述第一液體高度需要升高，并且所述控制模塊控制所述泵以將液態(tài)工作流體從所述接收裝置傳送到所述冷凝器/輔助冷卻器， 以升高所述第一流體高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述至少一個傳感器是壓力傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述至少一個傳感器是流體高度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述至少一個傳感器是溫度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述接收裝置物理上定位得高于所述冷凝器和所述輔助冷卻器。
8.一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢熱回收系統(tǒng)，包括工作流體回路，包含有工作流體；冷凝器/輔助冷卻器，沿著所述工作流體回路定位并且包含具有第一流體高度的液態(tài)工作流體；換熱器，沿著所述工作流體回路定位在所述冷凝器/輔助冷卻器的下游；能量轉(zhuǎn)換裝置，沿著所述工作流體回路定位在所述換熱器與所述冷凝器/輔助冷卻器之間；流體管理系統(tǒng)，包括包含有所述液態(tài)工作流體的接收裝置以及流體地連接所述接收裝置和所述冷凝器/冷卻器的傳送回路，其中，所述接收裝置中的所述液態(tài)工作流體具有第二流體高度，并且其中，最小第二流體高度高于最大第一流體高度；泵，沿著所述傳送回路定位在所述冷凝器/輔助冷卻器與所述接收裝置之間；閥，平行于所述泵沿著傳送回路定位在冷凝器/輔助冷卻器與所述接收裝置之間；至少一個傳感器，適于測量所述工作流體回路的狀態(tài)；以及控制模塊，適于接收來自所述至少一個傳感器的狀態(tài)信號以根據(jù)所述狀態(tài)信號產(chǎn)生泵控制信號和閥控制信號，以控制所述泵和所述閥的操作以便在所述接收裝置與所述冷凝器 /輔助冷卻器之間傳送液態(tài)工作流體，以改變所述第一流體高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述第一液體高度需要降低，并且所述控制模塊控制所述閥到閉合位置，并且控制所述泵以將液態(tài)工作流體從所述冷凝器/輔助冷卻器傳送到所述接收裝置，以降低所述第一流體高度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述第一液體高度需要升高，并且所述控制模塊控制所述閥以將液態(tài)工作流體從所述接收裝置傳送到所述冷凝器/輔助冷卻器，以升高所述第一流體高度并且控制所述泵到非操作模式。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述至少一個傳感器是壓力傳感器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述至少一個傳感器是流體高度傳感器。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述至少一個傳感器是溫度傳感器。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述接收裝置物理上定位得高于所述冷凝器/輔助冷卻器。
15.一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢熱回收系統(tǒng)，包括工作流體回路，包含有工作流體；冷凝器/輔助冷卻器，沿著所述工作流體回路定位并且包含具有第一流體高度的液態(tài)工作流體；泵，沿著所述工作流體回路定位在所述冷凝器/輔助冷卻器的下游；換熱器，沿著所述工作流體回路定位在所述泵的下游；能量轉(zhuǎn)換裝置，沿著所述工作流體回路定位在所述換熱器與所述冷凝器/輔助冷卻器之間；流體管理系統(tǒng)，包括定位在所述泵與所述換熱器之間的旁通閥；接收裝置，包含有液態(tài)工作流體，沿著所述流體管理系統(tǒng)定位在所述旁通閥的下游，其中，所述接收裝置中的液態(tài)工作流體具有第二流體高度，并且其中，最小第二流體高度高于最大第一流體高度；接收裝置填裝閥，沿著所述流體管理系統(tǒng)定位在所述旁通閥與所述接收裝置之間；流體支路，沿著所述流體管理系統(tǒng)從所述旁通閥與所述接收裝置填裝閥之間的位置延伸到所述冷凝器/輔助冷卻器；止回閥，沿著所述流體支路定位，具有破裂壓力并且僅允許朝向所述冷凝器/輔助冷卻器流動；噴射器，沿著所述流體支路定位在所述止回閥與所述冷凝器/輔助冷卻器之間；連接通道，沿著所述流體管理系統(tǒng)從所述接收裝置填裝閥與所述接收裝置之間的位置延伸到所述噴射器；接收裝置排放閥，沿著所述連接通道定位；至少一個傳感器，適于測量所述工作流體回路的狀態(tài)；以及控制模塊，適于接收來自所述至少一個傳感器的信號以根據(jù)狀態(tài)信號產(chǎn)生至少一個閥控制信號，以便控制所述旁通閥、所述接收裝置填裝閥、和所述接收裝置排放閥中的一個或多個的操作，從而在所述接收裝置與所述冷凝器/輔助冷卻器之間傳送所述液態(tài)工作流體，以改變所述第一流體高度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述第一流體高度需要降低，并且所述控制模塊控制所述旁通閥和所述接收裝置填裝閥以使所述液態(tài)工作流體流動到所述接收裝置，并且同時所述控制模塊關(guān)閉所述接收裝置排放閥。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述第一流體高度需要升高，并且所述控制模塊控制所述旁通閥、關(guān)閉所述接收裝置填裝閥、并且打開所述接收裝置排放閥，以使所述液態(tài)工作流體從所述接收裝置傳送到所述冷凝器/輔助冷卻器。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述至少一個傳感器是壓力傳感器。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述至少一個傳感器是流體高度傳感器。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述至少一個傳感器是溫度傳感器。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的廢熱回收系統(tǒng)，其中，所述接收裝置物理上定位得高于所述冷凝器/輔助冷卻器。
全文摘要
本公開涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢熱回收系統(tǒng)，并且涉及用于調(diào)整朗肯循環(huán)廢熱回收系統(tǒng)的冷凝器和接收裝置中的流體存量的系統(tǒng)和方法。該調(diào)整包括調(diào)整廢熱回收系統(tǒng)中的壓力以控制空化和能量轉(zhuǎn)換的能力。
文檔編號F01N5/02GK102588053SQ20121000399
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者克里斯托弗·R·納爾遜, 蒂莫西·C·恩斯特 申請人:康明斯知識產(chǎn)權(quán)有限公司