用于車(chē)輛的氣候控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種用于車(chē)輛的氣候控制系統(tǒng)。一種車(chē)輛包括具有熱泵子系統(tǒng)的氣候控制系統(tǒng)。熱泵子系統(tǒng)具有車(chē)艙環(huán)路和電池環(huán)路，車(chē)艙環(huán)路具有內(nèi)部熱交換器和外部熱交換器，電池環(huán)路具有電池冷卻器。閥門(mén)選擇性地流體連通地連接車(chē)艙環(huán)路和電池冷卻器。車(chē)輛還包括配置用于響應(yīng)于熱泵子系統(tǒng)處于除濕模式而指令閥門(mén)關(guān)閉以禁止制冷劑流至電池冷卻器的控制器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于車(chē)輛的氣候控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的氣候控制系統(tǒng)，并且特別地涉及包括熱栗子系統(tǒng)和電池充電器的氣候控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]車(chē)輛(比如電池電動(dòng)車(chē)輛(BEV)、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(PHEV)以及重度混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(FHEV))包含用作車(chē)輛的能量源的牽引電池總成。牽引電池總成包括輔助管理車(chē)輛性能和運(yùn)轉(zhuǎn)的部件和系統(tǒng)。牽引電池總成還包括高壓部件。一些混合動(dòng)力和電動(dòng)車(chē)輛配備有包括用于加熱、冷卻和/或除濕乘客艙的熱栗子系統(tǒng)的氣候控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)一種包括具有熱栗子系統(tǒng)的氣候控制系統(tǒng)的車(chē)輛。熱栗子系統(tǒng)具有車(chē)艙環(huán)路(cabin loop)和電池環(huán)路，車(chē)艙環(huán)路具有內(nèi)部熱交換器和外部熱交換器而電池環(huán)路具有電池冷卻器。閥門(mén)選擇性地流體連通地連接車(chē)艙環(huán)路和電池冷卻器。車(chē)輛還包括被配置為響應(yīng)于熱栗子系統(tǒng)處于除濕模式而指令閥門(mén)關(guān)閉以禁止制冷劑流至電池冷卻器的控制器。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例公開(kāi)了一種具有包括熱栗子系統(tǒng)和電池環(huán)路的氣候控制系統(tǒng)的車(chē)輛。熱栗子系統(tǒng)具有具有內(nèi)部熱交換器、外部熱交換器和壓縮機(jī)的車(chē)艙環(huán)路。電池環(huán)路具有電池冷卻器以及選擇性地流體連通地連接車(chē)艙環(huán)路和電池冷卻器的第一可驅(qū)動(dòng)的膨脹裝置。車(chē)艙環(huán)路進(jìn)一步包括壓縮機(jī)和外部熱交換器之間的第二可驅(qū)動(dòng)的膨脹裝置以及外部熱交換器和內(nèi)部熱交換器之間的第三可驅(qū)動(dòng)的膨脹裝置。車(chē)輛進(jìn)一步包括被配置為響應(yīng)于熱栗子系統(tǒng)處于除濕模式而指令第一膨脹裝置至關(guān)閉位置以禁止制冷劑流至電池冷卻器的至少一個(gè)控制器。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例公開(kāi)一種包括熱栗子系統(tǒng)的氣候控制系統(tǒng)，熱栗子系統(tǒng)具有具有內(nèi)部熱交換器和外部熱交換器的車(chē)艙環(huán)路以及具有電池冷卻器的電池環(huán)路。閥門(mén)選擇性地流體連通地連接車(chē)艙環(huán)路和電池冷卻器?？刂破鞅慌渲脼轫憫?yīng)于熱栗子系統(tǒng)處于除濕模式而指令閥門(mén)關(guān)閉以禁止制冷劑流至電池冷卻器。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述打開(kāi)位置是部分打開(kāi)的位置。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器被進(jìn)一步配置為響應(yīng)于熱栗子系統(tǒng)處于除濕模式而指令第二膨脹裝置和第三膨脹裝置至節(jié)流位置并且定期調(diào)整節(jié)流位置。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，熱栗子系統(tǒng)進(jìn)一步包括流體連通地連接車(chē)艙環(huán)路和電池環(huán)路的第一配件以及流體連通地連接車(chē)艙環(huán)路和電池環(huán)路的第二配件，并且其中第一配件設(shè)置在外部熱交換器和第三膨脹裝置之間而第二配件設(shè)置在內(nèi)部熱交換器和壓縮機(jī)之間。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，電池環(huán)路包括連接在第一配件和冷卻器之間的第一管路，并且其中第一膨脹裝置在第一管路上。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，氣候控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括在加熱器芯體和中間熱交換器之間循環(huán)冷卻劑的冷卻劑子系統(tǒng)，并且將其中中間熱交換器設(shè)置為當(dāng)熱栗子系統(tǒng)處于加熱模式或者處于除濕模式時(shí)將來(lái)自在熱栗內(nèi)循環(huán)的制冷劑的熱量轉(zhuǎn)移至冷卻劑子系統(tǒng)內(nèi)的冷卻劑。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述氣候控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括在電池冷卻器和牽引電池之間循環(huán)冷卻劑的冷卻劑子系統(tǒng)，并且其中將電池冷卻器設(shè)置為當(dāng)牽引電池處于冷卻模式時(shí)將來(lái)自在冷卻劑子系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的冷卻劑的熱量轉(zhuǎn)移至熱栗子系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，內(nèi)部熱交換器設(shè)置在車(chē)輛的乘客艙內(nèi)而外部熱交換器設(shè)置在車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，外部熱交換器在除濕模式期間配置為蒸發(fā)器而在冷卻模式期間配置為冷凝器。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，熱栗子系統(tǒng)是蒸汽壓縮熱栗子系統(tǒng)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括在加熱器芯體和中間熱交換器之間循環(huán)冷卻劑的冷卻劑子系統(tǒng)，將其中中間熱交換器設(shè)置為當(dāng)熱栗子系統(tǒng)處于加熱模式或者處于除濕模式時(shí)將來(lái)自在熱栗內(nèi)循環(huán)的制冷劑的熱量轉(zhuǎn)移至冷卻劑子系統(tǒng)內(nèi)的冷卻劑。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1說(shuō)明混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛的示意；
[0017]圖2說(shuō)明熱栗子系統(tǒng)處于加熱模式的車(chē)輛氣候控制系統(tǒng)的示意；
[0018]圖3說(shuō)明熱栗子系統(tǒng)處于冷卻模式的車(chē)輛氣候控制系統(tǒng)的示意；
[0019]圖4說(shuō)明熱栗子系統(tǒng)處于并聯(lián)除濕(parallel dehumidificat1n)模式的車(chē)輛氣候控制系統(tǒng)的不意；
[°02°] 圖5說(shuō)明熱栗子系統(tǒng)處于串聯(lián)除濕(series dehumidif icat1n)模式的車(chē)輛氣候控制系統(tǒng)的不意；
[0021 ]圖6是用于控制車(chē)輛氣候控制系統(tǒng)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本說(shuō)明書(shū)描述了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解公開(kāi)的實(shí)施例僅為示例，其可以多種替代形式實(shí)施。附圖無(wú)需按比例繪制;可放大或縮小一些特征以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。所以，此處公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限定，而僅為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式實(shí)施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)理解，參考任一【附圖說(shuō)明】和描述的多個(gè)特征可以與一個(gè)或多個(gè)其它附圖中說(shuō)明的特征組合以形成未明確說(shuō)明或描述的實(shí)施例。說(shuō)明的組合特征提供用于典型應(yīng)用的代表實(shí)施例。然而，與本發(fā)明的教導(dǎo)一致的特征的多種組合和變型可以根據(jù)需要用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?br>[0023]參考圖1，車(chē)輛10可以包括動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)12，比如包括第一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率分流(power-split)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。第一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)14和第一電機(jī)或發(fā)電機(jī)16。第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括第二電機(jī)或馬達(dá)18、發(fā)電機(jī)16和牽引電池總成20。第一和第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪22的扭矩。
[0024]可以通過(guò)動(dòng)力傳輸單元24連接發(fā)動(dòng)機(jī)14(比如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī))和發(fā)電機(jī)16。動(dòng)力傳輸單元24可以是包括環(huán)形齒輪26、中心齒輪28和齒輪架總成30的行星齒輪組。本公開(kāi)還可以預(yù)想其它類(lèi)型的動(dòng)力傳輸單元。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)12可以包括用于連接發(fā)電機(jī)16至馬達(dá)18并且用于連接發(fā)電機(jī)和/或馬達(dá)至差速器34以分配扭矩至車(chē)輪22的額外的齒輪裝置32。雖然圖1說(shuō)明了混合動(dòng)力車(chē)輛，車(chē)輛10還可以是全電動(dòng)車(chē)輛，這種情況下省略掉發(fā)動(dòng)機(jī)14。
[0025]參考圖2，車(chē)輛10包括通過(guò)隔板44分開(kāi)的車(chē)艙40以及發(fā)動(dòng)機(jī)艙42。發(fā)動(dòng)機(jī)艙42容納氣候控制系統(tǒng)46的至少一部分。氣候控制系統(tǒng)可以包括熱栗子系統(tǒng)48、冷卻劑子系統(tǒng)50以及設(shè)置在艙40的儀表板(dash)內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)41。氣候控制系統(tǒng)46與通風(fēng)系統(tǒng)41協(xié)作提供進(jìn)入乘客艙40的熱空氣和/或冷空氣。通風(fēng)系統(tǒng)41包括具有進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)的殼體45。排出側(cè)連接至將流出的空氣分配進(jìn)艙40的管。風(fēng)機(jī)馬達(dá)用于循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)41中的空氣的驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)43 ο
[0026]車(chē)輛10還包括與氣候控制系統(tǒng)46的一個(gè)或多個(gè)部件電連接以控制系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)或多個(gè)控制器78?？刂破?8總體上包括任何數(shù)量的微處理器、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、集成電路(1C)、存儲(chǔ)器(例如閃存、R0M、RAM、EPR0M(電可編程只讀存儲(chǔ)器)和/或EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器))以及彼此協(xié)作以執(zhí)行一系列操作的軟件代碼?？刂破鬟€包括基于計(jì)算和測(cè)試數(shù)據(jù)并且存在在存儲(chǔ)器內(nèi)的預(yù)定的數(shù)據(jù)或“查值表”?？刂破?8可以通過(guò)使用共用總線協(xié)議(例如控制器局域網(wǎng)(CAN)或局域互聯(lián)網(wǎng)(LIN))的一個(gè)或多個(gè)有線或無(wú)線車(chē)輛連接與其它車(chē)輛系統(tǒng)和控制器通信。
[0027]熱栗子系統(tǒng)48可以是循環(huán)傳輸熱能至氣候控制系統(tǒng)46的多個(gè)部件的制冷劑的蒸汽壓縮熱栗子系統(tǒng)。熱栗子系統(tǒng)48可以包括具有壓縮機(jī)54、外部熱交換器56、內(nèi)部熱交換器58、儲(chǔ)液器60、配件、閥門(mén)和膨脹裝置的車(chē)艙環(huán)路52。外部熱交換器56可以位于車(chē)輛前端附近的格柵后面，而內(nèi)部熱交換器58可以設(shè)置在通風(fēng)系統(tǒng)41的殼體45內(nèi)。通過(guò)多個(gè)管、管道、撓性管或管路以閉環(huán)連接車(chē)艙環(huán)路部件。例如，第一管66流體連通地連接壓縮機(jī)54和外部熱交換器56、第二管68流體連通地連接內(nèi)部熱交換器56和外部熱交換器58而第三管70流體連通地連接內(nèi)部熱交換器56和壓縮機(jī)54。第一旁通管72連接外部熱交換器56至管70，而第二旁通管76連接管66至管68。每個(gè)旁通管可以包括用于打開(kāi)和關(guān)閉該旁通的閥62、63(比如電磁閥)。第一膨脹裝置80可以設(shè)置在管66上而第二膨脹裝置82可以設(shè)置在管68上。膨脹裝置配置用于改變熱栗子系統(tǒng)48的制冷劑的壓力和溫度。膨脹裝置可以包括通過(guò)控制器78控制的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器?？刂破?8可以指示驅(qū)動(dòng)器以將膨脹裝置定位在全開(kāi)(wide-open)位置、全關(guān)位置或節(jié)流位置。節(jié)流位置是控制器調(diào)整閥門(mén)打開(kāi)的尺寸以調(diào)整通過(guò)膨脹裝置的流動(dòng)的部分打開(kāi)的位置?？刂破?8和膨脹裝置配置用于響應(yīng)于系統(tǒng)工況而持續(xù)地或定期地調(diào)整節(jié)流位置。通過(guò)節(jié)流膨脹裝置的位置，控制器可以根據(jù)需要調(diào)整制冷劑的流動(dòng)、壓力、溫度和狀態(tài)。
[0028]熱栗子系統(tǒng)48還包括具有冷卻器85和第三膨脹裝置86的電池環(huán)路84。電池環(huán)路84可以包括在配件88處連接至管68并且連接至冷卻器85的供給管87。膨脹裝置86在供給管87上。膨脹裝置86可以類(lèi)似于膨脹裝置80和82。回流管89流體連通地連接電池冷卻器85和管70。回流管89可以與管70流體連通地連接。回流管89可以經(jīng)由配件74與管70連接。
[0029]電池冷卻環(huán)路100調(diào)整牽引電池20的溫度并且與冷卻器85流體連通。電池冷卻環(huán)路100可以包括形成用于牽引電池20的冷卻閉環(huán)的散熱器104、栗102以及多個(gè)管106。電池冷卻器85促進(jìn)熱栗子系統(tǒng)48和電池冷卻環(huán)路100之間的熱能轉(zhuǎn)移。電池冷卻器85可以具有任何適當(dāng)?shù)呐渲谩＠?，冷卻器85可以具有促進(jìn)熱能轉(zhuǎn)移且不混合電池冷卻劑回路100和熱栗子系統(tǒng)48中的傳熱流體的板翅、管翅或管-殼配置。電池冷卻劑回路100可以獨(dú)立于氣候控制系統(tǒng)46運(yùn)轉(zhuǎn)并且能夠經(jīng)由散熱器104散發(fā)來(lái)自牽引電池20的熱量。電池冷卻劑回路100可以包括當(dāng)使用冷卻器時(shí)用于旁通散熱器的旁通管路(未顯示)。電池冷卻劑環(huán)路100還可以與氣候控制系統(tǒng)46協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)以利用電池冷卻器85散熱。例如，如果牽引電池特別熱，可以使用電池冷卻器85和散熱器104兩者以散發(fā)牽引電池20內(nèi)的熱量。
[0030]冷卻劑子系統(tǒng)50可以包括形成用于循環(huán)冷卻劑的閉環(huán)的加熱器芯體90、栗92、閥94以及多個(gè)管。在混合動(dòng)力車(chē)輛的情況下，冷卻子系統(tǒng)50與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14流體連通。發(fā)動(dòng)機(jī)14產(chǎn)生的廢熱被冷卻劑捕獲并且循環(huán)至設(shè)置在通風(fēng)系統(tǒng)41內(nèi)的加熱器芯體90。通風(fēng)系統(tǒng)41的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)機(jī)43循環(huán)空氣至加熱器芯體90上方以及穿過(guò)加熱器芯體90以提供進(jìn)入車(chē)艙40的暖氣。可以驅(qū)動(dòng)混合門(mén)(blend d00r)64以調(diào)節(jié)離開(kāi)殼體的空氣的溫度。冷卻劑子系統(tǒng)50可以包括當(dāng)可用的廢熱不充足時(shí)用于旁通發(fā)動(dòng)機(jī)14的旁通管96。通過(guò)可以通過(guò)控制器78電動(dòng)控制的閥94控制旁通管96的打開(kāi)和關(guān)閉。如果車(chē)輛10是全電動(dòng)車(chē)輛，發(fā)動(dòng)機(jī)14被省略掉并且可以通過(guò)用于提供熱能至冷卻劑子系統(tǒng)50的電熱元件替代，或者冷卻劑子系統(tǒng)50可以不包括加熱器。在一些實(shí)施例中，混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛可以包括當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)14關(guān)閉或冷機(jī)時(shí)提供熱量至冷卻劑子系統(tǒng)50的電加熱器。冷卻劑子系統(tǒng)50可以經(jīng)由中間熱交換器98從熱栗子系統(tǒng)48汲取熱量以提供至車(chē)艙40的加熱。
[0031]中間熱交換器98促進(jìn)冷卻劑子系統(tǒng)50和熱栗子系統(tǒng)48之間的熱能轉(zhuǎn)移。中間熱交換器98可以是冷卻劑子系統(tǒng)的一部分、熱栗子系統(tǒng)48的一部分或者其兩者的一部分。中間熱交換器98可以具有任何適當(dāng)?shù)呐渲?。例如，中間熱交換器98可以具有促進(jìn)熱能轉(zhuǎn)移且不混合冷卻劑子系統(tǒng)50和熱栗子系統(tǒng)48中的傳熱流體的板翅、管翅或管-殼配置。中間熱交換器98可以連接至熱栗48的第一管66并且連接至冷卻劑子系統(tǒng)50的管中的一個(gè)。
[0032]可以多種不同的模式(比如加熱模式、冷卻模式、并聯(lián)除濕模式和串聯(lián)除濕模式)運(yùn)轉(zhuǎn)熱栗子系統(tǒng)48。圖2說(shuō)明以加熱模式運(yùn)轉(zhuǎn)的熱栗子系統(tǒng)48。在加熱模式中，壓縮機(jī)54將制冷劑加壓成循環(huán)至中間熱交換器98的熱蒸汽。來(lái)自制冷劑的熱能轉(zhuǎn)移進(jìn)循環(huán)通過(guò)熱交換器98的冷卻側(cè)的冷卻劑以加熱冷卻劑子系統(tǒng)50中的冷卻劑。栗92將已加熱的冷卻劑循環(huán)至加熱器芯體90以加熱車(chē)艙40。中間熱交換器98作為使制冷劑冷凝成液體的冷凝器運(yùn)轉(zhuǎn)。隨后，制冷劑通過(guò)第一膨脹裝置80，該膨脹裝置處于節(jié)流位置。在進(jìn)入外部熱交換器56之前膨脹裝置80減小制冷劑的壓力并且降低制冷劑的溫度?？刂破?8可以對(duì)膨脹裝置80節(jié)流以確保制冷劑的溫度低于外部空氣溫度以促進(jìn)外部熱交換器56內(nèi)的制冷劑的蒸發(fā)。膨脹裝置82關(guān)閉并且閥63打開(kāi)使得制冷劑離開(kāi)外部熱交換器56以流過(guò)管72旁通內(nèi)部熱交換器58。制冷劑隨后循環(huán)通過(guò)管70并且回到壓縮機(jī)54用于再循環(huán)。在加熱模式中，可以關(guān)閉膨脹裝置86以停用冷卻器85，或者可以打開(kāi)膨脹裝置86以啟用冷卻器85。
[0033]圖3說(shuō)明處于冷卻模式的熱栗子系統(tǒng)48。在冷卻模式中，取決于牽引電池20的工況，冷卻劑子系統(tǒng)50可以是打開(kāi)(ON)或關(guān)閉(OFF)的，并且電池冷卻環(huán)路100可以是打開(kāi)(ON)或關(guān)閉(OFF)的。壓縮機(jī)54將制冷劑加壓成循環(huán)通過(guò)停用的中間熱交換器98至膨脹裝置80的熱蒸汽，該膨脹裝置處于全開(kāi)位置。外部熱交換器56作為冷凝器運(yùn)轉(zhuǎn)并且熱量從制冷劑轉(zhuǎn)移至外部空氣使得制冷劑冷凝成基本上為液體狀態(tài)。閥63關(guān)閉并且離開(kāi)外部熱交換器56的制冷劑流動(dòng)通過(guò)管68至第二膨脹裝置82，該膨脹裝置處于節(jié)流位置。進(jìn)入內(nèi)部熱交換器58之前膨脹裝置82降低制冷劑的壓力和溫度。內(nèi)部熱交換器58作為蒸發(fā)器運(yùn)轉(zhuǎn)并且汲取來(lái)自在殼體內(nèi)循環(huán)的空氣的熱量以冷卻車(chē)艙40。作為蒸汽的制冷劑離開(kāi)內(nèi)部熱交換器58并且循環(huán)通過(guò)儲(chǔ)液器60并且回到壓縮機(jī)54。取決于牽引電池20的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，膨脹裝置86可以處于關(guān)閉或節(jié)流位置。如果膨脹裝置86處于節(jié)流位置，那么電池冷卻器85作為蒸發(fā)器運(yùn)轉(zhuǎn)并且將熱量從電池冷卻環(huán)路100轉(zhuǎn)移至熱栗子系統(tǒng)48。
[0034]熱栗子系統(tǒng)48還可以包括加熱器芯體90和內(nèi)部熱交換器58同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的至少一個(gè)除濕模式。在除濕模式期間啟用冷卻劑子系統(tǒng)50以提供加熱的冷卻劑至加熱器芯體90。在除濕模式中，通風(fēng)系統(tǒng)41內(nèi)的空氣首先被吹動(dòng)經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器58使空氣冷卻和除濕，并且隨后被吹動(dòng)經(jīng)過(guò)加熱器芯體92以在循環(huán)進(jìn)入乘客乘座區(qū)域之前再加熱空氣。熱栗子系統(tǒng)48可以具有多個(gè)除濕模式，比如并聯(lián)除濕模式和串聯(lián)除濕模式。
[0035]圖4說(shuō)明處于并聯(lián)除濕模式的熱栗子系統(tǒng)48。在并聯(lián)除濕模式中，壓縮機(jī)54將制冷劑加壓成循環(huán)至中間熱交換器98的熱蒸汽。來(lái)自制冷劑的熱能轉(zhuǎn)移進(jìn)入循環(huán)通過(guò)熱交換器98的冷卻劑側(cè)的制冷劑以加熱冷卻劑。栗92將加熱的冷卻劑循環(huán)至加熱器芯體90以加熱車(chē)艙40。中間熱交換器98作為冷凝器運(yùn)轉(zhuǎn)并且使通過(guò)的制冷劑冷凝成液體。隨后，一部分制冷劑通過(guò)處于節(jié)流位置的第一膨脹裝置80至作為蒸發(fā)器運(yùn)轉(zhuǎn)的外部熱交換器56。電磁閥62打開(kāi)使一部分制冷劑旁通外部熱交換器56并且直接流至膨脹裝置82。止回閥108防止制冷劑流到管68的上游。膨脹裝置82處于節(jié)流位置使制冷劑在進(jìn)入蒸發(fā)器58之前減小溫度和壓力。制冷劑作為蒸汽離開(kāi)蒸發(fā)器并且經(jīng)由管70返回至壓縮機(jī)54。旁通管72的閥63打開(kāi)允許離開(kāi)外部熱交換器的制冷劑被引導(dǎo)至管70并且旁通內(nèi)部熱交換器58。
[0036]圖5說(shuō)明處于串聯(lián)除濕模式的熱栗子系統(tǒng)48。在串聯(lián)除濕模式中，壓縮機(jī)54將制冷劑加壓成循環(huán)至中間熱交換器98的熱蒸汽。來(lái)自制冷劑的熱能轉(zhuǎn)移進(jìn)入循環(huán)通過(guò)熱交換器98的冷卻劑側(cè)的冷卻劑以加熱冷卻劑。栗92將加熱的冷卻劑循環(huán)至加熱器芯體90以加熱車(chē)艙40。中間熱交換器作為冷凝器運(yùn)轉(zhuǎn)并且使制冷劑冷凝成液體。隨后，制冷劑通過(guò)處于節(jié)流位置的第一膨脹裝置并且至作為蒸發(fā)器運(yùn)轉(zhuǎn)的外部熱交換器56。在串聯(lián)除濕模式中，閥62關(guān)閉引導(dǎo)所有制冷劑通過(guò)外部熱交換器56。制冷劑以混合的液相/汽相離開(kāi)外部熱交換器56。閥63也關(guān)閉并且所有制冷劑被引導(dǎo)至第二膨脹閥82，該膨脹閥處于節(jié)流位置。隨后，制冷劑循環(huán)通過(guò)對(duì)通過(guò)內(nèi)部熱交換器58的空氣除濕的內(nèi)部蒸發(fā)器58。離開(kāi)蒸發(fā)器58的制冷劑經(jīng)由管70被引導(dǎo)回壓縮機(jī)54。
[0037]在兩種除濕模式中，膨脹裝置86關(guān)閉并且電池冷卻器85停用。為在除濕模式期間了運(yùn)行電池冷卻器85，所有三個(gè)膨脹裝置必須處于節(jié)流位置并且同時(shí)被電動(dòng)控制。這需要對(duì)于量產(chǎn)而言可能不夠穩(wěn)健和可靠的復(fù)雜的控制邏輯。運(yùn)轉(zhuǎn)三個(gè)膨脹裝置中的兩個(gè)同時(shí)處于節(jié)流位置不太復(fù)雜并且是更加可靠的解決方案。電池冷卻環(huán)路100包括在除濕模式期間充分冷卻電池20的散熱器104。
[0038]參考圖6，說(shuō)明用于運(yùn)轉(zhuǎn)熱栗子系統(tǒng)48的流程圖200?？刂破?8可以發(fā)送指令至熱栗子系統(tǒng)48的多個(gè)部件并且從其接收指令以執(zhí)行流程圖的步驟。在步驟202處控制器確定熱栗子系統(tǒng)48是否以除濕模式運(yùn)轉(zhuǎn)。如果系統(tǒng)沒(méi)有處于除濕模式，那么在步驟204處允許冷卻器85的運(yùn)轉(zhuǎn)并且根據(jù)牽引電池20的熱管理協(xié)議打開(kāi)和關(guān)閉膨脹裝置86。如果系統(tǒng)處于除濕模式，那么控制前進(jìn)至框206。在框206處膨脹裝置86關(guān)閉以禁止電池冷卻器85的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0039]雖然上文描述了示例實(shí)施例，但是并不意味著這些實(shí)施例描述了權(quán)利要求包含的所有可能的形式。說(shuō)明書(shū)中使用的詞語(yǔ)為描述性詞語(yǔ)而非限定，并且應(yīng)理解不脫離本發(fā)明的精神和范圍可以作出各種改變。如上所述，可以組合多個(gè)實(shí)施例的特征以形成本發(fā)明沒(méi)有明確描述或說(shuō)明的進(jìn)一步的實(shí)施例。盡管已經(jīng)描述了多個(gè)實(shí)施例就一個(gè)或多個(gè)期望特性來(lái)說(shuō)提供了優(yōu)點(diǎn)或相較于其他實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用更為優(yōu)選，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)至IJ，取決于具體應(yīng)用和實(shí)施，為了達(dá)到期望的整體系統(tǒng)屬性可以對(duì)一個(gè)或多個(gè)特征或特性妥協(xié)。這些屬性可包括但不限于:成本、強(qiáng)度、耐用性、生命周期成本、可銷(xiāo)售性、外觀、包裝、尺寸、可維護(hù)性、重量、可制造性、易于裝配等。因此，描述的實(shí)施例在一個(gè)或多個(gè)特性上相對(duì)于其他實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用不令人滿(mǎn)意也未超出本發(fā)明的范圍，并且這些實(shí)施例可以滿(mǎn)足特定應(yīng)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車(chē)輛，包含: 氣候控制系統(tǒng)，所述氣候控制系統(tǒng)包括熱栗子系統(tǒng)和電池環(huán)路，所述熱栗子系統(tǒng)具有具有內(nèi)部熱交換器和外部熱交換器的車(chē)艙環(huán)路，所述電池環(huán)路具有電池冷卻器和選擇性地流體連通地連接所述車(chē)艙環(huán)路和電池冷卻器的閥門(mén)；以及 控制器，所述控制器被配置為響應(yīng)于所述熱栗子系統(tǒng)處于除濕模式而指令所述閥門(mén)關(guān)閉以禁止制冷劑流至所述電池冷卻器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛，其中，所述氣候控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括在加熱器芯體和中間熱交換器之間循環(huán)冷卻劑的冷卻劑子系統(tǒng)，其中將所述中間熱交換器設(shè)置為當(dāng)所述熱栗子系統(tǒng)處于加熱模式或者處于除濕模式時(shí)將來(lái)自在熱栗內(nèi)循環(huán)的制冷劑的熱量轉(zhuǎn)移至所述冷卻劑子系統(tǒng)內(nèi)的所述冷卻劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛，其中，所述氣候控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括在電池冷卻器和牽引電池之間循環(huán)冷卻劑的冷卻劑子系統(tǒng)，其中所述電池冷卻器設(shè)置為當(dāng)所述牽引電池需要冷卻時(shí)將來(lái)自在所述冷卻劑子系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的冷卻劑的熱量轉(zhuǎn)移至所述熱栗子系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛，其中，所述內(nèi)部熱交換器設(shè)置在車(chē)輛的乘客艙內(nèi)而所述外部熱交換器設(shè)置在所述車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛，其中，所述外部熱交換器在所述除濕模式期間配置為蒸發(fā)器而在冷卻模式期間配置為冷凝器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛，其中，所述熱栗子系統(tǒng)是蒸汽壓縮熱栗子系統(tǒng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛，其中，所述閥門(mén)是膨脹裝置。8.一種具有氣候控制系統(tǒng)的車(chē)輛，所述車(chē)輛包含: 包括車(chē)艙環(huán)路和電池環(huán)路的熱栗子系統(tǒng)，所述車(chē)艙環(huán)路具有內(nèi)部熱交換器、外部熱交換器以及壓縮機(jī)，所述電池環(huán)路具有電池冷卻器和選擇性地流體連通地連接所述車(chē)艙環(huán)路和電池冷卻器的第一可驅(qū)動(dòng)的膨脹裝置，其中，所述車(chē)艙環(huán)路進(jìn)一步包括所述壓縮機(jī)和所述外部熱交換器之間的第二可驅(qū)動(dòng)的膨脹裝置以及所述外部熱交換器和所述內(nèi)部熱交換器之間第三可驅(qū)動(dòng)的膨脹裝置；以及 至少一個(gè)控制器，配置用于響應(yīng)于所述熱栗子系統(tǒng)處于除濕模式而指令所述第一膨脹裝置至關(guān)閉位置以禁止制冷劑流至所述電池冷卻器。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車(chē)輛，其中，所述控制器進(jìn)一步配置用于響應(yīng)于所述熱栗子系統(tǒng)處于所述除濕模式而指令所述第二膨脹裝置和第三膨脹裝置至打開(kāi)位置。10.—種氣候控制系統(tǒng)，包含: 具有車(chē)艙環(huán)路和電池環(huán)路的熱栗子系統(tǒng)，所述車(chē)艙環(huán)路具有內(nèi)部熱交換器和外部熱交換器，而所述電池環(huán)路具有電池冷卻器和選擇性地流體連通地連接所述車(chē)艙環(huán)路和電池冷卻器的閥門(mén)；以及 控制器，配置用于響應(yīng)于所述熱栗子系統(tǒng)處于除濕模式而指令所述閥門(mén)關(guān)閉以禁止制冷劑流至電池冷卻器。
【文檔編號(hào)】B60H1/00GK105835655SQ201610079511
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年2月4日
【發(fā)明人】詹姆士·喬治·加比, 克萊·韋斯利·馬蘭維爾, 蒂莫西·布拉奇利
【申請(qǐng)人】福特全球技術(shù)公司