[发明专利]一种燃料供应系统和包括该燃料供应系统的车辆系统

说明书

技术领域

本发明涉及气体燃料车辆的技术领域，更特别地涉及一种燃料供应系统和包括该燃料供应系统的车辆系统。

背景技术

随着我国经济的迅速发展和车辆保有量的迅速增长，我国在能源发展方面正面临着诸多严峻考验，诸如汽车能源需求增大、国家能源安全形势紧迫，环境保护要求严格等。因此，发展清洁的代用燃料，控制车辆有害物质排放，已成为车辆发展战略中一项十分重要而紧迫的任务。

液化燃料发动机，诸如液化天然气(LNG)发动机，以液化燃料来为车辆提供动力，其具有排放低、续航里程长等众多优点。因此，诸如LNG发动机的液化燃料发动机的应用是当前的一种发展趋势。液化燃料发动机使用的这种液化燃料通常以低温液体形式储存，并通过汽化装置将液体形式的燃料转换成气体形式提供给发动机。

在我国一些地区，装有LNG发动机的车辆目前已经开始投入实际使用，但是LNG发动机在实际应用中还是面临着一些问题。在我国的北方地区，冬季温度通常特别低，有时甚至达到零下30至零下40度。普通LNG罐通在开始使用时或者在较高温度下能够正常流出液体燃料，而在温度较低时或者使用了一段时间后，液体燃料的流量就会变小，低于一定的温度时甚至不能流出液体燃料。因此这会造成LNG发动机起动困难。目前在市场上也可以获得能够在较低温下正常流出LNG的LNG罐，然而这种LNG罐需要使用特殊的材料制造，其制造成本非常高。

另外，使LNG汽化需要大量的热量。在冷车起动时，可能由于环境温度过低无法提供足够的热量用于汽化，从而引起汽化不良。这继而会造成对LNG发动机的供气不足，导致LNG发动机起动困难。

此外，在对LNG发动机供气不足的情况下，还会引起燃烧不充分，从而进一步导致排放恶化。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种改进的技术方案，用于解决或者至少部分上缓解上述在现有技术中出现的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于向发动机供应气态燃料的燃料供应系统。该燃料供应系统可以包括：汽化装置，被配置为将液态燃料汽化为气态燃料；储气装置，其通过输气管路与汽化装置耦合并被配置用于储存汽化得到的气态燃料，该储气装置还包括供气出口，该供气出口可经由发动机供气管路与发动机燃料入口相连以向发动机提供气态燃料；以及加热装置，其通过加热供气管路与储气装置耦合以从该储气装置获得气态燃料，以及通过一冷却液循环系统与汽化装置耦合，以向汽化装置提供将液化燃料汽化成气态燃料的热量。该加热装置可以利用储气装置中余留的气态燃料起燃。

根据本发明的第一方面的一个实施方式，汽化装置可以包括用于发动机冷却液的冷却液入口和冷却液出口，以在发动机起动后利用来自发动机冷却液的热量将液化燃料汽化成气态燃料。

根据本发明的第一方面的另一实施方式，加热装置可以被配置为至少在发动机起动前向所述汽化装置提供将液化燃料汽化成气态燃料的热量。

根据本发明的第一方面的再一实施方式，燃料供应系统还可以包括：用于储存液态燃料的储液装置，其经由供液管路与汽化装置耦合，以向所述汽化装置供应液化燃料；以及增压装置，与储液装置流体连通，用于增加储液装置的内部压力。

根据本发明的第一方面的又一实施方式，还可以包括设置在冷却液循环系统中的一个或者多个泵浦装置。

根据本发明的第一方面的另一实施方式，还可以包括设置在冷却液循环系统中的温度传感器，其配置用于感测冷却液的温度，以确定发动机的起动时间。

根据本发明的第一方面的再一实施方式，还可以包括第一定时器，配置用于对加热装置的操作进行定时，以确定发动机的起动时间。

根据本发明的第一方面的又一实施方式，还包括设置在汽化装置的冷却液出口处第二温度传感器，配置用于感测发动机冷却液的温度，以确定使加热装置停止对汽化装置提供热量的时间。

根据本发明的第一方面的另一实施方式，还可以包括第二定时器，配置用于对加热装置的操作进行定时，以确定使加热装置停止对汽化装置提供热量的时间。

根据本发明的第一方面的再一实施方式，增压装置可以设置在自增压回路中，包括串行连接的自增压开关装置、自增压控制装置和空浴式汽化器。

根据本发明的第一方面的又一实施方式，燃料供应系统还可以包括引导装置，用于将加热装置排放出的热气体引导至增压装置处。

根据本发明的第一方面的另一实施方式，加热装置可以包括废气排出口，其可与车辆的后处理系统耦合，以将加热装置排放出的热气体引入后处理系统中进行处理。