本发明专利技术涉及一种用于车辆的供暖和空调设施，其具有第一加热回路和冷却回路以及制冷剂回路，所述制冷剂回路至少包括压缩机、膨胀元件、在热泵运行中能够作为蒸发器运行的外部热交换器、高压侧的第一热交换器和对于空调运行可接入的低压侧的第二热交换器，其中第一热交换器也连接到第一加热回路上，而第二热交换器也连接到冷却回路上，其中供暖和空调设施包括第二加热回路，其中制冷剂回路包括相对于第一热交换器沿制冷剂流动方向设置在下游的高压侧的第三热交换器，其也连接到第二加热回路上，其中在第三热交换器中制冷剂回路的制冷剂与第二加热回路的加热液体通过热交换连接直接和/或间接热耦合。本发明专利技术还涉及相关的控制方法以及具有其的车辆。方法以及具有其的车辆。方法以及具有其的车辆。
【技术实现步骤摘要】
车辆的不同温度水平的供暖和空调设施及用于其的方法
[0001]本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于车辆的供暖和空调设施。这种空调设施包括用于加热的第一加热回路和冷却回路以及制冷剂回路，所述制冷剂回路至少包括压缩机、膨胀元件、能够作为蒸发器运行的外部热交换器、高压侧的第一热交换器和至少对于空调运行接入或可接入的低压侧的第二热交换器，其中第一热交换器也连接到第一加热回路上，并且第二热交换器也连接到冷却回路上。本专利技术还涉及用于控制这种供暖和空调设施的方法以及具有这种供暖和空调设施的车辆。尤其，电动车辆或混合动力车辆具有这种设施，尤其以用于冷却或加热车辆内部空间的空气。通常借助该设施还对电动车辆或混合动力车辆的蓄电池进行冷却。
[0002]制冷剂回路的组件与制冷剂管路连接，以使制冷剂在回路中流动。在压缩机中，制冷剂通过压缩来加热并且达到高压并且在膨胀元件中再次减压，其中所述制冷剂冷却。
技术介绍
[0003]已知的是用于车辆的冷却设施，所述冷却设施甚至能够提供三种不同的温度水平。因此，EP 3023609A1公开了一种用于车辆的冷却设施，所述冷却设施具有高温冷却剂回路、中温冷却剂回路和低温冷却剂回路，用于以三种不同的温度水平冷却车辆的组件。然而，在此不利的是，冷却液体在所有三个回路中仅通过空气冷却。此外，在该处的冷却系统中没有提供加热。WO2018/009122A1公开了一种用于混合动力车辆的冷却设施，所述冷却设施具有三个冷却剂回路，所述冷却剂回路能够以三种不同的温度水平运行，然而其中高温冷却剂回路仅具有空气冷却装置，以便用借此冷却的冷却液体来冷却内燃机。加热不借助该处的冷却设施提供。
[0004]虽然在US2006/0032623A1中公开的设施能够用于冷却和加热空气，但是所述冷却设施除了制冷剂回路之外仅具有加热回路和可切换的冷却或加热回路，使得不存在以下可能性：就此能够同时运行三种温度水平。在US2012/0031140A1的图6中公开的具有制冷剂回路和经由热交换器连接到其上的三个加热或冷却液体回路的供暖和空调设施仅能够以最多两种温度水平同时运行。第一高温冷却液体回路在该处仅用于用外部空气间接地冷却制冷剂。
[0005]而在DE102018212693A1中公开的设施能够以三种不同的温度水平运行，然而其中制冷剂回路为了加热在其高压侧上包括仅一个冷凝器/气体冷却器，用于与具有一种温度水平的加热回路的加热液体进行热交换。在该处的高温冷却剂回路中，升温主要通过内燃机的余热实现，使得高温水平不易设定为恒定的，并且为此需要马达的余热。
[0006]在DE102010051976A1中公开的供暖和空调设施也能够以三种不同的温度水平运行，然而其中在加热运行中，用于蒸发的热量仅能够从设施或车辆的内部获得。虽然在US2008/0041071 A1中所示出的供暖和空调设施能够以三种温度水平运行，但是不包含冷却回路，使得制冷剂回路在空气处理单元中具有蒸发器，这与制冷剂的紧凑的实施方案相冲突。
[0007]在US2017/0297414A1中公开的用于车辆的设施能够以三种不同的温度水平运行，但是制冷剂回路不包含外部热交换器。
[0008]在DE102011105366 A1中公开了一种用于蓄电池的冷却装置，所述冷却装置具有用于蓄电池的冷却回路，所述冷却回路经由潜热储存器与车辆的空调回路热耦合。
[0009]在DE102018129393A1和DE102017118425A1中公开的用于车辆的回路系统具有仅一个连接到制冷剂回路上的加热回路和连接到制冷剂回路上的冷却回路。
[0010]因此，在权利要求1中给出的专利技术所基于的问题是：在至今已知的用于车辆的供暖和空调设施中，借助于所述设施的制冷剂回路以不同的温度水平加热和冷却是不够的。因此要提供一种用于车辆的尤其关于以不同的温度水平加热和冷却方面改进的供暖和空调设施。
[0011]在权利要求15中给出的专利技术基于具有这种供暖和空调设施的车辆的相应的问题。此外，在权利要求17中给出的专利技术基于用于控制在车辆中的这种供暖和空调设施的方法的相应的问题。
技术实现思路
[0012]在权利要求1中给出的专利技术所基于的问题通过在权利要求1中详述的特征来实现。通过以下供暖和空调设施解决所述问题，所述供暖和空调设施具有用于加热的包括至少一个泵的第一加热回路并且具有包括至少一个泵的冷却回路以及具有制冷剂回路，所述制冷剂回路至少包括压缩机、膨胀元件、在热泵运行中能够作为蒸发器运行的外部热交换器、高压侧的第一热交换器和至少对于空调运行接入或可接入的低压侧的第二热交换器，其中第一热交换器也连接到第一加热回路上，而第二热交换器也连接到冷却回路上，并且在第一热交换器中，制冷剂回路的制冷剂与第一加热回路的加热液体通过热交换连接直接和/或经由可能的第一潜热储存介质热耦合或可热耦合，并且在第二热交换器中，制冷剂回路的制冷剂与冷却回路的冷却液体通过热交换连接直接和/或经由可能的第二潜热储存介质热耦合或可热耦合，其中供暖和空调设施构成为用于车辆，其中供暖和空调设施包括用于加热的第二加热回路，所述第二加热回路包括至少一个泵，所述制冷剂回路包括相对于第一热交换器沿预设的制冷剂流动方向设置在下游的高压侧的第三热交换器，并且第三热交换器也连接到第二加热回路上，其中在所述第三热交换器中制冷剂回路的制冷剂与第二加热回路的加热液体通过热交换连接直接和/或经由可能的第三潜热储存介质热耦合或可热耦合。
[0013]所述供暖和空调设施具有以下优点：为了加热，第二加热回路能够以比第一加热回路更低的温度水平运行。此外，冷却回路能够以再更低的第三温度水平运行。制冷剂回路的制冷剂为此有利地用作为热源和冷源。不需要将车辆的驱动马达的余热作为额外的热源。相应的温度水平能够借助供暖和空调设施设定为恒定的，用于加热和冷却。在热泵运行中，即在供暖运行中，制冷剂回路的外部热交换器能够有利地作为蒸发器运行。由此，用于蒸发所需的热量能够直接从外部空气中获得。所述设施的运行尤其由于仅一个制冷剂回路而是不复杂的并且是成本相对低的。制冷剂回路的热交换器不必直接位于车辆内部空间的空气处理区域，这允许制冷剂回路的更紧凑的构成方案。
[0014]外部热交换器是与外部空气进行热交换的热交换器。
[0015]潜热储存介质是能够储存潜热的热量储存介质。但是，这并不排除：在其中能够储存显热。通常，潜热储存介质由相变材料构成。
[0016]本专利技术的相应的主题的有利的设计方案、改进方案和改进在从属权利要求中给出。
[0017]优选地，在制冷剂回路中的第一热交换器构成为用于第一温度水平的减温器，并且在制冷剂回路中的第三热交换器构成为用于较低的第二温度水平的再冷却器。因而经由制冷剂回路的高压侧的热交换能够以简单的方式实现借助两个加热回路以不同的温度水平同时加热。
[0018]根据一个有利的设计方案，第一热交换器和/或第二热交换器和/或第三热交换器也构成为具有相应的潜热储存介质的潜热储存器，并且它们的(多种)本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种供暖和空调设施(1)，所述供暖和空调设施具有用于加热的包括至少一个泵(11)的第一加热回路(9)和包括至少一个泵(47)的冷却回路(45)以及制冷剂回路(3)，所述制冷剂回路至少包括压缩机(5)、膨胀元件(29、41)、在热泵运行中能够作为蒸发器运行的外部热交换器(31)、高压侧的第一热交换器(7)和至少对于空调运行接入或可接入的低压侧的第二热交换器(43)，其中所述第一热交换器(7)也连接到所述第一加热回路(9)上，而所述第二热交换器(43)也连接到所述冷却回路(45)上，并且在所述第一热交换器(7)中，所述制冷剂回路(3)的制冷剂与所述第一加热回路(9)的加热液体通过热交换连接直接和/或经由可选的第一潜热储存介质(14)热耦合或可热耦合，并且在所述第二热交换器(43)中，所述制冷剂回路(3)的制冷剂与所述冷却回路(45)的冷却液体通过热交换连接直接和/或经由可选的第二潜热储存介质(14a)热耦合或可热耦合，其中所述供暖和空调设施(1)构成为用于车辆，其特征在于，
‑
所述供暖和空调设施(1)包括用于加热的第二加热回路(17)，所述第二加热回路包括至少一个泵(19)，
‑
所述制冷剂回路(3)包括相对于所述第一热交换器(7)沿预设的制冷剂流动方向设置在下游的高压侧的第三热交换器(15)，和
‑
所述第三热交换器(15)也连接到所述第二加热回路(17)上，其中在所述第三热交换器(15)中所述制冷剂回路(3)的制冷剂与所述第二加热回路(17)的加热液体通过热交换连接直接和/或经由可能的第三潜热储存介质(14b)热耦合或可热耦合。2.根据权利要求1所述的供暖和空调设施(1)，其特征在于，在所述制冷剂回路(3)中的所述第一热交换器(7)构成为用于第一温度水平的减温器，并且在所述制冷剂回路(3)中的所述第三热交换器(15)构成为用于较低的第二温度水平的再冷却器。3.根据权利要求1或2所述的供暖和空调设施(1)，其特征在于，所述第一热交换器(7)和/或所述第二热交换器(43)和/或所述第三热交换器(15)也构成为具有相应的潜热储存介质(14、14a、14b)的潜热储存器，并且所述潜热储存器的潜热储存介质(14、14a、14b)通过热交换连接一方面与所述制冷剂回路(3)的制冷剂热耦合或可热耦合，并且另一方面与相应的冷却回路(45)或第一加热回路(9)或第二加热回路(17)的相应的冷却液体或加热液体热耦合或可热耦合。4.根据权利要求1至3中任一项所述的供暖和空调设施(1)，其特征在于，所述第一热交换器(7)和/或所述第二热交换器(43)和/或所述第三热交换器(15)构成为管
‑
叶片式热交换器或构成为板式热交换器。5.根据权利要求1至4中任一项所述的供暖和空调设施(1)，其特征在于，所述制冷剂回路(3)构成为，使得所述制冷剂回路能够用制冷剂跨临界地运行。6.根据权利要求5所述的供暖和空调设施(1)，
其特征在于，所述制冷剂回路(3)的制冷剂是CO2。7.根据权利要求1至6中任一项所述的供暖和空调设施(1)，其特征在于，所述外部热交换器(31)沿预设的制冷剂流动方向设置在所述第三热交换器(15)的下游并且构成为，使得所述外部交换器(31)作为空气
‑
制冷剂热交换器对...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：康唯特公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。