用于调节HVAC热泵系统的冷却剂温度的方法技术方案

一种用于调节具有冷却剂加热功能的HVAC热泵系统的冷却剂温度的方法，所述方法包括测量流过所述系统的冷却剂的温度；并且将所述系统的阀组件(50、52)构造为：当所述冷却剂的温度位于预定阈值之上时，将冷却剂从发动机(38)和发动机旁路管线(32)引流到加热器芯部(16)。

【技术实现步骤摘要】
用于调节HVAC热泵系统的冷却剂温度的方法
本公开涉及一种恒温式控制的热泵水循环。
技术介绍
这部分提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，其中这部分
技术介绍
不一定是现有技术。热泵能够用在多种应用中。例如，热泵能够用在插电式混合电动车辆(PHEV)和电动车辆(EV)中以用于加热车厢。热泵是特别有用的，因为它们比其他诸如电加热器等的加热系统、组件和装置更有效率。热泵所节省的能量能够用于延长用电模式下使用车载电池的车辆的驾驶距离。在包括发动机的PHEV应用中，为了加热驾驶室，可期望具有如下的选项：使用来自于热泵的热或者当发动机运行时来自于发动机的热。为了提供该选项，能够使用用于利用加热器芯部加热车厢的水循环或冷却剂循环。在冷却剂循环中，当发动机运行时，来自于发动机的热冷却剂被用于加热加热器芯部。当发动机不运行时，冷却剂被电加热器或热泵系统加热。当使用电加热器时，加热器能够打开或关闭以调节流入到加热器芯部的冷却剂的温度。目标冷却剂温度典型地是大约80℃。这在需要最大化加热的寒冷情况下以及需要温暖的冷却剂以重新加热HVAC以向乘客提供舒适的空气温度的温和条件下是适用的。当热泵处于完全加热模式下时，压缩机速度能够被调整为将冷却剂温度维持在大约80℃。然而，在冷却模式下，尤其是在冷却剂不流过发动机的闭合回路冷却模式下，从压缩机中排出的制冷剂能够高达130℃，这将损坏水循环中的部件。在通过电加热器产生热量的HVAC系统中，如果冷却剂温度太高的话，电加热器被简单地关闭以使得冷却剂温度降低。但是在使用热泵的情况下，如果压缩机速度被降低以防止冷却剂变得太热，空调性能可能受到影响，并且车厢中的温度将变得不合意的温暖。如果来自于发动机的较冷冷却剂允许流入到热泵中以冷却热泵中的冷却剂的话，在冷凝器中所经历的温度改变可能非常剧烈并且可能不期望地影响制冷剂循环。例如，制冷剂可能开始在冷凝器中冷凝，这在加热模式中发生，因此将液态制冷剂添加到冷凝器中。在水冷式冷凝器和外部热交换器之间延伸的管线以及整个外部热交换器可能不期望地被填充有液态制冷剂，这可能导致系统的其余部分中缺少制冷剂(或者，系统中的其余部分制冷剂匮乏)。因此期望如下的系统：该系统用于在冷却模式中调节热泵系统的冷却剂温度，以允许热泵的最优操作，并且降低或消除冷凝器中的冷凝。
技术实现思路
本部分提供了本公开的总体总结，并且不是本专利技术的全部范围或全部特征的全面公开。本教导提供一种用于调节具有冷却剂加热功能的HVAC热泵系统的冷却剂温度的方法。所述方法包括：如果从与系统相关的冷凝器排出的冷却剂的温度处于第一预定阈值之上，那么增大从发动机到加热器芯部的冷却剂流量并且减小流过所述系统的发动机旁路管线的冷却剂流量；如果从所述发动机排出的冷却剂的温度比从所述加热器芯部排出的冷却剂的温度高，那么增大从所述发动机到所述加热器芯部的冷却剂流量并且减小流过所述系统的发动机旁路管线的冷却剂流量；如果从所述冷凝器排出的冷却剂的温度处于第二预定阈值之下，那么减小从所述发动机到所述加热器芯部的冷却剂流量并且增大流过所述系统的发动机旁路管线的冷却剂流量。本教导还提供一种用于调节具有冷却剂加热功能的HVAC热泵系统的冷却剂温度的方法。所述方法包括：测量流过所述系统的冷却剂的温度；并且将所述系统的阀组件构造为：当所述冷却剂的温度处于预定阈值之上时，引导冷却剂从发动机和发动机旁路管线流动到加热器芯部。本教导也提供一种用于调节具有冷却剂加热功能的HVAC热泵系统的冷却剂温度的方法。所述方法包括：测量从发动机中排出的冷却剂的温度以及从加热器芯部中排出的冷却剂的温度；比较从所述发动机中排出的冷却剂的温度和从所述加热器芯部中排出的冷却剂的温度；以及如果从所述发动机中排出的冷却剂的温度比从所述加热器芯部中排出的冷却剂的温度高，则向所述系统的阀施加动力从而将所述阀构造为引导冷却剂从所述发动机流动到所述加热器芯部，并且限制冷却剂经由发动机旁路管线流动到所述加热器芯部。从本文提供的说明中，其他的适用领域将变得显而易见。在该总结中的说明和特定的示例仅仅是为了说明的目的，而不是为了限定本专利技术的范围。附图说明本文说明的附图仅仅是为了阐明所选的实施方式并不是所有可能的实现方式，并且不试图限制本公开的范围。图1是根据本教导的采暖、通风、空调(HVAC)组件或系统的示意图；图2示出了图1的HVAC(采暖通风与空调)组件的处于第一操作配置中的阀组件；图3示出了处于第二操作配置中的图2的阀组件；图4示出了处于第三操作配置中的图2的阀组件；图5示出了用在图1的HVAC组件中的另一阀组件，所述阀组件示出为处于第一操作配置中；图6示出了处于第二操作配置中的图5的阀组件；图7示出了处于第三操作配置中的图5的阀组件；图8是根据本教导的用于操作HVAC组件的示例方法的流程图；图9是根据本教导的用于操作HVAC组件的另一方法的流程图；以及图10是根据本教导的第一变体的另一采暖、通风、空调(HVAC)组件或系统的示意图；图11是根据本教导的第二变体的另一采暖、通风、空调(HVAC)组件或系统的示意图；图12是根据本教导的第三变体的另一采暖、通风、空调(HVAC)组件或系统的示意图；图13是根据本教导的第四变体的另一采暖、通风、空调(HVAC)组件或系统的示意图；相应的附图标记在多个附图的视图中表示相应的部件。具体实施方式以下将参考附图更加全面地说明典型的实施方式。首先参考图1，根据本教导的采暖、通风、空调(HVAC)组件或系统总体上以附图标记10示出。虽然HVAC系统10一般地在本文描述为用于诸如汽车的电动车辆的HVAC系统，但是HVAC系统10能够适用在多种应用中。例如，HVAC系统10能够用在例如重载车辆或坦克、军用车辆、船舶、飞行器或者建筑物中。HVAC系统10一般地包括HVAC单元12，其至少具有鼓风机14、加热器芯部16以及蒸发器18。鼓风机14构造为使得空气吹过加热器芯部16和蒸发器18中的每一个，从而加热或冷却期望的区域，诸如车辆的乘客舱。加热器芯部16一般地与发动机冷却剂系统20流体连通。冷却剂系统20被构造为使得适当的冷却剂循环通过加热器芯部16。冷却剂能够包括诸如水、丙二醇和/或乙二醇等的任何适当的热传递流体。冷却剂能够包括任何适当的热传递流体的混合物，诸如50/50的水/丙二醇混合物或者50/50的水/乙二醇混合物。蒸发器18一般地与热泵制冷剂循环22流体连通，该热泵制冷剂循环22适于使得任何适当的制冷剂循环通过蒸发器18。冷却剂系统20和制冷剂循环22将被详细说明，一般地从冷却剂系统20开始。冷却剂系统20包括加热器芯部输出管线30(冷却剂管线)，其是构造为输送从加热器芯部16排出的冷却剂远离加热器芯部16的任何适当的管道。加热器芯部输出管线30可能是任何适当的管道线，诸如软管或硬管。加热器芯部输出管线30首先延伸远离加热器芯部16以到达发动机旁路管线32。发动机旁路管道32从加热器芯部输出管线30延伸到加热器芯部返回管线34。加热器芯部返回管线34一般地从发动机旁路管线32延伸返回到加热器芯部16。沿着加热器芯部返回管线34的是在本文中将说明的泵42和水冷式冷凝器44。与加热器芯部输出管线30类似，发动机旁路管线32和加热器芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节具有冷却剂加热功能的HVAC热泵系统的冷却剂温度的方法，所述方法包括步骤：如果从与所述系统相关的冷凝器(44)排出的冷却剂的温度处于第一预定阈值之上，那么增大从发动机(38)到加热器芯部(16)的冷却剂流量并且减小流过所述系统的发动机旁路管线(32)的冷却剂流量；如果从所述发动机(38)排出的冷却剂的温度比从所述加热器芯部(16)排出的冷却剂的温度高，那么增大从所述发动机(38)到所述加热器芯部(16)的冷却剂流量并且减小流过所述系统的发动机旁路管线(32)的冷却剂流量；以及如果从所述冷凝器(44)排出的冷却剂的温度处于第二预定阈值之下，那么减小从所述发动机(38)到所述加热器芯部(16)的冷却剂流量并且增大流过所述系统的发动机旁路管线(32)的冷却剂流量。

【技术特征摘要】
2013.10.29 US 14/065,9641.一种用于调节具有冷却剂加热功能的HVAC热泵系统的冷却剂温度的方法，所述方法包括步骤：如果从与所述系统关联的冷凝器(44)排出的冷却剂的温度处于第一预定阈值之上，那么增大从发动机(38)到加热器芯部(16)的冷却剂流量并且减小流过所述系统的发动机旁路管线(32)的冷却剂流量，为了加热冷却剂，所述冷凝器从流过与蒸发器流体连通的热泵制冷剂循环的被压缩的制冷剂散发热量；如果从所述发动机(38)排出的冷却剂的温度比从所述加热器芯部(16)排出的冷却剂的温度高，那么增大从所述发动机(38)到所述加热器芯部(16)的冷却剂流量并且减小流过所述系统的发动机旁路管线(32)的冷却剂流量；以及如果从所述冷凝器(44)排出的冷却剂的温度处于第二预定阈值之下，那么减小从所述发动机(38)到所述加热器芯部(16)的冷却剂流量并且增大流过所述系统的发动机旁路管线(32)的冷却剂流量。2.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：当从所述冷凝器(44)排出的冷却剂的温度不大于所述第一预定阈值，从所述发动机(38)排出的冷却剂的温度不高于从所述加热器芯部(16)排出的冷却剂的温度，并且从所述冷凝器(44)排出的冷却剂的温度不低于所述第二预定阈值时，维持从所述发动机(38)到所述加热器芯部(16)的冷却剂流量并且维持流过所述系统的发动机旁路管线(32)的冷却剂流量。3.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：当所述系统不操作时，增大从所述发动机(38)到所述加热器芯部(16)的冷却剂流量并且减小流过所述系统的发动机旁路管线(32)的冷却剂流量。4.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：利用泵(42)提供通过所述系统的冷却剂流。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述冷却剂包括丙二醇和乙二醇中的至少一种以及水。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，还包括步骤：监视如下的项目：所述系统的操作状态；从所述冷凝器(44)排出的冷却剂温度；从所述发动机(38)中排出的冷却剂的温度；从所述加热器芯部(16)中排出的冷却剂的温度；和所述冷凝器(44)的上限温度和下限温度。7.根据权利要求6所述的方法，还包括步骤：至少部分地利用控制器(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：布拉德利·布罗迪，埃里克·于热，利萨·佛罗里达，马克·卡斯特纳，
申请(专利权)人：电装国际美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US