[發明專利]用于運行機動車的熱泵的方法和熱泵

在審

• 申請號: 202110275107.7
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113386518A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: J.韋斯特豪瑟;S.特溫豪威爾
• 申請（專利權）人: 大眾汽車股份公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;F25B30/02;F25B30/06;F25B47/02;F25B41/30;F25B39/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭程

本發明涉及一種用于運行機動車的熱泵(10)的方法(100)，該熱泵包括壓縮機(11)、膨脹器件(13)、環境熱交換器(14)和加熱?熱交換器(12)。該方法(100)包括啟動(101)用于對環境熱交換器(14)除霜的除霜運行，其中，該除霜運行包括以下步驟：借助于壓縮機(11)將制冷劑壓縮(102)到高壓，將熱能傳遞(103)到環境熱交換器(14)上，借助于膨脹器件(13)將制冷劑減壓(104)到低壓和吸收(105)熱能。所述方法(100)的特征在于，監測(106)由除霜運行觸發的環境熱交換器(14)的除霜過程，其中，對除霜過程的監測(106)包括對高壓和低壓之間的壓差的監測(107)和/或對高壓和低壓之間的壓差的壓差梯度的監測(108)和/或對高壓的監測(109)。

技術領域

本發明涉及一種用于運行機動車的熱泵的方法和熱泵。

背景技術

由現有技術基本上已知，尤其在電動車中，使用熱泵來加熱車輛的內部空間。加熱所需的熱量從外部空氣獲得，其中，熱泵的環境熱交換器為此必須冷卻到環境溫度以下。然而在此，如果外部空氣低于其露點，則在熱交換器的表面上產生霜或冰。由此阻礙了空氣流過熱交換器，并且不再確保熱泵的有效率的運行。為了使空氣能夠再次流過熱交換器，需要除霜循環。除霜循環的目的是使冰融化并且熱交換器能夠被再次流過。例如，專利文獻US2,303,857 A1描述了如何對相應的熱交換器除冰。然而沒有公開如何確定除霜過程的結束。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是改進用于運行熱泵的方法和熱泵，使得環境熱交換器的除霜過程的除霜結束能夠被確定，以便能夠盡可能快地再次切換回熱泵的加熱運行并且因此提高熱泵的效率。

該技術問題通過一種用于運行機動車、尤其混合動力或電動車輛的熱泵的方法來解決。該熱泵包括壓縮機、膨脹器件、環境熱交換器和加熱-熱交換器。

該方法包括啟動用于對環境熱交換器除霜的除霜運行，以便開始對環境熱交換器的除霜過程。尤其地，熱泵被完全有意地從加熱運行切換為除霜運行，以便對環境熱交換器進行除霜。在此，為了確保熱泵的效率，除霜運行應盡可能在環境熱交換器的除霜過程結束之后結束。此外，優選事先已確定環境熱交換器的結冰。

除霜運行包括借助于壓縮機將制冷劑壓縮到高壓、將熱能從制冷劑傳遞到尤其結霜或結冰的環境熱交換器上、借助于膨脹器件將制冷劑減壓到低壓和吸收熱能。為此，熱量可以從車輛內部空間或其它熱源獲得。作為其它熱源，例如來自牽引部件或車輛的冷卻劑循環回路的廢熱可以被吸收。熱量借助于加熱-熱交換器傳遞到制冷劑上。膨脹器件尤其是節流閥。

在壓縮時，制冷劑優選變熱。隨后將制冷劑引入環境熱交換器中，在該處，制冷劑向環境熱交換器供給熱量。因此，環境熱交換器被除冰或除霜。在該意義上，熱能借助于制冷劑傳遞到環境熱交換器。制冷劑冷卻并且液化。換言之，環境熱交換器在除霜運行中用作冷凝器。隨后，借助于膨脹器件使制冷劑降到低壓，其中，隨后將制冷劑引入加熱-熱交換器中，以便制冷劑吸收熱能。隨后，制冷劑又向壓縮機供給。

由制冷劑的上述″路徑″形成制冷劑循環回路。在除霜運行中，制冷劑循環回路與加熱運行相比反向。在加熱運行中環境熱交換器用作蒸發器，而在除霜運行中環境熱交換器用作冷凝器。這同樣適用于加熱-熱交換器，該加熱-熱交換器在除霜運行中用作蒸發器，并且在加熱運行中用作冷凝器。