專利名稱：電動汽車取暖裝置及燃油加熱器回收利用燃油蒸汽的方法
技術領域：
本發明屬于電動汽車冬季采暖技術領域，公開了一種電動汽車取暖裝置及所用燃 油加熱器回收利用燃油蒸汽的方法。
背景技術：
電動汽車是以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛，較傳統汽車環保，其前景被 廣泛看好。純電動汽車冬季取暖、除霜、除霧一般是通過電動空調正溫度系數(PTC)熱敏電 阻加熱的方法，但嚴寒地區的除霜、除霧要求空調PTC做到功率很大，這樣在車載動力電池 總能量一定的情況下，嚴重影響整車動力性，且現有技術中電池存在能量比較小的問題，整 車電池布置受空間、載重量等限制，故在滿足動力性的前提下很難達到冬季取暖、除霜、除 霧的目的。
發明內容
本發明實施例的目的是針對上述現有技術的缺陷，提供了一種在滿足整車動力性 的前提下又滿足整車舒適性，具有取暖、除霜、除霧功能的電動汽車取暖裝置。本發明實施例的另一個目的提供電動汽車用燃油加熱器回收利用燃油蒸汽的方法。為了實現上述目的本發明實施例采取的技術方案是一種電動汽車取暖裝置，所 述電動汽車內設有用于輔助空調加熱的燃油加熱器，所述空調包括空調加熱器芯和空調鼓 風機，所述燃油加熱器連接油箱，所述燃油加熱器內部設有熱交換器，所述熱交換器通過內 部水套連接自帶水泵，所述水泵通過水泵進水管連接膨脹水箱，所述熱交換器還通過水套 連接熱交換器出水管一端，所述熱交換器出水管另一端連接空調進水口，空調出水口通過 空調出水管連接所述膨脹水箱。所述燃油加熱器通過供油管連接油箱，所述油箱上設有重力閥，所述重力閥通過 排氣管連接碳罐，所述碳罐通過燃油蒸汽管連接微型真空泵，所述微型真空泵通過真空泵 出口燃油蒸汽管連接燃油蒸汽管進氣口，所述燃油蒸汽管進氣口設在燃油加熱器的進氣管 上。所述燃油加熱器內設有加熱器內部燃油蒸汽管，所述加熱器內部燃油蒸汽管一端 連接燃油蒸汽管進氣口，另一端伸入燃油加熱器的燃燒室內。所述微型真空泵包括隔膜，所 述隔膜的材料為耐油的氟硅橡膠材料。所述控制器控制加熱器本體工作，還控制微型真空泵的開啟和關閉。本發明實施例還提供一種電動汽車取暖裝置用燃油蒸汽回收利用方法，包括以下 步驟(1)電動汽車內燃油加熱器用的油箱產生的燃油蒸汽經油箱上的重力閥和排氣管進入碳罐被吸附儲存；(2)儲存的燃油蒸汽在真空泵工作脫附時，再從碳罐通過燃油蒸汽管被引入微型真空泵泵腔；(3)燃油蒸汽經微型真空泵脫附后，從燃油加熱器的進氣管上設的燃油蒸汽進氣 口進入燃油加熱器的燃燒室被燃燒。本發明實施例提供電動汽車用燃油蒸汽回收利用方法，還包括以下步驟當燃油加熱器工作時，通過燃油加熱器的控制器控制微型真空泵開啟； 當微型真空泵開啟將碳罐燃油蒸汽脫附完畢后，燃油加熱器的控制器控制微型真
空泵關閉。本發明實施例的有益效果是本發明在電動汽車上增加燃油加熱器及其附屬設 備，在保證電動汽車動力性能的同時，還可以滿足取暖、除霜、除霧的舒適性要求，本發明尤 其適合在嚴寒地區使用，使用本發明的電動汽車，產生的燃油蒸汽也能有效回收利用，不存 在燃油蒸汽排放污染的問題。
圖1是本發明實施例電動汽車內燃油加熱器及室內電動空調布置示意圖；圖2是本發明實施例燃油加熱器和微型真空泵集成及供油系管路接入示意圖；圖3是本發明實施例燃油加熱器及供油系附件布置示意圖；圖4是本發明實施例燃油加熱器內部結構及燃油管路引入走向示意圖；圖5是本發明實施例微型真空泵結構原理圖。1.燃油加熱器，2.燃油蒸汽進氣口，3.進油口，4.微型真空泵，5.燃油蒸汽管， 6.供油管，7.電磁泵，8.碳罐通氣管，9.油箱，10.重力閥，11.排氣管，12.碳罐，13真空 泵出口燃油蒸汽管，14加熱器內部燃油蒸汽管，15燃燒室，16噴油管，17排氣口，18助燃風 扇；21.電機22.連桿式機械裝置23.隔膜24.泵腔25.泵排氣口 26.排氣口隔膜 27.泵抽氣口 28.抽氣口隔膜；31.空調出水管，32.膨脹水箱，33.水泵，34.水泵進水管，35.熱交換器出水管， 36.空調進水口，37.空調加熱器芯，38.空調鼓風機，39空調出水口。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為對本發明的限定。參見圖1，一種電動汽車取暖裝置，電動汽車內設有用于輔助空調加熱的燃油加熱 器1，空調包括空調加熱器芯37和空調鼓風機38，燃油加熱器1連接油箱，燃油加熱器1內 部設有熱交換器，所述熱交換器通過內部水套連接水泵33，水泵33通過水泵進水管34連接 膨脹水箱32，所述熱交換器同時通過內部水套連接熱交換器出水管35 —端，熱交換器出水 管35另一端連接空調進水口 36，空調出水口 39通過空調出水管31連接膨脹水箱32。燃油加熱器1通過燃燒汽油產生熱量傳給內部的熱交換器，同時配以小膨脹水箱 32，在自帶水泵33的作用下，將膨脹水箱32抽過來的冷卻液通過水泵進水管34流經內部 水套到達熱交換器后被加熱，再通過加熱器出水管35連接空調進水口 36，流過空調加熱器 芯37，同時冷空氣通過空調進風口在空調鼓風機38的作用下帶走蒸發器的熱量變成熱風 吹入室內，高溫冷卻液被吸收熱量后變成低溫冷卻液經空調出水口 39通過空調出水管31又引入膨脹水箱32，從而保證冷卻系統循環。這樣在電動車啟動前的駐車階段就可以除霜 除霧，啟動后行車中取暖。采用本發明的電動汽車取暖裝置，在嚴寒的地區使用，通過燃油加熱器和電動空 調配合使用，進行取暖、除霜、除霧，電動空調無需使用PTC加熱，從而節省了電池的能量， 保證的整車的動力性能。參見圖2和圖3，燃油加熱器1通過供油管6連接油箱9，油箱9上設有重力閥10， 重力閥10通過排氣管11連接碳罐12，碳罐12通過燃油蒸汽管5連接微型真空泵4，微型 真空泵4通過真空泵出口燃油蒸汽管13連接燃油蒸汽管進氣口 2，燃油蒸汽管進氣口 2設 在燃油加熱器1的進氣管末端上，進氣管是用來給燃燒室內供空氣。 供油管6連接電磁泵7，碳罐12上連接碳罐通氣管8，當油箱燃油減少時，新鮮空 氣通過碳罐通氣管8流經排氣管11向油箱內部補充空氣，均衡油箱內外氣壓保證正常供 油。參見圖4，燃油加熱器內設有加熱器內部燃油蒸汽管14，加熱器內部燃油蒸汽管 14 一端連接燃油蒸汽進氣口 2，另一端伸入燃油加熱器的燃燒室15內。燃燒室15上設有排氣口 17，燃油蒸汽經微型真空泵4脫附后，通過燃油加熱器改 制后的燃油蒸汽進氣口 2被引入燃燒室15的過程中，為避免蒸汽和空氣的混合體在沒有被 吸入燃燒室15前因助燃風扇18的電機產生的點火花而被點燃引起爆炸，故需在燃油加熱 器內增加內部燃油蒸汽管14，將其和噴油管16引入霧化后的汽油在火花塞/火焰探測器激 活后一起燃燒。微型真空泵產生真空的基本原理如圖5所示電機21的偏心式圓周運動，通過連 桿式機械裝置22使泵內部的隔膜23做往復式運動，從而對固定容積的泵腔24內的空氣進 行壓縮、拉伸形成真空(負壓)，在泵抽氣口 27處與外界大氣壓產生壓力差，在壓力差的作 用下，將氣體通過抽氣口隔膜28壓(吸)入泵腔24，再通過排氣口隔膜26從泵排氣口 25 排出。隔膜材料使用耐油的氟硅橡膠。本發明的微型真空泵也可以采用市售的微型真空泵，如成都為誠電子機械中心生 產的型號為VM8001、VM7002等系列微型真空泵，需要將市售的微型真空泵隔膜換成氟硅橡 膠材質，使其接口改成和整車燃油蒸汽管路快接頭能對接的結構。作為一種優選，燃油加熱器中設有控制器，通過孔控制器能夠控制微型真空泵的 開啟和關閉。一種電動汽車取暖裝置用燃油蒸汽回收利用方法，包括以下步驟(1)電動汽車內燃油加熱器用的油箱產生的燃油蒸汽經油箱上的重力閥和排氣管 進入碳罐被吸附儲存；(2)儲存的燃油蒸汽在微型真空泵工作脫附時，再從碳罐通過燃油蒸汽管被引入 微型真空泵泵腔；(3)燃油蒸汽經微型真空泵脫附后，從燃油加熱器的燃油蒸汽進氣口進入燃燒室 被燃燒。其中，當燃油加熱器工作時，通過燃油加熱器的控制器控制微型真空泵開啟；當微型真空泵開啟將碳罐燃油蒸汽脫附完畢后，燃油加熱器的控制器控制微型真 空泵關閉，控制器還用來控制加熱器本體工作。
本發明是將傳統車供油系油箱的重力閥、碳罐保留，對選定的碳罐進行碳罐活性 炭阻力試驗，從而測出碳罐在脫附負載情況下的真空度和脫附流量的關系曲線，根據這些 實驗的測量參數，新開發一種耐油蒸氣、同時產生負壓及流量均滿足對碳罐脫附要求的微 型微型真空泵；修改燃油加熱器控制器的部分程序實現燃油加熱器工作時對微型真空泵的 啟停控制，從而取代了傳統汽油車電磁閥的開啟閉合功能；再在燃油加熱器進氣管路上增 加燃油蒸汽接口，不動本體也無需開模具，從該接口弓I 一段管路到燃油霧化室，這樣將燃油 蒸汽通過管路從油箱重力閥引入碳罐，再從碳罐引入微型真空泵而到燃油加熱器，燃油加 熱器工作時控制微型真空泵定時開啟，實現燃油蒸汽和燃油加熱器霧化后的燃油蒸汽被引 入燃燒室一起燃燒。市場上現有的燃油加熱器產品安裝在傳統汽油車上時，工作時只從原車油箱取油 即可，并不影響 傳統汽油車油箱呼吸的燃油蒸汽脫附回收利用的過程，燃油蒸汽是從油箱 重力閥吸附到碳罐儲存后，再被ECU控制電磁閥開啟在發動機進氣管內部產生的負壓作用 下脫附回收利用的。但當現有的燃油加熱器用在電動汽車上時，當使用汽油燃料時，因無發 動機可提供負壓；燃油加熱器本體進氣口處的負壓工作狀態下不到lOOPa，也遠無法達到 碳罐燃油蒸汽脫附SOOOOPa左右負壓要求，采用本發明的裝置和方法，很好的解決了燃油 箱自身呼吸導致燃油蒸發排放及回收利用問題。以上所述的實施例，只是本發明較優選的具體實施方式
的一種，本領域的技術人 員在本發明技術方案范圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護范圍內。
權利要求
一種電動汽車取暖裝置，其特征在于所述電動汽車內設有用于輔助空調加熱的燃油加熱器，所述空調包括空調加熱器芯和空調鼓風機，所述燃油加熱器連接油箱，所述燃油加熱器內部設有熱交換器，所述熱交換器通過內部水套連接自帶水泵，所述水泵通過水泵進水管連接膨脹水箱，所述熱交換器還通過水套連接熱交換器出水管一端，所述熱交換器出水管另一端連接空調進水口，空調出水口通過空調出水管連接所述膨脹水箱。
2.根據權利要求1所述的電動汽車取暖裝置，其特征在于所述燃油加熱器通過供油 管連接油箱，所述油箱上設有重力閥，所述重力閥通過排氣管連接碳罐，所述碳罐通過燃油 蒸汽管連接微型真空泵，所述微型真空泵通過真空泵出口燃油蒸汽管連接燃油蒸汽管進氣 口，所述燃油蒸汽管進氣口設在燃油加熱器的進氣管上。
3.根據權利要求2所述的電動汽車取暖裝置，其特征在于所述燃油加熱器內設有加 熱器內部燃油蒸汽管，所述加熱器內部燃油蒸汽管一端連接燃油蒸汽管進氣口，另一端伸 入燃油加熱器的燃燒室內。
4.根據權利要求3所述的電動汽車取暖裝置，其特征在于所述微型真空泵包括隔膜， 所述隔膜的材料為耐油的氟硅橡膠材料。
5.根據權利要求4所述的電動汽車取暖裝置，其特征在于所述燃油加熱器中設有控 制器，所述控制器控制加熱器本體工作，還控制微型真空泵的開啟和關閉。
6.一種權利要求1所述的電動汽車取暖裝置用燃油加熱器回收利用燃油蒸汽的方法， 其特征在于，包括以下步驟(1)電動汽車內燃油加熱器用的油箱產生的燃油蒸汽經油箱上的重力閥和排氣管進入 碳罐被吸附儲存；(2)儲存的燃油蒸汽在真空泵工作脫附時，再從碳罐通過燃油蒸汽管被引入微型真空 泵泵腔；(3)燃油蒸汽經微型真空泵脫附后，從燃油加熱器的進氣管上設的燃油蒸汽進氣口進 入燃油加熱器的燃燒室被燃燒。
7.根據權利要求6所述的電動汽車用燃油加熱器回收利用燃油蒸汽的方法，其特征在 于，還包括以下步驟當燃油加熱器工作時，通過燃油加熱器的控制器控制微型真空泵開啟；當微型真空泵開啟將碳罐燃油蒸汽脫附完畢后，燃油加熱器的控制器控制微型真空泵 關閉。
全文摘要
本發明公開一種電動汽車取暖裝置，電動汽車內設有輔助空調加熱的燃油加熱器，燃油加熱器連接油箱，燃油加熱器內部的熱交換器通過水套連接水泵，水泵通過水泵進水管連接膨脹水箱，熱交換器通過水套連接熱交換器出水管，熱交換器出水管連接空調進水口，空調出水口通過空調出水管連接所述膨脹水箱。本發明回收利用油箱燃油蒸汽方法燃油蒸汽從重力閥引入碳罐，再引入微型真空泵而到燃油加熱器，燃油加熱器工作時控制微型真空泵開啟，實現燃油蒸汽和燃油加熱器霧化后的汽油被引入燃燒室一起燃燒。本發明在保證電動汽車動力性能的同時，還可取暖、除霜、除霧，本發明加熱器油箱產生的燃油蒸汽能有效回收利用，燃油蒸汽排放污染能得到嚴格的控制。
文檔編號F04B45/04GK101837719SQ20101018655
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月25日 優先權日2010年5月25日
發明者李金鵬, 楊林, 郭永耀 申請人:奇瑞汽車股份有限公司