[发明专利]用于排气热回收的方法和系统

权利要求书

1.一种用于发动机的方法，其包括：

当排气热能高于第一阈值时，在热交换器的上游将所述热能的一部分存储在热能存储装置处之后，使排气流动通过热交换器；以及

当排气热能低于第二阈值时，在从所述热能存储装置抽取热能之后，使排气流动通过所述热交换器，所述第一阈值高于所述第二阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述排气热能被确定为排气温度和排气流率的函数。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述热交换器被包括在底循环中，所述底循环还包括膨胀器、冷凝器、泵和耦连到所述膨胀器的电池，并且其中使排气流动通过所述热交换器包括在所述热交换器处将来自所述排气的热转移到所述底循环的工作流体。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一阈值和所述第二阈值中的每个基于所述底循环的参数，所述参数包括所述膨胀器两端的压降、所述工作流体的性质和所述工作流体的温度。

5.根据权利要求1所述的方法，其还包括，当排气热能在所述第一阈值和所述第二阈值之间时，使排气经由旁通通道流动到所述热交换器，同时绕过所述热能存储装置。

6.根据权利要求1所述的方法，其中当排气热能高于所述第一阈值时，使排气流动通过所述热交换器包括使第一部分排气绕过所述热能存储装置直接地流动到所述热交换器，并且同时地使第二部分排气经由所述热能存储装置流动到所述热交换器，其中存储在所述热能存储装置中的热能的所述部分源自于所述第二部分排气。

7.根据权利要求1所述的方法，其还包括，当排气热能低于所述第二阈值时：

在第一状况期间，将部分排气从所述热交换器的下游再循环到所述热能存储装置的上游，将再循环的排气与由所述发动机产生的排气混合，以形成组合的排气流，通过从所述热能存储装置抽取热能加热所述组合的排气流，并且然后使所述组合的排气流流动通过所述热交换器；以及

在第二状况期间，经由耦连到通气管路的鼓风机抽取环境空气，将所述环境空气输送到所述热能存储装置的上游，将所述环境空气与由所述发动机产生的排气混合以形成组合的排气流，通过从所述热能存储装置抽取热能加热所述组合的排气流，并且然后使所述组合的排气流流动通过所述热交换器。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述热能存储装置包括相变材料，其中存储热能包括将所述相变材料从固相转变到液相，并且其中释放热能包括将所述相变材料从所述液相转变到所述固相。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一状况包括由于低于阈值排气温度和高于阈值排气流率而引起的低于第二阈值热能，并且所述第二状况包括由于高于阈值排气温度和低于阈值排气流率而引起的低于第二阈值热能。

10.根据权利要求7所述的方法，其中从所述热交换器的下游再循环到所述热能存储装置的上游的所述部分排气基于所述排气热能和所述第二阈值之间的差，所述部分排气随着所述排气热能和所述第二阈值之间的差的增大而增加，所述部分排气通过增加耦连到再循环通道的再循环阀的开度而增加。

11.根据权利要求10所述的方法，其中经由所述鼓风机抽取的环境空气的量基于所述排气热能和所述第二阈值之间的差，所述量随着所述排气热能和所述第二阈值之间的差的增大而增加，所抽取的环境空气的量通过增加通气阀的开度和所述鼓风机的输出中的一个或多个来增加。

12.根据权利要求1所述的方法，其还包括在发动机冷启动期间，独立于所述排气热能，使排气绕过所述热能存储装置直接地流动到所述热交换器。