一种多品位能量回收利用系统的制作方法

1.本发明涉及航空机电技术领域，尤其涉及一种多品位能量回收利用系统。


背景技术：

2.现有航空机电系统各设备在能量转换与利用过程中存在大量的能量浪费。
3.辅助动力装置在燃烧室通过燃烧燃料产生高温燃气推动涡轮做功，燃烧后的尾气带走的能量约为50%，且尾气温度可达700℃以上，这部分能量直接被尾气带走，造成了大量的能量浪费。
4.环境控制系统的引气系统通常会从发动机引入高温高压气体作为空气循环制冷装置的气源，这部分气体温度范围为250~650℃，而进入空气循环制冷装置压气机的气体温度不能太高，因此，需要额外增加换热器降低气体温度，通过热沉（冲压空气、燃油、风扇涵道气、消耗性介质等）带走气体携带的部分能量，造成了能量的浪费。空气经过压气机压缩后温度升高，而进入空气循环制冷装置涡轮的气体温度同样不能太高，需要额外增加换热器降低气体温度，通过热沉带走气体携带的部分能量，造成了能量的浪费。
5.电子设备会产生大量的热量，导致电子设备表面温度升高，需要环境控制系统的液冷系统提供冷冻液带走这部分热量，增加了环境控制系统负担。附件齿轮箱和滑油泵等设备在运行时会产生热量，这部分热量先被滑油吸收，然后再通过热沉带走。类似的，舵机和液压泵等设备在运行时会产生热量，这部分热量先被液压油吸收，然后再通过热沉带走。上述浪费的能量温度通常低于250℃。
6.航空机电系统各设备存在的能量浪费现象降低了系统能量利用效率，同时，产生的废热需要通过飞机热沉带走，给热管理系统增加了负担。由于不同设备浪费的能量温度存在较大差异，无法采用单一技术对上述热量进行回收利用。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于解决背景技术中的至少一个技术问题，提供一种多品位能量回收利用系统。
8.为实现上述目的，本发明的一种多品位能量回收利用系统，包括：检测单元，多个能量处理单元和热沉单元；所述检测单元分别与多个所述能量处理单元连接，检测能量的品位，并依据品位将能量分配至对应的所述能量处理单元；所述能量处理单元对能量进行再回收利用；所述热沉单元与多个能量处理单元连接，对所述能量处理单元进行散热处理。
9.优选地，多个所述能量处理单元包括低品位能量处理单元、中品位能量处理单元和高品位能量处理单元；所述低品位能量处理单元处理的能量的温度小于所述中品位能量处理单元处理的能量的温度；
所述高品位能量处理单元处理的能量的温度大于所述中品位能量处理单元处理的能量的温度。
10.优选地，所述热沉单元分别与所述低品位能量处理单元、中品位能量处理单元和高品位能量处理单元连接。
11.优选地，所述高品位能量处理单元包括第一温差发电装置和第一电力模块；所述第一温差发电装置两端分别连接第一热端换热器和第一冷端换热器，所述第一热端换热器与检测单元连接，所述第一冷端换热器与热沉单元连接；所述第一温差发电装置与所述第一电力模块连接，向所述第一电力模块输送电能。
12.优选地，所述高品位能量处理单元包括第一储热装置和第一防冰加温模块；所述第一储热装置的两端分别连接第二热端换热器和第二冷端换热器，所述第二热端换热器与所述检测单元连接，所述第二冷端换热器与所述热沉单元连接；所述第一储热装置与所述第一防冰加温模块连接，向所述第一防冰加温模块输送热能。
13.优选地，所述中品位能量处理单元包括第二温差发电装置、第二电力模块和第一空气循环制冷模块；所述第二温差发电装置的两端分别连接第三热端换热器和第三冷端换热器，所述第三热端换热器分别与所述检测单元和所述第一空气循环制冷模块连接，所述第三冷端换热器与所述热沉单元连接；所述第二温差发电装置与所述第二电力模块连接，向所述第二电力模块输送电能。
14.优选地，所述中品位能量处理单元包括第二储热装置、第二防冰加温模块和第二空气循环制冷模块；所述第二储热装置的两端分别连接第四热端换热器和第四冷端换热器，所述第四热端换热器分别与所述检测单元和所述第二空气循环制冷模块连接，所述第四冷端换热器与所述热沉单元连接；所述第二储热装置与所述第二防冰加温模块连接，向所述第二防冰加温模块输送热能。
15.优选地，所述低品位能量处理单元包括第三温差发电装置、第三电力模块和第一循环模块；所述第三温差发电装置的两端分别连接第五热端换热器和第五冷端换热器，所述第五冷端换热器与所述热沉单元连接；所述第一循环模块与所述检测单元连接，所述第一循环模块通过所述第五热端换热器进行能量循环；所述第三温差发电装置与所述第三电力模块连接，向所述第三电力模块输送电能。
16.优选地，所述低品位能量处理单元包括热驱动制冷装置、环境控制模块和第二循环模块；所述热驱动制冷装置的两端分别连接第六热端换热器和第六冷端换热器，所述第
六冷端换热器与所述热沉单元连接；所述第二循环模块与所述检测单元连接，所述第二循环模块通过所述第六热端换热器进行能量循环；所述热驱动制冷装置与所述环境控制模块连接，向所述环境控制模块输送冷能。
17.优选地，所述热沉单元与所述低品位能量处理单元连接，所述低品位能量处里单元、中品位能量处理单元和高品位能量处理单元依次连接。
18.基于此，本发明的有益效果为：1. 通过本发明的方案，设置检测单元，对航空机电系统中浪费的能量进行品位分级，分为低品位能量、中品位能量和高品位能量，并将不同品位的能量输送至对应的能量处理单元，进行有针对性的能量回收利用，提高整机能量利用效率，降低热管理系统负担；2. 通过本发明的方案，热沉单元依次连接低品位能量处理单元、中品位能量处理单元和高品位能量处理单元，实现多品位能量处理单元梯级利用飞机热沉，减少热沉的使用量。
附图说明
19.图1示意性表示本发明一种实施方式的一种多品位能量回收利用系统的整体流程图；图2示意性表示本发明一种实施方式的热沉单元梯级利用的流程图；图3示意性表示本发明一种实施方式的高品位能量处理单元的温差发电技术的流程图；图4示意性表示本发明一种实施方式的高品位能量处理单元的储热技术的流程图；图5示意性表示本发明一种实施方式的中品位能量处理单元的温差发电技术的流程图；图6示意性表示本发明一种实施方式的中品位能量处理单元的储热技术的流程图；图7示意性表示本发明一种实施方式的低品位能量处理单元的温差发电技术的流程图；图8示意性表示本发明一种实施方式的低品位能量处理单元的热驱动制冷技术的流程图；附图标记说明：检测单元10，能量处理单元20，热沉单元30；低品位能量处理单元201，第三温差发电装置2011，第五热端换热器20111，第五冷端换热器20112，第三电力模块2012，第一循环模块2013，热驱动制冷装置2014，第六热端换热器20141，第六冷端换热器20142，环境控制模块2015，第二循环模块2016；中品位能量处理单元202，第二温差发电装置2021，第三热端换热器20211，第三冷端换热器20212，第二电力模块2022，第一控制循环制冷模块2023，第二储热装置2024，第四热端换热器20241，第四冷端换热器20242，第二防冰加温模块2025，第二空气循环制冷模块2026；高品位能量处理单元203，第一温差发电装置2031，第一热端换热器20311，第一冷端换热器20312，第一电力模块2032，第一储热装置2033，第二热端换热器20331，第二冷端换热器20332，第一防冰加温模块2034。
具体实施方式
20.现在将参照示例性实施例来论述本发明的内容。应当理解，论述的实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本发明的内容，而不是暗示对本发明的范围的任何限制。
21.如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。
22.图1示意性表示本发明一种实施方式的一种多品位能量回收利用系统的整体流程图，如图1所示，本发明的一种多品位能量回收利用系统，包括：检测单元10，多个能量处理单元20和热沉单元30；检测单元10分别与多个能量处理单元20连接，检测能量的品位，并依据品位将能量分配至对应的能量处理单元20；能量处理单元20对能量进行再回收利用；热沉单元30与多个能量处理单元20连接，对能量处理单元20进行散热处理。
23.通过上述设置，本发明通过检测单元10对机电系统能量转换与利用过程中浪费的能量进行检测，对其进行品位分级，将不同品位的能量分别输送至对应的能量处理单元20中，对不同品位的能量进行有针对性的处理，实现能量的回收利用，提高整机能量利用效率，降低热管理系统负担。
24.进一步地，多个能量处理单元20包括低品位能量处理单元201、中品位能量处理单元202和高品位能量处理单元203；低品位能量处理单元201处理的能量的温度小于中品位能量处理单元202处理的能量的温度；高品位能量处理单元203处理的能量的温度大于中品位能量处理单元202处理的能量的温度。
25.具体地，对于温度大于650℃的能量，可视为高品位能量，输送至高品位能量处理单元203进行处理，以辅助动力装置等浪费的尾气热能为例，可采用温差发电技术将热能转换为电能进行回收利用，作为电力系统的补充电能，也可采用储热技术将热能储存，当飞机机翼或者尾翼防冰系统需要热量进行加热外蒙皮时作为补充热量，当环境控制系统的加温系统需要热量进行座舱加温时作为补充热量。
26.对于温度范围为250-650℃的能量，可视为中品位能量，可输送至中品位能量处理单元202进行处理，以发动机引气浪费的热能为例，可以采用温差发电技术将热能转换为电能进行回收利用，作为电力系统的补充电能，也可同样采用储热技术将热能储存，当飞机机翼或者尾翼防冰系统需要热量进行加热外蒙皮时作为补充热量，当环境控制系统的加温系统需要热量进行座舱加温时作为补充热量。
27.对于温度低于250℃的能量，可视为低品位能量，可输送至低品位能量处理单元201进行处理，以电子设备发热、滑油废热、液压油废热等热能为例，可以采用温差发电技术将热能转换为电能进行回收利用，作为电力系统的补充电能，也可采用热驱动制冷技术将热能转换为冷能，作为环境控制系统的补充制冷量。
28.进一步地，热沉单元30具有两种连接方式，一种为普通连接，热沉单元10分别与低
品位能量处理单元201、中品位能量处理单元202和高品位能量处理单元203连接；热沉单元30分别对低品位能量处理单元201、中品位能量处理单元202和高品位能量处理单元203进行散热操作。
29.另一种为热沉的梯级利用连接方式，图2示意性表示本发明一种实施方式的热沉单元梯级利用的流程图，如图2所示：热沉单元30依次连接低品位能量处理单元201、中品位能量处理单元202和高品位能量处理单元203；当热沉单元30对低品位能量处理单元201进行散热操作后，热沉单元30的流体的温度仍然小于中品位能量处理单元202冷端换热器处的温度，可继续对该单元进行散热操作，同理当热沉单元30对中品位能量处理单元202进行散热操作后，其温度同样也小于高品位能量处理单元203冷端换热器处的温度，实现同一流体同时对三个能量处理单元20进行散热操作，实现热沉的梯级利用。
30.进一步地，本发明将对各品位能量处理单元20的能量处理步骤进行逐一介绍：对于高品位能量的温差发电技术回收利用方法，图3示意性表示本发明一种实施方式的高品位能量处理单元的温差发电技术的流程图，如图3所示：高品位能量处理单元203包括第一温差发电装置2031和第一电力模块2032；第一温差发电装置2031的两端分别连接第一热端换热器20311和第一冷端换热器20312，第一热端换热器20311与检测单元10连接，第一冷端换热器20312与热沉单元30连接；第一温差发电装置2031与第一电力模块2032连接，向第一电力模块2032输送电能。
31.具体地，第一热端换热器20311与高品位能量接触，进行换热，第一冷端换热器20312与热沉单元30接触，进行换热；整体流程为：检测单元10检测到能量为高品位能量，将高品位能量输送至高品位能量处理单元203，高品位能量与第一热端换热器20311接触，被第一热端换热器20311换走部分热量，剩余能量排出，同时，热沉单元30中具有较低温度的流体与第一冷端换热器20312接触，吸收部分热量后排出，第一温差发电装置2031利用第一热端换热器20311与第一冷端换热器20312之间的温差驱动，通过温差发电技术，将热能转换为电能，将电能输送至第一电力模块2032，实现废能的再回收利用。
32.其中，热沉单元30中较低温度的流体为冲压空气、燃油、风扇涵道气、消耗性介质。
33.采用的温差发电技术包括半导体温差发电技术、碱金属热电转换技术、超临界二氧化碳布雷顿循环发电技术、有机朗肯循环发电技术、斯特林循环发电技术、热声循环发电技术。
34.通过上述设置，高品位能量处理单元203通过温差发电技术将热能转换为电能，回收利用高品位能量为飞机提供额外的电能，降低发动机负担，提高整机能量利用效率。
35.进一步地，对于高品位能量的储热技术回收利用方法，图4示意性表示本发明一种实施方式的高品位能量处理单元的储热技术的流程图，如图4所示：高品位能量处理单元203包括第一储热装置2033和第一防冰加温模块2034；第一储热装置2033的两端分别连接第二热端换热器20331和第二冷端换热器
20332，第二热端换热器20331与检测单元10连接，第二冷端换热器20332与热沉单元30连接；第一储热装置2033与第一防冰加温模块2034连接，向第一防冰加温模块输送热能。
36.具体地，第二热端换热器20331与高品位能量接触，进行换热，第二冷端换热器20332与热沉单元30接触，进行换热；整体流程为：检测单元10检测到能量为高品位能量，将高品位能量输送至高品位能量处理单元203中，高品位能量与第二热端换热器20331接触，被第二热端换热器20331换走部分热量，剩余能量排出，第一储热装置2033吸收第二热端换热器20331交换的部分热量，通过储热技术进行储存，使用时再传递给热流体，热流体将热量传递至第一防冰加温模块2034，进行废能的再回收利用，而第一储热装置2033未能够吸收的剩余热量进入第二冷端换热器20332，被热沉单元30带走排出。
37.其中，热沉单元30中较低温度的流体为冲压空气、燃油、风扇涵道气、消耗性介质。
38.采用的储热技术包括热化学反应储热和相变储热技术等。
39.通过上述设置，高品位能量处理单元203通过储热技术，储存高品位能量为飞机防冰系统和加温系统提供额外的热量补充，降低防冰系统和加温系统的负担。
40.进一步地，对于中品位能量的温差发电技术回收利用方法，图5示意性表示本发明一种实施方式的中品位能量处理单元的温差发电技术的流程图，如图5所示：中品位能量处理单元202包括第二温差发电装置2021、第二电力模块2022和第一空气循环制冷模块2023；第二温差发电装置2021的两端分别连接第三热端换热器20211和第三冷端换热器20212，第三热端换热器20211分别与检测单元10和第一空气循环制冷模块2024连接，第三冷端换热器20212与热沉单元30连接；第二温差发电装置2021与第二电力模块2022连接，向第二电力模块2022输送电能。
41.具体地，以发动机引气作为中品位能量的来源，由于发动机引气温度相较于空气循环制冷装置压气机和涡轮的入口需求偏高，第二温差发电装置2021设置两个，第三热端换热器20211与温度较高的能量接触，进行换热，第三冷端换热器20212与热沉单元30接触，进行换热。
42.第一空气循环制冷模块2023包括压气机、涡轮。
43.整体流程为：检测单元10检测到能量为中品位能量，将中品位能量输送至中品位能量处理单元202，发动机引气与其中一个第三热端换热器20211接触，被该第三热端换热器20211带走部分热量，换热后的空气进入第一空气循环制冷模块2023中的压气机进行升温升压，温度升高的空气再次与另一个第三热端换热器20211接触，再次被该第三热端换热器20211带走部分热量，换热后的空气进入涡轮中进行降温降压，温度降低的气体输送至座舱，为座舱进行制冷，完成能量的回收利用，同时，热沉单元30的温度较低的流体依次与两个第三冷端换热器20212进行接触，换走部分热量，进行排出，第二温差发电装置2021利用第三热端换热器20211与第三冷端换热器20212之间的温差驱动，通过温差发电技术，将热能转换为电能，将电能输送至第二电力模块2022。
44.其中，热沉单元30中较低温度的流体为冲压空气、燃油、风扇涵道气、消耗性介质。
45.采用的温差发电技术包括半导体温差发电技术、超临界二氧化碳布雷顿循环发电技术、有机朗肯循环发电技术、斯特林循环发电技术、热声循环发电技术。
46.需要注意的是，由于中品位能量转换为电能的过程中，中品位能量先后经过两个第三热端换热器20211进行了两次换热，因此，位于中品位能量移动路径较后位置的第三热端换热器20211接触的中品位能量的温度较低，热沉单元30先经过较后位置的第三热端换热器20211对应的第三冷端换热器20212，进行换热，再与较前位置的第三热端换热器20211对应的第三冷端换热器20212接触进行换热，以此实现热沉的梯级利用。
47.通过上述设置，中品位能量处理单元202采用温差发电技术可以将热能转换为电能，回收利用中品位能量为飞机提供额外的电能，同时降低热管理系统负担。
48.进一步地，对于中品位能量的储热技术回收利用方法，图6示意性表示本发明一种实施方式的中品位能量处理单元的储热技术的流程图，如图6所示：中品位能量处理单元202包括第二储热装置2024、第二防冰加温模块2025、第二空气循环制冷模块2026；第二储热装置2024的两端分别连接第四热端换热器20241和第四冷端换热器20242，第四热端换热器20241分别与检测单元10和第二空气循环制冷模块2026连接，第四冷端换热器20242与热沉单元30连接；第二储热装置2024与第二防冰加温模块2025连接，向第二防冰加温模块2025输送热能。
49.具体地，以发动机引气作为中品位能量的来源，由于发动机引气温度相较于空气循环制冷装置压气机和涡轮的入口需求偏高，第二储热装置2024设置为两个，第四热端换热器20241与温度较高的能量接触，进行换热，第四冷端换热器20242与热沉单元30接触，进行换热。
50.第二空气循环制冷模块2026包括压气机、涡轮。
51.整体流程为：检测单元10检测到能量为中品位能量，将中品位能量输送至中品位能量处理单元202中，发动机引气与其中一个第四热端换热器20241接触，被该第四热端换热器20241换走部分热量，换热后的空气进入第二空气循环制冷模块2026中的压气机进行升温升压，之后再与另一个第四热端换热器20241接触，被该第四热端换热器20241换走部分热量，换热后的空气进入涡轮进行降温降压，温度降低的气体输送至座舱，为座舱进行制冷；被第四热端换热器20241换走的热量由第二储热装置2024通过储热技术进行储存，使用时再传递给热流体，热流体将热量传递至第二防冰加温模块2025中，完成能量的回收利用；同时，热沉单元30依次与两个第四冷端换热器20242接触，将第二储热装置2024未能吸收的热量带走排出。
52.其中，热沉单元30中较低温度的流体为冲压空气、燃油、风扇涵道气、消耗性介质。
53.采用的储热技术包括热化学反应储热和相变储热技术。
54.需要注意的是，由于中品位能量转换为热能的过程中，中品位能量先后经过两个第四热端换热器20241进行了两次换热，因此，位于中品位能量移动路径较后位置的第四热端换热器20241接触的中品位能量的温度较低，热沉单元30先经过较后位置的第四热端换热器20241对应的第四冷端换热器20242，进行换热，再与较前位置的第四热端换热器20241
对应的第四冷端换热器20242接触进行换热，以此实现热沉的梯级利用。
55.通过上述设置，中品位能量处理单元202通过储热技术，储存中品位能量为飞机防冰系统和加温系统提供额外的热量补充，降低防冰系统和加温系统负担。
56.进一步地，对于低品位能量的温差发电技术回收利用方法，图7示意性表示本发明一种实施方式的低品位能量处理单元的温差发电技术的流程图，如图7所示：低品位能量处理单元201包括第三温差发电装置2011、第三电力模块2012和第一循环模块2013；第三温差发电装置2011的两端分别连接第五热端换热器20111和第五冷端换热器20112，第五冷端换热器20112与热沉单元30连接；第一循环模块2013与检测单元10连接，第一循环模块2013通过第五热端换热器20111进行能量循环；第三温差发电装置2011与第三电力模块2012连接，向第三电力模块2012输送电能。
57.具体地，第五热端换热器20111与低品位能量接触，进行换热，第五冷端换热器20112与热沉单元30接触，进行换热。
58.第一循环模块2013包括多个循环，每一个循环的流程大致相同，只不过针对于不同的设备，每一个循环包括发热设备、流体储存罐和流体泵，发热设备与第五热端换热器20111连接，第五热端换热器20111与流体储存罐连接，流体储存罐与流体泵连接，流体泵与发热设备连接，完成循环。
59.整体流程为：检测单元10检测到发热设备产生热量，为低品位能量，启动循环，流体泵对流体储存罐中的温度较低的流体进行抽取，输送至发热设备，流体经过发热设备进行了换热，流体温度升高，之后温度较高的流体经过第五热端换热器20111，被第五热端换热器20111换走部分热量，流体温度降低，再次回到流体储存罐，完成循环；同时，热沉单元30经过第五冷端换热器20112，换走部分热量，进行排出，第三温差发电装置2011利用第五热端换热器20111与第五冷端换热器20112之间的温差驱动，通过温差发电技术将热能转换为电能，将电能输送至第三电力模块2012，实现低品位能量的回收利用。
60.其中，发热设备可以是大功率电子设备、舵机、附件齿轮箱等装置，流体储存罐对应可以是储液罐、液压油箱、滑油箱，流体泵对应可以是液体泵、液压泵、滑油泵。
61.热沉单元30中较低温度的流体为冲压空气、燃油、风扇涵道气、消耗性介质。
62.采用的温差发电技术包括半导体温差发电技术、有机朗肯循环发电技术、热声循环发电技术。
63.低品位能量处理单元201内可存在多个循环，也可只存在一个循环，每一个循环相互独立，可共同连接一个第三电力模块2012，也可各自连接一个第三电力模块2012；当存在多个循环时，热沉单元30同样需要依次经过多个第五冷端换热器20112，实现热沉的梯级利用。
64.通过上述设置，第一循环模块2013的设置，既对发热设备产生的热量进行了回收利用，同时也对流体进行了回收利用；低品位能量处理单元201采用温差发电技术可以将热能转换为电能，回收利用低品位能量为飞机提供额外的电能，同时降低热管理系统负担。
65.进一步地，对于低品位能量的热驱动制冷回收利用方法，图8示意性表示本发明一种实施方式的低品位能量处理单元的热驱动制冷技术的流程图，如图8所示：低品位能量处理单元201包括热驱动制冷装置2014、环境控制模块2015和第二循环模块2016；热驱动制冷装置2014的两端分别连接第六热端换热器20141和第六冷端换热器20142，第六冷端换热器20142与热沉单元30连接；第二循环模块2016与检测单元10连接，第二循环模块2016通过第六热端换热器20141进行能量循环；热驱动制冷装置2014与环境控制模块2015连接，向环境控制模块2015输送冷能。
66.具体地，第六热端换热器20141与低品位能量接触，进行换热，第六冷端换热器20142与热沉单元30接触，进行换热。
67.第二循环模块2016与第一循环模块2013结构相同，同样包括多个循环，每一个循环包括发热设备、流体储存罐和流体泵；整体流程为：检测单元10检测到发热设备产生热量，为低品位能量，启动循环，流体泵对流体储存罐中的温度较低的流体进行抽取，输送至发热设备，流体经过发热设备进行了换热，流体温度升高，之后温度较高的流体经过第六热端换热器20141，被第六热端换热器20141换走部分热量，流体温度降低，再次回到流体储存罐，完成循环；同时，热沉单元30经过第六冷端换热器20142，换走部分热量，进行排出，热驱动制冷装置2014利用第六热端换热器20141与第六冷端换热器20142之间的温差驱动，通过热驱动制冷技术获取温度较低的冷能，将冷能传递给环境控制模块2015，完成低品位能量的回收利用。
68.其中，发热设备可以是大功率电子设备、舵机、附件齿轮箱等装置，流体储存罐对应可以是储液罐、液压油箱、滑油箱，流体泵对应可以是液体泵、液压泵、滑油泵。
69.热沉单元30中较低温度的流体为冲压空气、燃油、风扇涵道气、消耗性介质。
70.采用的热驱动制冷技术包括吸收式制冷和吸附式制冷技术。
71.低品位能量处理单元201内可存在多个循环，也可只存在一个循环，每一个循环相互独立，可共同连接一个环境控制模块2015，也可各自连接一个环境控制模块2015；当存在多个循环时，热沉单元30同样需要依次经过多个第六冷端换热器20142，实现热沉的梯级利用。
72.通过上述设置，低品位能量处理单元201采用热驱动制冷技术将热能转换为冷能，可以为环境控制系统提供补充制冷量，用于厨房系统的冰箱等。
73.综上所述，通过本发明的方案，对机电系统能量转换与利用过程中浪费的能量按温度进行品位分级，对低、中、高品位能量分别采用针对性的回收利用方法，实现了多品位能量分级回收利用，提高整机能量利用效率，降低热管理系统负担。
74.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
75.应理解，本发明的发明内容及实施例中各步骤的序号的大小并不绝对意味着执行
顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

技术特征：
1.一种多品位能量回收利用系统，其特征在于，包括：检测单元，多个能量处理单元和热沉单元；所述检测单元分别与多个所述能量处理单元连接，检测能量的品位，并依据品位将能量分配至对应的所述能量处理单元；所述能量处理单元对能量进行再回收利用；所述热沉单元与多个所述能量处理单元连接，对所述能量处理单元进行散热处理。2.根据权利要求1所述的一种多品位能量回收利用系统，其特征在于，多个所述能量处理单元包括低品位能量处理单元、中品位能量处理单元和高品位能量处理单元；所述低品位能量处理单元处理的能量的温度小于所述中品位能量处理单元处理的能量的温度；所述高品位能量处理单元处理的能量的温度大于所述中品位能量处理单元处理的能量的温度。3.根据权利要求2所述的一种多品位能量回收利用系统，其特征在于，所述热沉单元分别与所述低品位能量处理单元、中品位能量处理单元和高品位能量处理单元连接。4.根据权利要求3所述的一种多品位能量回收利用系统，其特征在于，所述高品位能量处理单元包括第一温差发电装置和第一电力模块；所述第一温差发电装置两端分别连接第一热端换热器和第一冷端换热器，所述第一热端换热器与检测单元连接，所述第一冷端换热器与热沉单元连接；所述第一温差发电装置与所述第一电力模块连接，向所述第一电力模块输送电能。5.根据权利要求3所述的一种多品位能量回收利用系统，其特征在于，所述高品位能量处理单元包括第一储热装置和第一防冰加温模块；所述第一储热装置的两端分别连接第二热端换热器和第二冷端换热器，所述第二热端换热器与所述检测单元连接，所述第二冷端换热器与所述热沉单元连接；所述第一储热装置与所述第一防冰加温模块连接，向所述第一防冰加温模块输送热能。6.根据权利要求3所述的一种多品位能量回收利用系统，其特征在于，所述中品位能量处理单元包括第二温差发电装置、第二电力模块和第一空气循环制冷模块；所述第二温差发电装置的两端分别连接第三热端换热器和第三冷端换热器，所述第三热端换热器分别与所述检测单元和所述第一空气循环制冷模块连接，所述第三冷端换热器与所述热沉单元连接；所述第二温差发电装置与所述第二电力模块连接，向所述第二电力模块输送电能。7.根据权利要求3所述的一种多品位能量回收利用系统，其特征在于，所述中品位能量处理单元包括第二储热装置、第二防冰加温模块和第二空气循环制冷模块；所述第二储热装置的两端分别连接第四热端换热器和第四冷端换热器，所述第四热端换热器分别与所述检测单元和所述第二空气循环制冷模块连接，所述第四冷端换热器与所述热沉单元连接；所述第二储热装置与所述第二防冰加温模块连接，向所述第二防冰加温模块输送热能。8.根据权利要求3所述的一种多品位能量回收利用系统，其特征在于，所述低品位能量
处理单元包括第三温差发电装置、第三电力模块和第一循环模块；所述第三温差发电装置的两端分别连接第五热端换热器和第五冷端换热器，所述第五冷端换热器与所述热沉单元连接；所述第一循环模块与所述检测单元连接，所述第一循环模块通过所述第五热端换热器进行能量循环；所述第三温差发电装置与所述第三电力模块连接，向所述第三电力模块输送电能。9.根据权利要求3所述的一种多品位能量回收利用系统，其特征在于，所述低品位能量处理单元包括热驱动制冷装置、环境控制模块和第二循环模块；所述热驱动制冷装置的两端分别连接第六热端换热器和第六冷端换热器，所述第六冷端换热器与所述热沉单元连接；所述第二循环模块与所述检测单元连接，所述第二循环模块通过所述第六热端换热器进行能量循环；所述热驱动制冷装置与所述环境控制模块连接，向所述环境控制模块输送冷能。10.根据权利要求2所述的一种多品位能量回收利用系统，其特征在于，所述热沉单元与所述低品位能量处理单元连接，所述低品位能量处理单元、中品位能量处理单元和高品位能量处理单元依次连接。

技术总结
本发明涉及航空机电技术领域，尤其涉及一种多品位能量回收利用系统，包括：检测单元，多个能量处理单元和热沉单元；所述检测单元分别与多个所述能量处理单元的一端连接，检测能量的品位，并依据所述品位将能量分配至对应的所述能量处理单元；所述能量处理单元对能量进行再回收利用；所述热沉单元分别与多个能量处理单元的另一端连接，对所述能量处理单元进行散热处理。本发明对机电系统能量转换与利用过程中浪费的能量按温度进行品位分级，对低、中、高品位能量采用针对性的回收利用方法，实现多品位能量分级回收利用，提高整机能量利用效率，降低热管理系统负担。降低热管理系统负担。降低热管理系统负担。


技术研发人员：陈丽君 谭靖麒 张啸 周禹男 王磊 王小平 潘俊 高赞军
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/5/24