本發(fā)明涉及一種用于對(duì)車(chē)輛、尤其是電動(dòng)車(chē)或混合動(dòng)力車(chē)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的熱泵系統(tǒng)，該熱泵系統(tǒng)包括：空調(diào)，所述空調(diào)具有加熱換熱器以及空調(diào)蒸發(fā)器；致冷回路，空調(diào)蒸發(fā)器以及冷凝器設(shè)置在所述致冷回路中；NT回路，電功率器件設(shè)置在所述NT回路中；其中，熱泵系統(tǒng)能在冷卻運(yùn)行和加熱運(yùn)行之間轉(zhuǎn)換。此外，本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行這樣的熱泵系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)：

這樣的熱泵系統(tǒng)例如在WO 2011/029538 A1中公開(kāi)。補(bǔ)充于對(duì)環(huán)境熱的利用，在那里例如也可從蓄電池取出余熱的利用。余熱在此輸送給熱泵的致冷回路的蒸發(fā)器，通過(guò)所述蒸發(fā)器使致冷回路的致冷劑蒸發(fā)。為了補(bǔ)充地利用環(huán)境熱，冷卻器側(cè)的換熱器同樣用作用于致冷回路的蒸發(fā)器。此外，空調(diào)的常規(guī)的蒸發(fā)器結(jié)合到致冷回路本身中，以用于對(duì)內(nèi)部空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。在低的外界溫度時(shí)用于加熱內(nèi)部空間的加熱模式中，該正常的蒸發(fā)器不激活，亦即不由致冷劑流經(jīng)。而是熱量可選地通過(guò)配置給蓄電池的蒸發(fā)器或冷卻器側(cè)的環(huán)境熱蒸發(fā)器接收并且通過(guò)冷凝器放出給空氣，以用于加熱內(nèi)部空間。

一般地，在電動(dòng)車(chē)亦或混合動(dòng)力車(chē)中產(chǎn)生如下問(wèn)題，即，連續(xù)產(chǎn)生熱量的內(nèi)燃機(jī)和與此有關(guān)的高溫回路大多不存在并且用于加熱車(chē)輛內(nèi)部空間所需要的熱量必須從其他來(lái)源取出。在這里，尤其是電功率器件作為熱源出現(xiàn)并且所述電功率器件通常設(shè)置在NT回路中、也就是說(shuō)在低溫回路中亦或簡(jiǎn)單地只在冷卻回路中。例如，電力發(fā)動(dòng)機(jī)、也就是說(shuō)電動(dòng)機(jī)，亦或電功率器件、例如逆變器、直流變流器、充電電子裝置或類(lèi)似物。利用高壓存儲(chǔ)器、也就是說(shuō)車(chē)輛的蓄電池的熱量也許也是可能的。

這樣例如在源于申請(qǐng)人的、未公開(kāi)的DE 10 2013 206626.0中說(shuō)明了一種用于對(duì)車(chē)輛進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的熱泵系統(tǒng)，其包括用于加熱乘客空間的加熱運(yùn)行，具有致冷回路，所述致冷回路包括用于將熱量從致冷回路傳輸?shù)匠丝涂臻g中的冷凝器以及包括用于對(duì)乘客空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的空調(diào)蒸發(fā)器。作為用于吸熱到致冷回路中的另一個(gè)蒸發(fā)器，僅設(shè)置有至少一個(gè)內(nèi)部的蒸發(fā)器，通過(guò)所述內(nèi)部的蒸發(fā)器，可利用來(lái)自車(chē)輛的余熱。由此尤其是避免在環(huán)境換熱器上出現(xiàn)結(jié)冰，因?yàn)橥耆艞夁@樣的致冷回路亦或因?yàn)橹吕浠芈分兄辽俨淮嬖谧鳛橛糜趯?lái)自環(huán)境的熱量傳輸?shù)街吕浠芈分械恼舭l(fā)器使用的環(huán)境換熱器。然而為了與相應(yīng)的運(yùn)行情況和環(huán)境條件無(wú)關(guān)地以希望的方式也在小的外界溫度時(shí)可以對(duì)乘客空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)并且尤其是加熱，在加熱運(yùn)行中利用車(chē)輛的多個(gè)內(nèi)部熱源，以用于加熱乘客空間。

然而，不同的熱源必須典型地分別單獨(dú)地結(jié)合，由此產(chǎn)生復(fù)雜的布線連接。為了尤其是加熱內(nèi)部空間并且同時(shí)冷卻其中一個(gè)或多個(gè)功率器件，不利地需要包括許多閥的復(fù)雜的布線連接。

如以上已經(jīng)表明的，備選或附加地，熱量也從環(huán)境空氣中取出。然而這些熱源基于也許強(qiáng)烈變換的外界溫度或?yàn)榇嗽O(shè)置的換熱器或傳熱器的可能的結(jié)冰而構(gòu)成不確定的供熱。此外，使用的致冷劑基于其材料特性也許僅在確定的最低溫度之上才可使用。為了在低的溫度時(shí)加熱，然后經(jīng)常需要附加的加熱器、所謂的附加熱器，其進(jìn)一步提高系統(tǒng)的復(fù)雜性并且產(chǎn)生附加的費(fèi)用、附加的重量和附加的結(jié)構(gòu)空間需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的任務(wù)是，給出一種改善的用于車(chē)輛、尤其是用于電動(dòng)車(chē)或混合動(dòng)力車(chē)的熱泵系統(tǒng)，該熱泵系統(tǒng)盡可能簡(jiǎn)單地構(gòu)造并且能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻以及加熱車(chē)輛的內(nèi)部空間。

按照本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的熱泵系統(tǒng)以及具有權(quán)利要求14的特征的方法解決。有利的設(shè)計(jì)、進(jìn)一步改進(jìn)方案和變型方案是從屬權(quán)利要求的技術(shù)方案。關(guān)聯(lián)于熱泵系統(tǒng)所述的進(jìn)一步改進(jìn)方案和優(yōu)點(diǎn)在此按意義也適用于方法并且反之亦然。

熱泵系統(tǒng)構(gòu)成用于對(duì)車(chē)輛、尤其是電動(dòng)車(chē)或混合動(dòng)力車(chē)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)并且具有空調(diào)，所述空調(diào)具有加熱換熱器以及空調(diào)蒸發(fā)器。此外，熱泵系統(tǒng)具有致冷回路，空調(diào)蒸發(fā)器以及冷凝器設(shè)置在所述致冷回路中。此外，熱泵系統(tǒng)具有NT回路，電功率器件設(shè)置在所述NT回路中。熱泵系統(tǒng)能在冷卻運(yùn)行和加熱運(yùn)行之間轉(zhuǎn)換。為了在加熱運(yùn)行和冷卻運(yùn)行之間轉(zhuǎn)換而設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)換閥。冷凝器以及NT冷卻器結(jié)合到NT回路中，所述冷凝器用于傳輸熱量到NT回路中。在加熱運(yùn)行中，冷凝器將熱量放出到NT回路中并且從那里到加熱回路中，加熱換熱器設(shè)置在所述加熱回路中，而在冷卻運(yùn)行中冷凝器將熱量通過(guò)NT回路放出給NT冷卻器，所述NT冷卻器將熱量又放出給環(huán)境。

利用本發(fā)明取得的優(yōu)點(diǎn)尤其是在于，在加熱運(yùn)行和冷卻運(yùn)行之間的轉(zhuǎn)換借助僅一個(gè)轉(zhuǎn)換閥進(jìn)行并且冷凝器通過(guò)轉(zhuǎn)換一方面可用于為了內(nèi)部空間供暖的熱量利用并且另一方面可用于放熱給環(huán)境。在此，致冷回路和NT回路特別簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)并且熱泵系統(tǒng)基于僅需要少量構(gòu)件而特別低成本。作為在致冷回路中的致冷劑有利地可使用所有已知的致冷劑，尤其是在車(chē)輛中通用的致冷劑R134a、R1234YF和R744。

此外有利地，通過(guò)利用功率器件的余熱，來(lái)自環(huán)境的需要的吸熱、尤其是在車(chē)輛的慣性運(yùn)行中這樣減少，使得可避免NT冷卻器結(jié)冰。此外由此也需要較小的通過(guò)NT冷卻器的空氣流量，由此所述NT冷卻器一方面為了噪音減少以低的鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可運(yùn)行并且另一方面其效率有利地提高。借助對(duì)不同構(gòu)件的合適的控制或調(diào)節(jié)尤其是可以冷卻功率器件并且同時(shí)可選地加熱或冷卻內(nèi)部空間。在此尤其是可能接收來(lái)自環(huán)境和/或功率器件的熱量以及放熱給環(huán)境或加熱回路。此外有利地可能的是，尤其是在利用多個(gè)熱源時(shí)放棄用于對(duì)內(nèi)部空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的附加熱器或至少減少其功率并且因此減少其制造成本。

空調(diào)用于進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，也就是說(shuō)加熱或冷卻內(nèi)部空間并且為此具有兩個(gè)換熱器，其中一個(gè)換熱器是加熱換熱器并且另一個(gè)換熱器是空調(diào)蒸發(fā)器。加熱換熱器設(shè)置在加熱回路中并且用于放出熱量給內(nèi)部空間；空調(diào)蒸發(fā)器設(shè)置在致冷回路中并且用于在循環(huán)空氣運(yùn)行中接收來(lái)自內(nèi)部空間的熱量和/或在外界空氣運(yùn)行中接收來(lái)自要輸送給內(nèi)部空間的空氣的熱量到致冷回路中。尤其是在致冷回路中在空調(diào)蒸發(fā)器上游設(shè)置有閥，所述閥在尤其是單純的、也就是說(shuō)獨(dú)有的加熱運(yùn)行中關(guān)閉，而在冷卻運(yùn)行中用作膨脹機(jī)構(gòu)。

此外，在致冷回路中，在空調(diào)蒸發(fā)器和冷凝器之間設(shè)置有壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)尤其是將壓縮的冷卻劑輸送給冷凝器，以用于放熱給NT回路。為了在運(yùn)行中提高功率，在致冷回路中適宜地附加地設(shè)置有內(nèi)部的換熱器，所述內(nèi)部的換熱器尤其是將熱量從致冷回路的處于空調(diào)蒸發(fā)器上游的一側(cè)輸送至處于空調(diào)蒸發(fā)器下游的一側(cè)。作為附加的熱源，在致冷回路中合適地設(shè)置有HVS蒸發(fā)器，所述HVS蒸發(fā)器將由車(chē)輛的也稱(chēng)為HVS的高壓存儲(chǔ)器產(chǎn)生的余熱接收到致冷回路中并且由此一方面冷卻高壓存儲(chǔ)器并且另一方面使得余熱可用。

NT回路是低溫回路和冷卻回路，例如冷卻劑是水-乙二醇-混合物并且在NT回路中分別按照運(yùn)行方式存在大約-20至+60℃的溫度。NT冷卻器用于與車(chē)輛的環(huán)境熱量交換，也就是說(shuō)尤其是與周?chē)h(huán)境或車(chē)輛的外側(cè)的空間的熱量交換。優(yōu)選，NT冷卻器在加熱運(yùn)行中接收熱量并且在冷卻運(yùn)行中放出熱量。換句話說(shuō)：適宜地在加熱運(yùn)行中通過(guò)NT冷卻器將來(lái)自環(huán)境的熱量接收到NT回路中。由此尤其是可以提供附加的熱量用于加熱。這尤其是通過(guò)如下方式能夠?qū)崿F(xiàn)，即，借助換熱器在NT回路中可產(chǎn)生小于環(huán)境溫度的溫度。然而有利地在加熱運(yùn)行中的吸熱僅如此進(jìn)行，使得用于加熱所需要的熱量不從其他熱源取出。

設(shè)置在NT回路中的電功率器件尤其是電力發(fā)動(dòng)機(jī)、也就是說(shuō)車(chē)輛的電動(dòng)機(jī)、功率電子裝置、控制電子裝置、直流變壓器、充電電子裝置或類(lèi)似物。在此，“設(shè)置在NT回路中”理解為，功率器件和NT 回路、更準(zhǔn)確地說(shuō)是冷卻液之間的熱交換是可能的。尤其可能的是，存在多個(gè)電功率器件，所述電功率器件在NT回路中彼此并聯(lián)地連接或串聯(lián)連接或是其組合。

加熱回路尤其是NT回路的一部分并且具有單獨(dú)的加熱支路。在此，轉(zhuǎn)換閥能夠按照切換狀態(tài)實(shí)現(xiàn)冷卻劑在加熱回路中循環(huán)或繞過(guò)加熱支路。在此，在熱泵系統(tǒng)的冷卻運(yùn)行中繞過(guò)加熱支路，也就是說(shuō)不使用加熱回路，并且在加熱運(yùn)行中相應(yīng)地冷卻液在加熱回路中循環(huán)。為此，在加熱回路中尤其是設(shè)置有加熱回路泵，所述加熱回路泵僅在加熱運(yùn)行中激活，也就是說(shuō)抽吸冷卻劑。于是，在加熱運(yùn)行中空調(diào)的加熱換熱器由冷卻劑流經(jīng)并且放出熱量給內(nèi)部空間。

在一種有利的進(jìn)一步改進(jìn)方案中，除了加熱運(yùn)行和冷卻運(yùn)行之外，熱泵系統(tǒng)能轉(zhuǎn)換到混合運(yùn)行中，由此尤其是可以同時(shí)實(shí)施加熱和冷卻任務(wù)。于是，在混合運(yùn)行中尤其是冷卻劑的僅第一份額繞過(guò)加熱回路，而冷卻劑的第二份額被輸送通過(guò)加熱回路。

冷凝器用于將熱量從致冷回路傳輸?shù)絅T回路中并且按照使用的致冷劑和冷卻劑適合地設(shè)計(jì)。例如，冷凝器是水冷的板式換熱器，也就是說(shuō)冷卻劑是水-乙二醇-混合物。備選地并且尤其是在R744作為致冷劑的情況下，冷凝器是所謂的氣體冷卻器，然而該氣體冷卻器一般也稱(chēng)為冷凝器。在加熱運(yùn)行中，借助冷凝器將熱量從致冷回路傳輸?shù)絅T回路中并且通過(guò)使冷卻液改道到加熱回路中傳輸給加熱換熱器，以便最后用于加熱車(chē)輛的內(nèi)部空間。與此相反，在冷卻運(yùn)行中，從冷凝器傳輸?shù)絅T回路中的熱量轉(zhuǎn)移給NT冷卻器并且最后放出給車(chē)輛的環(huán)境。

在一種有利的進(jìn)一步改進(jìn)方案中，尤其是借助蒸發(fā)器旁路將換熱器與空調(diào)蒸發(fā)器并聯(lián)地連接，以用于在加熱運(yùn)行中將熱量從NT回路傳輸?shù)街吕浠芈分小?/p>

換熱器尤其是關(guān)于致冷劑的蒸發(fā)器。由此能夠以特別簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)利用來(lái)自不同熱源的熱量。尤其是在加熱運(yùn)行中借助換熱器將電功率器件的余熱傳輸?shù)街吕浠芈分胁⑶覐哪抢锝柚淠鱾鬏數(shù)郊訜峄芈分?。通過(guò)空調(diào)蒸發(fā)器在這里按照外界溫度尤其是沒(méi)有進(jìn)行吸熱。在冷卻運(yùn)行中去激活換熱器，例如借助設(shè)置在蒸發(fā)器旁路中的閥，并且在該路徑上沒(méi)有進(jìn)行傳熱。換熱器優(yōu)選構(gòu)成為板式換交熱器。

在一種有利的進(jìn)一步改進(jìn)方案中，在NT回路中設(shè)置有可接通的換熱器旁路，以用于繞過(guò)換熱器或作為與該換熱器并聯(lián)的支路。換熱器也許僅允許確定的最大的冷卻劑體積流量，尤其是在通過(guò)設(shè)置在NT回路中的冷卻回路泵建立壓力時(shí)。然而如果由功率器件產(chǎn)生的余熱特別大，則通過(guò)換熱器旁路尤其是可能的是，盡管存在穿過(guò)換熱器的限定的冷卻劑體積流量，仍提供對(duì)于冷卻功率器件足夠的總冷卻劑體積流量。因此，在換熱器旁路中適宜地設(shè)置有閥，所述閥尤其是在該情況下打開(kāi)換熱器旁路并且由此阻止功率器件的過(guò)熱。所述閥合適地是壓力控制的閥、例如過(guò)壓閥。

在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)中，冷凝器、換熱器和NT冷卻器在NT回路中串聯(lián)連接，其中，換熱器設(shè)置在冷凝器和NT冷卻器之間。通過(guò)該布置結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)關(guān)于傳熱的優(yōu)化的布置結(jié)構(gòu)。

在一種適合的變型方案中，換熱器在NT回路中并聯(lián)于NT冷卻器連接。由此，尤其是在換熱器中存在的冷卻劑體積流量減少并且換熱器關(guān)于其通流能力可更小地確定尺寸并且借此可更低成本地設(shè)計(jì)。

在另一種有利的進(jìn)一步改進(jìn)方案中，換熱器在NT回路中在電功率器件下游并且尤其是相鄰于電功率器件設(shè)置?！跋噜彙痹诖擞绕涫抢斫鉃榭臻g上臨近。由此可以將換熱器特別是臨近于功率器件設(shè)置并且基于該空間上的臨近特別有效地利用由功率器件產(chǎn)生的余熱，也就是說(shuō)將其借助換熱器傳輸?shù)街吕浠芈分小Ｓ绕涫钱?dāng)壓縮機(jī)和功率器件在空間上臨近設(shè)置時(shí)有利地可以將連接壓縮機(jī)和換熱器的導(dǎo)管在其長(zhǎng)度方面優(yōu)化，由此尤其是可減少在致冷回路的低壓側(cè)上的壓力損耗。由此尤其是可以特別有效地運(yùn)行致冷回路。

為了輸送冷卻劑，在NT回路中尤其是設(shè)置有至少一個(gè)冷卻回路泵，優(yōu)選相鄰于換熱器并且在其上游。冷卻回路泵典型地本身產(chǎn)生余熱，所述余熱通過(guò)關(guān)于換熱器設(shè)置在上游而可特別有效地利用。備選地，冷卻回路泵在NT回路中關(guān)于冷凝器設(shè)置在上游，由此尤其是在冷卻回路泵安裝在車(chē)輛中時(shí)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)。在此，冷卻回路泵尤其是設(shè)置在NT回路的到多個(gè)彼此并行延伸的支路中的也許存在的叉結(jié)點(diǎn)上游。在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)中，冷卻回路泵比加熱回路泵產(chǎn)生更高的壓力，由此以特別簡(jiǎn)單的方式阻止尤其是冷卻劑從加熱回路到NT回路的其他區(qū)段中的回流，也就是說(shuō)流動(dòng)方向在至加熱回路的輸入管路區(qū)段中的反轉(zhuǎn)。備選或附加地，為了封閉加熱回路并且用于阻止在輸入管路區(qū)段中的流動(dòng)反轉(zhuǎn)而設(shè)置有止回閥。

優(yōu)選，冷凝器不僅在冷卻運(yùn)行中而且在加熱運(yùn)行中并且尤其是也在混合運(yùn)行中將熱量從致冷回路放出給NT回路，由此，冷凝器因此可特別簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)。熱量據(jù)此在所有運(yùn)行模式中沿相同的方向傳輸。由此，所述冷凝器尤其是僅作為關(guān)于致冷劑的冷凝器起作用。

在另一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)中，冷卻劑在冷卻運(yùn)行中和在加熱運(yùn)行中沿相同的方向流過(guò)冷凝器。以這種方式可實(shí)現(xiàn)NT回路的構(gòu)件的特別簡(jiǎn)單的布線連接。尤其是在加熱運(yùn)行和冷卻運(yùn)行之間的轉(zhuǎn)換也如下簡(jiǎn)化，即，通過(guò)放棄流動(dòng)方向的反轉(zhuǎn)，相應(yīng)快速的轉(zhuǎn)換是可能的。

為了特別簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)加熱支路，在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)中，加熱回路在冷凝器上游和下游與NT回路連接。在此，加熱回路尤其是具有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成加熱支路的入口并且另一個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成出口。在此，入口設(shè)置在冷凝器下游并且出口設(shè)置在其上游。加熱支路便尤其是在入口下游延伸直到出口。尤其是加熱回路泵和加熱換熱器設(shè)置在加熱支路上。

轉(zhuǎn)換閥適宜地設(shè)置在節(jié)點(diǎn)之一上，優(yōu)選在冷凝器下游。為了在冷卻運(yùn)行和加熱運(yùn)行之間轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換閥優(yōu)選構(gòu)造為兩位三通換向閥。該構(gòu)造特別簡(jiǎn)單并且尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)在加熱運(yùn)行和冷卻運(yùn)行以及尤其是借助僅唯一一個(gè)閥的混合運(yùn)行之間的轉(zhuǎn)換。為了加熱運(yùn)行或冷卻運(yùn)行，轉(zhuǎn)換閥尤其是這樣切換，使得整個(gè)體積流量被引導(dǎo)到加熱回路中或NT回路中?；旌线\(yùn)行于是尤其是通過(guò)來(lái)回切換、亦即借助在加熱運(yùn)行和冷卻運(yùn)行之間的快速變換能夠?qū)崿F(xiàn)。備選地，所述兩位三通換向閥構(gòu)成為所謂的雙閥并且在混合運(yùn)行中能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)連續(xù)的部分體積流量，一個(gè)部分體積流量到NT回路中并且另一個(gè)部分體積流量到加熱回路中。

適宜地，電功率器件并聯(lián)于冷凝器設(shè)置在NT回路中。由此尤其是避免功率器件與冷凝器串聯(lián)連接并且在加熱運(yùn)行中也許僅被不良地冷卻。換句話說(shuō)：通過(guò)冷凝器和功率器件并聯(lián)設(shè)置，在加熱運(yùn)行的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)有效地冷卻功率器件。尤其是并聯(lián)設(shè)置同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻功率器件并且從冷凝器到NT回路的放熱。

在一種適宜的設(shè)計(jì)中，NT回路具有第一NT冷卻器旁路，用于繞過(guò)NT冷卻器。在起動(dòng)車(chē)輛時(shí)，冷卻液也許具有比車(chē)輛的外界溫度高的溫度。在該情況下，通過(guò)借助第一NT冷卻器旁路繞過(guò)NT冷卻器，阻止到環(huán)境的熱量損耗。備選或附加地，在另一種適宜的設(shè)計(jì)中，NT回路具有第二NT冷卻器旁路，在所述第二NT冷卻器旁路中，用于壓力補(bǔ)償或液位補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償容器設(shè)置在NT回路中。

尤其是結(jié)合源于申請(qǐng)人的、未公開(kāi)的DE 10 2013 206626.0，可以通過(guò)以上所述布置結(jié)構(gòu)取得一種特別有效的運(yùn)行方式：從環(huán)境到NT回路中的傳熱在此有利地通過(guò)調(diào)整NT回路中的溫度確定。為此，熱泵系統(tǒng)適宜地具有調(diào)節(jié)電子裝置。由此，尤其是可以借助NT冷卻器準(zhǔn)確地接收這樣的如結(jié)合由功率器件引入NT回路中的熱量所需要的熱量，以便避免NT冷卻器結(jié)冰。這尤其是通過(guò)在DE 10 2013 206626.0中所述的對(duì)由功率器件放出的熱量的控制是可能的。

按照外界溫度或依賴(lài)于其他環(huán)境條件，熱泵系統(tǒng)適宜地在混合運(yùn)行中運(yùn)行，其中尤其是對(duì)車(chē)輛的內(nèi)部空間除濕和/或在加熱運(yùn)行中冷卻功率器件。例如可以通過(guò)打開(kāi)在空調(diào)蒸發(fā)器之前的閥在加熱運(yùn)行中對(duì)車(chē)輛的內(nèi)部空間除濕。備選地，混合運(yùn)行這樣是可能的，即，在加熱運(yùn)行中、亦即在加熱內(nèi)部空間時(shí)冷卻功率器件。尤其是通過(guò)合適地切換高壓存儲(chǔ)器、功率器件、空調(diào)蒸發(fā)器和加熱換熱器之前的閥，有利地可以將其分別彼此獨(dú)立地集成到冷卻回路或致冷回路中。以這種方式可實(shí)現(xiàn)混合運(yùn)行，其中，對(duì)內(nèi)部空間冷卻、加熱或除濕并且同時(shí)冷卻高壓存儲(chǔ)器和/或功率器件是可能的。特別是在除濕時(shí)加熱運(yùn)行和冷卻運(yùn)行組合成混合運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

接著借助附圖進(jìn)一步解釋本發(fā)明的實(shí)施例。其中：

圖1示出熱泵系統(tǒng)的第一布線連接示例在冷卻運(yùn)行中；

圖2示出按照?qǐng)D1的布線連接示例在加熱運(yùn)行中；以及

圖3示出第二布線連接示例。

具體實(shí)施方式

在附圖中，不限制一般性地尤其是放棄示出也許附加的傳感機(jī)構(gòu)、控制電子裝置和也許存在的致冷劑收集器。

圖1和2示出在這里未進(jìn)一步示出的車(chē)輛的熱泵系統(tǒng)2的第一布線連接示例，其中，圖1示出熱泵系統(tǒng)2在冷卻運(yùn)行中并且圖2示出熱泵系統(tǒng)在加熱運(yùn)行中。由冷卻劑和由致冷劑在相應(yīng)的運(yùn)行模式中穿過(guò)的路徑在此以粗實(shí)線示出。

熱泵系統(tǒng)2具有NT回路4，冷卻劑、例如水-乙二醇-混合物在所述NT回路中循環(huán)。在這里示出的變型方案中，在NT回路4中設(shè)置有NT冷卻器8，所述NT冷卻器在冷卻運(yùn)行中放出熱量并且可以在加熱運(yùn)行中接收熱量。在第一NT冷卻器旁路10中設(shè)置有閥12，所述閥在這里構(gòu)成為兩位三通換向閥并且用于繞過(guò)NT冷卻器8，例如在車(chē)輛的起動(dòng)階段。在第二NT冷卻器旁路14中設(shè)置有補(bǔ)償容器16。此外，在NT回路4中設(shè)置有至少一個(gè)電功率器件18，所述電功率器件在運(yùn)行中也許放出余熱并且因此用作熱源。所述余熱以合適的方式轉(zhuǎn)移給冷卻液并且借此到NT回路4中。功率器件18例如是一個(gè)或多個(gè)以下器件：高壓存儲(chǔ)器、充電電子裝置、直流變壓器、電力發(fā)動(dòng)機(jī)。備選地，多個(gè)所述器件設(shè)置在NT回路4中。

此外，在NT回路4中設(shè)置有冷凝器20，用于將熱量從致冷回路22傳輸?shù)絅T回路4中。冷凝器20在這里示出的實(shí)施例中是換熱器，所述換熱器關(guān)于在致冷回路22中循環(huán)的致冷劑用作冷凝器20并且在此將熱量傳輸給冷卻劑。冷凝器20不僅在加熱運(yùn)行中并且也在冷卻運(yùn)行中以這種方式起作用。

借助轉(zhuǎn)換閥24，熱泵系統(tǒng)2在冷卻運(yùn)行和加熱運(yùn)行之間可轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換閥24在這里示出的實(shí)施變型方案構(gòu)造為兩位三通換向閥并且在NT回路4中設(shè)置在冷凝器20下游。此外，轉(zhuǎn)換閥24標(biāo)出至加熱支路28的入口26，在所述加熱支路中設(shè)置有加熱換熱器30，所述加熱換熱器又是空調(diào)32的一部分，所述空調(diào)用于對(duì)車(chē)輛的在這里未進(jìn)一步示出的內(nèi)部空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。加熱支路28在冷凝器20上游通過(guò)出口34與NT回路4的剩余部分連接。加熱支路28與在出口34和入口26之間的設(shè)置有冷凝器20的區(qū)段形成一個(gè)加熱回路36，借助所述加熱回路，熱量從冷凝器20可傳輸至加熱換熱器30，以用于加熱車(chē)輛的內(nèi)部空間。

為了循環(huán)冷卻劑，在NT回路4中設(shè)置有冷卻回路泵38并且在加熱回路36中設(shè)置有附加的加熱回路泵40。

冷凝器20從致冷回路22取出熱量。在所述致冷回路中，在冷凝器20上游設(shè)置有壓縮機(jī)42，所述壓縮機(jī)對(duì)致冷劑進(jìn)行壓縮。在這里示出的實(shí)施例中，在致冷回路22中有兩個(gè)蒸發(fā)器彼此并聯(lián)地連接，其中一個(gè)蒸發(fā)器是HVS蒸發(fā)器44，該HVS蒸發(fā)器從車(chē)輛的高壓存儲(chǔ)器接收余熱，并且其中另一個(gè)蒸發(fā)器是空調(diào)蒸發(fā)器46，所述空調(diào)蒸發(fā)器是用于對(duì)車(chē)輛進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的空調(diào)32的一部分。在HVS蒸發(fā)器44和空調(diào)蒸發(fā)器46上游分別設(shè)置有一個(gè)閥13，所述閥用作膨脹閥并且在加熱運(yùn)行中關(guān)閉。為此，閥12例如構(gòu)成為電膨脹閥、構(gòu)成為分別包括附加的關(guān)閉閥的恒溫的膨脹閥或構(gòu)成為包括附加的關(guān)閉閥的所謂的孔。此外，致冷回路22具有蒸發(fā)器旁路48，通過(guò)所述蒸發(fā)器旁路，在加熱運(yùn)行中空調(diào)蒸發(fā)器46被致冷劑繞過(guò)，以便在設(shè)置在蒸發(fā)器旁路48中的換熱器50中接收來(lái)自NT回路4的熱量。在此，換熱器50用作蒸發(fā)器。為了激活蒸發(fā)器旁路48，另一個(gè)閥13連接于換熱器50上游，所述閥用作膨脹閥。附加地在這里示出的實(shí)施例中在致冷回路22 中設(shè)置有內(nèi)部的換熱器52，用于將熱量從空調(diào)蒸發(fā)器46上游的致冷劑傳輸至空調(diào)蒸發(fā)器46下游和壓縮機(jī)42之前的致冷劑。在這里未示出的變型方案中，體積流量分配到致冷回路22中的HVS蒸發(fā)器44和空調(diào)蒸發(fā)器46上，不像在圖1至3中示出的在內(nèi)部的換熱器52上游、而是在下游并且尤其是在蒸發(fā)器旁路48上游進(jìn)行。

在圖1中示出的冷卻運(yùn)行中，也就是說(shuō)為了借助空調(diào)32冷卻車(chē)輛的內(nèi)部空間，熱量被從空調(diào)蒸發(fā)器46接收到致冷回路22中并且通過(guò)冷凝器20放出給NT回路4。轉(zhuǎn)換閥24將冷卻液從冷凝器20朝向NT冷卻器8引導(dǎo)，所述NT冷卻器將熱量放出給環(huán)境。同時(shí)，NT冷卻器8也將由功率器件18產(chǎn)生的熱量放出給環(huán)境。加熱支路28通過(guò)轉(zhuǎn)換閥24截止，加熱回路36不起作用，加熱回路泵40并且還有換熱器50在冷卻運(yùn)行中斷開(kāi)。

在圖2中示出的加熱運(yùn)行中，也就是說(shuō)為了借助空調(diào)32加熱車(chē)輛的內(nèi)部空間，轉(zhuǎn)換閥24這樣轉(zhuǎn)換，使得冷卻液被從冷凝器20朝向加熱回路泵40引導(dǎo)并且由所述加熱回路泵抽吸通過(guò)加熱回路36。由冷凝器20放出給NT回路4的熱量以這種方式輸送給加熱支路28和設(shè)置在其中的加熱換熱器30并且用于加熱車(chē)輛的內(nèi)部空間。從致冷回路22取出的熱量在此在這里示出的實(shí)施例中基本上借助換熱器50從NT回路4引入致冷回路22中并且首先來(lái)自功率器件18。在HVS蒸發(fā)器44和空調(diào)蒸發(fā)器46之前的閥13關(guān)閉并且致冷劑經(jīng)由蒸發(fā)器旁路48被引導(dǎo)通過(guò)換熱器50。NT冷卻器8可以在這里去激活或備選地用于接收來(lái)自環(huán)境的熱量。加熱回路36尤其是相對(duì)于NT回路4的其他部分如下封閉，即，在加熱回路36中循環(huán)的冷卻劑沒(méi)有到達(dá)NT回路4的剩余部分中。

尤其是為了對(duì)車(chē)輛的內(nèi)部空間除濕和/或?yàn)榱嗽诩訜徇\(yùn)行中同時(shí)冷卻車(chē)輛的高壓存儲(chǔ)器，可以將在這里示出的運(yùn)行方式、也就是說(shuō)加熱運(yùn)行和冷卻運(yùn)行在混合運(yùn)行中組合。為此，尤其是在圖2中示出的加熱運(yùn)行中，連接于空調(diào)蒸發(fā)器46上游的閥13是打開(kāi)的。

在圖2中示出熱泵系統(tǒng)2的第二布線連接示例。在這里，換熱器50在NT回路4中直接結(jié)合在功率器件后面。為了簡(jiǎn)化地示出，換熱器在圖2中相應(yīng)分開(kāi)地示出。此外，NT回路4具有包括旁路閥55的換熱器旁路54，用于繞過(guò)換熱器50。此外，冷卻回路泵38在上游、也就是說(shuō)擠壓地(drückend)關(guān)于冷凝器設(shè)置。此外，在冷凝器上游在NT回路中設(shè)置有止回閥56，以便在加熱運(yùn)行中阻止冷卻劑從加熱回路36回流。

附圖標(biāo)記列表

2 熱泵系統(tǒng)

4 NT回路

8 NT冷卻器

10 第一NT冷卻器旁路

12 閥(兩位三通換向閥)

13 閥(膨脹閥)

14 第二NT冷卻器旁路

16 補(bǔ)償容器

18 功率器件

20 冷凝器

22 致冷回路

24 轉(zhuǎn)換閥

26 入口

28 加熱支路

30 加熱換熱器

32 空調(diào)

34 出口

36 加熱回路

38 冷卻回路泵

40 加熱回路泵

42 壓縮機(jī)

44 HVS蒸發(fā)器

46 空調(diào)蒸發(fā)器

48 蒸發(fā)器旁路

50 換熱器

52 內(nèi)部的換熱器

54 換熱器旁路

55 旁路閥

56 止回閥。