内燃机4的气缸供燃料燃烧。
[0035]ORC装置主要包括蒸发器11、膨胀机12、冷凝器13、工质栗15、储液罐14和冷却回路16，储液罐14中的液态有机工质被工质栗15加压输送到蒸发器11中，被内燃机4排出的高温尾气5加热转变为高温高压的气态工质，进入膨胀机12中膨胀做功并对外输出机械能，做功后由膨胀机12排出的乏气进入冷凝器13中被冷却系统冷凝成液态工质进入储液罐14储存，完成一个动力循环。
[0036]电力驱动装置包括发电机10、储电设备9、电动机7以及电动机调速器8，ORC系统的膨胀机12输出的机械能经驱动调控装置6调控带动发电机10运行输出电能并存储在储电设备9中，并按照控制器的指令由驱动调控装置6控制驱动方式，为空气压缩机2提供动力。
[0037]驱动调控装置6主要包括离合器和变速器。ORC装置的膨胀机12按照控制器的指令由驱动调控装置6驱动空气压缩机2或发电机10运行。另外，电动机7也按照控制器的指令驱动空气压缩机2运行。
[0038]本发明中，ORC系统的冷凝器13可采用水冷冷却或者空气冷却，但本发明不限于此，也可以采用本领域其它已知的冷却方式。
[0039]实施例2:
[0040]如图2所示，本发明的ORC系统也可以采用回热型，在回热型ORC系统中，回热器17主要是用于蒸发器11进口高压液态工质与膨胀机12排出的过热乏气之间的热量交换。一方面，可以减小进入蒸发器11有机工质的过冷度，降低蒸发器11的负荷，另一方面，可以减小膨胀机12排出的乏气的过热度，降低冷凝器13的负荷，与简单型ORC系统相比，回热型ORC系统可以提高ORC系统的热效率。
[0041 ] 本实施例的其余结构与实施例1相同。
[0042]实施例3:
[0043]如图3和4所示，增压器装置的空气压缩机2可以采用两台，分别由ORC系统的膨胀机12和电动机10驱动运行，这两台空气压缩机2可以采用并联形式，也可以采用串联形式，增压器装置的两台空气压缩机2若采用串联形式，可以提高空气的压缩比，使进入气缸中的空气密度更大，进气量更多，从而燃烧更多的燃料，优化了内燃机4的输出性能，若采用并联形式，两台可以有独立的进气过滤器和管道，可以减少进气时的阻力损失，提高了空气压缩机2的进气效率，但本发明不限于此只有两台空气压缩机2，也可以是若干台串联或者并联。
[0044]如图5所示，增压器装置的两台空气压缩机2的串联或者并联形式，可以采用阀门的方式进行切换，当第一阀门18和第三阀门20关闭，第二阀门19开启时，两台空气压缩机2就是以串联的形式为内燃机提供较高压缩比的空气；当第一阀门18和第三阀门20开启第二阀门19关闭时，两台空气压缩机2采用并联形式为内燃机供气，这样就可以根据内燃机的运行工况为其不同压缩比的空气，提高了燃料燃烧的效率和经济性。
[0045]本实施例其余结构与实施例1相同。
【主权项】
1.一种有机朗肯循环和电力双驱动的内燃机增压系统，用以对空气加压并输送到内燃机(4)中，其特征在于，该系统包括: 增压器装置:与内燃机(4)气缸的进气门连接，为内燃机(4)提供高压空气； 有机朗肯循环装置:与内燃机(4)气缸的出气门连接，接收内燃机(4)高温尾气(5)的热能作为热源，并将其转化为机械能输出； 电力驱动装置:接收有机朗肯循环装置输出的机械能并将其转化为电能来驱动增压器装置； 驱动调控装置￠):分别与增压器装置、有机朗肯循环装置和电力驱动装置连接，用以调控有机朗肯循环装置和电力驱动装置对增压器装置的驱动方式； 控制器:分别与增压器装置、有机朗肯循环装置、电力驱动装置和驱动调控装置(6)连接，用以调节整个系统的运行。2.根据权利要求1所述的一种有机朗肯循环和电力双驱动的内燃机增压系统，其特征在于，所述的增压器装置包括空气过滤器(I)、空气压缩机(2)和冷却器(3)，所述的空气过滤器(I)、空气压缩机(2)、冷却器(3)和内燃机⑷气缸的进气门依次连接，所述的空气压缩机(2)通过驱动调控装置(6)分别与有机朗肯循环装置和电力驱动装置连接，所述的空气压缩机(2)与控制器连接。3.根据权利要求1所述的一种有机朗肯循环和电力双驱动的内燃机增压系统，其特征在于，所述的有机朗肯循环装置包括储液罐(14)、工质栗(15)、蒸发器(11)、膨胀机(12)、冷凝器(13)和冷却回路(16)，所述的储液罐(14)、工质栗(15)、蒸发器(11)、膨胀机(12)和冷凝器(13)通过不锈钢管道依次连接形成工质循环回路，所述的工质循环回路内充注ORC有机工质，所述的膨胀机(12)的输出端与驱动调控装置(6)连接，所述的冷凝器(13)和冷却回路(16)连接，所述的蒸发器(11)与内燃机(4)气缸的出气门连接，所述的工质栗(15)和膨胀机(12)分别与控制器连接。4.根据权利要求1所述的一种有机朗肯循环和电力双驱动的内燃机增压系统，其特征在于，所述的电力驱动装置包括发电机(10)、储电设备(9)、电动机(7)和电动机调速器(8)组成，所述的驱动调控装置￠)、发电机(10)、储电设备(9)、电动机(7)和空气压缩机(2)依次连接，所述的电动机调速器(8)和发电机(10)分别与控制器连接。5.根据权利要求1所述的一种有机朗肯循环和电力双驱动的内燃机增压系统，其特征在于，所述的驱动调控装置￠)的驱动方式包括有机朗肯循环装置单独驱动、电力驱动装置单独驱动以及有机朗肯循环装置和电力驱动装置混合驱动。6.根据权利要求1所述的一种有机朗肯循环和电力双驱动的内燃机增压系统，其特征在于，所述的有机朗肯循环装置为回热型有机朗肯循环装置，所述的回热型有机朗肯循环装置内部设有回热器(17)。7.根据权利要求2所述的一种有机朗肯循环和电力双驱动的内燃机增压系统，其特征在于，所述的空气压缩机(2)的数量为一台或多台，多台空气压缩机(2)通过并联或串联的方式运行。
【专利摘要】本发明涉及一种有机朗肯循环和电力双驱动的内燃机增压系统，用以对空气加压并输送到内燃机中，该系统包括：增压器装置：与内燃机气缸的进气门连接，为内燃机提供高压空气；有机朗肯循环装置：与内燃机气缸的出气门连接，接收内燃机高温尾气的热能作为热源，并将其转化为机械能输出；电力驱动装置：接收有机朗肯循环装置输出的机械能并将其转化为电能来驱动增压器装置；驱动调控装置：用以调控有机朗肯循环装置和电力驱动装置对增压器装置的驱动方式；控制器：用以调节整个系统的运行。与现有技术相比，本发明具有节能高效、提高利用率、结构简单，方式可调等优点。
【IPC分类】F02B39/04, F01K23/10, F02G1/043, F02B39/10, F02B33/00
【公开号】CN105065110
【申请号】CN201510430191
【发明人】谢飞博, 朱彤, 高乃平
【申请人】同济大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月21日