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车辆热泵系统及其控制方法

文献发布时间:2024-04-18 19:53:33


车辆热泵系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种车辆热泵系统及其控制方法,更具体地,涉及一种这样的车辆热泵系统以及热泵系统的控制方法,在加热模式下,该车辆热泵系统向蒸发器供应一些制冷剂以对车辆地内部进行除湿。

背景技术

通常,用于车辆的空调器包括用于冷却车辆内部的冷却系统和用于加热车辆内部的加热系统。在制冷剂循环的室内热交换器侧处,冷却系统通过在空气与在蒸发器内部流动的制冷剂之间交换热量来将穿过室内热交换器的外部的空气转换成冷空气。此外,在冷却水循环的加热器芯侧处,加热系统通过在空气与在加热器芯内部流动的冷却水之间交换热量来将穿过加热器芯的外部的空气转换成暖空气。

同时,与用于车辆的空调器不同地,公开了一种热泵系统,其能够通过使用一个制冷剂循环改变制冷剂的流动方向来选择性地执行冷却和加热。热泵系统包括:例如两个热交换器,即安装在空调壳体内部以与吹送到车辆内部的空气交换热量的室内热交换器以及安装在空调壳体外部以交换热量的室外热交换器,以及用于改变制冷剂的流动方向的换向阀。当热泵系统通过换向阀根据制冷剂的流动方向在冷却模式下操作时,室内热交换器用作用于冷却的热交换器,并且当热泵系统在加热模式下操作时还用作用于加热的热交换器。

参照图1,常规车辆热泵系统包括压缩机30、室内热交换器32、第一膨胀阀34、室外热交换器48和蒸发器60。

压缩机30抽吸并压缩制冷剂,并且然后排放高温高压气态的制冷剂。室内热交换器32使从压缩机30排放的制冷剂与穿过压缩机30的空气进行热交换以加热空气。第一膨胀阀34使已经穿过室内热交换器32的制冷剂膨胀,并且室外热交换器48使已经穿过第一膨胀阀34的制冷剂与室外空气进行热交换。蒸发器60使制冷剂与穿过蒸发器的空气进行热交换以冷却空气。

蒸发器60和室内热交换器32在空调壳体10内部依次安装空气流动方向上。在蒸发器60和室内热交换器32之间,设置温度门12以控制暖空气通道和冷空气通道之间的空气流速,从而调节空气温度。在空调壳体10的一侧,设置鼓风机20以将室内空气或室外空气吹送到空调壳体10的空气通道中。

在蒸发器60和压缩机30之间,另外设置蓄积器62以将流入压缩机30中的制冷剂分离成气体和液相。此外,在室外热交换器48和蒸发器60之间,可以另外设置使供应到蒸发器60的制冷剂与返回到压缩机30的制冷剂进行热交换的内部热交换器50。同时,穿过室内热交换器32的制冷剂通过与第一膨胀阀34并联安装的第一旁通阀36选择性地流向第一膨胀阀34。

另外,在蒸发器60的上游,设置使供应到蒸发器60的制冷剂选择性地膨胀的第二膨胀阀56。在室外热交换器48和第二膨胀阀56之间,可以设置与第二膨胀阀56并联安装并且选择性地连接室外热交换器48的出口和蓄积器62的入口的第二旁通阀58。

在空气调节模式(冷却模式)下,第一旁通阀36和第二膨胀阀56打开,第一膨胀阀34和第二旁通阀58关闭。温度门12打开冷空气通道。从压缩机30排放的制冷剂依次穿过室内热交换器32、第一旁通阀36、室外热交换器48、第二膨胀阀56、蒸发器60和蓄积器62,并且然后返回到压缩机30。

在热泵模式(加热模式)下,第一旁通阀36和第二膨胀阀56关闭,并且第一膨胀阀34和第二旁通阀58打开。替代地,温度门12打开暖空气通道。从压缩机30排放的制冷剂依次穿过室内热交换器32、第一膨胀阀34、室外热交换器48、第二旁通阀58和蓄积器62,并且然后返回到压缩机30。在这种情况下,室内热交换器32用作加热器,并且室外热交换器48用作蒸发器。

另一方面,在热泵模式下的除湿期间,制冷剂从压缩机30排放,穿过室内热交换器32。此后,穿过第一膨胀阀34的制冷剂的一部分依次穿过室外热交换器48、第二旁通阀58和蓄积器62,并且然后返回到压缩机30。另外,穿过第一膨胀阀34的制冷剂的另一部分流向蒸发器60以对车辆内部除湿。

在热泵和除湿模式下,由于除湿管线充当系统阻力,使得低温和低压的制冷剂的流动量不与除湿所需一样多地朝向蒸发器平稳地供应,所以常规车辆热泵系统在除湿性能方面劣化。另外,由于过量的制冷剂被供应到除湿管线,所以常规车辆热泵系统在加热性能方面相对地劣化并且导致霜形成在蒸发器中。

发明内容

技术问题

因此,鉴于相关技术中存在的上述问题,本发明已经被做出,并且本发明的目的是提供一种车辆热泵系统以及车辆热泵系统的控制方法,该车辆热泵系统在加热和除湿模式下增大朝向蒸发器的制冷剂量,从而增强除湿性能。

本发明的另一个目的是提供一种车辆热泵系统及其控制方法,其控制制冷剂在加热和除湿模式下不朝向蒸发器过度地流动,从而防止加热性能的劣化。

技术方案

为了实现上述目的,根据本发明,提供了一种车辆热泵系统,所述车辆热泵系统包括:压缩机,所述压缩机压缩并排放制冷剂;室内热交换器,所述室内热交换器安装在空调壳体内并且在空气与从所述压缩机排放的制冷剂之间交换热量以辐射热量;第一膨胀阀,所述第一膨胀阀使已经穿过所述室内热交换器的制冷剂选择性地膨胀;室外热交换器,所述室外热交换器在室外空气与已经穿过所述第一膨胀阀的制冷剂之间交换热量;以及蒸发器,所述蒸发器安装在所述空调壳体内并且通过与空气交换热量来蒸发已经穿过所述室外热交换器的制冷剂,所述车辆热泵系统包括:旁通管线,所述旁通管线在所述第一膨胀阀与所述室外热交换器之间分支,并且绕过所述室外热交换器和所述蒸发器;第一制冷剂流量控制阀,所述第一制冷剂流量控制阀调节所述旁通管线与指向所述室外热交换器的制冷剂管线之间的开度;除湿管线,所述除湿管线在所述第一膨胀阀与所述第一制冷剂流量控制阀之间分支,并且将制冷剂供应到所述蒸发器;以及控制单元,所述控制单元根据室外空气温度或压缩机RPM控制供应到所述除湿管线的制冷剂量。

所述第一制冷剂流量控制阀是能够调节朝向所述旁通管线和所述室外热交换器的制冷剂量的三通阀,并且所述控制单元通过控制所述第一制冷剂流量控制阀来控制供应到所述除湿管线的制冷剂量。

所述第一制冷剂流量控制阀包括:球阀,所述球阀具有用于制冷剂的流入的制冷剂入口、用于朝向旁通管线发送制冷剂的第一出口、以及用于朝向所述室外热交换器发送制冷剂的第二出口;以及致动器,所述致动器使所述球阀旋转以根据所述球阀的旋转角度调节朝向所述旁通管线的制冷剂量。

在热泵和除湿模式下,所述控制单元增大制冷剂通道的经由所述第一膨胀阀膨胀的压力以增大穿过所述除湿管线朝向所述蒸发器的制冷剂量。

当所述室外空气温度升高时,所述控制单元减小所述第一制冷剂流量控制阀朝向所述旁通管线的开度以增大引入到所述除湿管线的制冷剂量。

当所述压缩机RPM升高时,所述控制单元减小所述第一制冷剂流量控制阀朝向所述旁通管线的开度以增大引入到所述除湿管线中的制冷剂量。

所述车辆热泵系统还包括:电加热器,所述电加热器在所述空调壳体的空气流动方向上设置在所述室内热交换器的下游,其中,在热泵和除湿模式下,如果温度由于朝向所述除湿管线的制冷剂量的增大而未达到设定温度,则所述控制单元通过所述电加热器执行附加加热。

所述车辆热泵系统还包括:温度传感器,所述温度传感器检测所述蒸发器的温度。如果由所述温度传感器检测到的温度高于目标排放温度,则所述控制单元在关闭旁通通道的方向上控制所述第一制冷剂流量控制阀,并且如果由所述温度传感器检测到的温度保持高于所述目标排放温度,则即使当所述第一制冷剂流量控制阀被完全关闭时,所述控制单元也增大所述压缩机RPM。

所述车辆热泵系统还包括第二制冷剂流量控制阀,所述第二制冷剂流量控制阀设置在所述除湿管线中以控制流向所述蒸发器的制冷剂的流速。

在热泵和除湿模式下,所述控制单元完全打开所述第一制冷剂流量控制阀并调节所述第二制冷剂流量控制阀的开度。

设置检测所述蒸发器的温度的温度传感器,其中,当由所述温度传感器检测到的温度低于目标排放温度时,所述控制单元在关闭方向上控制所述第二制冷剂流量控制阀的开度。

所述控制单元完全打开所述第二制冷剂流量控制阀并且使用所述第一制冷剂流量控制阀的开度来控制流入所述除湿管线中的制冷剂量。

所述控制单元使用所述第一制冷剂流量控制阀和所述第二制冷剂流量控制阀的开度来控制流入所述除湿管线中的制冷剂量。

所述控制单元以蒸发器温度为目标根据所述室外空气温度来控制所述第一制冷剂流量控制阀。

如果所述室外空气温度高于第一参考温度,则所述控制单元控制所述第一制冷剂流量控制阀执行除湿改善模式,并且如果所述室外空气温度低于第二参考温度,则所述控制单元控制所述第一制冷剂流量控制阀解除所述除湿改善模式,并且所述第一参考温度高于所述第二参考温度。

在本发明的另一方面中,提供了一种用于车辆热泵系统的控制方法,所述车辆热泵系统包括:压缩机,所述压缩机压缩并排放制冷剂;室内热交换器,所述室内热交换器安装在空调壳体内并且在空气与从所述压缩机排放的制冷剂之间交换热量以辐射热量;第一膨胀阀,所述第一膨胀阀使已经穿过所述室内热交换器的制冷剂选择性地膨胀;室外热交换器,所述室外热交换器在室外空气与已经穿过所述第一膨胀阀的制冷剂之间交换热量;蒸发器,所述蒸发器安装在所述空调壳体内并且通过与空气交换热量来蒸发已经穿过所述室外热交换器的制冷剂;旁通管线,所述旁通管线在所述第一膨胀阀与所述室外热交换器之间分支,并且绕过所述室外热交换器和所述蒸发器;第一制冷剂流量控制阀,所述第一制冷剂流量控制阀调节所述旁通管线与指向所述室外热交换器的制冷剂管线之间的开度;以及除湿管线,所述除湿管线在所述第一膨胀阀与所述第一制冷剂流量控制阀之间分支,并且将制冷剂供应到所述蒸发器,所述控制方法包括根据室外空气温度或压缩机RPM控制供应到所述除湿管线的制冷剂量的步骤。

在热泵和除湿模式下,制冷剂通道的通过所述第一膨胀阀膨胀的压力增大以增大穿过所述除湿管线朝向所述蒸发器的制冷剂量。

当所述室外空气温度升高时,朝向所述第一制冷剂流量控制阀的旁通管线侧的开度减小以增大流入所述除湿管线中的制冷剂量,并且当所述压缩机RPM升高时,朝向所述第一制冷剂流量控制阀的所述旁通管线侧的开度减小以增大流入所述除湿管线中的制冷剂量。

有益效果

根据本发明的车辆热泵系统及其控制方法,当在热泵模式下进行除湿时,可以与除湿所需一样多地朝向蒸发器平稳地供应低温低压的制冷剂,从而提高除湿性能,保持最佳空气调节性能,防止加热性能的劣化,并且防止蒸发器的结冰。

附图说明

图1示出了传统的车辆热泵系统。

图2示出了根据本发明的实施方式的车辆热泵系统。

图3是以截面示出根据本发明的实施方式的第一制冷剂流量控制阀的一部分的内部的截面图。

图4是表示根据本发明的实施方式的根据第一制冷剂流量控制阀的位置的制冷剂量的曲线图。

图5示出了根据本发明的实施方式的车辆热泵系统的热泵模式。

图6描绘了根据本发明的实施方式的车辆热泵系统的热泵和除湿模式。

图7示出了根据本发明的实施方式的车辆热泵系统的空气调节模式。

图8是示出用于根据本发明的修改的车辆热泵系统的控制方法的一部分的流程图。

具体实施方式

在下文中,将参照附图详细描述车辆热泵系统及其控制方法的技术构造。

参照图2至图4,根据本发明的实施方式的车辆热泵系统包括压缩机101、室内热交换器102、第一膨胀阀104、室外热交换器108、第二膨胀阀112和蒸发器113,它们在制冷剂流动方向上依次布置在制冷剂管线118中。

压缩机101抽吸并压缩制冷剂,并且然后排放高温高压气态的制冷剂。室内热交换器102设置在空调壳体114内部,并且使从压缩机101排放的制冷剂与穿过室内热交换器102的空气进行热交换以辐射热。第一膨胀阀104使已经穿过室内热交换器102的制冷剂选择性地膨胀。室外热交换器108使已经穿过第一膨胀阀104的制冷剂与穿过室外热交换器的室外空气进行热交换。

室外热交换器108和第二膨胀阀112依次设置在第一膨胀阀104和蒸发器113之间的制冷剂管线118中。第二膨胀阀112使穿过室外热交换器108的制冷剂膨胀。蒸发器113设置在空调壳体114内部,并且使制冷剂与穿过蒸发器113的空气进行热交换以蒸发制冷剂。此外,蒸发器113和室内热交换器102沿空气流动方向依次安装在空调壳体114内部。

诸如PTC的电加热器103沿空气流动方向在空调壳体114内附加地设置在室内热交换器102的下游。另外,控制暖空气通道和冷空气通道之间的空气流速以调节排放到车辆内部的空气的温度的温度门115设置在蒸发器113和室内热交换器102之间。蓄积器116设置在压缩机101的上游。也就是说,蓄积器116设置在蒸发器113和压缩机101之间以将进入压缩机101的制冷剂分离成气相和液相。

车辆热泵系统包括制冷剂管线118、除湿管线119、旁通管线123和电池冷却管线120。制冷剂管线118使制冷剂循环穿过压缩机101、室内热交换器102、第一膨胀阀104、室外热交换器108、第二膨胀阀112和蒸发器113。除湿管线119在第一膨胀阀104的下游分支出,并且将制冷剂供应到蒸发器113。

旁通管线123在第一膨胀阀104和室外热交换器108之间分支,绕过室外热交换器108和蒸发器113,并且允许制冷剂直接流向蓄积器116。在旁通管线123的分支点处,设置第一制冷剂流量控制阀107。第二制冷剂流量控制阀117设置在除湿管线119中以控制制冷剂的流量。除湿管线119在第一膨胀阀104和第一制冷剂流量控制阀107之间分支并且将制冷剂供应到蒸发器113。

第一制冷剂流量控制阀107调节旁通管线123与指向室外热交换器108的制冷剂管线之间的开度。也就是说,第一制冷剂流量控制阀107形成为三通阀以控制制冷剂流向室外热交换器108或绕过室外热交换器108以流向旁通管线123。此外,流过旁通管线123的制冷剂穿过蓄积器116并返回并循环到压缩机101。

更具体地,在第一膨胀阀104的下游的制冷剂管线118中依次设置水冷式冷凝器105和接收器干燥器106。水冷式冷凝器105使制冷剂管线118的制冷剂与用于将在后面描述的电子部件的冷却水或用于电池的冷却水进行热交换。在这种情况下,除湿管线119在第一膨胀阀104和水冷式冷凝器105之间分支。此外,第一制冷剂流量控制阀107在接收器干燥器106和室外热交换器108之间分支。

电池冷却管线120从室外热交换器108和第二膨胀阀112之间的制冷剂管线分支,绕过第二膨胀阀112和蒸发器113,并且然后连接到压缩机101。第三膨胀阀121和电池制冷器122沿制冷剂流动方向依次设置在电池冷却管线120中。第三膨胀阀121是用于使制冷剂选择性地膨胀的电子膨胀阀(EXV)。此外,电池制冷器122使制冷剂与电池的冷却水进行热交换。

同时,车辆热泵系统包括电子部件冷却水管线和电池冷却水管线。电子部件141连接到电子部件冷却水管线,并且已经穿过电子部件141的冷却水与水冷式冷凝器105中的制冷剂交换热量。电子部件冷却水管线穿过第一散热器110、储存箱136、水泵143、电子部件141和水冷式冷凝器105。在电子部件冷却水管线中设置有冷却水控制阀142,使得冷却水选择性地穿过或绕过第一散热器110。

电池131连接到电池冷却水管线,并且已经穿过电池131的冷却水与水冷式冷凝器105中的制冷剂交换热量或者与电池制冷器122中的制冷剂交换热量。另外,电池冷却水管线穿过第二散热器109、储存箱136、水泵137和水冷式冷凝器105。此外,电池冷却水管线穿过电池131、水加热器132、电池制冷器122和水泵134。

同时,电池冷却水管线配备有用于控制冷却水流量的冷却水控制阀133。室外热交换器108、第二散热器109和第一散热器110使制冷剂或冷却水与室外空气进行热交换。第二散热器109是电池侧的低温散热器,第一散热器110是电子部件侧的高温散热器。鼓风机风扇111可以设置在室外热交换器108、第二散热器109和第一散热器110的一侧。

车辆热泵系统包括控制单元200。控制单元200根据室外空气温度或压缩机RPM控制供应到除湿管线119的制冷剂的量。更具体地,第一制冷剂流量控制阀107是三通阀,并且被构造成调节朝向旁通管线123的制冷剂量以及朝向室外热交换器108的制冷剂量。

在这种情况下,控制单元200控制第一制冷剂流量控制阀107以调节供应到除湿管线119的制冷剂的量。也就是说,在热泵和除湿模式下,当控制单元200控制第一制冷剂流量控制阀107以减小朝向旁通管线123的制冷剂量时,相对更多的制冷剂朝向除湿管线119流动,使得可以增大朝向蒸发器113的制冷剂量。

相反,在热泵和除湿模式下,当控制单元200控制第一制冷剂流量控制阀107以增大朝向旁通管线123的制冷剂量时,相对较少的制冷剂朝向除湿管线119流动,使得可以减小朝向蒸发器113的制冷剂量。

第一制冷剂流量控制阀107包括阀主体1071、球阀1072和致动器1076。球阀1072形成为球形。在球阀的一侧处,形成用于引入制冷剂的制冷剂入口1073,并且在球阀的另一侧处,形成用于朝向旁通管线123发送制冷剂的第一出口1074和用于朝向室外热交换器108发送制冷剂的第二出口1075。致动器1076连接到球阀1072以使球阀1072围绕旋转轴线旋转。

也就是说,球阀1072可旋转地安装在阀主体1071上,并且通过致动器1076围绕旋转轴线旋转。此外,控制单元200控制致动器1076的操作以根据球阀1072的旋转角度调节朝向旁通管线123的制冷剂量。引入球阀1072的制冷剂入口1073中的制冷剂经由旁通管线123流向蓄积器116或流向室外热交换器108。

根据球阀1072的旋转,当第一出口1074连接到与蓄积器116连接的制冷剂管线时,引入到制冷剂入口1073中的制冷剂穿过第一出口1074流向蓄积器116。此外,根据球阀1072的旋转,当第二出口1075连接到与室外热交换器108连接的制冷剂管线时,引入到制冷剂入口1073中的制冷剂穿过第二出口1075流向室外热交换器108。

在这种情况下,当球阀1072的旋转角度被控制时,连接到蓄积器116的制冷剂管线与第一出口1074之间的连接区域被调节,从而控制制冷剂量。也就是说,如图4所示,当第一制冷剂流量控制阀107的球阀1072的旋转角度在使用区域(S)内时,可以增大或减小朝向蓄积器116穿过旁通管线123的制冷剂量。

当控制单元200控制球阀1072的旋转角度以减小制冷剂管线朝向蓄积器116的开度时,朝向蓄积器116的系统阻力增大并且制冷剂量减小。因此,在穿过第一膨胀阀104时在低温和低压下膨胀的制冷剂相对地增大穿过除湿管线119的制冷剂通道的压力,以增大引入蒸发器113中的制冷剂的流速,从而提高除湿性能。如上所述,在热泵和除湿模式下,控制单元200增大制冷剂通道的通过第一膨胀阀104膨胀的压力,以增大穿过除湿管线119到蒸发器113的制冷剂量。

在这种情况下,当室外空气温度升高时,控制单元200减小朝向第一制冷剂流量控制阀107的旁通管线123的开度,以增大引入到除湿管线119中的制冷剂的流速。此外,当压缩机101的RPM增大时,控制单元200减小朝向第一制冷剂流量控制阀107的旁通管线123的开度,以增大引入到除湿管线119中的制冷剂的流速。

同时,车辆热泵系统包括检测蒸发器113的温度的温度传感器210。控制单元200可以通过使用温度传感器210设定目标排放温度(DTT)来调节第一制冷剂流量控制阀107的制冷剂量。也就是说,如果由温度传感器210检测到的温度高于目标排放温度(DTT),则控制单元200在关闭旁通管线123的通道的方向上控制第一制冷剂流量控制阀107。当第一制冷剂流量控制阀107在关闭方向上被控制时,穿过除湿管线119朝向蒸发器113的制冷剂量增大。

此外,如果由温度传感器210检测到的温度高于目标排放温度(DTT),即使当第一制冷剂流量控制阀107完全关闭朝向旁通管线123的通道时,控制单元200也增大压缩机RPM。同时,在热泵和除湿模式下,如果由于朝向除湿管线119的制冷剂量的增大而温度未达到设定温度,则控制单元200进行控制以通过电加热器103执行附加加热。

总之,控制单元基于室外空气温度和压缩机RPM来不同地控制第一制冷剂流量控制阀107的开度。也就是说,当室外空气温度升高时,控制单元控制旁通管线123侧的第一制冷剂流量控制阀107的开度减小,并且当压缩机RPM升高时,控制单元控制旁通管线123侧的第一制冷剂流量控制阀107的开度减小。

通过这种构造,当在热泵模式(即热泵和除湿模式)下进行除湿时,用于除湿的足够的低温和低压制冷剂被供应到蒸发器113,从而增强除湿性能并保持最佳空气调节性能。

同时,第二制冷剂流量控制阀117附加地设置在除湿管线119上以控制流向蒸发器113的制冷剂的流量。当由温度传感器210检测到的温度低于目标排放温度(DTT)时,控制单元200在关闭方向上控制第二制冷剂流量控制阀117的开度。也就是说,在热泵和除湿模式下,控制单元200完全打开第一制冷剂流量控制阀107并调节第二制冷剂流量控制阀117的开度。

如上所述,当第二制冷剂流量控制阀117以流量控制阀的形式形成时,可以进行控制使得过量的制冷剂不穿过除湿管线119流向蒸发器113。因此,热泵系统可以防止加热性能的劣化,并且有效地防止蒸发器113结冰。

同时,作为本发明的修改,控制单元200可以在热泵和除湿模式下完全打开第二制冷剂流量控制阀117,并且可以使用第一制冷剂流量控制阀107的开度来控制引入到除湿管线119中的制冷剂的流速。

此外,在本发明的另一修改中,控制单元200可以在热泵和除湿模式下使用第一制冷剂流量控制阀107和第二制冷剂流量控制阀117的开度来控制引入到除湿管线119中的制冷剂的流速。

此外,在本发明的又一修改中,控制单元200可以以蒸发器113的温度为目标根据室外空气温度来控制第一制冷剂流量控制阀107。参照图8,当室外空气温度高于第一参考温度时,控制单元200通过控制第一制冷剂流量控制阀107来执行除湿改善模式。当室外空气温度低于第二参考温度时,控制单元200通过控制第一制冷剂流量控制阀107解除除湿改善模式。在这种情况下,第一参考温度被设定为高于第二参考温度。

例如,第一参考温度为5℃,第二参考温度为2℃。根据图8的实施方式,逻辑设置成在热泵和除湿模式下的恶劣除湿条件下改善除湿性能。在这种情况下,恶劣除湿条件是指流入蒸发器113中的空气温度升高并且分配到蒸发器113的制冷剂量减小的条件。

也就是说,当测量室外空气温度时,在室外空气温度高于5℃的情况下,并且在当前模式为热泵和除湿模式的情况下,控制单元200将当前条件确定为恶劣除湿条件并执行除湿改善模式。也就是说,控制单元200基于蒸发器的目标温度来控制第一制冷剂流量控制阀107。例如,当控制第一制冷剂流量控制阀107时,控制单元200可以通过室外温度来参考蒸发器目标温度匹配列表。

此外,在室外空气温度低于2℃的情况下,控制单元200控制第一制冷剂流量控制阀107解除除湿改善模式,并且用热泵和除湿模式的默认值进行控制。

同时,将描述根据本发明的实施方式的车辆热泵系统的控制方法。控制单元200基于室外空气温度或压缩机RPM控制供应到除湿管线的制冷剂量。也就是说,在热泵和除湿模式下,控制单元200增大制冷剂通道的通过第一膨胀阀104膨胀的压力,以增大穿过除湿管线119朝向蒸发器113的制冷剂量。

更具体地,当室外空气温度升高时,控制单元200减小第一制冷剂流量控制阀107朝向旁通管线123的开度,以增大引入到除湿管线119中的制冷剂量。此外,当压缩机RPM增大时,控制单元200减小朝向第一制冷剂流量控制阀107的旁通管线123的开度,以增大引入到除湿管线119中的制冷剂量。

参考图5,在热泵模式(加热模式)下,从压缩机101排放的制冷剂流过室内热交换器102,并与穿过室内热交换器102的空气交换热量。温度门115打开暖空气通道,并且空气被室内热交换器102加热并且被排放到车辆的内部。已经穿过室内热交换器102的制冷剂通过第一膨胀阀104被节流并膨胀。

穿过第一膨胀阀104的制冷剂穿过第一制冷剂流量控制阀107流向旁通管线123,穿过蓄积器116,并且返回到压缩机101以循环。在这种情况下,第二膨胀阀112关闭,第三膨胀阀121打开,并且第二制冷剂流量控制阀117关闭。同时,穿过第一膨胀阀104的制冷剂与水冷式冷凝器105中的冷却水交换热量以回收废热,并且制冷剂不循环穿过第二膨胀阀112和蒸发器113。

参照图6,在热泵和除湿模式(加热模式+除湿模式)下,从压缩机101排放的制冷剂流过室内热交换器102,并与穿过室内热交换器102的空气交换热量。温度门115打开暖空气通道,并且空气被室内热交换器102加热并被排放到车辆的内部。已经穿过室内热交换器102的制冷剂通过第一膨胀阀104被节流并膨胀。

穿过第一膨胀阀104的制冷剂的一部分穿过第一制冷剂流量控制阀107流向旁通管线123,穿过蓄积器116,并且然后返回到压缩机101以循环。在这种情况下,第二膨胀阀112关闭,第三膨胀阀121打开,并且第二制冷剂流量控制阀117打开。此外,穿过第一膨胀阀104的制冷剂与水冷式冷凝器105中的冷却水交换热量以回收废热,并且制冷剂不循环穿过第二膨胀阀112和蒸发器113。

同时,穿过第一膨胀阀104的制冷剂的另一部分由于第二制冷剂流量控制阀117的打开而流向除湿管线119,并且穿过蒸发器113。流过蒸发器113的制冷剂与穿过蒸发器113的空气交换热量,并且对排放到车辆内部中的空气除湿。在这种情况下,第一制冷剂流量控制阀107通过控制单元200控制旁通管线123的制冷剂量,以增大流向除湿管线119的制冷剂量。

参照图7,在空气调节模式(冷却模式)下,从压缩机101排放的制冷剂不与空气交换热量,并且直接穿过室内热交换器102流向第一膨胀阀104。温度门115关闭暖空气通道,穿过蒸发器113的冷却空气绕过室内热交换器102,穿过冷空气通道被排放到车辆内部。

第一膨胀阀104打开以在制冷剂不膨胀时传递制冷剂。穿过第一膨胀阀104的制冷剂通过第一制冷剂流量控制阀107流向室外热交换器108,与室外空气交换热量,并且然后在第二膨胀阀112中被节流并膨胀,并且通过与穿过蒸发器113的空气进行热交换而被蒸发,并且然后返回到压缩机101以循环。在这种情况下,第三膨胀阀121关闭,并且第二制冷剂流量控制阀117也关闭。控制单元没有延迟地立即关闭第二制冷剂流量控制阀117,以防止由第一膨胀阀104的移动引起的制冷剂噪声。

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