用于对热交换器除冰的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及热交换器除冰的方法和系统。提供了用于对车辆的热泵的外部热交换器除冰的方法和系统。在一个示例中，正温度系数(PTC)加热器将热量提供给对外部热交换器除冰的制冷剂。在一些示例中，当车辆的外部热交换器正被除冰时额外的PTC加热器提供热量给发动机冷却剂以对车辆的乘客厢加温。

Method and system for deicing heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
用于对热交换器除冰的方法和系统
本说明书涉及用于对具有热泵的车辆的外部蒸发器除冰的方法和系统。该方法和系统可以对唯一地由电推动的车辆或者可以包含马达和发动机以便推进的车辆是特别有用的。
技术介绍
客运车辆可以包含热泵以便对乘客厢加温和冷却。在一些示例中，热泵可以通过从制冷剂到发动机冷却剂的第一传递热量来加热乘客厢。发动机冷却剂然后被导向到乘客厢内的加热器核心，在其中乘客厢空气经过加热器核心从而加热乘客厢。但是，如果热泵的外部热交换器经历了结冰，则由于低效率的热泵操作，乘客厢不可达到期望的温度。可以通过使温暖的制冷剂经过热交换器，对外部热交换器除冰。对制冷剂加温的一种方式是在冷却模式下操作热泵，其中外部热交换器作为冷凝器操作。但是，在冷却模式下操作热泵可在驾驶员要求加热的时候从乘客厢中移除热量。结果，乘客厢温度可以被降低或者其不可在期望的时间量内达到期望的温度。
技术实现思路
本专利技术人已经认识到以上提到的缺点并且已经开发出一种用于对车辆的外部热交换器解冻的方法，其包括：响应于外部热交换器结冰，增加沿压缩机和外部热交换器之间的通道定位的膨胀阀门的打开量；以及响应于外部热交换器结冰，激活第一正温度系数(PTC)加热器，该PTC加热器与经过膨胀阀的制冷剂热连通。通过使用PTC加热器加热车辆热泵的制冷剂，可能的是提供更加迅速地对车辆外部热交换器除冰同时不从乘客厢中移除热量的技术效果。因此，可能的是在更少的时间内增加乘客厢热量。例如，车辆的热泵可以进入除冰模式，其中供应制冷剂给外部热交换器的膨胀阀几乎是完全打开的，而在同一时间，PTC加热器进一步增加制冷剂温度从而使得外部热交换器的除冰可以更快地完成。膨胀阀被调整以使从压缩机和PTC加热器中传递到外部热交换器的热量最大。以这种方式，外部热交换器除冰可以被加速，而不从乘客厢中移除热量。在另一实施例中，用于对车辆的外部热交换器解冻的方法包括：响应于外部热交换器结冰和车辆不处于再生制动模式，将第一电流供应给第一正温度系数(PTC)加热器，PTC加热器与经过膨胀阀的制冷剂热连通；以及响应于外部热交换器结冰并且车辆处于再生制动模式，将第二电流供应给第一PTC加热器。在另一实施例中，该方法进一步包括响应于电池充电状态，调整第一电流和第二电流。在另一实施例中，第一电流和第二电流随着电池充电状态增加而增加。在另一实施例中，第一电流和第二电流随着电池充电状态减少而减少。在另一实施例中，该方法进一步包括进入除冰模式，其中沿车辆外部热交换器和压缩机之间的制冷剂管道定位的膨胀阀被完全打开。在另一实施例中，车辆系统被提供。车辆系统包括：外部热交换器；与外部热交换器流体连通的制冷剂-发动机冷却剂热交换器；在制冷剂-发动机冷却剂热交换器的制冷剂侧的第一正温度系数(PTC)加热器；以及控制器，其包含被存储在非暂时存储器内的可执行指令，用于响应于外部热交换器的结冰而激活第一PTC加热器。在另一实施例中，第一PTC加热器供应热量给经过外部热交换器的制冷剂。在另一实施例中，车辆系统进一步包括在制冷剂-发动机冷却剂热交换器的发动机冷却剂侧的第二PTC加热器。在另一实施例中，车辆系统进一步包括被存储在非暂时存储器内用于响应于电池充电状态调整被供应到第一PTC加热器的电流的额外可执行指令。在另一实施例中，车辆系统进一步包括被存储在非暂时存储器内用于响应于再生制动的状态调整供应到第一PTC加热器的电流的额外可执行指令。在另一实施例中，车辆系统进一步包括被存储在非暂时存储器内用于进入热泵除冰模式的额外可执行指令，其中沿着外部热交换器的上游处的制冷剂管道定位的膨胀阀是完全打开的。本说明书可以提供几个优点。例如，该方法可以改善电动和混合动力车辆的乘客厢加热。进一步地，该方法可以改善热泵效率。又进一步地，当通过使用来自再生制动的能量激活热泵从而对外部热交换器除霜时，该方法可以改善车辆的电动推进范围。当单独或结合附图时，本说明书的以上优点和其他优点以及特征将在之后的具体实施方式中显而易见。应该理解的是
技术实现思路
被提供以用简化的形式引入选择的概念，这些概念将在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确认要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由所附的权利要求书唯一地限定。而且，要求保护的主题不局限于解决上文或本公开的任何部分内指出的任何缺点的实施方式。附图说明通过单独或参考附图阅读实施例的示例(在此被称为具体实施方式)，将会更加全面地理解本文所述的优点，其中：图1是车辆的示意图；图2示出图1的车辆的示例车辆加热系统；图3示出图1的车辆的示例车辆传动系；图4和图5示出用于操作车辆加热系统的方法；以及图6根据图4和图5的方法示出用于操作车辆加热系统的模拟示例顺序。具体实施方式本说明书涉及改善车辆的外部热交换器的除冰。具体地说，一个或多个PTC加热器可以被安装在制冷剂-发动机冷却剂热交换器的制冷剂侧以增加制冷剂温度，从而可以及时地对热泵的外部热交换器除冰。车辆可以是如图1所示的客运车辆或者商用车辆(未示出)。车辆包含气候控制系统，其包含如图2所示的热泵。气候控制系统可以包含作为如图3所示的混合动力传动系统的部分的发动机。根据图4和图5的方法，可以提供外部热交换器除冰。可以根据图4和图5的方法按照图6的顺序所示，对外部热交换器除冰。参考图1，其示出了包含发动机12、电机14和电能存储设备11的车辆10。在一个示例中，车辆可以唯一地经由发动机12、唯一地经由电机14或者通过发动机12和电机14两者推动。电机可以经由电能存储设备11供应电力。电能存储设备11可以经由为电机14提供电力的发动机12和输出电能给电能存储设备11的电机再充电。可替换地，电能存储设备可以通过在车辆减速或下坡期间经由电机14将车辆的动能转化成电能而被再充电。电能存储设备11也可以经由家庭充电系统或远程充电系统(例如，充电站)从固定的电力网再充电。在一个示例中，电能存储设备11是电池。可替换地，电能存储设备11可以是电容器或其他存储设备。车辆10也可以包含可调整的格栅百叶窗18，其用于选择性地允许空气流入车辆的发动机舱。车辆10也包含可以被打开或关闭以允许驾驶员和/或乘客进入车辆车厢或乘客厢120的门135。门开关134提供门135是打开还是关闭的指示。诸如图2所示的热泵系统的车辆系统可以在远程启动车辆的请求之后响应于门135是打开还是关闭而被激活或停用。例如，当驾驶员打开门135时，图2中示出的热泵可以退出车厢加温模式或除冰模式。现在参考图2，车辆加热系统或气候控制系统224被示出。设备和流体通道或管道被示出为实线。电气连接被示出为虚线。车辆10可以包含如图3所示出的传动系或另一适合的传动系，以推动车辆10和/或给车辆组件提供动力。车辆10被示出具有内燃发动机12，并且其可以与电机(未示出)选择性地连接。内燃发动机12可以燃烧汽油、柴油、酒精、氢或燃料的结合。车辆10可以包含乘客舱或车厢120、发动机舱222以及气候控制系统224。乘客舱120可以在车辆10内并且其可以容纳一个或多个乘客。一部分气候控制系统224可以被定位在乘客舱120内。发动机舱222可以靠近乘客舱120定位。一个或多个动力源(例如内燃发动机12)以及一部分气候控制系统2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于解冻车辆的外部热交换器的方法，其包括：响应于外部热交换器结冰，增加沿着压缩机和外部热交换器之间的通道定位的膨胀阀的打开量；以及响应于所述外部热交换器结冰并且车辆不处于再生制动模式，通过供应第一电流到第一正温度系数加热器以激活所述第一正温度系数加热器，所述第一正温度系数加热器与经过所述膨胀阀的制冷剂热连通；以及响应于外部热交换器结冰并且所述车辆处于所述再生制动模式，将第二电流供应给所述第一正温度系数加热器，所述第一电流小于所述第二电流。

【技术特征摘要】
2014.03.14 US 14/212,2831.一种用于解冻车辆的外部热交换器的方法，其包括：响应于外部热交换器结冰，增加沿着压缩机和外部热交换器之间的通道定位的膨胀阀的打开量；以及响应于所述外部热交换器结冰并且车辆不处于再生制动模式，通过供应第一电流到第一正温度系数加热器以激活所述第一正温度系数加热器，所述第一正温度系数加热器与经过所述膨胀阀的制冷剂热连通；以及响应于外部热交换器结冰并且所述车辆处于所述再生制动模式，将第二电流供应给所述第一正温度系数加热器，所述第一电流小于所述第二电流。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一正温度系数加热器被合并入制冷剂-发动机冷却剂热交换器。3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括响应于外部热交换器结冰的指示，增加压缩机的输出。4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括响应于外部热交换器结冰的指示，激活第二正温度系数加热器。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·拉格斯，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US