专利名称：电动汽车取暖装置及燃油加热器回收利用燃油蒸汽的方法
技术领域：
本发明属于电动汽车冬季采暖技术领域，公开了一种电动汽车取暖装置及所用燃 油加热器回收利用燃油蒸汽的方法。
背景技术：
电动汽车是以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，较传统汽车环保，其前景被 广泛看好。纯电动汽车冬季取暖、除霜、除雾一般是通过电动空调正温度系数(PTC)热敏电 阻加热的方法，但严寒地区的除霜、除雾要求空调PTC做到功率很大，这样在车载动力电池 总能量一定的情况下，严重影响整车动力性，且现有技术中电池存在能量比较小的问题，整 车电池布置受空间、载重量等限制，故在满足动力性的前提下很难达到冬季取暖、除霜、除 雾的目的。
发明内容
本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种在满足整车动力性 的前提下又满足整车舒适性，具有取暖、除霜、除雾功能的电动汽车取暖装置。本发明实施例的另一个目的提供电动汽车用燃油加热器回收利用燃油蒸汽的方法。为了实现上述目的本发明实施例采取的技术方案是一种电动汽车取暖装置，所 述电动汽车内设有用于辅助空调加热的燃油加热器，所述空调包括空调加热器芯和空调鼓 风机，所述燃油加热器连接油箱，所述燃油加热器内部设有热交换器，所述热交换器通过内 部水套连接自带水泵，所述水泵通过水泵进水管连接膨胀水箱，所述热交换器还通过水套 连接热交换器出水管一端，所述热交换器出水管另一端连接空调进水口，空调出水口通过 空调出水管连接所述膨胀水箱。所述燃油加热器通过供油管连接油箱，所述油箱上设有重力阀，所述重力阀通过 排气管连接碳罐，所述碳罐通过燃油蒸汽管连接微型真空泵，所述微型真空泵通过真空泵 出口燃油蒸汽管连接燃油蒸汽管进气口，所述燃油蒸汽管进气口设在燃油加热器的进气管 上。所述燃油加热器内设有加热器内部燃油蒸汽管，所述加热器内部燃油蒸汽管一端 连接燃油蒸汽管进气口，另一端伸入燃油加热器的燃烧室内。所述微型真空泵包括隔膜，所 述隔膜的材料为耐油的氟硅橡胶材料。所述控制器控制加热器本体工作，还控制微型真空泵的开启和关闭。本发明实施例还提供一种电动汽车取暖装置用燃油蒸汽回收利用方法，包括以下 步骤(1)电动汽车内燃油加热器用的油箱产生的燃油蒸汽经油箱上的重力阀和排气管进入碳罐被吸附储存；(2)储存的燃油蒸汽在真空泵工作脱附时，再从碳罐通过燃油蒸汽管被引入微型真空泵泵腔；(3)燃油蒸汽经微型真空泵脱附后，从燃油加热器的进气管上设的燃油蒸汽进气 口进入燃油加热器的燃烧室被燃烧。本发明实施例提供电动汽车用燃油蒸汽回收利用方法，还包括以下步骤当燃油加热器工作时，通过燃油加热器的控制器控制微型真空泵开启； 当微型真空泵开启将碳罐燃油蒸汽脱附完毕后，燃油加热器的控制器控制微型真
空泵关闭。本发明实施例的有益效果是本发明在电动汽车上增加燃油加热器及其附属设 备，在保证电动汽车动力性能的同时，还可以满足取暖、除霜、除雾的舒适性要求，本发明尤 其适合在严寒地区使用，使用本发明的电动汽车，产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问题。
图1是本发明实施例电动汽车内燃油加热器及室内电动空调布置示意图；图2是本发明实施例燃油加热器和微型真空泵集成及供油系管路接入示意图；图3是本发明实施例燃油加热器及供油系附件布置示意图；图4是本发明实施例燃油加热器内部结构及燃油管路引入走向示意图；图5是本发明实施例微型真空泵结构原理图。1.燃油加热器，2.燃油蒸汽进气口，3.进油口，4.微型真空泵，5.燃油蒸汽管， 6.供油管，7.电磁泵，8.碳罐通气管，9.油箱，10.重力阀，11.排气管，12.碳罐，13真空 泵出口燃油蒸汽管，14加热器内部燃油蒸汽管，15燃烧室，16喷油管，17排气口，18助燃风 扇；21.电机22.连杆式机械装置23.隔膜24.泵腔25.泵排气口 26.排气口隔膜 27.泵抽气口 28.抽气口隔膜；31.空调出水管，32.膨胀水箱，33.水泵，34.水泵进水管，35.热交换器出水管， 36.空调进水口，37.空调加热器芯，38.空调鼓风机，39空调出水口。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。参见图1，一种电动汽车取暖装置，电动汽车内设有用于辅助空调加热的燃油加热 器1，空调包括空调加热器芯37和空调鼓风机38，燃油加热器1连接油箱，燃油加热器1内 部设有热交换器，所述热交换器通过内部水套连接水泵33，水泵33通过水泵进水管34连接 膨胀水箱32，所述热交换器同时通过内部水套连接热交换器出水管35 —端，热交换器出水 管35另一端连接空调进水口 36，空调出水口 39通过空调出水管31连接膨胀水箱32。燃油加热器1通过燃烧汽油产生热量传给内部的热交换器，同时配以小膨胀水箱 32，在自带水泵33的作用下，将膨胀水箱32抽过来的冷却液通过水泵进水管34流经内部 水套到达热交换器后被加热，再通过加热器出水管35连接空调进水口 36，流过空调加热器 芯37，同时冷空气通过空调进风口在空调鼓风机38的作用下带走蒸发器的热量变成热风 吹入室内，高温冷却液被吸收热量后变成低温冷却液经空调出水口 39通过空调出水管31又引入膨胀水箱32，从而保证冷却系统循环。这样在电动车启动前的驻车阶段就可以除霜 除雾，启动后行车中取暖。采用本发明的电动汽车取暖装置，在严寒的地区使用，通过燃油加热器和电动空 调配合使用，进行取暖、除霜、除雾，电动空调无需使用PTC加热，从而节省了电池的能量， 保证的整车的动力性能。参见图2和图3，燃油加热器1通过供油管6连接油箱9，油箱9上设有重力阀10， 重力阀10通过排气管11连接碳罐12，碳罐12通过燃油蒸汽管5连接微型真空泵4，微型 真空泵4通过真空泵出口燃油蒸汽管13连接燃油蒸汽管进气口 2，燃油蒸汽管进气口 2设 在燃油加热器1的进气管末端上，进气管是用来给燃烧室内供空气。 供油管6连接电磁泵7，碳罐12上连接碳罐通气管8，当油箱燃油减少时，新鲜空 气通过碳罐通气管8流经排气管11向油箱内部补充空气，均衡油箱内外气压保证正常供 油。参见图4，燃油加热器内设有加热器内部燃油蒸汽管14，加热器内部燃油蒸汽管 14 一端连接燃油蒸汽进气口 2，另一端伸入燃油加热器的燃烧室15内。燃烧室15上设有排气口 17，燃油蒸汽经微型真空泵4脱附后，通过燃油加热器改 制后的燃油蒸汽进气口 2被引入燃烧室15的过程中，为避免蒸汽和空气的混合体在没有被 吸入燃烧室15前因助燃风扇18的电机产生的点火花而被点燃引起爆炸，故需在燃油加热 器内增加内部燃油蒸汽管14，将其和喷油管16引入雾化后的汽油在火花塞/火焰探测器激 活后一起燃烧。微型真空泵产生真空的基本原理如图5所示电机21的偏心式圆周运动，通过连 杆式机械装置22使泵内部的隔膜23做往复式运动，从而对固定容积的泵腔24内的空气进 行压缩、拉伸形成真空(负压)，在泵抽气口 27处与外界大气压产生压力差，在压力差的作 用下，将气体通过抽气口隔膜28压(吸)入泵腔24，再通过排气口隔膜26从泵排气口 25 排出。隔膜材料使用耐油的氟硅橡胶。本发明的微型真空泵也可以采用市售的微型真空泵，如成都为诚电子机械中心生 产的型号为VM8001、VM7002等系列微型真空泵，需要将市售的微型真空泵隔膜换成氟硅橡 胶材质，使其接口改成和整车燃油蒸汽管路快接头能对接的结构。作为一种优选，燃油加热器中设有控制器，通过孔控制器能够控制微型真空泵的 开启和关闭。一种电动汽车取暖装置用燃油蒸汽回收利用方法，包括以下步骤(1)电动汽车内燃油加热器用的油箱产生的燃油蒸汽经油箱上的重力阀和排气管 进入碳罐被吸附储存；(2)储存的燃油蒸汽在微型真空泵工作脱附时，再从碳罐通过燃油蒸汽管被引入 微型真空泵泵腔；(3)燃油蒸汽经微型真空泵脱附后，从燃油加热器的燃油蒸汽进气口进入燃烧室 被燃烧。其中，当燃油加热器工作时，通过燃油加热器的控制器控制微型真空泵开启；当微型真空泵开启将碳罐燃油蒸汽脱附完毕后，燃油加热器的控制器控制微型真 空泵关闭，控制器还用来控制加热器本体工作。
本发明是将传统车供油系油箱的重力阀、碳罐保留，对选定的碳罐进行碳罐活性 炭阻力试验，从而测出碳罐在脱附负载情况下的真空度和脱附流量的关系曲线，根据这些 实验的测量参数，新开发一种耐油蒸气、同时产生负压及流量均满足对碳罐脱附要求的微 型微型真空泵；修改燃油加热器控制器的部分程序实现燃油加热器工作时对微型真空泵的 启停控制，从而取代了传统汽油车电磁阀的开启闭合功能；再在燃油加热器进气管路上增 加燃油蒸汽接口，不动本体也无需开模具，从该接口弓I 一段管路到燃油雾化室，这样将燃油 蒸汽通过管路从油箱重力阀引入碳罐，再从碳罐引入微型真空泵而到燃油加热器，燃油加 热器工作时控制微型真空泵定时开启，实现燃油蒸汽和燃油加热器雾化后的燃油蒸汽被引 入燃烧室一起燃烧。市场上现有的燃油加热器产品安装在传统汽油车上时，工作时只从原车油箱取油 即可，并不影响 传统汽油车油箱呼吸的燃油蒸汽脱附回收利用的过程，燃油蒸汽是从油箱 重力阀吸附到碳罐储存后，再被ECU控制电磁阀开启在发动机进气管内部产生的负压作用 下脱附回收利用的。但当现有的燃油加热器用在电动汽车上时，当使用汽油燃料时，因无发 动机可提供负压；燃油加热器本体进气口处的负压工作状态下不到lOOPa，也远无法达到 碳罐燃油蒸汽脱附SOOOOPa左右负压要求，采用本发明的装置和方法，很好的解决了燃油 箱自身呼吸导致燃油蒸发排放及回收利用问题。以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式
的一种，本领域的技术人 员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
权利要求
一种电动汽车取暖装置，其特征在于所述电动汽车内设有用于辅助空调加热的燃油加热器，所述空调包括空调加热器芯和空调鼓风机，所述燃油加热器连接油箱，所述燃油加热器内部设有热交换器，所述热交换器通过内部水套连接自带水泵，所述水泵通过水泵进水管连接膨胀水箱，所述热交换器还通过水套连接热交换器出水管一端，所述热交换器出水管另一端连接空调进水口，空调出水口通过空调出水管连接所述膨胀水箱。
2.根据权利要求1所述的电动汽车取暖装置，其特征在于所述燃油加热器通过供油 管连接油箱，所述油箱上设有重力阀，所述重力阀通过排气管连接碳罐，所述碳罐通过燃油 蒸汽管连接微型真空泵，所述微型真空泵通过真空泵出口燃油蒸汽管连接燃油蒸汽管进气 口，所述燃油蒸汽管进气口设在燃油加热器的进气管上。
3.根据权利要求2所述的电动汽车取暖装置，其特征在于所述燃油加热器内设有加 热器内部燃油蒸汽管，所述加热器内部燃油蒸汽管一端连接燃油蒸汽管进气口，另一端伸 入燃油加热器的燃烧室内。
4.根据权利要求3所述的电动汽车取暖装置，其特征在于所述微型真空泵包括隔膜， 所述隔膜的材料为耐油的氟硅橡胶材料。
5.根据权利要求4所述的电动汽车取暖装置，其特征在于所述燃油加热器中设有控 制器，所述控制器控制加热器本体工作，还控制微型真空泵的开启和关闭。
6.一种权利要求1所述的电动汽车取暖装置用燃油加热器回收利用燃油蒸汽的方法， 其特征在于，包括以下步骤(1)电动汽车内燃油加热器用的油箱产生的燃油蒸汽经油箱上的重力阀和排气管进入 碳罐被吸附储存；(2)储存的燃油蒸汽在真空泵工作脱附时，再从碳罐通过燃油蒸汽管被引入微型真空 泵泵腔；(3)燃油蒸汽经微型真空泵脱附后，从燃油加热器的进气管上设的燃油蒸汽进气口进 入燃油加热器的燃烧室被燃烧。
7.根据权利要求6所述的电动汽车用燃油加热器回收利用燃油蒸汽的方法，其特征在 于，还包括以下步骤当燃油加热器工作时，通过燃油加热器的控制器控制微型真空泵开启；当微型真空泵开启将碳罐燃油蒸汽脱附完毕后，燃油加热器的控制器控制微型真空泵 关闭。
全文摘要
本发明公开一种电动汽车取暖装置，电动汽车内设有辅助空调加热的燃油加热器，燃油加热器连接油箱，燃油加热器内部的热交换器通过水套连接水泵，水泵通过水泵进水管连接膨胀水箱，热交换器通过水套连接热交换器出水管，热交换器出水管连接空调进水口，空调出水口通过空调出水管连接所述膨胀水箱。本发明回收利用油箱燃油蒸汽方法燃油蒸汽从重力阀引入碳罐，再引入微型真空泵而到燃油加热器，燃油加热器工作时控制微型真空泵开启，实现燃油蒸汽和燃油加热器雾化后的汽油被引入燃烧室一起燃烧。本发明在保证电动汽车动力性能的同时，还可取暖、除霜、除雾，本发明加热器油箱产生的燃油蒸汽能有效回收利用，燃油蒸汽排放污染能得到严格的控制。
文档编号F04B45/04GK101837719SQ20101018655
公开日2010年9月22日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者李金鹏, 杨林, 郭永耀 申请人:奇瑞汽车股份有限公司