一种燃气控制装置、系统、方法及控制器与流程

文档序号:18242929发布日期:2019-07-24 09:08阅读:252来源:国知局
一种燃气控制装置、系统、方法及控制器与流程

本申请涉及燃气控制领域,具体而言,涉及一种燃气控制装置、系统、方法及控制器。



背景技术:

目前,很多矿山均有非常丰富的瓦斯气,高浓度瓦斯基本上用于居民的日常生活和工业发电等,但对于低浓度(特别是浓度≤12%以下)瓦斯的利用率非常有限,由于低浓度瓦斯的甲烷浓度低并且浓度还不稳定,很多矿山的处理方式都是直接将低浓度瓦斯进行排空烧掉,十分浪费资源。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请实施例的目的在于提供一种燃气控制装置、系统、方法及控制器,以改善低浓度燃气利用率过低的问题。

第一方面,本申请实施例提供了一种燃气控制装置,包括:控制器,以及分别与所述控制器连接的第一输送单元和第二输送单元;所述第一输送单元用于输送第一浓度燃气至动力装置;所述第二输送单元用于输送第二浓度燃气至所述动力装置;所述控制器用于控制所述第一输送单元的燃气注入量和所述第二输送单元的燃气注入量;其中,所述第一浓度燃气的浓度与所述第二浓度燃气的浓度不同。

本申请实施例通过设置两种输送单元以输送两种不同浓度的燃气,当低浓度燃气的浓度不稳定时,使控制器可以通过控制输送单元以调节混合燃气的浓度,使得动力装置可以稳定燃烧,提高低浓度燃气的利用率。

进一步地,所述装置还包括与所述控制器连接的第三输送单元;第三输送单元用于输送空气至所述动力装置,所述控制器还用于控制所述第三输送单元的空气注入量。

本申请实施例通过设置第三输送单元,当混合燃气浓度过高时,控制器可以通过控制第三输送单元输送空气,以防止混合气体浓度过高的情况发生,使得动力装置可以稳定燃烧,由此提高低浓度燃气的利用率。

进一步地,所述第一输送单元包括第一管道和第一调节部件,所述第二输送单元包括第二管道和第二调节部件,第三输送单元包括第三管道和第三调节部件;所述第一调节部件设置在所述第一管道上,所述第一管道用于输送第一浓度燃气至所述动力装置,所述第一调节部件用于控制所述第一浓度燃气的注入量;所述第二调节部件设置在所述第二管道上,所述第二管道用于输送第二浓度燃气至所述动力装置,所述第二调节部件用于控制所述第二浓度燃气的注入量;所述第三调节部件设置在所述第三管道上,所述第三管道用于输送空气至所述动力装置,所述第三调节部件用于控制空气的注入量。

本申请实施例通过在输送单元中设置管道和调节部件,当低浓度燃气浓度过低时,使得控制器可以通过每一调节部件,来控制对应的管道输送气体的流量,使得动力装置可以稳定燃烧混合燃气,提高了低浓度燃气的利用率。

进一步地,所述装置还包括:设置在所述第一管道上的第一燃气传感器和设置在所述第二管道上的第二燃气传感器;所述第一燃气传感器和所述第二燃气传感器均与所述控制器连接,所述第一燃气传感器用于检测所述第一浓度燃气的浓度,所述第二燃气传感器用于检测所述第二浓度燃气的浓度。

本申请实施例通过在第一管道上设置第一燃气传感器和在第二管道上设置第二燃气传感器,以获取第一浓度燃气的浓度和第二浓度燃气的浓度,使得动力装置在未燃烧混合燃气的情况下,控制器仍可以根据第一浓度燃气的浓度和第二浓度燃气的浓度,来调节混合燃气浓度。

进一步地,所述装置还包括:氧传感器;所述氧传感器设置在所述动力装置的排烟处,所述氧传感器与所述控制器连接,所述氧传感器用于检测混合燃气的实际空燃比;其中,所述混合燃气包括第一浓度燃气和第二浓度燃气。

本申请实施例通过在动力装置的排烟出设置氧传感器,使得动力装置在燃烧的情况下,控制器可以直接通过氧传感器,更加简单、快速地获取混合燃气对应的实际空燃比。

第二方面,本申请实施例还提供了一种燃气控制系统,包括:动力装置与如上所述的燃气控制装置,所述动力装置与所述燃气控制装置连接,所述动力装置用于燃烧混合燃气;其中,所述混合燃气包括第一浓度燃气和第二浓度燃气,所述第一浓度燃气的浓度与所述第二浓度燃气的浓度不同。

本申请实施例通过在燃气控制系统中设置上述燃气控制装置,当低浓度燃气的浓度过低时,可以通过燃气控制装置调节混合燃气的浓度,使得动力装置可以稳定燃烧,提高了低浓度燃气的利用率。

第三方面,本申请实施例还提供了一种燃气控制方法,包括:获取混合燃气的浓度,所述混合燃气包括:第一浓度燃气和第二浓度燃气,所述第一浓度燃气的浓度与所述第二浓度燃气的浓度不同;将所述混合燃气的浓度与预设浓度范围进行比较,根据比较结果控制输送单元的燃气注入量;其中,所述输送单元包括:第一输送单元和第二输送单元,所述第一输送单元用于输送所述第一浓度燃气至动力装置,所述第二输送单元用于输送所述第二浓度燃气至所述动力装置。

本申请实施例通过获取混合燃气的浓度,来控制输送单元以调节两种不同浓度的燃气的注入量,使得动力装置可以稳定燃烧低浓度燃气,使得动力装置可以稳定燃烧,提高了低浓度燃气的利用率。

进一步地,所述获取混合燃气的浓度,包括:当所述动力装置处于第一运行状态时,获取所述动力装置中的混合燃气的浓度对应的实际空燃比值;所述将所述混合燃气的浓度与预设浓度范围进行比较,根据比较结果控制输送单元的燃气注入量,包括:将所述实际空燃比值与预设空燃比范围进行比较,根据比较结果控制输送单元的燃气注入量。

本申请实施例通过确定动力装置处于燃烧状态时,通过获取混合燃气的浓度对应的实际空燃比,使得控制器可以较快响应以控制不同浓度燃气的注入量,使混合燃气的浓度在预设范围之内,使得动力装置可以稳定燃烧,提高了低浓度燃气的利用率。

进一步地,所述获取所述动力装置中的混合燃气的浓度对应的实际空燃比值,包括:通过氧传感器获取所述动力装置的排气氧浓度;根据所述排气氧浓度计算得到所述混合燃气的实际空燃比。

本申请实施例通过氧传感器,可以较为快速的获取与混合燃气浓度对应的实际空燃比,也使得后续可以根据快速的调节不同浓度燃气的注入量,以防混合燃气的浓度不稳定导致动力装置运行不稳定的情况发生。

进一步地,所述输送单元还包括第三输送单元,所述第三输送单元用于输送空气至所述动力装置;所述将所述实际空燃比值与预设空燃比范围进行比较,根据比较结果控制输送单元的燃气注入量,包括:将所述实际空燃比值与所述预设空燃比范围进行比较;若所述实际空燃比值不在所述预设空燃比范围之内,则控制第一输送单元的燃气注入量、第二输送单元的燃气注入量和第三输送单元的空气注入量。

本申请实施例通过将实际空燃比与预设空燃比范围进行比较,若实际空燃比在预设空燃比范围之外,则控制第一输送单元、第二输送单元和第三输送单元,以使混合燃气的实际空燃比在后续时处于预设空燃比范围内,以便动力装置进行燃烧,由此提高了低浓度燃气的利用率。

进一步地,所述获取混合燃气的浓度,还包括:当所述动力装置处于第二运行状态时,则通过第一燃气传感器获取所述第一浓度燃气的浓度,通过第二燃气传感器获取所述第二浓度燃气的浓度;所述将所述混合燃气的浓度与预设浓度范围进行比较,根据比较结果控制输送单元的燃气注入量,还包括:根据所述第一浓度燃气的浓度、所述第二浓度燃气的浓度和预设空燃比范围,控制所述输送单元的燃气注入量。

本申请实施例通过确定动力装置处于未启动状态时,通过第一燃气传感器获取第一浓度燃气的浓度,通过第二燃气传感器获取第二浓度燃气的浓度,再根据预设空燃比范围,来控制输送单元的燃气注入量。使得动力装置在未燃烧混合燃气时,控制器也可以调节混合燃气的浓度,防止混合燃气在后续开始燃烧时,因为混合燃气浓度不稳定导致动力装置无法正常启动。

进一步地,所述方法还包括:获取所述动力装置的实际转速;将所述实际转速与预设转速进行比较,根据比较结果控制节气门的开度,以控制所述混合燃气进入所述动力装置的流量。

本申请实施例通过获取动力装置的实际转速,可以根据实际转速调节节气门的开度,以控制进入动力装置的混合燃气的流量,由此来控制动力装置的转速,使得动力装置可以按照预设转速稳定运行。

第四方面,本申请还提供了一种控制器,包括:获取模块,用于获取混合燃气的浓度,所述混合燃气包括:第一浓度燃气和第二浓度燃气,所述第一浓度燃气的浓度与所述第二浓度燃气的浓度不同;比较模块,用于将所述混合燃气的浓度与预设浓度范围进行比较,根据比较结果控制输送单元的燃气注入量;其中,所述输送单元包括:第一输送单元和第二输送单元,所述第一输送单元用于输送所述第一浓度燃气至动力装置,所述第二输送单元用于输送所述第二浓度燃气至所述动力装置。

本申请实施例通过设置一种控制器,可以通过获取模块获取混合燃气的浓度,通过比较模块调节两种不同浓度的燃气的注入量,使得动力装置可以稳定燃烧低浓度燃气,提高了低浓度燃气的利用率。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种燃气控制装置的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的另一种燃气控制装置的结构示意图;

图3为本申请实施例提供的一种可应用于本申请实施例中的电子设备的结构框图;

图4为本申请实施例提供的一种燃气控制方法的流程示意图;

图5为本申请实施例提供的一种控制器的结构示意图。

图标:10-燃气控制系统;100-燃气控制装置;1010-控制器;1020-第一输送单元;1021-第一管道;1022-第一调节部件;1030-第二输送单元;1031-第二管道;1032-第二调节部件;1040-第三输送单元;1041-第三管道;1042-第三调节部件;1050-第一燃气传感器;1060-第二燃气传感器;1070-氧传感器;1080-混合器;1090-节气门;1100-转速传感器;1110-阻火器;1120-增压器;1130-冷却器;200-动力装置;30-电子设备;300-燃气控制器;301-存储器;302-存储控制器;303-处理器;304-外设接口;305-输入输出单元;306-显示单元;510-获取模块;520-比较模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

值得说明的是,传统的燃气控制装置100常常燃烧高浓度的燃气,若是燃烧的是浓度较低的燃气,会因为浓度较低的燃气的浓度过低,导致动力装置200无法启动或无法正常燃烧。

图1为本申请实施例提供的一种燃气控制装置的结构示意图,图2为本申请实施例提供的另一种燃气控制装置的结构示意图,如图1、图2所示,该燃气控制装置100包括:控制器1010,以及分别与所述控制器1010连接的第一输送单元1020和第二输送单元1030;所述第一输送单元1020用于输送第一浓度燃气至动力装置200;所述第二输送单元1030用于输送第二浓度燃气至所述动力装置200;所述控制器1010用于控制所述第一输送单元1020的燃气注入量和所述第二输送单元1030的燃气注入量;其中,所述第一浓度燃气的浓度与所述第二浓度燃气的浓度不同。

在具体的实施过程中,在本申请提供的燃气控制装置100中,第一输送单元1020的一端与动力装置200连接,第一浓度燃气可以通过第一输送单元1020的另一端进入动力装置200。第二输送单元1030的一端与动力装置200连接,第二浓度燃气可以通过第二输送单元1030的另一端进入动力装置200。动力装置200可以燃烧输送至动力装置200内部的混合燃气,其中,混合燃气包括但不限于第一浓度燃气和第二浓度燃气,而第一浓度燃气的浓度与第二浓度燃气的浓度不同。

并且,控制器1010还分别与第一输送单元1020与第二输送单元1030连接,控制器1010可以通过控制第一输送单元1020来控制第一浓度燃气的注入量,还可以通过第二输送单元1030来控制第二输送燃的注入量。由此,本申请通过两种输送单元向动力装置200输送两种不同浓度的燃气,当低浓度燃气浓度不稳定时,控制器1010可以通过控制输送单元以调节混合燃气的浓度,使得动力装置200可以稳定燃烧混合气体,由此提高低浓度燃气的利用率。

值得说明的是,若第一浓度燃气的浓度小于第二浓度燃气的浓度,同时,因为第一浓度燃气的浓度过低,控制器1010可以通过增大第二浓度燃气的注入量的方式,使得动力装置200最终燃烧的混合燃气浓度处于燃烧范围之内,以使动力装置200可以稳定燃烧。

还需要说明的是,动力装置200为内燃机。本申请提供的燃气控制装置100,可以运用于工厂内部,控制进入动力装置200的不同浓度燃气的流量,具体的燃气控制装置100的运用环境,可以根据实际燃气控制需求进行调整。并且,燃气可以为瓦斯,也可以为天然气,还可以为沼气、煤制气等其他可以燃烧的气体,具体的燃气类型可以根据燃烧的需要以及燃气控制装置100的控制方式进行选择。

举例来说,若动力装置200为活塞式发动机,燃气为瓦斯时,本申请实施例通过第一输送单元1020将第一浓度瓦斯输送至发动机,通过第二输送单元1030将第二浓度瓦斯输送至发动机,其中,第一浓度瓦斯的浓度可以为低浓度,对应的,第二浓度瓦斯的浓度可以为高浓度,还可以是第一浓度瓦斯的浓度为高浓度,第二浓度瓦斯的浓度为低浓度。而控制器1010可以通过控制第一输送单元1020和第二输送单元1030,以调节第一浓度瓦斯的流量和第二浓度瓦斯的流量,使发动机可以稳定地燃烧混合气体。其中,混合气体包括低浓度瓦斯和高浓度瓦斯,使得发动机也可以在掺入高浓度瓦斯的情况下,安全燃烧低浓度瓦斯。

在上述实施例的基础上,所述装置还包括与所述控制器1010连接的第三输送单元1040;第三输送单元1040用于输送空气至所述动力装置200,所述控制器1010还用于控制所述第三输送单元1040的空气注入量。

在具体的实施过程中,第三输送单元1040的一端与动力装置200连接,空气可以通过第三输送单元1040的另一端注入,通过第三输送单元1040输送至动力装置200。因此,动力装置200燃烧的混合燃气还可以包括空气。

并且,控制器1010还与第三输送单元1040连接,因为低浓度燃气的浓度不稳定,控制器1010可以通过控制第三输送单元1040来控制空气的注入量。如果当第一浓度燃气的浓度过高,控制器1010可以通过控制第三输送单元1040,以增大空气的注入量的方式,使得动力装置200最终燃烧的混合燃气浓度处于燃烧范围之内,以使动力装置200可以稳定燃烧。

值得说明的是,输送单元不仅可以包括第一输送单元1020、第二输送单元1030和第三输送单元1040,还可以包括其他输送单元用于输送其他气体。举例来说,输送单元可以包括第四输送单元,第四输送单元用于输送第三浓度燃气,第三浓度燃气的浓度与第一浓度燃气的浓度和第二浓度燃气的浓度不同,控制器1010可以通过控制第一输送单元1020、第二输送单元1030、第三输送单元1040和第四输送单元,由此可以更快地调节混合燃气浓度。因此,具体的输送单元的数量和输送的气体类型可以根据实际需要进设置。

在上述实施例的基础上,所述第一输送单元1020包括第一管道1021和第一调节部件1022,所述第二输送单元1030包括第二管道1031和第二调节部件1032,第三输送单元1040包括第三管道1041和第三调节部件1042;所述第一调节部件1022设置在所述第一管道1021上,所述第一管道1021用于输送第一浓度燃气至所述动力装置200,所述第一调节部件1022用于控制所述第一浓度燃气的注入量;所述第二调节部件1032设置在所述第二管道1031上,所述第二管道1031用于输送第二浓度燃气至所述动力装置200,所述第二调节部件1032用于控制所述第二浓度燃气的注入量;所述第三调节部件1042设置在所述第三管道1041上,所述第三管道1041用于输送空气至所述动力装置200,所述第三调节部件1042用于控制空气的注入量。

在具体的实施过程中,第一管道1021的一端与动力装置200连接,第一管道1021的另一端注入第一浓度燃气,并通过第一管道1021输送第一浓度燃气至动力装置200,第一调节部件1022可以设置在第一管道1021上,第一调节部件1022用于调节第一浓度燃气的注入量。第一调节部件1022可以设置在第一管道1021上的任意位置,具体的第一调节部件1022的设置位置可以根据实际调节燃气注入量的需要进行选择。并且,第一调节部件1022还与控制器1010连接,控制器1010可以通过控制第一调节部件1022来调节第一浓度燃气的注入量。

并且,第二管道1031的一端与动力装置200连接,第二管道1031的另一端注入第二浓度燃气,并通过第二管道1031输送第二浓度燃气至动力装置200,第二调节部件1032可以设置在第二管道1031上,第二调节部件1032用于调节第二浓度燃气的注入量。第二调节部件1032可以设置在第二管道1031上的任意位置,具体的第二调节部件1032的设置位置可以根据实际调节燃气注入量的需要进行选择。并且,第二调节部件1032还与控制器1010连接,控制器1010可以通过控制第二调节部件1032来调节第二浓度燃气的注入量。

同时,第三管道1041的一端与动力装置200连接,第二管道1031的另一端注入空气,并通过第三管道1041输送空气至动力装置200,第三调节部件1042可以设置在第三管道1041上,第三调节部件1042用于调节空气的注入量。第三调节部件1042可以设置在第三管道1041上的任意位置,具体的第三调节部件1042的设置位置可以根据实际空气注入量的需要进行选择。并且,第三调节部件1042还与控制器1010连接,控制器1010可以通过控制第三调节部件1042来调节第三浓度燃气的注入量。

因此,本申请实施例通过在输送单元中设置管道和调节部件,当低浓度燃气浓度的不稳定时,使得控制器1010可以通过调节部件,来控制对应的管道输送气体的注入量,让混合燃气浓度处于燃烧范围之内,使得动力装置200可以稳定燃烧。

值得说明的是,调节部件可以为阀门,控制器1010可以通过控制阀门的开度,以此来控制气体的注入量。其中,第一调节部件1022可以为第一燃气流量阀,第二调节部件1032可以为第二燃气流量阀,第三调节部件1042可以为空气阀。控制器1010通过控制第一燃气流量阀可以控制第一浓度燃气的注入量,通过控制第二燃气流量阀可以控制第二浓度燃气的注入量,通过控制空气阀可以控制空气的注入量。

还需要说明的是,调节部件内部设置压力传感器、温度传感器和小型处理器,小型处理器可以通过内部的温度传感器获取对应的气体温度,通过压力传感器获取对应的气体压强,并根据调节部件的尺寸与开度,可以得到流过调节部件的气体流量。同时,小型处理器还可以将气体流量与调节部件的开度发送至控制器1010,控制器1010由此可以得知每一输送单元中气体的流量,以便控制器1010后续再根据气体流量来控制调节部件。

在上述实施例的基础上,所述装置还包括:设置在所述第一管道1021上的第一燃气传感器1050和设置在所述第二管道1031上的第二燃气传感器1060;所述第一燃气传感器1050和所述第二燃气传感器1060均与所述控制器1010连接,所述第一燃气传感器1050用于检测所述第一浓度燃气的浓度,所述第二燃气传感器1060用于检测所述第二浓度燃气的浓度。

在具体的实施过程中,本申请实施例通过在第一管道1021上设置第一燃气传感器1050,而动力装置200的工作状态一般分为未启动状态和运行状态。若动力装置200处于未启动状态时,控制器1010可以通过第一燃气传感器1050获取到第一浓度燃气的浓度,在第二管道1031上设置第二燃气传感器1060,控制器1010可以通过第二燃气传感器1060获取到对应的第二浓度燃气的浓度。控制器1010再根据第一浓度燃气的浓度和第二浓度燃气的浓度来控制输送单元,以调节混合燃气浓度,防止混合燃气的浓度过低,动力装置200无法正常启动。

值得说明的是,控制器1010可以根据第一浓度燃气的浓度和第二浓度燃气的浓度,计算得到混合燃气对应的燃气浓度。控制器1010再根据预设混合燃气浓度范围以及测量得到的燃气浓度,来控制第一输送单元1020、第二输送单元1030和第三输送单元1040,以使得混合燃气浓度可以在预设混合燃气浓度范围内,保证动力装置200在后续进入运行状态时可稳定运行。

还需要说明的是,当动力装置200处于燃烧状态时,控制器1010也可以获取第一浓度燃气的浓度和第二浓度燃气的浓度,以预防燃气浓度的突然变化,导致混合燃气的浓度变化过大。

其中,第一燃气传感器1050和第二燃气传感器1060均可以为甲烷传感器,通过所述甲烷传感器可以直接测量得到瓦斯浓度。具体的燃气传感器类型,可以根据燃气类型进行选择。

举例来说,假设第一浓度燃气的浓度低于第二浓度燃气的浓度。当动力装置200处于未启动状态时,控制器1010可以控制第一输送单元1020的第一调节部件1022的开度。并且,控制器1010可以根据第一浓度燃气的浓度和第二浓度燃气的浓度,计算得到的混合燃气浓度。

若混合燃气浓度低于预设混合燃气浓度范围,则控制器1010可以控制第一调节部件1022和第三调节部件1042的开度不变化,控制第二调节部件1032的开度增大,以使混合燃气浓度上升。还可以为控制器1010控制第一调节部件1022的开度不变化,控制第二调节部件1032的开度增大,控制第三调节部件1042的开度减少或者是关闭第三调节部件1042。

若混合燃气浓度高于预设混合燃气浓度范围,则控制器1010可以控制第一调节部件1022和第二调节部件1032的开度不变化,控制第三调节部件1042的开度增大,以使混合燃气浓度下降。还可以为控制器1010控制第一调节部件1022的开度不变化,控制第二调节部件1032的开度减少或者是关闭第二调节部件1032,控制第三调节部件1042的开度增大。

若混合燃气浓度在预设混合燃气浓度范围之内,则控制器1010可以控制第一调节部件1022的开度、第二调节部件1032的开度和第三调节部件1042的开度保持不变。具体的控制器1010控制调节部件的方式可以根据实际混合燃气浓度进行选择。

在上述实施例的基础上,所述装置还包括:氧传感器1070;所述氧传感器1070设置在所述动力装置200的排烟处,所述氧传感器1070与所述控制器1010连接,所述氧传感器1070用于检测混合燃气的实际空燃比;其中,所述混合燃气包括第一浓度燃气和第二浓度燃气。

在具体的实施过程中,本申请实施例还可以在动力装置200的排烟处设置氧传感器1070,当动力装置200处于运行状态时,动力装置200可以燃烧混合燃气,并通过排烟口排出气体。而控制器1010可以通过氧传感器1070获取排出气体中的氧气含量,并根据氧气含量计算得出混合燃气的实际空燃比。其中,空燃比为可燃混合气中空气质量与燃油质量之比,一定情况下,空燃比也可以用于表征燃气浓度。由此,控制器1010可以通过氧传感器1070,更加快速的得出混合燃气的浓度情况,以使控制器1010可以根据实际空燃比与预设空燃比范围,再控制第一调节部件1022的开度、第二调节部件1032的开度和第三调节部件1042的开度。

并且,控制器1010根据实际空燃比与预设空燃比范围,控制第一调节部件1022的开度、第二调节部件1032的开度和第三调节部件1042的开度的方式,与上述根据燃气浓度控制调节部件的方式一致,具体的控制方式此处不再赘述。

值得说明的是,当动力装置200处于运行状态时,控制器1010还可以通过第一燃气传感器1050和第二燃气传感器1060获取对应的第一浓度燃气的浓度和第二浓度燃气的浓度,并以第一浓度燃气的浓度和第二浓度燃气的浓度作为次要因素,再控制第一调节部件1022的开度、第二调节部件1032的开度和第三调节部件1042的开度,以防止燃气浓度的突然变化,导致混合燃气的浓度变化过大的情况发生。

还需要说明的是,预设空燃比范围可以根据预先设定的空燃比MAP图查询得出。其中,空燃比MAP图可以由转速(r/min)和增压压力(kPa)为主要参数,以预设空燃比数据为输出组成。具体的空燃比MAP图可以根据实际的控制需求进行调整。

在上述实施例的基础上,所述装置还包括:混合器1080;所述混合器1080的一端分别与所述第一输送单元1020、第二输送单元1030和第三输送单元1040连接,所述混合器1080的另一端与所述动力装置200连接。

在具体的实施过程中,第一浓度燃气、第二浓度燃气和空气可以在混合器1080中汇合,并且通过混合器1080将所有气体混合均匀,按照使用要求产生高精度混合均匀的混合燃气,以便后续动力装置200燃烧混合气体时,防止因混合气体不均匀导致动力装置200运行不稳定的情况发生。

值得说明的是,混合器1080可以为涡流式混合器1080,涡流室可以设置有二个入口,一个出口,其作用是让进入混合器1080的各种气体均匀混合。

在上述实施例的基础上,所述混合器1080与所述动力装置200之间还设置有节气门1090;所述节气门1090与所述控制器1010连接,所述控制器1010还用于控制所述节气门1090,以控制混合燃气的流量。

在具体的实施过程中,混合气体还需要通过节气门1090才能够进入动力装置200,并且节气门1090还与控制器1010连接,控制器1010可以控制节气门1090的开度以调节进入动力装置200的混合气体的流量,以使动力装置200的转速也随着混合气体流量的变化而变化。

值得说明的是,所述装置还包括:转速传感器1100;所述转速传感器1100设置在所述动力装置200上,所述转速传感器1100与所述控制器1010连接,所述转速传感器1100用于测量所述动力装置200的转速;所述控制器1010用于根据所述动力装置200的转速,控制所述节气门1090的开度。

还需要说明的是,控制器1010还可以通过转速传感器1100获取动力装置200对应的实际转速,并根据实际转速调节控制节气门1090的开度,以使实际转速按照预设要求进行变化。

其中,转速传感器1100通常为将旋转物体的转速转换为电量输出的传感器。在上述实施例的基础上,所述节气门1090与所述动力装置200之间还设置有阻火器1110。

在具体的实施过程中,在节气门1090与动力装置200之间还设置有阻火器1110。其中,阻火器1110是用来阻止易燃气体和易燃液体蒸汽的火焰蔓延的安全装置。一般安装在输送可燃气体的管道中,或者通风的槽罐上,阻止传播火焰(爆燃或爆轰)通过的装置,由阻火芯、阻火器1110外壳及附件构成。阻火器1110也常用在输送易燃气体的管道上。假若易燃气体被引燃,气体火焰就会传播到整个管网。为了防止这种危险的发生,也要采用阻火器1110。

因此,阻火器1110可以隔绝动力装置200内部的火焰,防止火焰进入输送管道中,可能会出现损坏管道的情况发生。

还需要说明的是,本申请实施例提供的燃气控制装置100,还包括:设置在混合器1080与节气门1090之间的增压器1120。

增压器1120可以将进入动力装置200的混合气体进行压缩,以提高空气密度,使更多的燃料进入动力装置200,由此来提高动力装置200的功率。

在上述实施例的基础上,在增压器1120与节气门1090之间还可以设置有冷却器1130。

在具体的实施过程中,经过增压的混合气体温度会升高,为了防止因混合气体高温导致设备故障的情况发生,需要对压缩后的混合气体进行降温。

在上述实施例的基础上,本申请实施例还提供了一种燃气控制系统10,包括:动力装置200与如上所述的燃气控制装置100,所述动力装置200与所述燃气控制装置100连接,所述动力装置200用于燃烧混合燃气;其中,所述混合燃气包括第一浓度燃气和第二浓度燃气,所述第一浓度燃气的浓度与所述第二浓度燃气的浓度不同。

在具体的实施过程中,在燃气浓度不稳定时,燃气控制装置100通过控制第一浓度燃气的注入量和第二浓度燃气的注入量,使得混合燃气的浓度在燃烧范围之内,由此保证动力装置200可以稳定燃烧。

请参照图3,图3示出了一种可应用于本申请实施例中的电子设备30的结构框图。电子设备30可以包括燃气控制器300、存储器301、存储控制器302、处理器303、外设接口304、输入输出单元305、显示单元306。

所述存储器301、存储控制器302、处理器303、外设接口304、输入输出单元305、显示单元306各元件相互之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互。

图4为本申请实施例提供的一种燃气控制方法的流程示意图,如图4所示,本申请实施例还提供了一种燃气控制方法,包括:

步骤410:获取混合燃气的浓度,所述混合燃气包括:第一浓度燃气和第二浓度燃气,所述第一浓度燃气的浓度与所述第二浓度燃气的浓度不同。

步骤420:将所述混合燃气的浓度与预设浓度范围进行比较,根据比较结果控制输送单元的燃气注入量。

在具体的实施过程中,控制器会获取混合燃气浓度,其中混合燃气包括但不限于两种不同浓度的燃气。并且控制器会将混合燃气的实际燃气浓度与预设燃气浓度范围进行比较,根据比较结果,控制输送单元以控制两种不同浓度的燃气的注入量,保证混合燃气的浓度在燃烧范围之内,减少爆炸的可能性。同时,也使得在掺入较高浓度燃气的情况下,动力装置可以以低浓度燃气为主稳定燃烧,由此提高了低浓度燃气的利用率。

值得说明的是,预设浓度范围可以用预设空燃比范围进行表征,而预设空燃比范围可以根据预先设定的空燃比MAP图查询得出。其中,空燃比MAP图可以由转速(r/min)和增压压力(kPa)为主要参数,以预设空燃比数据为输出组成。并且,动力装置的转速与压强都可以根据设置在动力装置内部的传感器进行获取。具体的空燃比MAP图可以根据实际的控制需求进行调整。

其中,所述输送单元包括:第一输送单元和第二输送单元,所述第一输送单元用于输送所述第一浓度燃气至动力装置,所述第二输送单元用于输送所述第二浓度燃气至所述动力装置。

还需要说明的是,控制器可以通过控制第一输送单元,来调节第一浓度燃气的注入量,控制器还可以通过控制第二输送单元,来调节第二浓度燃气的注入量。

可以补充说明的是,该燃气控制方法可以是由图3中示出的电子设备来执行,该电子设备为燃气控制系统的零部件,也可以是燃气控制系统的控制器执行。因此,该燃气控制方法的具体执行主体不应理解为对本申请实施例的限制。

在上述实施例的基础上,当所述动力装置处于第一运行状态时,获取所述动力装置中的混合燃气的浓度对应的实际空燃比值。将所述实际空燃比值与预设空燃比范围进行比较,根据比较结果控制输送单元的燃气注入量。

在具体的实施过程中,因动力装置的实际工作状态可以为未启动状态和运行状态。动力装置处于第一运行状态,即为动力装置的工作状态为运行状态,则控制器可以获取动力装置中混合燃气的实际空燃比,并根据实际空燃比以调节输送单元,使得动力装置可以稳定燃烧,提高了低浓度燃气的利用率。

其中,空燃比为可燃混合气中空气质量与燃油质量之比,一定情况下,空燃比也可以用于表征混合燃气浓度。

值得说明的是,控制器可以通过氧传感器获取所述动力装置的排气氧浓度,并根据所述排气氧浓度计算得到所述混合燃气的实际空燃比。

其中,当动力装置处于第一运行状态时,动力装置可以燃烧混合气体然后排出废气,所以控制器可以通过设置在动力装置排烟处的氧传感器获取排气中的氧浓度,并根据排气氧浓度得到对应的实际空燃比,以使控制器可以根据实际空燃比来控制输送单元,以调节两种燃气的注入量。

在上述实施例的基础上,所述输送单元还包括第三输送单元,所述第三输送单元用于输送空气至所述动力装置。

值得说明的是,控制器还可以通过控制第三输送单元来调节空气的浓度,使得混合燃气的实际空燃比符合需求,动力装置可以稳定燃烧,也提高了低浓度燃气的利用率。

其中,所述第一输送单元包括第一管道和第一调节部件,所述第二输送单元包括第二管道和第二调节部件,第三输送单元包括第三管道和第三调节部件;所述第一调节部件设置在所述第一管道上,所述第一管道用于输送第一浓度燃气至所述动力装置,所述第一调节部件用于控制所述第一浓度燃气的注入量;所述第二调节部件设置在所述第二管道上,所述第二管道用于输送第二浓度燃气至所述动力装置,所述第二调节部件用于控制所述第二浓度燃气的注入量;所述第三调节部件设置在所述第三管道上,所述第三管道用于输送空气至所述动力装置,所述第三调节部件用于控制空气的注入量。

并且,若所述实际空燃比值不在所述预设空燃比范围之内,则控制第一输送单元的燃气注入量、第二输送单元的燃气注入量和第三输送单元的空气注入量。

举例来说,假设第一浓度燃气的浓度低于第二浓度燃气的浓度。当动力装置处于第一运行状态时,控制器可以先控制第一输送单元使得低浓度燃气的注入量最大。

若混合燃气的实际空燃比值低于预设实际空燃比范围,则控制器可以控制第一调节部件和第三调节部件的开度不变化,控制第二调节部件的开度增大,以使混合燃气的实际空燃比值上升。还可以为控制器控制第一调节部件的开度不变化,控制第二调节部件的开度增大,控制第三调节部件的开度减少或者是关闭第三调节部件。

若混合燃气的实际空燃比值高于预设实际空燃比范围,则控制器可以控制第一调节部件和第二调节部件的开度不变化,控制第三调节部件的开度增大,以使混合燃气的实际空燃比值下降。还可以为控制器控制第一调节部件的开度不变化,控制第二调节部件的开度减少或者是关闭第二调节部件,控制第三调节部件的开度增大。

若混合燃气的实际空燃比值在预设实际空燃比范围之内,则控制器可以控制第一调节部件的开度、第二调节部件的开度和第三调节部件的开度保持不变。具体的控制器控制调节部件的方式可以根据实际混合燃气浓度进行选择。

在上述实施例的基础上,当所述动力装置处于第二运行状态时,则通过第一燃气传感器获取所述第一浓度燃气的浓度,通过第二燃气传感器获取所述第二浓度燃气的浓度;根据所述第一浓度燃气的浓度、所述第二浓度燃气的浓度和预设空燃比范围,控制所述输送单元的燃气注入量。

在具体的实施过程中,当动力装置处于第二运行状态时,即动力装置的工作状态为未启动状态时,控制器可以通过第一燃气传感器得到第一浓度燃气对应的浓度,还可以通过第二燃气传感器得到第二浓度燃气对应的浓度。其中,第一燃气传感器设置在第一输送单元的第一管道上,第二燃气传感器设置在第二输送单元的第二管道上。控制器得到第一浓度燃气的浓度与第二浓度燃气的浓度后,还可以根据第一浓度燃气和第二浓度燃气的流量,计算得到混合燃气的浓度,再将混合燃气的浓度与预设空燃比范围进行比较,再来控制燃气的注入量,由此使得动力装置可以稳定燃烧混合气体,也提高了低浓度燃气的利用率。

值得说明的是,控制器可以根据设置在调节部件内部的温度、压强以及调节部件的开度,得到对应的第一浓度燃气的流量以及第二浓度燃气的流量。其中,调节部件的温度可以通过设置在调节部件内部的温度传感器获得,调节部件的压强可以通过设置在调节部件内部的压力传感器获得。并且,控制器将混合燃气的浓度与预设空燃比范围进行比较,根据比较结果控制燃气的注入量,这一控制方法与上述根据实际空燃比值控制燃气的注入量方法一致,此处不再赘述。

在上述实施例的基础上,所述方法还包括:

获取所述动力装置的实际转速;将所述实际转速与预设转速进行比较,根据比较结果控制节气门的开度,以控制所述混合燃气进入所述动力装置的流量。

在具体的实施过程中,动力装置还可以通过设置在动力装置上的转速传感器获取动力装置的实际转速,并将实际转速与预设转速进行比较,可以根据比较结果控制节气门的开度,来控制混合燃气流量,以此来调节动力装置的转速,使动力装置可以稳定运行。

举例来说,若实际转速低于预设转速,则控制器可以控制节气门的开度增大,以使混合燃气的流量增加,从而使得动力装置可以燃烧更多的混合燃气,动力装置的转速也随之增加。若实际转速高于预设转速,则控制器可以控制节气门的开度减小,以使混合燃气的流量减小,从而使得动力装置燃烧较少的混合燃气,动力装置的转速也随之减小。若实际转速等于预设转速,则节气门的开度保持不变。

图5为本申请实施例提供的一种控制器的结构示意图,如图5所示,本申请还提供了一种控制器,包括:获取模块510,用于获取混合燃气的浓度,所述混合燃气包括:第一浓度燃气和第二浓度燃气,所述第一浓度燃气的浓度与所述第二浓度燃气的浓度不同;比较模块520,用于将所述混合燃气的浓度与预设浓度范围进行比较,根据比较结果控制输送单元的燃气注入量;其中,所述输送单元包括:第一输送单元和第二输送单元,所述第一输送单元用于输送所述第一浓度燃气至动力装置,所述第二输送单元用于输送所述第二浓度燃气至所述动力装置。

在上述实施例的基础上,所述获取模块510具体用于:当所述动力装置处于第一运行状态时,获取所述动力装置中的混合燃气的浓度对应的实际空燃比值。

所述比较模块520具体用于:将所述实际空燃比值与预设空燃比范围进行比较,根据比较结果控制输送单元的燃气注入量。

在上述实施例的基础上,所述获取模块510具体用于:用于通过氧传感器获取所述动力装置的排气氧浓度;根据所述排气氧浓度计算得到所述混合燃气的实际空燃比。

在上述实施例的基础上,所述输送单元还包括第三输送单元,所述第三输送单元用于输送空气至所述动力装置。

所述比较模块520具体用于:将所述实际空燃比值与所述预设空燃比范围进行比较;控制组件,用于若所述实际空燃比值不在所述预设空燃比范围之内,则控制第一输送单元的燃气注入量、第二输送单元的燃气注入量和第三输送单元的空气注入量。

在上述实施例的基础上,所述获取模块510具体用于:当所述动力装置处于第二运行状态时,则通过第一燃气传感器获取所述第一浓度燃气的浓度,通过第二燃气传感器获取所述第二浓度燃气的浓度;所述比较模块520具体用于:根据所述第一浓度燃气的浓度、所述第二浓度燃气的浓度和预设空燃比范围,控制所述输送单元的燃气注入量。

在上述实施例的基础上,所述控制器还包括:转速获取模块,用于获取获取所述动力装置的实际转速;转速比较模块,用于将所述实际转速与预设转速进行比较,根据比较结果控制节气门的开度,以控制所述混合燃气进入所述动力装置的流量。

本申请实施例提供的控制器用于执行上述方法,其具体的实施方式与方法的实施方式一致,此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置的具体工作过程,可以参考前述方法中的对应过程,在此不再过多赘述。

综上所述,本申请实施例提供了一种燃气控制装置、系统、方法及控制器,所述装置包括:控制器,以及分别与所述控制器连接的第一输送单元和第二输送单元;所述第一输送单元用于输送第一浓度燃气至动力装置;所述第二输送单元用于输送第二浓度燃气至所述动力装置;所述控制器用于控制所述第一输送单元的燃气注入量和所述第二输送单元的燃气注入量;其中,所述第一浓度燃气的浓度与所述第二浓度燃气的浓度不同。本申请实施例通过设置第一输送单元和第二输送单元以输送两种不同浓度的燃气,当低浓度燃气浓度过低时,使控制器可以通过控制输送单元以调节混合燃气的浓度,使得动力装置可以稳定燃烧。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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