用于车辆的制冷剂回路和用于控制这种回路的方法技术

一种用于车辆的热调节回路，所述回路包括第一热交换器(2)和第二热交换器(4)，所述第一热交换器和第二热交换器沿着旨在以该顺序通过它们的空气流的流通方向上串联设置，所述回路包括被环境空气流通过的第三热交换器(6)，所述回路被配置为允许制冷剂在第一热交换器(2)和第三热交换器(6)中串联流通，并且允许传热流体在第二热交换器(4)中流通。热流体在第二热交换器(4)中流通。热流体在第二热交换器(4)中流通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆的制冷剂回路和用于控制这种回路的方法


[0001]本专利技术的领域是用于车辆(特别是用于机动车辆)的制冷剂回路领域。本专利技术还涉及一种用于控制这种回路的方法。

技术介绍

[0002]机动车辆目前配备有制冷剂回路，用于加热或冷却车辆的各个区域或各个部件。特别地，已知的实践是这种制冷剂回路用于对送入车辆内部的空气流进行热处理。
[0003]在该回路的另一应用中，已知的做法是冷却用于向车辆的电动力传动系的部件提供能量的电存储装置，特别是能够使所述车辆移动的电马达，以及相关的电转换器，该电转换器旨在将由电存储装置输送的DC电流转换成用于给电马达供电的AC电流。因此，当在驱动阶段使用电存储装置时，制冷剂回路提供能够冷却电存储装置的能量。因此，制冷剂回路设计成冷却该电存储装置保持适中的温度。
[0004]将车辆的电存储装置连接到家用电网上持续多个小时来充电也是已知的做法。这种长时间充电技术允许电存储装置的温度保持在某个阈值以下，这允许省去用于冷却电存储装置的任何系统。
[0005]也可以采用快速充电技术。它包括以高电压和安培数对电存储装置充电，以便在几分钟的短时间内对电存储装置充电。这种快速充电导致电存储装置的加热，从而需要被冷却。这种加热控制部件的额定值，因为这是必须提供的冷却功率方面最严重的情况之一。例如，即使环境空气温度可能很高，例如40℃，它也必须能够耗散超过17kW。
[0006]对于必须提供的冷却功率方面最严重的条件而言的设备额定值中的另一个因素是以等于或接近最大可用功率的耗散功率操作。这对应于环境空气温度很高(即45℃)且可用于冷却的空气流的速度为3m/s的条件。然后，在冷却电转换器之后，要求用于冷却车辆电动力传动系部件的液体冷却剂的温度低于最大可允许温度Tmax(例如70℃)。
[0007]为了耗散需要移除的热量，每个回路包括交换器，该交换器用于分别在外部空气流与制冷剂流体和液体冷却剂之间进行热交换。为了优化热效率，理想的是每个交换器能够有环境空气流穿过它，即还没有通过另一交换器的空气流，此目的是避免穿过随后位于更下游的交换器的空气流的温度因被它上游的交换器加热而高于环境温度。
[0008]也就是说，在车辆中，这些交换器(顺便称为前端交换器)通常位于车辆的前部，在散热器格栅的后面，并且可用的表面积有限。因此，有必要在空气流的流通方向上将交换器一个接一个地定位，并且只有它们中位于最上游的交换器能够受益于环境空气，穿过位于更下游的交换器的空气流的温度高于环境空气的温度。
[0009]因此，第一选择是通过将相关的前端交换器定位在最前面(即根据空气流流通的方向定位在上游)来优先冷却液体冷却剂回路。制冷剂流体的冷却则受到限制，并且该回路的部件(特别是其压缩机)则需要过大尺寸，以便具有对它们可用的必要冷却功率。
[0010]另一选择是通过将相关的前端交换器定位在最前面(即根据空气流流通的方向定位在上游)来优先冷却制冷剂流体回路。也就是说，传热流体的冷却则受到限制。
[0011]已经设想了替代解决方案，其对应于以申请人公司名义的未公开专利申请。这包括在两个交换器(即与制冷剂流体回路相关的交换器和与液体冷却剂回路相关的交换器)之间共享最前面位置，并且将第二位置分配给专用于制冷剂流体的交换器。尽管它提供了显著改进，但该解决方案还可以进一步改进。

技术实现思路

[0012]本专利技术寻求至少部分地缓解上述问题，并且为此目的，在第一方面，提出了一种用于车辆的热调节的回路，所述回路包括第一和第二热交换器，所述第一和第二热交换器在旨在以此顺序穿过它们的空气流流通所沿的方向上串联定位，所述回路包括环境空气流意图穿过的第三热交换器，所述回路配置成允许制冷剂流体串联流通通过第一和第三交换器，并且允许传热流体流通通过第二交换器。
[0013]“环境空气流”是指在通过第三交换器之前既没有通过第一交换器也没有通过第二交换器的空气流。换句话说，当空气流穿过第三交换器时，相关的空气流处于环境温度，即处于车外空气的温度，因为它没有事先被另一交换器加热。
[0014]以这种方式，本专利技术提供了相对于制冷剂流体回路的高水平散热功率，特别是能够提供对应于恶劣使用条件的一个或多个操作点，比如能量存储装置的快速充电，并且借助于补充第一交换器的散热功率的第三热交换器来这样做，并且在第三交换器旨在与环境空气进行热交换的情况下更加有效地实现。同时，传热流体回路的散热能力通过第二交换器得以保持，第二交换器与它跟另一交换器共享可用前表面积的情况相比能够具有增加的前表面积。
[0015]根据本专利技术的回路还可以包括以下特征，这些特征单独地或者根据任何技术上可能的组合形成为本专利技术的许多实施例：
[0016]‑
所述回路配置成使得传热流体的流通允许冷却车辆的电动力传动系的一个或多个部件，
[0017]‑
所述回路配置成使得制冷剂流体通过第一和第三交换器的串联流通提供电能存储装置的所谓快速冷却和/或车辆内部的热处理。
[0018]‑
所述第一和第二热交换器意图定位在车辆的前部面，
[0019]‑
所述第一和第二热交换器具有基本相同的前表面积，
[0020]‑
所述第三交换器的前表面积小于第一和/或第二交换器的前表面积，
[0021]‑
所述第三交换器意图定位在车辆的前部面，根据穿过第一和第二交换器的空气流的流通方向在它们的上游，
[0022]‑
所述回路包括第四交换器，配置成使传热流体穿过它，
[0023]‑
所述回路配置成还选择性地允许传热流体流通通过第二热交换器和允许传热流体流通通过第二和第四热交换器，
[0024]‑
传热流体通过第二热交换器和通过第四热交换器的流通是串联的，
[0025]‑
第三交换器和第四交换器在空气流的流通方向上并排定位，
[0026]‑
所述第三交换器和所述第四交换器在一起考虑时具有与所述第一和/或所述第二热交换器的前表面积基本相同的前表面积，
[0027]‑
所述回路包括至少一个阀，用于根据所述传热流体的流通方向，选择性地将第二
交换器下游的传热流体引向所述第四交换器或者引向车辆电动力传动系的一个或多个部件，
[0028]‑
所述回路配置成选择性地允许制冷剂流体流通通过第一交换器，或者制冷剂流体串联流通通过第一和第三交换器，
[0029]‑
所述回路配置成使得制冷剂流体通过第一热交换器的流通提供电存储装置的所谓操作冷却和/或车辆内部的热处理，
[0030]‑
所述回路包括被称为双流体热交换器的第五交换器，其配置成允许所述制冷剂流体和所述传热流体之间的热交换，
[0031]‑
所述回路包括旨在使传热流体穿过它的加热散热器，所述回路配置成使得在所述回路的至少一种操作模式下，流通通过双流体交换器的传热流体流通通过所述散热器，<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】1.一种用于车辆的热调节回路，所述回路包括第一热交换器(2)和第二热交换器(4)，所述第一热交换器和第二热交换器在空气流意图以该顺序穿过它们而流通所沿的方向上串联定位，所述回路包括第三热交换器(6)，环境空气流意图通过所述第三热交换器，所述回路被配置为允许制冷剂流体串联地流通通过所述第一热交换器(2)和第三交换器(6)并且允许传热流体流通通过所述第二交换器(4)。2.根据权利要求1所述的回路，被配置为使得所述传热流体的流通允许冷却所述车辆的电动力传动系的一个或多个部件(8、10)，并且使得所述制冷剂流体通过所述第一交换器(2)和所述第三交换器(6)的串联流通提供电能存储装置的所谓快速冷却和/或车辆内部的热处理。3.根据前述权利要求中任一项所述的回路，其中，所述第一热交换器(2)和所述第二热交换器(4)意图定位在所述车辆的前部面，并且具有基本相同的前表面积。4.根据权利要求3所述的回路，其中，所述第三交换器(6)意图定位所述车辆的所述前部面上，根据空气流通过所述第一交换器(2)和所述第二交换器(4)的流通方向位于所述第一交换器(2)和所述第二交换器(4)的上游。5.根据权利要求4所述的回路，包括第四交换器(16)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：B尼古拉斯，M雅希亚，J贝努阿利，S卡尔，Y勒沙，
申请(专利权)人：法雷奥热系统公司，
类型：发明
国别省市：