CN111094025A - 用于机动车辆的间接可逆空调回路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于管理机动车辆的间接可逆空调回路(1)的方法，该空调回路包括冷却剂在其中流通的第一冷却剂环路(A)和第一传热介质在其中流通的第二传热流体环路(B)，当间接空调回路(1)处于完全除湿模式时，中央控制单元(90)控制用于重新引导冷却剂的设备，使得：如果在内部空气流(100)的温度传感器(73)处测量的温度大于或等于T+Y1，则用于重新引导冷却剂的设备允许冷却剂通过旁通环路(30)，其中T是内部空气流(100)在温度传感器(73)处的温度设定点值且Y1是在0和3℃之间的温度差，如果在内部空气流(100)的温度传感器(73)的水平处测量的温度小于或等于T‑Y2，则用于重新引导冷却剂的设备防止冷却剂通过旁通环路(30)，其中T是内部空气流(100)在温度传感器(73)处的温度设定点值且Y2是在0和3℃之间的温度差。

Description

用于机动车辆的间接可逆空调回路

技术领域

本发明涉及机动车辆领域，尤其涉及一种机动车辆空调回路以及以热泵模式对其进行管理的方法。

背景技术

当前的机动车辆越来越多地包括空调回路。通常，在“常规”空调回路中，冷却剂依次进入压缩机、与机动车辆外部的空气流接触以释放热量的第一热交换器(称为冷凝器)、膨胀设备和与机动车辆内部的空气流接触以对其冷却的第二热交换器(称为蒸发器)。

还有更复杂的空调回路架构，使得有可能获得可逆空调回路，换句话说，它可以使用热泵操作模式，在这种模式下，它能够吸收在第一热交换器的外部空气中的热能，然后称为蒸发冷凝器，并将其释放到车辆内部，特别是通过专用的第三热交换器。

这可以特别通过使用间接空调回路来实现。“间接”在这里是指空调回路包括用于流通两种不同流体(例如一方面是冷却剂，另一方面是乙二醇水)以实现各种热交换的两个环路。

因此，空调回路包括冷却剂在其中流通的第一冷却剂环路、传热流体在其中流通的第二传热流体环路以及共同布置在第一冷却剂环路上和第二传热流体回路上的双流体热交换器，以允许在所述环路之间的热交换。

这种空调回路允许根据不同的操作模式使用，特别是在总除湿模式下。然而，在该操作模式下，产生的热能的量可能很大，因此到达车辆内部的空气流可能太热，并且不利于乘员的舒适感，并且不再确保其除湿功能。当空调回路也用于冷却诸如电池、电力电子设备或甚至一个或多个电动机的元件时，尤其如此。

发明内容

因此，本发明的目的之一是至少部分地弥补现有技术的缺点，并提出一种用于管理可逆空调回路的增强方法，特别是在完全除湿模式下。

因此，本发明涉及一种用于管理机动车辆的可逆间接空调回路的方法，该空调回路包括冷却剂在其中流通的第一冷却剂环路并且包括共同布置在第一冷却剂环路上和第一传热流体在其中流通的第二传热流体环路上的第一双流体热交换器，第一双流体热交换器设置为允许在第一冷却剂环路和第二传热流体环路之间热交换，

第一传热流体环路包括：

·压缩机，

·第一双流体热交换器，其设置在所述压缩机的下游，

·第一膨胀设备，

·第一热交换器，其旨在由机动车辆内部的空气流通过，

·第二膨胀设备，

·第二热交换器，其旨在由机动车辆外部的空气流通过，和

·第二热交换器的旁通环路，

·用于将来自第一热交换器的冷却剂重新引导到第二热交换器或旁通环路的设备，

所述回路包括温度传感器，用于在第一热交换器的输出处的内部空气流，

所述回路能够根据源自热泵模式的总除湿模式操作，其中内部空气流在第一热交换器处冷却，然后在到达车辆内部之前，在第二传热流体环路的内部散热器处重新加热，其中第一热交换器和第二热交换器旨在同时操作，

间接可逆空调回路包括中央控制单元，该中央控制单元与用于内部空气流的所述温度传感器相连并且能够驱动用于重新引导冷却剂的设备，

当间接空调回路处于完全除湿模式时，中央控制单元控制用于重新引导冷却剂的设备，使得：

·如果在用于内部空气流的温度传感器处测量的温度大于或等于T+Y1，则用于重新引导冷却剂的设备允许旁通环路中的冷却剂通过，其中T是内部空气流在温度传感器处的温度设定点值且Y1是介于0和3℃之间的温度差，

·如果在用于内部空气流的温度传感器处测量的温度小于或等于T-Y2，则用于重新引导冷却剂的设备防止旁通环路中的冷却剂通过，其中T是内部空气流在温度传感器处的温度设定点值且Y2是介于0和3℃之间的温度差。

根据本发明的一方面，用于重新引导冷却剂的设备包括设置在旁通环路上的第一截止阀。

根据本发明的另一方面，第一截止阀是全有或全无阀。

根据本发明的另一方面，第一截止阀是比例阀。

根据本发明的另一方面，中央控制单元确定压缩机的速度，使得在第一热交换器的输出处的内部空气流的测量温度对应于所述内部空气流的设定点温度。

根据本发明的另一方面，第一冷却剂环路包括旁通管路，其包括设置在第二双流体热交换器的上游的第三膨胀设备，所述第二双流体热交换器也共同布置在第二传热流体在其中流通的二次热管理环路上，所述旁通环路设置在第一接合点和第二接合点之间，第一接合点设置在第一双流体热交换器的下游于所述第一双流体热交换器和第一膨胀设备之间，第二接合点设置在压缩机的上游于第三热交换器和所述压缩机之间。

根据本发明的另一方面，当冷却剂通过旁通管路时，中央控制单元根据在第一热交换器的输出处的内部空气流的测量温度控制用于重新引导冷却剂的设备，并且中央控制单元确定压缩机的速度，使得在第一热交换器的输出处的冷却剂的压力对应于在第二双流体热交换器的输出处的第二传热流体的设定点温度。

附图说明

通过阅读以下作为说明性和非限制性示例的描述以及附图，本发明的其他特征和优点将变得更加显而易见，其中：

-图1是间接可逆空调回路的示意图，

-图2示出了根据替代实施例的膨胀设备，

-图3示出了根据替代实施例的图1的间接可逆空调回路的第二传热流体环路的示意图，

-图4示出了供暖、通风和/或空调装置的示意图，

-图5示出了根据第一操作模式的图1的间接可逆空调回路的示意图，

-图6a示出了根据第二实施例的图1的间接可逆空调回路的示意图，

-图6b示出了根据第三实施例的图1的间接可逆空调回路的示意图，

-图7示出了根据第一传热流体的温度的第二截止阀的打开或关闭的图，

-图8示出了间接可逆空调回路的各种参数随时间的变化图。

在不同的图中，相同的元件具有相同的附图标记。

具体实施方式

以下实施例是示例。尽管描述涉及一个或多个实施例，但这并不一定意味着每个参考都涉及同一实施例，或者这些特征仅适用于单个实施例。不同实施例的简单特征也可以组合和/或交换以提供其他实施例。

在本说明书中，某些元素或参数可被索引，例如第一元素或第二元素以及第一参数和第二参数，甚至第一标准和第二标准等。在这种情况下，它涉及简单的索引，以区分和指定相似但不相同的元素或参数或标准。该索引并不意味着一个元素、参数或标准优于另一个元素、参数或标准，并且在不脱离本说明书的范围的情况下可以容易地交换这样的指定。该索引也不暗示时间顺序，例如用于评估这样或这样的标准。

在本说明书中，“置于上游”应理解为是指相对于流体的流通方向将一个元件放置在另一个元件之前。另一方面，“置于下游”应理解为是指相对于流体的流通方向将一个元件放置在另一个元件之后。

图1示出了用于机动车辆的间接空调回路1。该间接空调回路1特别包括：

·冷却剂在其中流通的第一冷却剂环路A，例如R1234yf、R134a或适合该应用的任何其他冷却剂，

·传热流体在其中流通的第二传热流体环路B，以及

·第一双流体热交换器5，其共同布置在第一冷却剂环路A上和第二传热流体环路B上，以允许在所述第一冷却剂环路A和所述第二传热流体环路B之间热交换。

第一冷却剂环路A更具体地在冷却剂的流通方向上包括：

ο压缩机3，

ο设置在所述压缩机3下游的第一双流体热交换器5，

ο第一膨胀设备7，

ο第一热交换器9，其旨在由机动车辆内部的空气流100通过，

ο第二膨胀设备11，

ο第二热交换器13，其旨在由机动车辆外部的空气流200通过，以及

ο用于第二热交换器13的旁通环路30。

旁通环路30可以更具体地连接第一连接点31和第二连接点32。

第一连接点31优选地沿冷却剂的流通方向设置在第一热交换器9的下游于所述第一热交换器9和第二热交换器13之间。更具体地，如图1所示，第一连接点31设置在第一热交换器9和第二膨胀设备11之间。然而，完全可以想象，如果冷却剂可能绕过所述第二膨胀设备11或通过它而不会遭受任何压力损失，则将第一连接点31设置在第二膨胀设备11和第二热交换器13之间。

就其本身而言，第二连接点32优选地设置在第二热交换器13的下游于所述热交换器13和压缩机3之间。

为了控制旁通环路30中的冷却剂是否通过，间接空调回路1包括用于将来自第一热交换器9的冷却剂重新引导至所述旁通环路30和/或第二热交换器13的设备。用于重新引导冷却剂的该设备尤其可以包括设置在旁通环路30上的第一截止阀33。该第一截止阀33可以是全有或全无阀，甚至可以是比例阀，其打开幅度受到控制。为了使冷却剂不通过第二热交换器13，第二膨胀设备11尤其可以包括停止功能，也就是说其能够在关闭时阻止冷却剂的流动。一个替代方案可以是在第二膨胀设备11和第一连接点31之间具有截止阀。

另一替代方案(未示出)也可以是在第一连接点31处具有三通阀。

第一冷却剂环路A还可以包括止回阀23，其设置在第二热交换器13的下游于所述第二热交换器13和第二连接点32之间，以避免使来自第一旁通环路30的冷却剂回流到第二热交换器13。

截止阀、止回阀、三通阀或具有截止功能的膨胀设备在此均被理解为机械或机电元件，其可由嵌入在机动车辆中的电子控制单元驱动。

第一冷却剂环路A还可以包括第一内部热交换器(未示出)，其允许在第一双流体热交换器5的输出处的高压冷却剂与在第二热交换器13或旁通环路30的输出处的低压冷却剂之间热交换。该第一内部热交换器尤其包括用于来自第二连接点32的低压冷却剂的入口和出口以及用于来自第一双流体热交换器5的高压冷却剂的入口和出口。

高压冷却剂应理解为是指在压缩机3处已经经历了压力上升并且由于膨胀设备之一还没有经历压力损失的冷却剂。低压冷却剂应理解为是指已经经历了压力损失并且其压力接近于压缩机3的入口处的压力的冷却剂。

此外，第一冷却剂环路A还可以包括第二内部热交换器(未示出)，其允许在第一内部热交换器的输出处的高压冷却剂与在旁通环路30中流通的低压冷却剂之间热交换。该第二内部热交换器尤其包括用于来自第一连接点31的低压冷却剂的入口和出口以及用于来自第一内部热交换器的高压冷却剂的入口和出口。如图1所示，第二内部热交换器可以设置在第一截止阀33的下游。

第一或第二内部热交换器中的至少一个可以是同轴热交换器，也就是说包括两个同轴管并且在它们之间进行热交换。

优选地，第一内部热交换器可以是长度在50至120mm之间的同轴内部热交换器，而第二内部热交换器可以是长度在200至700mm之间的同轴内部热交换器。

第一冷却剂环路A还可以包括设置在第一双流体热交换器5的下游，更具体地在所述第一双流体热交换器5和第一膨胀设备7之间的贮液干燥器14。这种贮液干燥器14设置在在空调回路的高压侧，即在双流体热交换器5的下游和膨胀设备的上游，与其他相分离解决方案(比如设置在空调回路的低压侧，即在压缩机3的上游，特别是在第一内部热交换器的上游的蓄能器)相比，其体积更小、成本更低。

第一膨胀设备7和第二膨胀设备11可以是电子膨胀阀，也就是说，其中在输出处的冷却剂的压力由致动器控制，该致动器设定膨胀设备的孔口部分，从而设定在输出处的流体的压力。当所述膨胀设备完全打开时，这种电子膨胀阀尤其能够使冷却剂通过而不会损失压力。

根据优选实施例，第一膨胀设备7是电子膨胀阀，其可以由安装在车辆中的控制单元驱动，而第二膨胀设备11是恒温膨胀阀。

第二膨胀设备11尤其可以是具有停止功能的恒温膨胀阀。在这种情况下，第一膨胀设备7和第二膨胀设备11可被旁通管路A'绕过，其特别包括截止阀25，如图2所示。该旁通管路A'使冷却剂绕过所述第一膨胀设备7和第二膨胀设备11，而其没有压力损失。优选地，至少第二膨胀设备11是包括旁通管路A'的恒温膨胀阀。第一膨胀设备7还可以包括停止功能，或者甚至包括下游的截止阀，以便阻止或不阻止冷却剂的通过。

第一冷却剂环路A还包括绕过第一膨胀设备7和第一热交换器9的旁通管路80。该旁通管路80包括设置在第二双流体热交换器83上游的第三膨胀设备12。该第二双流体热交换器83也共同布置在二次热管理环路上。二次热管理环路可以更特别地是第二传热流体在其中流通并且连接到在电池和/或待冷却的电子元件处的热交换器或冷却板的环路。

第三膨胀设备12还可以包括停止功能，以允许或不允许冷却剂通过旁通管路80。一种替代方案是在旁通管路80上在第三膨胀设备12的上游具有截止阀。

旁通管路80一方面连接在第一膨胀设备7的上游。该连接位于第一接合点81处，其设置在第一膨胀设备7的上游于第一双流体热交换器5和所述第一膨胀设备7之间。

旁通管路80一方面连接在第二接合点82处，其设置在压缩机3的上游于第三热交换器13和所述压缩机3之间。在图1中，第二接合点82设置在旁通回路30的第二连接点32与压缩机3之间。然而，完全可以想象出例如在第一截止阀33下游的旁通环路30上的其他实施例。

第二传热流体环路B就其本身而言可包括：

о第一双流体热交换器5，

о用于第一传热流体的第一流通管路50，其包括内部散热器54，该散热器意图由机动车辆内部的空气流100通过，并连接设置在第一双流体热交换器5的下游的第一连接点61和设置在所述第一双流体热交换器5的上游的第二连接点62，

о用于第一传热流体的第二流通管路60，其包括外部散热器64，该散热器意图由机动车辆外部的空气流200通过，并连接设置在第一双流体热交换器5的下游的第一连接点61和设置在所述第一双流体热交换器5的上游的第二连接点62，以及

о泵17，其设置在第一双流体热交换器5下游或上游于第一连接点61和第二连接点62之间。

间接可逆空调回路1在第二传热流体环路B内包括用于将来自第一双流体热交换器5的第一传热流体重新引导至第一流通管路50和/或至第二流通管路60的设备。

如图1所示，用于重新引导来自第一双流体热交换器5的第一传热流体的所述设备可以特别包括第二截止阀63，其设置在第二流通管路60上，以阻止或不阻止第一传热流体并防止其在所述第二流通管路60中流通。

该实施例特别使得可以限制第二传热流体环路B上的阀的数量，从而可以限制生产成本。

根据图3中示出的代表第二传热流体环路B的替代实施例，用于重新引导来自第一双流体热交换器5的第一传热流体的设备可以特别包括：

·第二截止阀63，其设置在第二流通管路60上，以阻止或不阻止第一传热流体并防止其在所述第二流通管路60中流通，以及

·第三截止阀53，其设置在第一流通管路50上，以阻止或不阻止第一传热流体并防止其在所述第一流通管路50中流通。

第二传热流体环路B还可包括用于加热第一传热流体的电气元件55。所述加热电子元件55特别沿第一传热流体的流通方向设置在第一双流体热交换器5的下游于所述第一双流体热交换器5和第一接合点61之间。

内部散热器54和第一热交换器9更具体地设置在供暖、通风和/或空调装置40内。如图4所示，供暖、通风和/或空调装置40可包括用于外部空气的供应管路41a和用于再流通空气(也就是说源自车辆内部的空气)的供应管路41b。这两个供应管路41a和41b都将空气带入第一热交换器9，以使其通过它。为了选择通过第一热交换器9的空气的来源，供暖、通风和/或空调装置40包括风门410a，例如鼓形风门，其能够完全或部分关闭用于外部空气的供应管路41a或用于再流通空气的供应管路41b。

在其内，供暖、通风和/或空调装置40包括加热管路42a，其使得可以将已经通过第一热交换器9的空气带到内部散热器54，以使其通过它，并且在到达分配室43之前被重新加热。该加热管路42a还包括能够完全或部分关闭它的风门420a。

供暖、通风和/或空调装置40还可包括绕过外部散热器54的旁通管路42b。该旁通管路42b允许已经通过第一热交换器9的空气直接进入分配室43，而没有通过内部散热器54。该旁通管路42b还包括能够完全或部分关闭它的风门420b。

在分配室43处，空气可以通过顶部管路44a被输送到挡风玻璃，通过中部管路44b被输送到车辆内部的仪表板，和/或通过底部管路44c被输送到车辆内部的仪表板的底部。这些管路44a、44b、44c中的每一个包括能够完全或部分关闭它们的风门440。

供暖、通风和/或空调装置40还包括鼓风机46，以推动内部空气流100。根据内部空气流100的流通方向，该鼓风机46可以设置在第一热交换器9的上游。

如图1所示，间接可逆空调回路1包括中央控制单元90，允许其从一种操作模式切换到另一种操作模式。中央控制单元90特别地连接到用于第一双流体热交换器5下游的第一传热流体的温度传感器72，并且能够驱动第一截止阀33。为此，中央控制单元90连接到用于重新引导冷却剂的设备。如果用于重新引导冷却剂的所述设备包括第一截止阀33，则中央控制单元90在其为渐进阀的情况下控制其打开和关闭以及其打开幅度。

中央控制单元90也能够驱动用于重新引导第一传热流体的设备。为此，中央控制单元90也连接到第二截止阀63，并控制其打开和关闭。

中央控制单元90还可以连接到压缩机3，以便控制其速度。

中央控制单元90还可以连接到不同的膨胀设备7、11和12，以便控制其打开并因此确定冷却剂在通过它们时所承受的压力损失，控制它们是否可以通过而没有压力损失或者它们是否阻止冷却剂的流动。

中央控制单元90也可以连接到测量冷却剂甚至二次传热流体的不同参数的不同传感器。二次传热流体在这里被理解为是指已经与冷却剂交换热能的传热流体。尤其可以是第一传热流体、第二传热流体，它们都可以是乙二醇水，甚至是内部空气流100。这些传感器例如可以是：

·在压缩机3的输出处的压力传感器71，

·温度传感器73，用于在第一热交换器9的输出处的内部空气流100，

·用于外部空气的温度传感器74，

·在压缩机3的输入处的压力和温度传感器75，以及

·温度传感器(未示出)，用于在第二双流体热交换器83的输出处的二次热管理环路内的第二传热流体。

上述间接可逆空调回路1可以根据图5a、5b、6a和6b所示的不同操作模式进行操作。在这些图中，仅示出了冷却剂和传热流体在其中流通的元件和管路。

冷却模式：

在这种操作模式下，内部空气流100被冷却，并且在这种冷却中回收的热能释放到外部空气流200中。

对于在图1中特别描述的间接可逆空调回路1，冷却剂依次进入：

·冷却剂达到高压的压缩机3，

·第一双流体热交换器5，其中冷却剂将热能传递给在第二传热流体环路B中流通的第一传热流体，

·第一膨胀设备7，其中冷却剂经受压力损失并变为低压，

·第一热交换器9，其中冷却剂通过冷却内部空气流100来回收热能，以及

·旁通环路30，然后返回压缩机3。

为了使冷却剂进入旁通环路30中，用于重新引导冷却剂的设备允许旁通环路30中的冷却剂通过。为此，第一截止阀33打开并且第二膨胀设备11关闭，以防止冷却剂通过。

在第二传热流体环路B处，第一传热流体将在第一双流体热交换器5处获得的热能释放到外部散热器64处的外部空气流200中。为此，第二截止阀63打开。第一传热流体可以通过内部散热器54，但是后者不由内部空气流100通过，例如通过在供暖、通风和/或空调装置40中关闭风门420a并打开风门420b。

在该冷却模式下，如果第三膨胀设备12打开，则第一双流体热交换器5的输出处的高压冷却剂的一部分进入旁通管路80。通过第三膨胀设备12，该冷却剂经受压力损失且变为低压。然后，冷却剂进入第二双流体热交换器83，并通过冷却在二次热管理环路中流通的第二传热流体来回收热能。然后冷却剂重新加入压缩机3。从二次热管理环路回收的热能在外部散热器64处排出。

简单除湿模式：

该简单除湿模式是从冷却模式派生的操作模式。该简单除湿模式与冷却模式的不同之处在于，第一传热流体也可以在内部空气流100中在内部散热器54处释放热能。

因此，在第一冷却剂环路A处，冷却剂的路径与冷却模式的路径相同。

在第二冷却剂环路B处，通过内部散热器54的内部空气流100被重新加热。为此，例如，在供暖、通风和/或空调装置40中，打开风门420a且关闭风门420b。

由于在第一热交换器9处冷却了内部空气流100，这允许其湿气凝结，随后在内部散热器54处对其再加热，因此所述内部空气流100被除湿。

如前所述，如果第三膨胀设备12是打开的，则在第一双流体热交换器5的输出处的高压冷却剂的一部分进入旁通管路80。通过第三膨胀设备12，该冷却剂经历压力损失并变为低压。然后，冷却剂进入第二双流体热交换器83，并通过冷却在二次热管理环路中流通的第二传热流体来回收热能。然后，冷却剂重新加入压缩机3。从二次热管理环路中回收的热能在外部散热器64和内部散热器54处排出。

热泵模式：

图5示出了根据热泵模式的操作方法，其中内部空气流100被重新加热，重新加热内部空气流100的热能从外部空气流200回收。

对于图5a所示的间接可逆空调回路1，冷却剂依次进入：

·冷却剂进入低压的压缩机3，

·第一双流体热交换器5，其中冷却剂将热能传递给在第二传热流体环路B中流通的第一传热流体，

·第一膨胀设备7，其中冷却剂经历第一压力损失并达到中间压力，

·第一热交换器9，其中冷却剂通过重新加热内部空气流100而释放热能，

·第二膨胀设备11，其中冷却剂经历第二压力损失并变为低压，以及

·第二热交换器13，其中流体在返回压缩机3之前通过冷却外部空气流200来回收热能。

为了使冷却剂不进入旁通环路30，用于重新引导冷却剂的设备例如通过关闭第一截止阀33来阻止冷却剂进入旁通环路30。

在第二传热流体环路B处，第一传热流体将在第一双流体热交换器5处获得的热能释放到内部散热器54处的内部空气流100中。在供暖、通风和/或空调装置40处，打开风门420a且关闭风门420b。

通过在第二热交换器13处吸收外部空气流200处的热能，该热泵模式可用于在第一热交换器9和内部散热器54处重新加热内部空气流100。

此外，加热电子元件55可以在操作中，以便向第一传热流体提供额外的热能输入，以重新加热内部空气流100。

总除湿模式：

如图6a所示，总除湿模式是热泵模式的衍生。在该总除湿模式下，同时使用第一热交换器9和第二热交换器13。内部空气流100尤其可以在第一热交换器9处被冷却以达到约3℃的温度，然后在到达车辆内部之前，在内部散热器54处被重新加热到约41℃至43℃的温度。该总除湿模式特别是在介于0至12℃的外部温度下使用。

该总除湿模式与热泵模式的不同之处在于，冷却剂通过第一膨胀设备7，其进入低压，并且第二膨胀设备11而不损失压力。

因此，在第一冷却剂环路A处，冷却剂的路径与热泵模式的路径相同，除了冷却剂在第一膨胀设备7处仅经历一次压力损失之外。冷却剂通过第二膨胀设备11或绕过它，而不会损失压力。

因此，冷却剂依次进入：

·冷却剂达到高压的压缩机3，

·第一双流体热交换器5，其中冷却剂将热能传递给在第二传热流体环路B中流通的第一传热流体，

·第一膨胀设备7，其中冷却剂经受压力损失并变为低压，

·第一热交换器9，其中冷却剂通过冷却内部空气流100来回收热能，

·冷却剂通过而不会损失压力的第二膨胀设备11，以及

·第二热交换器13，其中流体在返回压缩机3之前通过冷却外部空气流200来回收热能。

在第二冷却剂环路B处，风门310打开，如果存在，则第三截止阀53打开，以便冷却剂可以与通过第三热交换器54的内部空气流100交换热能。第三截止阀63也打开，以便第一传热流体也能够在第四热交换器64处将热量排放到外部空气流200中。

由于在第一热交换器9处对内部空气流100冷却，这允许其湿气凝结，随后在第三热交换器54处对其再加热，因此所述内部空气流100被除湿。

在第二传热流体环路B处，第一传热流体将在第一双流体热交换器5处获得的热能释放到内部散热器54处的内部空气流100中。在供暖、通风和/或空调装置40处，打开风门420a且关闭风门420b。

如果第三膨胀设备12打开，则在第一双流体热交换器5的输出处的高压冷却剂的一部分进入旁通管路80。这种特殊情况在图6b中示出。通过第三膨胀设备12，该冷却剂经历压力损失并变为低压。然后，冷却剂进入第二双流体热交换器83，并通过冷却在二次热管理环路中流通的第二传热流体来回收热能。然后，冷却剂重新加入压缩机3。从二次热管理环路回收的热能在内部散热器54处排出。

本发明涉及一种当间接可逆空调回路1在完全除湿模式下操作时对其进行管理的方法。

当间接空调回路1处于完全除湿模式时，中央控制单元90控制用于重新引导冷却剂的设备，使得如果在用于内部空气流100的温度传感器73处测量的温度大于或等于T+Y1，则用于重新引导冷却剂的设备允许冷却剂进入旁通环路30。这里，T是内部空气流100在温度传感器73处的温度设定点值且Y1是介于0和3℃之间的温度差。

如果在用于内部空气流100的温度传感器73处测量的温度小于或等于T-Y2，则用于重新引导冷却剂的设备防止冷却剂进入旁通环路30。这里，T始终是内部空气流100在温度传感器73处的温度设定点值且Y2是介于0和3℃之间的温度差。

因此获得了一部分冷却剂在旁通管路30中流通通过。这在图7的图中特别示出，其中观察到第一截止阀33的打开和关闭与在用于内部空气流100的温度传感器73处测量的温度有关。在图7中，符号F对应于第一截止阀33的关闭，符号O对应于第一截止阀的打开。

通过进行这种流通管理，如果内部空气流100的温度低(小于或等于T-Y2)，则有可能将全部或部分冷却剂重新引导至第二热交换器13，以便其从外部空气流200吸收热能，以增加内部空气流100的温度。

如果内部空气流100的温度高(大于或等于T+Y1)，则全部或部分冷却剂被重新引导到旁通环路30中，以减少吸收到外部空气中的热能的量，因此降低了内部空气流100的温度。

内部空气流100的温度设定点值可以特别地通过在实验室中的试验来确定，并且在完全除湿模式下可以特别地为约3℃。

中央控制单元90还可以确定压缩机3的速度，使得在第一热交换器的输出处的内部空气流100的测量温度对应于所述内部空气流100的设定点温度。

根据变型，当可逆间接空调回路1包括旁通管路80并且冷却剂通过所述旁通管路80时，中央控制单元90可以根据在第一热交换器9的输出处的内部空气流100的测量温度来控制用于重新引导冷却剂的设备，如上所述。然而，中央控制单元90确定压缩机3的速度，使得在第一热交换器9的输出处的冷却剂的压力对应于在第二双流体热交换器83的输出处的第二传热流体的设定点温度。第二传热流体的该设定点温度可以根据冷却剂的压力和在第一热交换器9的输出处的冷却剂的设定点温度特别通过在实验室中的试验来确定。

图8的图示出了间接可逆空调回路1在全除湿模式下的其操作中的各种参数随时间的变化。该图的试验参数如下：

·第二双流体热交换器83向冷却剂提供2kW(+/-1kW)的热能，

·由曲线T74表示的外部温度从10到0℃，

·在第一冷却剂环路A中使用的冷却剂为R1234yf，

·在第一热交换器9的输出处的内部空气流100的目标温度为约3°，

·在内部散热器100的输出处的内部空气流100的目标温度为约3°。

曲线T73对应于在第一热交换器9的输出处的内部空气流100的温度的趋势。

曲线T54airo对应于在内部散热器54的输出处的内部空气流100的温度的趋势。

曲线T54i对应于在内部散热器54的输入处的第一传热流体的温度的趋势。

曲线Comp对应于压缩机3的速度的趋势。

在图8的图中，通过在第一热交换器9的输出处的内部空气流100的温度变化，示出了将冷却剂重新引导到第二热交换器13或旁通管路30，如曲线T73所示。因此，曲线T73的峰值对应于冷却剂到第二热交换器13的重新引导。就其本身而言，骤降对应于冷却剂到旁通管路30的重新引导。

因此，冷却剂向第二热交换器13或针对一部分冷却剂向旁通管路的重新引导使得可以将在第一热交换器9的输出处的内部空气流100的温度(由曲线T73示出)保持在约3℃±1℃的温度下，其接近目标温度。这也使得可以维持对于在内部散热器54的输出处的内部空气流100足够高的在内部散热器54的输入处的第一传热流体的温度(由曲线T54i示出)，以保持38至43℃的平均温度(由曲线T54airo表示)。

对应于压缩机3的速度的趋势的曲线Comp显示出微小的变化，以便将在第一热交换器9的输出处的内部空气流100的温度(由曲线T73所示)维持在约3℃±1℃的温度下。

因此，可以清楚地看到，根据本发明的用于管理间接可逆空调回路1的方法使得在总除湿模式下可以将在第一热交换器9的输出处的内部空气流100的温度维持在接近设定点温度的温度。因此，由于第二热交换器13或第二双流体热交换器83，所以内部空气流100的该温度没有不受控制的升高，且因此在该总除湿模式下保持了除湿功能。

Claims (7)

1.一种用于管理机动车辆的可逆间接空调回路(1)的方法，该空调回路包括冷却剂在其中流通的第一冷却剂环路(A)并且包括共同布置在第一冷却剂环路(A)上和第一传热流体在其中流通的第二传热流体环路(B)上的第一双流体热交换器(5)，第一双流体热交换器(5)设置为允许在第一冷却剂环路(A)和第二传热流体环路(B)之间热交换，

第一传热流体环路(A)包括：

·压缩机(3)，

·第一双流体热交换器(5)，其设置在所述压缩机(3)的下游，

·第一膨胀设备(7)，

·第一热交换器(9)，其旨在由机动车辆内部的空气流(100)通过，

·第二膨胀设备(11)，

·第二热交换器(13)，其旨在由机动车辆外部的空气流(200)通过，和

·第二热交换器(13)的旁通环路(30)，

·用于将来自第一热交换器(9)的冷却剂重新引导到第二热交换器(13)或旁通环路(30)的设备，

所述回路包括温度传感器(73)，用于在第一热交换器(9)的输出处的内部空气流(100)，

所述回路能够根据源自热泵模式的总除湿模式操作，其中内部空气流(100)在第一热交换器(9)处冷却，然后在到达车辆内部之前，在第二传热流体环路(B)的内部散热器(54)处重新加热，其中第一热交换器(9)和第二热交换器(13)旨在同时操作，

其特征在于，所述间接可逆空调回路(1)包括中央控制单元(90)，该中央控制单元与用于内部空气流(100)的所述温度传感器(73)相连并且能够驱动用于重新引导冷却剂的设备，

当间接空调回路(1)处于完全除湿模式时，中央控制单元(90)控制用于重新引导冷却剂的设备，使得：

·如果在用于内部空气流(100)的温度传感器(73)处测量的温度大于或等于T+Y1，则用于重新引导冷却剂的设备允许旁通环路(30)中的冷却剂通过，其中T是内部空气流(100)在温度传感器(73)处的温度设定点值且Y1是介于0和3℃之间的温度差，

·如果在用于内部空气流(100)的温度传感器(73)处测量的温度小于或等于T-Y2，则用于重新引导冷却剂的设备防止旁通环路(30)中的冷却剂通过，其中T是内部空气流(100)在温度传感器(73)处的温度设定点值且Y2是介于0和3℃之间的温度差。

2.如前一权利要求所述的管理方法，其特征在于，用于重新引导冷却剂的设备包括设置在所述旁通环路(30)上的第一截止阀(33)。

3.如权利要求2所述的管理方法，其特征在于，所述第一截止阀(33)是全有或全无阀。

4.如权利要求2所述的管理方法，其特征在于，所述第一截止阀(33)是比例阀。

5.如前述权利要求中任一项所述的管理方法，其特征在于，所述中央控制单元(90)确定压缩机(3)的速度，使得在第一热交换器(9)的输出处的内部空气流(100)的测量温度对应于所述内部空气流(100)的设定点温度。

6.如前述权利要求中任一项所述的管理方法，其特征在于，所述第一冷却剂环路(A)包括旁通管路(80)，其包括设置在第二双流体热交换器(83)的上游的第三膨胀设备(12)，所述第二双流体热交换器(83)也共同布置在第二传热流体在其中流通的二次热管理环路上，所述旁通环路(80)设置在第一接合点(81)和第二接合点(82)之间，第一接合点(81)设置在第一双流体热交换器(5)的下游于所述第一双流体热交换器(5)和第一膨胀设备(7)之间，第二接合点(82)设置在压缩机(3)的上游于第三热交换器(13)和所述压缩机(3)之间。

7.如前一权利要求所述的管理方法，其特征在于，当冷却剂通过旁通管路(80)时，所述中央控制单元(90)根据在第一热交换器(9)的输出处的内部空气流(100)的测量温度控制用于重新引导冷却剂的设备，并且所述中央控制单元(90)确定压缩机(3)的速度，使得在第一热交换器(9)的输出处的冷却剂的压力对应于在第二双流体热交换器(83)的输出处的第二传热流体的设定点温度。

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