一种混合动力驱动余热利用的双热泵系统及控制方法
专利汇可以提供一种混合动力驱动余热利用的双热泵系统及控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种混合动 力 驱动余热利用的双 热 泵 系统及控制方法。本发明的系统包括混合动力驱动的燃气热泵系统、余热回收 水 循环 系统、吸收式热泵系统；混合动力驱动的燃气热泵系统包括燃气 发动机 、 电机 、无级变速装置、动力 耦合器 、逆变器、 磷酸 铁 锂 电池 组 、 压缩机 、四通 阀 、压缩机以及 离合器 ，燃气发动机借助于电机辅助配合，经动力耦合无级变速后，驱动压缩机工作，实现热泵系统制冷/供热循环。发动机 缸套 和尾气的低品位高温余热经回收后，作为吸收式热泵发生器端的动力输入源，实现热水和低温水的分别供应。本发明可确保在不同负荷下发动机的经济运行，并充分利用了燃气热泵系统的余热，解决了夏季余热利用率低的问题。，下面是一种混合动力驱动余热利用的双热泵系统及控制方法专利的具体信息内容。
1.一种混合动力驱动余热利用的双热泵系统，其特征在于：该系统包括混合动力驱动的燃气热泵系统、余热回收水循环系统、吸收式热泵系统；所述混合动力驱动的燃气热泵系统包括燃气发动机、电机、无级变速装置、动力耦合器、逆变器、磷酸铁锂电池组、压缩机、四通阀、压缩机、第一离合器、第二离合器和第三离合器，所述燃气发动机与电机之间通过动力耦合器实现同轴并联，所述燃气发动机通过所述第一离合器连接所述的动力耦合器，所述的电机通过所述的第二离合器连接所述的动力耦合器，所述的动力耦合器通过所述的第三离合器连接所述的无级变速装置，所述的无级变速装置连接所述的压缩机，所述的压缩机通过四通阀连接压缩机，所述的电机通过逆变器连接所述的磷酸铁锂电池组。
2.根据权利要求1所述的混合动力驱动余热利用的双热泵系统，其特征在于：所述的余热回收水循环系统包括电加热器、缸套换热器、尾气余热回收器、第二循环水泵；所述的缸套换热器与所述的燃气发动机的缸套连接，所述的尾气余热回收器与所述的燃气发动机的尾气管道连接，所述的第二循环水泵与电加热器连接，电加热器的另一端与缸套换热器采用旁通的方式连接，所述缸套换热器与尾气余热回收器连接，尾气余热回收器的另一端与吸收式热泵系统连接，吸收式热泵系统通过第二循环水泵与电加热器连接。
3.根据权利要求2所述的混合动力驱动余热利用的双热泵系统，其特征在于：所述的余热回收水循环系统还包括与所述的缸套换热器连接的第一循环水泵、第二循环水泵和空气散热器。
4.根据权利要求1或2或3所述的混合动力驱动余热利用的双热泵系统，其特征在于：所述的吸收式热泵系统包括发生器、冷凝器、第二节流阀、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、蒸发泵、吸收泵、发生泵；所述发生器的输出端与冷凝器的输入端连接，冷凝器的输出端与第二节流阀连接，第二节流阀的另一端与蒸发器的输入端连接，蒸发器的输出端与吸收器的输入端连接，吸收器的输出端与发生泵连接，发生泵的另一端与溶液热交换器连接，换热后与发生器的输入端连接，发生器的输出端与溶液热交换器连接，换热后与吸收器的输入端连接。
5.一种混合动力驱动余热利用的双热泵系统的控制方法，其特征在于：该方法包括：混合动力驱动燃气热泵的控制方法和利用发动机和尾气的高温余热作为溴化锂吸收式热泵系统发生器的驱动热源控制方法，所述的混合动力驱动燃气热泵的控制方法包括：
当压缩机需求负荷≦10%设定负荷时，闭合第二离合器和第三离合器，断开第一离合器，电机连接动力耦合器，通过无级变速装置变速后单独驱动压缩机工作，此时电机作为电动机，磷酸铁锂电池处于放电工作；
当10%设计负荷﹤需求负荷≦40%设计负荷时，闭合第一离合器、第二离合器、第三离合器，发动机驱动压缩机工作的同时带动电机的运行，此时电机为发电机，磷酸铁锂电池处于充电状态；
当40%设计负荷﹤需求负荷≦80%设计负荷，处于发动机的经济区时，闭合第一、第三离合器，断开第二离合器，发动机单独驱动压缩机工作；
当压缩机需求负荷﹥设计负荷的80%时，闭合第一、第二、第三离合器，发动机和电机同轴连接，以相同的速度共同驱动压缩机工作；
当系统长时间处于充电工作状态使得磷酸铁锂电池组的剩余电量达到范围上限时，停止对电池组的充电，逆变器将电能切换到循环水的电加热模式。
6.根据权利要求5所述的混合动力驱动余热利用的双热泵系统的控制方法，其特征在于：所述的利用发动机和尾气的高温余热作为溴化锂吸收式热泵系统发生器的驱动热源控制方法为：
低温循环水在循环水泵的抽吸作用下进入电加热器，被加热后，流入燃气发动机的缸套换热器，与缸套换热器中的高温冷却水进行换热,温度升高后，流入尾气余热回收器与更高温度的烟气进行换热，此时循环水与发生器中溴化锂水溶液换热后，进入下一个循环；
发生器中溴化锂水溶液被加热后，水蒸气进入冷凝器，在冷凝器中向冷却水放热，凝结成冷剂水，冷剂水经节流装置节流后流入蒸发器，在蒸发器中蒸发制冷，并将冷量传递给冷媒水，在蒸发器中产生的冷剂蒸气进入吸收器被从发生器来的溴化锂浓溶液吸收，同时溴化锂浓溶液变成稀溶液，从而完成了制冷剂回路；从吸收器流出的稀溶液经发生泵升压流经溶液交换器，同时被从发生器流出来的浓溶液加热，然后进入发生器被加热浓缩成浓溶液，溴化锂浓溶液在压差的作用下经溶液热交换器进入吸收器去吸收冷剂蒸气，从而完成了溶液回路；热水回水经过吸收器的吸收泵和发生器流出来浓溶液喷淋作用后，温度升高，然后进入冷凝器中进一步吸热，被加热后冷却水可实现供暖或生活热水的供应；低温冷媒水在蒸发器中被降温后，可用于制冷。
一种混合动力驱动余热利用的双热泵系统及控制方法
发明内容
当10%设计负荷﹤需求负荷≦40%设计负荷时，闭合第一离合器、第二离合器、第三离合器，发动机驱动压缩机工作的同时带动电机的运行，此时电机为发电机，磷酸铁锂电池处于充电状态；
当40%设计负荷﹤需求负荷≦80%设计负荷，处于发动机的经济区时，闭合第一、第三离合器，断开第二离合器，发动机单独驱动压缩机工作；
当压缩机需求负荷﹥设计负荷的80%时，闭合第一、第二、第三离合器，发动机和电机同轴连接，以相同的速度共同驱动压缩机工作；
当系统长时间处于充电工作状态使得磷酸铁锂电池组的剩余电量达到范围上限时，停止对电池组的充电，逆变器将电能切换到循环水的电加热模式。
发生器中溴化锂水溶液被加热后，水蒸气进入冷凝器，在冷凝器中向冷却水放热，凝结成冷剂水，冷剂水经节流装置节流后流入蒸发器，在蒸发器中蒸发制冷，并将冷量传递给冷媒水，在蒸发器中产生的冷剂蒸气进入吸收器被从发生器来的溴化锂浓溶液吸收，同时溴化锂浓溶液变成稀溶液，从而完成了制冷剂回路；从吸收器流出的稀溶液经发生泵升压流经溶液交换器，同时被从发生器流出来的浓溶液加热，然后进入发生器被加热浓缩成浓溶液，溴化锂浓溶液在压差的作用下经溶液热交换器进入吸收器去吸收冷剂蒸气，从而完成了溶液回路；热水回水经过吸收器的吸收泵和发生器流出来浓溶液喷淋作用后，温度升高，然后进入冷凝器中进一步吸热，被加热后冷却水可实现供暖或生活热水的供应；低温冷媒水在蒸发器中被降温后，可用于制冷。
1.解决了燃气热泵单一能源的驱动模式，通过发动机与电机的合理配合，实现发动机的经济运行，多余的电能用于循环水的加热，这种控制方式可以有效的避免电池的过充，延长电池组使用寿命。
具体实施方式
所述混合动力驱动的燃气热泵系统包括燃气发动机1、电机2、无级变速装置3、动力耦合器4、逆变器5、磷酸铁锂电池组6、压缩机7、四通阀8、室外机9、第一节流阀10、室内机11；
所述余热回收水循环系统包括电加热器12、缸套换热器13、尾气余热回收器14、第一循环水泵P1，第二循环水泵P2和空气散热器AR；
所述吸收式热泵系统包括发生器15、冷凝器16、第二节流阀17、蒸发器18、吸收器19、溶液热交换器20、蒸发泵P3、吸收泵P4、发生泵P5；
混合动力动力驱动系统通过发动机1和电机2的扭矩的合理分配，利用无级变速装置3实现对压缩机7的连续控制，实现热泵系统的夏季制冷、冬季供热循环。水循环系统分别回收发动机缸套13、尾气回收器14的余热以及磷酸铁锂电池组6的电加热，产生的高温热水作为溴化锂吸收式热泵系统发生器15端的热量输入，从而驱动吸收式热泵系统的稳定运行，提升其热能的品位。
当系统长时间处于充电工作状态，磷酸铁锂电池组6的剩余电量达到范围上限时，停止对电池组的充电，逆变器5将电能切换到对电加热器12的加热模式。
15加热溴化锂水溶液，然后通过15-b流出，完成循环水回路；
缸套换热器13与发动机1缸体间的冷却水从发动机壳体内流出，在循环水泵P1作用下从13-d进入缸套换热器（板式换热器）13，与循环水换热后从13-c进入空气散热器AR，散热后再流回发动机壳体内部完成冷却水的循环。
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