用于运行车辆的具有制冷介质回路的制冷设备的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于运行用于车辆的制冷介质回路(10)的方法，制冷设备具有

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行车辆的具有制冷介质回路的制冷设备的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于运行用于车辆的制冷介质回路的方法，该制冷介质回路具有至少两个蒸发器，即，至少一个车内蒸发器和构造成制冷机的蒸发器。

技术介绍

[0002]车内蒸发器可实施成车辆内部空间的前部蒸发器和/或后部蒸发器并且用于调节进入车辆内部空间中的输入空气流。
[0003]除了用于调节和调温通常实现成高压电池的蓄能器的车内或前部蒸发器之外，电动车需要独立的冷却介质回路。这种冷却介质回路借助于热交换器与制冷介质回路相耦联，其中，这种热交换器自身同样构造成用于冷却空气流的蒸发器或用于对冷却介质进行冷却的所谓的制冷机，这例如从专利文献DE 10 2017 108 809 A1、DE 10 2016 108 468 A1或DE102009015658 A1中已知。
[0004]专利文献DE 10 2016 1 17 075 A1描述了一种系统，在其中，借助于冷却介质回路冷却混合动力车或电动车的高压电池，冷却介质回路具有与制冷介质回路热耦联的制冷介质-冷却介质-热交换器。为了降低以制冷介质为基础的蒸发器的必要性，在使用冷却介质-空气-热交换器的情况下也将来自冷却介质回路中的冷却介质用于冷却车辆客舱的后部空间。附加地，也借助于暴露在车辆的环境空气中的用于高压电池的被动冷却器提供被动的冷却模式。
[0005]以相似的方式，专利文献DE 10 2014 001 022 A1也描述了一种用于高压电池的冷却介质回路，高压电池通过热交换器与制冷介质回路热耦联。冷却介质回路具有冷却器，冷却器借助于车辆的环境空气加载。可借助于旁路管路绕开该冷却器。
[0006]从专利文献DE 10 2009 021 530 A1中已知一种用于高压电池的冷却介质回路，在冷却介质回路中不仅布置空气-冷却介质-热交换器而且布置与制冷介质回路热耦联的制冷机。冷却介质回路构造成，或者仅仅通过空气-冷却介质-热交换器或者仅仅通过制冷机或者通过这两个组件引导冷却介质。
[0007]最终，还应参考专利文献DE 10 2011 118 162 B4，从其中已知一种具有多个蒸发器的、具有热泵功能的制冷介质回路。对于该制冷介质回路，除了车内蒸发器之外，也设置第一和第二制冷机，其中，分别在蒸发器之前在上游连接膨胀机构。附加地，在车内蒸发器之后在下游连接另一膨胀机构，由此，车内蒸发器可在中间压力水平上运行。最终，设置成用于制冷运行的用于实现空气热泵的冷凝器用作具有从属的膨胀机构的热泵蒸发器。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是，提供一种用于运行车辆的具有制冷介质回路的制冷设备的方法，该制冷介质回路具有至少两个蒸发器，即，至少一个车内蒸发器以及构造成制冷机的蒸发器，利用蒸发器在单-制冷机模式中，即在仅仅制冷机运行时，保证功能可靠的并且由此无故障的制冷介质回路运行。
[0009]该目的通过具有权利要求1所述的特征的方法实现。
[0010]一种用于运行车辆的制冷设备的制冷介质回路的方法，制冷介质回路具有：
[0011]-制冷机支路，制冷机支路具有制冷机、第一膨胀机构和在下游连接在制冷机之后的压力温度传感器，并且与冷却介质回路热耦联，
[0012]-至少一个车内蒸发器支路，车内蒸发器支路具有车内蒸发器和第二膨胀机构并且与制冷机支路并联连接，
[0013]-制冷介质压缩机，以及
[0014]-冷凝器或气体冷却器，
[0015]-在单制冷机模式中，将制冷机的制冷介质出口处的制冷介质回路的运行点调整到制冷介质的冷凝曲线附近，
[0016]-借助于制冷机的压力温度传感器检测制冷介质的低压和相应的温度，以及
[0017]-当检测到在制冷介质压缩机上的扭矩过载或者温度与在制冷机的制冷介质出口处的制冷介质的冷凝曲线有预设的偏差时，通过控制制冷介质压缩机将低压限制在与环境条件和所需的制冷机制冷功率相关的最大低压值上，或者在减小在制冷机的制冷功率的情况下降低低压。
[0018]为了避免在单制冷机模式中高的低压时并且由此在制冷介质的高的蒸发温度时面临的缺点，通过在检测到制冷介质压缩机上的扭矩过载时或者温度与在制冷机的制冷介质出口处的制冷介质的冷凝曲线有预设的偏差时，或者将低压限制在最大允许的低压值上，或者在至少保持制冷功率不变然而损失系统效率的同时在制冷机上降低低压，仅仅使与在制冷机的制冷介质出口处的制冷介质在冷凝曲线附近工作相关的制冷介质回路的有效运行稍微恶化(这尤其是对于具有布置在高压侧的制冷介质储存器的系统来说很重要)。
[0019]随着制冷介质的低压增大，就此而言，这也与到制冷机中的冷却介质进入温度增加相关，制冷介质的密度也增大并且由此导致在制冷介质回路的低压区段中更高的制冷介质需求，也就是说制冷介质填充不足的风险增大，这最终可导致制冷介质填充不足。由此，在单制冷机模式中，在制冷机的制冷介质出口处的制冷介质不再在冷凝曲线附近工作，制冷介质越来越多地过热。理想地，在需求的制冷功率下提高低压，仅仅直至第一次检测到在制冷介质的过热的值中的增大并且从该时刻开始，在趋势上反而稍微降低低压。应考虑的是，从通过制冷介质压缩机调整低压和通过第一膨胀机构在冷凝曲线附近调整的共同作用中，调整期望的制冷功率。
[0020]随着低压的降低，也降低蒸发温度。在此，借助于制冷介质压缩机的调节将低压降低到如下值，即，在该值时再次在冷凝曲线附近再次调整用于有效的系统运行的设备运行点。现在，由于存在提供比最终在系统方面所需的更多的制冷功率的选项空间，可设想制冷设备的(高频的)开关运行或双点调节运行。此外，在较长的时间段上制冷循环停留在低频的双点调节运行的方式中之前，系统可更长时间利用过量制冷功率工作。
[0021]第三选项是在由于通过第一膨胀机构减小制冷介质质量流而过热增加时，调整制冷介质回路的典型的最大低压，例如在R1234yf系统中4.5bar。
[0022]根据环境条件和制冷机的当前制冷功率确定最大低压值。环境条件例如为环境温度，也就是说在制冷介质回路起动时作为蒸发温度应当被调整到低于环境温度的值，以便随着运行的持续再次在考虑在第一压力温度传感器上的值的情况下使其向效率最优的运
行点移动。制冷机的当前制冷功率确定最大低压值，使得随着在制冷机的冷却介质侧的制冷功率需求降低在趋势上呈现出低压水平的进一步提高的值。
[0023]在电驱动的制冷介质压缩机中，通过以下方式进行检测在制冷介质压缩机上的扭矩过载，使得在扭矩过载时这种制冷介质压缩机产生故障信号，故障信号被输送给制冷介质回路的控制单元，例如空调控制器。在机械地、例如通过内燃机驱动的制冷介质压缩机中，通过以下方式检测扭矩过载，即，磁性离合器的力锁合连接打滑。
[0024]根据本专利技术的一个有利的改进方案，紧接着低压的降低，借助于第一膨胀机构与制冷介质压缩机共同的调节，将在制冷机的制冷功率再次调节到目标制冷功率上。由此，再次由制冷机产生这样的制冷功率，即，在低压降低之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于运行车辆的制冷设备的制冷介质回路(10)的方法，所述制冷介质回路具有-制冷机支路(1.0)，所述制冷机支路具有制冷机(1)、第一膨胀机构(AE1)和在下游连接在制冷机(1)之后的第一压力温度传感器(pT1)，并且与冷却介质回路(1.1)热耦联，-至少一个车内蒸发器支路(2.0)，该车内蒸发器支路具有车内蒸发器(2)和第二膨胀机构(AE2)并且与制冷机支路(1.0)并联连接，-制冷介质压缩机(3)，以及-冷凝器或气体冷却器(4)，其中，-在单制冷机模式中，在制冷介质的冷凝曲线附近调节制冷介质回路(10)在制冷机(1)的制冷介质出口处的运行点，-借助于制冷机(1)的第一压力温度传感器(pT1)检测制冷介质的低压和相关的温度，以及-当检测到制冷介质压缩机(3)上的扭矩过载或者温度与制冷机(1)的制冷介质出口处的制冷介质的冷凝曲线有预设的偏差时，通过控制制冷介质压缩机(3)将低压限制到与环境条件和所需的制冷机(1)的制冷功率相关的最大低压值上，或者在减小制冷机(1)的制冷功率的情况下降低所述低压。2.根据权利要求1所述的方法，在其中，紧接着低压的降低，借助于第一膨胀机构(AE1)与制冷介质压缩机(3)共同的调节，将制冷机(1)的制冷功率再次调节到目标制冷功率上。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，-所述制冷介质回路(10)构造成具有低压制冷介质收集器(6.1)，利用该低压制冷介质收集器能调节规定的制冷介质蒸气含量，-为了在制冷介质的双相范围中调节到制冷介质的冷凝曲线上或在冷凝曲线附近，借助于低压制冷介质收集器(6.1)将制冷介质调节到0K的过热度上。4.根据权利要求1所述的方法，在其中，-制冷介质回路(10)构造成具有高压制冷介质收集器(6.2)，以及-为了调节到制冷介质的冷凝曲线上或其冷凝曲线附近，借助于第一膨胀机构(AE1)将制冷介质调节到具有在3K至5K的值的过热度上。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：