[發明專利]用于運行車輛的空調系統的方法

在審

• 申請號: 201980068612.5
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN112912262A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: J-C.阿爾布雷赫特;J.韋斯特豪瑟;C.瓦赫斯穆思
• 申請（專利權）人: 大眾汽車股份公司
• 主分類號: B60H1/22
• 分類號: B60H1/22;B60H1/00;B60H1/32
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

本發明涉及一種用于運行車輛(10)的空調系統(12)的方法。規定的是，為空調系統(12)的一組運行策略確定總能量效率并且選擇具有最大總效率的運行策略，該運行策略滿足所確定的加熱功率需求(44)。

本發明涉及一種按權利要求1的前序部分所述的用于運行車輛的空調系統的方法、按權利要求9的前序部分所述的控制裝置和按權利要求10的前序部分所述的車輛。

在車輛例如機動車輛的領域中，廣泛地使用熱交換器，例如來對車輛進行空氣調節。在該功能中已知設有作為熱泵的一部分的熱交換器，利用該熱交換器從外部空氣獲得熱量以對車輛進行空氣調節。該構思與電加熱相比，特別適用于電動車輛，以增加續航里程。

但對于這樣的熱泵存在的問題是，在較低的外部溫度，例如-4℃或更低的溫度下，熱交換器易于結冰，因為該熱交換器必須非常冷才能達到傳熱所需的溫度差。結果，在一段時間后，需要對熱交換器進行又會非常耗能的除霜。然而，這通常是必需的，以便再去除積聚的、影響熱傳遞效率的冰。

DE102012109483A1公開了一種用于調節供能系統的方法。在此確定，大量的調節變量(或操作變量，)中的哪些調節變量能夠實現傳熱介質的更節能的調節。然后，首先根據確定為更節能的調節變量來進行熱交換過程的調節。確定為不是更節能的調節變量僅在不能單獨通過確定為更節能的調節變量來實現調節目標時才用于熱交換的調節。

現在，本發明所要解決的技術問題是，找到一種技術方案，通過該技術方案避免在無效率運行狀態下對車輛進行空氣調節。

該技術問題通過獨立權利要求1、9和10的技術方案解決。本發明的另外的優選實施方式由各從屬權利要求中提及的其他特征獲得。

本發明的第一方面涉及一種用于運行車輛的空調系統的方法，其中所述空調系統包括：

具有外部空氣熱交換器的熱泵；和

用于車輛的內部空間的另外的加熱熱源；

其中所述方法包括下列步驟：

確定用于車輛的空氣調節的加熱功率需求；

確定外部空氣熱交換器處的為此所需的熱功率消耗；

確定外部空氣狀況；

確定外部空氣熱交換器中對于所需的熱功率消耗所需要的流體溫度；

確定所需要的流體溫度是否低于外部空氣熱交換器處的外部空氣的露點；然后

從包括至少以下運行策略的組中為所述空調系統選擇運行策略：

b)通過以不低于所述露點的流體溫度運行所述熱泵來部分地滿足所述加熱功率需求，并且通過運行所述另外的加熱熱源來補充地滿足所述加熱功率需求；

d)通過以低于所述露點的流體溫度運行所述熱泵來臨時滿足所述加熱功率需求，隨后進行所述外部空氣熱交換器的除霜階段；

其中，根據標準選擇運行策略，所述標準至少包括所述加熱功率需求的滿足和所述空調系統的總效率的最大化。

換言之，為所述組所包括的運行策略確定總效率，并且選擇具有最大總效率的滿足加熱功率需求的運行策略。

通過以這種方式選擇運行策略，有利地確保了所述加熱功率需求的滿足并且通過相互協調使用可用的熱源，即，外部空氣和另外的熱源，使空調系統能夠始終在最大效率的范圍內運行。這尤其也通過如下方式實現：使例如熱泵的運行在結冰條件下能夠與單獨看來本身不利于效率的電加熱熱源的運行相結合。這取決于，這種結合在所述方法的過程中在總效率方面要相互補償(或者說平衡)。因此，當例如僅使用熱泵或僅使用另外的加熱熱源來滿足加熱功率需求時，在確定的條件下可達到高于可實現的總效率的總效率。

與本發明相關聯，總能量效率是熱泵的壓縮機消耗的電能與另外的加熱熱源消耗的能量例如電能之比。