太阳能加热的罐的制作方法

1.本发明涉及车辆。更具体地，本公开涉及包括如在权利要求1的前序部分中限定的那样的罐的车辆。


背景技术：

2.作为降低包括内燃机的车辆对环境影响的一种方式，车辆通常包括蒸发排放控制(evap，evaporative emission control)系统。evap密封车辆的燃油系统，以防止燃油箱和燃油系统中的燃料蒸气逸出到大气中。evap包括吸收燃料蒸气的罐，并且已知如果罐的温度升高，罐的容量就会增加。需要不断改进evap系统并降低车辆对环境的影响。


技术实现要素：

3.本发明的目的是减轻、缓解或消除现有技术中的上述缺陷和缺点中的一个或多个，并至少解决上述问题。
4.根据第一方面，提供了一种车辆，其包括内燃机、连接到内燃机的燃料箱、连接到燃料箱并且被配置成存储来自燃料箱的燃料蒸气的燃料蒸气罐、以及燃料蒸气罐加热系统，其中，燃料蒸气罐加热系统包括第一热交换器和第二热交换器，第二热交换器流体串联到第一热交换器，其中，第一热交换器被配置成获取来自车辆的周围环境的热量，诸如来自太阳的热量，并且第二热交换器被配置成将通过第一热交换器获取的热量传递到燃料蒸气罐，以加热燃料蒸气罐。
5.周围环境是指车辆被包围的情况和条件，例如，车辆周围的环境空气的条件，诸如温度或落到车辆上而因此至少加热车辆的太阳辐射落在上面的部分的太阳辐射的量。太阳可通过太阳辐射进入车辆本身直接加热或通过加热车辆周围的环境空气来间接加热。
6.通过根据上述的燃料蒸气罐加热系统，可降低evap的能量消耗。此外，当在车辆处的外部温度很高时，从燃料箱产生的燃料量蒸气增加，因此这与可通过燃料蒸气罐加热系统获取并传递到燃料罐的热量一致，即，当出现的燃料蒸气增加时，燃料蒸气罐加热系统的容量增加。
7.获取热量意指燃料蒸气加热系统从在车辆的周围环境的热量和/或已被周围环境加热的车辆的部分中的能量获取能量。获取的能量加热在燃料蒸气加热系统中的制冷剂流体。
8.根据一些实施方式，第一热交换器至少定位在车辆的外表面处，诸如车辆的车顶、后备箱或侧部的车身面板。
9.这样做的优点是，燃料蒸气罐加热系统减少了在车辆的车身面板中的热量。这又将改善车辆的气候舒适性，并且可降低车辆的hvac系统用来降低车辆中的温度的能量消耗。
10.另一优点是，第一热交换器定位在车辆的发生和产生大量热量的位置处。
11.根据一些实施方式，第一热交换器包括管子，其定位在车辆的车身面板处或中。通
过使管子置于车身面板中或处，车身面板保护第一热交换器，并且其定位在可获取大量热量的位置处。
12.根据一些实施方式，第二热交换器定位在燃料蒸气罐处。通过使第二热交换器定位在燃料蒸气罐处，提高了热传递到燃料蒸气罐的效率，并且减少了热损失。
13.根据一些实施方式，第二热交换器包括定位在燃料蒸气罐处的管子。
14.根据一些实施方式，第二热交换器的管子绕在燃料蒸气罐上。通过使燃料蒸气罐的管子绕住燃料罐，实现了在管子和燃料蒸气罐之间的容易的连接，并且提高了向燃料蒸气罐的热传递效率。
15.根据一些实施方式，燃料蒸气加热系统流体串联到燃料箱和内燃机，并且流体地定位在燃料箱和内燃机之间。
16.通过使用从燃料箱到内燃机的燃料流，不需要使用额外的能量或构件来调节在第一热交换器和第二热交换器之间的热传递。
17.根据一些实施方式，第一热交换器的入口流体地连接到燃料箱，第一热交换器的出口流体地连接到第二热交换器的入口，并且第二热交换器的出口流体地连接到内燃机，并且燃料被配置成在第一热交换器和第二热交换器中流动，并且第一热交换器和第二热交换器被配置成将燃料用作传热流体。
18.通过使用在其路径上从燃料箱到内燃机的燃料流作为第一热交换器和第二热交换器的传热流体，不需要使用额外的能量或构件来调节在第一热交换器和第二热交换器之间的热传递。
19.根据一些实施方式，第二热交换器的出口流体地连接到燃料箱。
20.根据一些实施方式，车辆包括排出阀，其连接到第二热交换器的出口、内燃机和燃料箱，并且被配置成调节从第二热交换器到内燃机和燃料箱的燃料的流动。排出阀可以与从燃料箱传递到内燃机的实际燃料流无关的方式调节在燃料蒸气加热系统中的第一热交换器和第二热交换器中的流。
21.根据一些实施方式，车辆包括进入阀，其连接到燃料箱、燃料蒸气罐加热系统和内燃机，并且被配置成调节从燃料箱到燃料蒸气罐加热系统和内燃机的燃料的流动。
22.进入阀的优点是，以与在燃料蒸气加热系统中的第一热交换器和第二热交换器中的实际燃料流无关的方式调节从燃料箱至内燃机的燃料的流动。
23.根据一些实施方式，进入阀被配置成至少基于车辆的周围环境的温度和/或燃料蒸气罐的温度调节在燃料蒸气罐加热系统和内燃机之间的燃料的流动。
24.通过基于周围环境的温度调节至燃料蒸气加热系统的燃料的流动，当环境温度足够高到以致于需要系统时，可激活调节，并且系统降低了总能量消耗。
25.此外，通过基于燃料的温度调节至燃料蒸气罐加热系统的燃料的流动，当需要传递到罐的形成的燃料蒸气增加时，可激活调节。
26.根据一些实施方式，车辆包括燃料泵，其连接到燃料箱、内燃机和燃料蒸气罐加热系统，并且被配置成将燃料从燃料箱泵送到内燃机和/或燃料蒸气罐加热系统。
27.根据一些实施方式，车辆包括止回阀，其连接到燃料箱和燃料蒸气罐加热系统，并且被配置成调节从燃料蒸气罐加热系统至燃料箱的燃料的流动，以排出燃料蒸气罐加热系统的燃料。
28.根据一些实施方式，第一热交换器包括至少第一部分和第二部分，第一部分定位在车辆的第一车身面板处，并且第二部分定位在车辆的第二车身面板处。
29.通过使第一热交换器处在车身面板的若干部分处，可增加从周围环境获取的热量。
30.根据一些实施方式，车辆包括传感器，其被配置成感测太阳相对于车辆的位置。燃料蒸气罐加热系统被配置成至少基于太阳的位置调节到第一热交换器的第一部分和/或第二部分的燃料的流动。
31.通过使第一热交换器处在车身面板的若干部分处，可基于太阳的位置优化从周围环境获取的热量，以获取来自周围环境的热量。
32.通过下文给出的详细描述，本发明将变得显而易见。详细描述和具体示例仅通过说明的方式公开了本发明的优选的实施方式。本领域技术人员从详细描述中的指导理解可在本发明的范围内进行改变和修改。
33.因此，应当理解，这里公开的发明不限于所描述的装置的特定组成部分或所描述的方法的步骤，因为这种装置和方法可以变化。还应理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，而不是限制性的。应当注意，如在说明书和所附权利要求中使用的，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个元件，除非上下文另有明确规定。因此，例如，提及“一单元”或“该单元”可包括若干装置等。此外，词语“包括”、“含有
””
、“包含”和类似的措辞不排除其他元件或步骤。
附图说明
34.结合附图，参考本发明的示例性实施方式和方面的以下说明性和非限制性的详细描述，将更充分地理解本发明的上述目的以及附加目的、特征和优点。
35.图1示意性地示出了根据本公开的一方面的车辆的侧视图。
36.图2示意性地示出了根据本公开的一方面的车辆的俯视图。
37.图3示意性地示出了根据本公开的一方面的内燃机、燃料箱、罐以及燃料蒸气加热系统的视图。
38.图4示意性地示出了根据本公开的一方面的内燃机、燃料箱、罐以及燃料蒸气加热系统的视图。
具体实施方式
39.现在将参照附图描述本发明，其中示出了本发明的优选的示例性实施方式和方面。然而，本发明可以其他形式来实施，并且不应被解释为限于这里公开的实施方式。提供所公开的实施方式，以将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
40.周围环境是指车辆被包围的情况和条件，例如，车辆周围的环境空气的条件，诸如温度或落到车辆上而因此至少加热车辆的太阳辐射落在上面的部分的太阳辐射的量。太阳可通过太阳辐射进入车辆本身来直接加热或通过加热车辆周围的环境空气来间接加热。
41.图1和图2公开了车辆1。该公开示出了车辆1，其包括内燃机2、燃料箱3、燃料蒸气罐4以及燃料蒸气罐加热系统5。
42.燃料箱3连接到内燃机2。燃料箱3被配置成存储燃料，并且将燃料供应给内燃机2。
43.燃料蒸气罐4连接到燃料箱3。燃料蒸气罐4被配置成存储来自燃料箱3的燃料蒸气。
44.内燃机2、燃料箱3和燃料蒸气罐4等在现有技术中是已知的，因此本文将不对其进行更详细的描述。
45.燃料蒸气罐加热系统5包括第一热交换器51和第二热交换器52。第二热交换器52流体串联到第一热交换器51。
46.第一热交换器51被配置成获取来自车辆1的周围环境的热量。根据一方面，第一热交换器51被配置成获取来自车辆1周围的空气的热量。根据一方面，第一热交换器51被配置成获取来自照射在车辆1上的太阳的热量。
47.获取热量意指燃料蒸气加热系统从在车辆的周围环境的热量和/或在车辆的已经被周围环境加热的部分中的能量中获取能量。获取的能量加热在燃料蒸气加热系统中的制冷剂流体。
48.第二热交换器52被配置成将通过第一热交换器51获取的热量传递到燃料蒸气罐4，以加热燃料蒸气罐4。
49.根据一方面，燃料蒸气罐加热系统5流体串联到流体箱100，如图4中所公开的那样。流体箱100包括制冷剂流体，其被配置成在燃料蒸气罐加热系统5中流动。
50.根据一方面，流体箱100连接到泵。泵被配置成泵送来自流体箱100的流体，并且将流体泵送到燃料蒸气罐加热系统5中。因此，泵被配置成泵送流体，以使之在第一热交换器51和第二热交换器52中流动，以将热量从车辆1的周围环境传递到燃料蒸气罐4。
51.根据一方面，燃料蒸气加热系统5流体串联到燃料箱3和内燃机2，并且流体地定位在燃料箱3和内燃机2之间。
52.根据一方面，流体箱100是车辆1的燃料箱3。
53.根据一方面，第一热交换器51至少定位在车辆1的外表面10处，如在图1和图2中公开的那样。根据一方面，车辆1的外表面是车辆1的车身面板70。根据一方面，车身面板70是车辆1的车顶11。根据一方面，车身面板70是车辆1的后备箱12。根据一方面，车身面板70是车辆1的侧部13。
54.根据一方面，第一热交换器51包括管子或管道/管路60，其定位在车辆1的车身面板70处或中。在第一热交换器51中的流体在管子60中流动。
55.根据一方面，第二热交换器52定位在燃料蒸气罐4处。
56.根据一方面，第二热交换器52包括管子或管道/管路61，其定位在燃料蒸气罐4处，如在图3中公开的那样。在第二热交换器52中的流体在管子61中流动。
57.根据一方面，第二热交换器52的管子61绕在燃料蒸气罐4上，如在图2中公开的那样。
58.根据一方面，第一热交换器51包括入口53和出口54。流体经由入口53进入到第一热交换器中，并且经由出口54离开。根据一方面，第二热交换器52包括入口55和出口56。流体经由入口55进入到第二热交换器中，并且经由出口56离开。
59.第一热交换器51的出口54流体地连接到第二热交换器52的入口55。燃料蒸气罐加热系统5的流体被配置成在第一热交换器51和第二热交换器52中流动。流体经由入口53流到第一热交换器51中，通过第一热交换器51并且然后经由出口54离开第一热交换器51。因
此，流体用作第一热交换器51的制冷剂。当第一热交换器51将热量从其周围环境、诸如太阳传递到流体时，流体被加热。离开第一热交换器51的出口54的被加热的流体然后在管子或管道中流向第二热交换器52，并且经由其入口54流入第二热交换器52。流体在第二热交换器52中流动，在流体中的热量通过第二热交换器52传递到罐4。流体被冷却，罐4被加热。随着罐4被加热，它可从燃料箱3接收更多的燃料蒸气。
60.根据一方面，第一热交换器51和第二热交换器52被配置成将流体箱100中的流体用作燃料蒸气罐加热系统5的传热流体，即，制冷剂。第一热交换器51的入口53流体地连接到流体箱100。在流体箱100中的流体被用作燃料蒸气罐加热系统5的流体。根据该方面，流体箱100中的流体被配置成在第一热交换器51和第二热交换器52中流动。流体从流体箱100经由入口53流入第一热交换器51，通过第一热交换器51，并且然后经由出口54离开第一热交换器51。当第一热交换器51将来自其周围环境、诸如太阳的热量传递给流体时，流体被加热。离开第一热交换器51的出口54的被加热的流体然后在管子或管道中流向第二热交换器52，并且经由其入口54流入第二热交换器52。流体在第二热交换器52中流动，并且来自流体的热量通过第二热交换器52传递到罐4。流体被冷却，并且罐4被加热。随着罐4被加热，它可从燃料箱3接收更多的燃料蒸气。离开第二热交换器52的流体回到流体箱100，并且可在系统中再循环。
61.根据一方面，第一热交换器51和第二热交换器52被配置成将燃料箱3中的燃料用作燃料蒸气罐加热系统5的传热流体，即，制冷剂。第一热交换器51的入口53流体地连接到燃料箱3。燃料将用作燃料蒸气罐加热系统5的流体。根据该方面，在燃料箱3中的燃料被配置成在第一热交换器51和第二热交换器52中流动。燃料从燃料箱3经由入口53流入第一热交换器51，通过第一热交换器51，并且然后经由出口54离开第一热交换器51。当第一热交换器51将来自其周围环境、诸如太阳的热传递给燃料时，燃料被加热。随后，离开第一热交换器51的出口54的被加热的燃料在管子或管道中流向第二热交换器52，并且经由其入口54流入第二热交换器52。燃料在第二热交换器52中流动，并且来自燃料的热量通过第二热交换器52传递到罐4。燃料被冷却，并且罐4被加热。随着罐4被加热，它可接收来自燃料箱3的更多的燃料蒸气。
62.根据一方面，第二热交换器52的出口56流体地连接到燃料箱3。因此，离开第二热交换器52的燃料可流回到燃料箱3中，如在图3中所公开的那样。
63.根据一方面，第二热交换器52的出口56流体地连接到内燃机2。因此，离开第二热交换器52的燃料可流入内燃机2，如在图3中所公开的那样。
64.根据一方面，第二热交换器52的出口56流体地连接到内燃机2和燃料箱3。因此，离开第二热交换器52的燃料可流入内燃机2、燃料箱3，或部分地流入内燃机2并且部分地流入燃料箱3，如在图3中所公开的那样。
65.根据一方面，车辆1包括排出阀80，其连接到第二热交换器52的出口56、内燃机2和燃料箱3，并且被配置成调节从第二热交换器52到内燃机2和燃料箱3的燃料流的分配，如在图3中所公开的那样。阀80定位在内燃机2、燃料箱3和燃料蒸气罐加热系统5之间。通过将排出阀80配置成调节离开第二热交换器52的燃料流，从而也调节离开燃料蒸气罐加热系统5的燃料流，比起应供应到内燃机2的流体的量，罐4可用在燃料蒸气罐加热系统5中的更大的流体流来加热。
66.根据一方面，车辆1包括进入阀90，其连接到燃料箱3、燃料蒸气罐加热系统5和内燃机2，如在图3中公开的那样。进入阀90被配置成调节从燃料箱3到燃料蒸气罐加热系统5和内燃机2的燃料流。进入阀90调节直接供应到内燃机2的燃料量和供应到燃料蒸气罐加热系统5的燃料量。由此，供应给内燃机2的燃料量不取决于在燃料蒸气罐加热系统5中所需的流量。供应给内燃机2的燃料流可大于在燃料蒸气罐加热系统5中期望的燃料流。
67.根据一方面，进入阀90被配置成至少基于车辆1的周围环境的温度调节在燃料蒸气罐加热系统5和内燃机2之间的燃料的流动。根据一方面，进入阀90被配置成至少基于车辆1的周围环境的温度和燃料蒸气罐4的温度调节在燃料蒸气罐加热系统5和内燃机2之间的燃料的流动。根据一方面，进入阀90被配置成至少基于燃料蒸气罐4的温度调节在燃料蒸气罐加热系统5和内燃机2之间的燃料的流动。
68.根据一方面，燃料蒸气罐加热系统5被配置成至少基于车辆1的周围环境的温度调节在燃料蒸气罐加热系统5和流体箱100之间的流体流。根据一方面，燃料蒸气罐加热系统5被配置成至少基于车辆1的周围环境的温度和燃料蒸气罐4的温度调节在流体箱100和内燃机2之间的流体流。根据一方面，燃料蒸气罐加热系统5被配置成至少基于燃料蒸气罐4的温度调节在燃料蒸气罐加热系统5和流体箱100之间的流体流。
69.根据一方面，车辆包括燃料泵6。根据一方面，泵是车辆1的燃料泵6，如在图3中所公开的那样。燃料泵6连接到燃料箱3、内燃机2和燃料蒸气罐加热系统5。根据一方面，燃料泵6被配置成将燃料从燃料箱3泵送到内燃机2。根据一方面，燃料泵6被配置成将燃料从燃料箱3泵送到燃料蒸气罐加热系统5。根据一方面，燃料泵6被配置成将燃料从燃料箱3泵送到内燃机2和燃料蒸气罐加热系统5。
70.根据一方面，如在图3中所公开的那样，车辆1包括止回阀7，其连接到燃料箱3和燃料蒸气罐加热系统5。止回阀7被配置成调节从燃料蒸气罐加热系统5到燃料箱3的燃料流，以排出燃料蒸气罐加热系统5中的燃料。止回阀7可限制燃料流从燃料蒸气罐加热系统5流回到燃料箱3，于是燃料蒸气罐加热系统5中的燃料将留在燃料蒸气罐加热系统5中。止回阀7可允许燃料流从燃料蒸气罐加热系统5流回到燃料箱3。此时，当燃料从燃料蒸气罐加热系统5流到燃料箱3时，燃料蒸气罐加热系统5可排出燃料。
71.根据一方面，止回阀7连接到流体箱100和燃料蒸气罐加热系统5。止回阀7被配置成调节从燃料蒸气罐加热系统5到流体箱100的流体流，以排出燃料蒸气罐加热系统5中的流体。止回阀7可限制流体流从燃料蒸气罐加热系统5流回到流体箱100，于是在燃料蒸气罐加热系统5中的流体将留在燃料蒸气罐加热系统5中。止回阀7可允许流体流从燃料蒸气罐加热系统5流回到流体箱100。于是，当流体从燃料蒸气罐加热系统5流到流体箱100时，燃料蒸气罐加热系统5可排出流体。
72.根据一方面，第一热交换器51包括至少第一部分51a和第二部分51b，如在图1中所公开的那样。第一部分51a定位在车辆1的第一车身面板70、71处。第二部分51b定位在车辆1的第二车身面板70、72处。
73.根据一方面，第一车身面板71是车辆1的车顶11。根据一方面，第一车身面板71是车辆1的后备箱12。根据一方面，第一车身面板71是车辆1的侧部13。
74.根据一方面，第二车身面板72是车辆1的车顶11。根据一方面，第二车身面板72是车辆1的后备箱12。根据一方面，第二车身面板72是车辆1的侧部13。
75.根据一方面，车辆1包括传感器，其被配置成感测太阳相对于车辆1的位置，并且其中，燃料蒸气罐加热系统5被配置成至少基于太阳的位置调节到第一热交换器51的第一部分51a和/或第二部分51b的燃料流。根据一方面，传感器是温度传感器。根据一方面，传感器是光传感器。通过调节燃料蒸气加热罐系统5的到第一热交换器51的第一部分51a和/或第二部分51b的流，可将流引导到最热的位置，在该位置，流可获取最多的能量，即，来自周围环境和太阳的热量。
76.下面将更详细地描述燃料蒸气罐加热系统5如何运转的示例。如果车辆1处在太阳下，太阳将加热车辆1，包括其燃料箱3。燃料箱3中的燃料将随着其被加热而更多地蒸发，并且来自燃料箱的燃料蒸气将被燃料蒸气罐4收集。随着在燃料箱3中形成越来越多的燃料蒸气，有燃料蒸气罐4充满并且不可接收来自燃料箱3的更多的燃料蒸气的风险。为了提高燃料蒸气罐的容量，它可被加热。启动燃料蒸气罐加热系统5，以加热燃料蒸气罐4，以增加容量。根据一方面，燃料蒸气罐加热系统5可基于对燃料蒸气罐加热系统5的输入而自动启动。根据一方面，当燃料蒸气罐4的已使用的容量高于预设的百分比时，或当车辆1的周围环境的温度高于预设的温度时，启动燃料蒸气罐加热系统5。当启动燃料蒸气罐加热系统5时，流体开始在燃料蒸气罐加热系统5中流动。在第一热交换器51中的流体流获取来自车辆1的周围环境的热量。由于需要燃料蒸气罐4的增加的容量通常发生在车辆1处在高温下时，因此加热燃料蒸气罐4的需要通常和高的周围环境的温度同时发生。车辆1周围的热量加热第一热交换器51中的流体，并且然后流体流向第二热交换器52。在第二热交换器52中，来自流向第一热交换器51的流体的热量、即能量被传递到燃料蒸气罐4。因此，燃料蒸气罐4被第二热交换器52加热，并且随着燃料蒸气罐的温度升高，燃料蒸气罐4的容量增加，并且可接收来自燃料箱3的更多的燃料蒸气。
77.本领域技术人员意识到本发明不限于上述优选实施方式。本领域技术人员进一步认识到，在所附权利要求的范围内可以进行修改和变化。此外，通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的发明时可理解和实现对所公开实施方式的变化。
78.通常，当在本文中提及组件时，应将其理解为物理产品；例如，设备或系统。物理产品可以包括一个或多个部分，诸如呈一个或多个控制器、一个或多个处理器等形式的控制电路。
79.所描述的实施方式、方面和它们的等同物可以软件、硬件或其组合来实现。这些实施方式可由通用电路来执行。通用电路的示例包括数字信号处理器(dsp)、中央处理单元(cpu)、协处理器单元、现场可编程门阵列(fpga)和其他可编程的硬件。替代地或附加地，实施方式可由诸如专用集成电路(asic)之类的专用电路来执行。通用电路和/或专用电路例如可与诸如车辆的设备相关联或包括在设备中。
80.实施方式和方面可出现在包括根据本文描述的任何实施方式的组件、电路和/或逻辑的电子设备(与车辆相关联或包括在车辆中)内。替代地或附加地，电子设备(与车辆相关联或包括在车辆中)可被配置成执行根据本文描述的任何实施方式的方法。
81.通常，本文中使用的所有术语应根据其在相关技术领域中的普通含义进行解释，除非明确给出不同含义和/或从使用它的上下文中暗示不同含义。
82.本领域的技术人员将理解，本文中解释的步骤、服务和功能可使用单独的硬件电
路、使用与编程的微处理器或通用计算机相结合的软件功能、使用一个或多个专用集成电路(asic)和/或使用一个或多个数字信号处理器(dsp)。还应当理解的是，当根据一种方法描述本公开时，它也可在一个或多个处理器、和一个或多个耦合到该一个或多个处理器的存储器中实施，其中，一个或多个存储器存储一个或多个程序，其当由一个或多个处理器执行时执行本文公开的步骤、服务和功能。
83.以同样的方式，应该注意的是，在实施方式的描述中，将功能块划分为特定单元决不是为了限制。相反，这些划分仅仅是示例。在此描述为一个单元的功能块可分成两个或多个单元。此外，这里描述为实现为两个或更多单元的功能块可合并为更少(例如，单个)单元。
84.本文公开的任何实施方式的任何特征都可应用于任何其他实施方式，只要合适。同样，任何实施方式的任何优点都可应用于任何其他实施方式，反之亦然。
85.因此，应当理解，所描述的实施方式的细节仅仅是出于说明性目的而提出的示例，并且落入权利要求范围内的所有变化都旨在包含在其中。