[发明专利]带可控蒸发器阀的车辆蒸汽注入热泵系统

说明书

本公开提供了“带可控蒸发器阀的车辆蒸汽注入热泵系统”。一种包括蒸汽注入热泵的车辆，所述蒸汽注入热泵具有：制冷剂环路，其具有被配置为冷却舱室空气的蒸发器，所述蒸发器联接到具有近零压降的全开位置的可电控压力调节阀；和舱室调节冷却剂环路，其具有被配置为选择性地加热所述舱室空气的加热器芯体。控制器被配置为控制所述阀将所述制冷剂环路的温度和压力维持在冻结阈值以上，以抑制或防止蒸发器结冰。可以控制所述阀在并联除湿模式期间节流，并在其他操作模式(诸如冷却模式、加热模式、除冰模式和串联除湿模式)期间全开以使压降最小化。

技术领域

本公开涉及一种在提供舱室冷却的蒸发器出口处具有可控阀的蒸汽注入热泵系统。

背景技术

当前的热泵设计可以使用蒸发器压力调节器(EPR)来启用某些操作模式(诸如并联除湿)以防止一个或多个车舱蒸发器结冰。通过使用EPR启用的附加操作模式可以在更宽范围的操作条件下提供更高的系统操作效率。然而，EPR会降低热泵在其他操作模式(例如冷却模式或串行除湿模式)下的效率和容量。

发明内容

一个或多个实施例包括一种车辆，所述车辆具有包括制冷剂环路的蒸汽注入热泵系统，所述制冷剂环路具有至少一个被定位成选择性地冷却舱室空气的蒸发器。所述蒸发器具有出口，所述出口联接到与控制器连通的阀，以响应于相对于相关联压力阈值的吸入压力和相对于相关联温度阈值的蒸发器翼片温度中的至少一个来调节阀开度，以在至少第一操作模式(诸如并联除湿模式)期间抑制蒸发器结冰，并且在至少第二操作模式(诸如加热或冷却模式)期间使所述阀全开，以允许流量以近零压降流过其中。在至少一个实施例中，可控阀包括电动或电子蒸发器压力调节器阀。实施例还可包括可控阀，所述可控阀包括电子或电动膨胀阀，或任何多位置制冷剂阀，所述多位置制冷剂阀能够响应于相应控制信号来节流制冷剂流量(所述控制信号响应于来自一个或多个传感器的信号来控制开度)，并在全开时允许流量以近零压降流过其中。

在一个实施例中，车辆具有蒸汽注入热泵，所述蒸汽注入热泵包括：具有被配置为冷却舱室空气的蒸发器的制冷剂环路，所述蒸发器联接到具有近零压降的全开位置的可电控压力调节阀；和具有被配置为选择性地加热所述舱室空气的加热器芯体的舱室调节冷却剂环路。控制器被配置为控制所述阀将所述制冷剂环路的温度和压力维持在冻结阈值以上，以抑制或防止蒸发器结冰。

实施例包括一种具有制冷剂环路的车辆，所述制冷剂环路包括联接到舱室调节热交换器的电可操作的压缩机、电控膨胀阀、外部空气热交换器和被配置为冷却舱室空气的蒸发器，其中所述蒸发器联接到被定位在所述蒸发器与所述压缩机之间的电控蒸发器压力调节器。舱室调节环路包括所述舱室调节热交换器、电动冷却剂加热器和被配置为加热所述舱室空气的加热器芯体。电池调节环路通过流体控制阀选择性地流体联接到所述舱室调节环路，并由电池热交换器联接到所述制冷剂环路。控制器被配置为操作所述电动加热器加热所述舱室空气并同时操作所述压缩机冷却所述舱室空气以提供并联除湿模式，并控制所述电控蒸发器压力调节器仅在所述并联除湿模式期间节流制冷剂流量。

一种用于控制具有热泵的车辆的方法，所述热泵包括具有压缩机的制冷剂环路和具有热交换器、电加热器的舱室调节冷却剂环路，所述压缩机通过蒸发器压力调节器联接到被配置为选择性地提供舱室冷却的蒸发器，所述热交换器被配置为与所述制冷剂环路交换热量，所述电加热器被配置为在舱室调节环路中加热冷却剂以供应给被配置为选择性地提供舱室加热的加热器芯体，所述方法包括：当在除湿模式下同时操作所述压缩机与所述电加热器时，通过控制器控制所述蒸发器压力调节器节流开度。所述方法还包括当不在除湿模式下操作时控制所述蒸发器压力调节器全开，其中所述全开位置在所述蒸发器压力调节器上提供近零压降。