[发明专利]在可变的运行状态中热泵的调节

说明书

本发明涉及在可变的运行状态中热泵的调节。为了提供一种用于运行尤其在机动车(100)中的热泵(10)的方法，热泵带有经由制冷剂回路(50)相互连接的环境热交换器(20)和内部空间热交换器(40)，该方法可在不使用附加的传感器的情况下测定环境热交换器(20)的结冰度，提出在计算上测定结冰度(V)作为热泵(10)的运行参数，其中，在超过或达到所测定的结冰度(V)的极限值(G)时引入环境热交换器(20)的除霜过程(A)。

技术领域

本发明涉及一种用于运行尤其在机动车中的热泵的方法，热泵带有经由制冷剂回路相互连接的环境热交换器(Umgebungswaermeuebertrager)和内部空间热交换器。此外，本发明涉及一种带有热泵的机动车。

背景技术

在电驱动的车辆中常常将热泵用于乘客舱的加热。在此，从车辆周围环境中抽取用于加热乘客舱所需的热量并且输送到乘客舱。在该过程中，与车辆周围环境热联结的热交换器冷却成使得低于车辆周围环境的空气的露点(Taupunkt)并且在热交换器的表面上构造霜。

由于霜的形成，热交换器的表面越来越多地结冰并且因此抑制热泵的有效运行。为了又使能够以空气流过热交换器，需要除霜循环或除霜过程，在其中将结冰的热交换器加热。因此冰融化并且又可实现以空气流过热交换器。然而这样的除霜循环损害热泵的效率和工作能力。

已经已知用于执行除霜循环的方法，其在预定义的运行持续时间结束之后引入蒸发器的除霜过程。在带有改变的运行状态的热泵中，这样的受时间控制的除霜循环可附加地降低热泵的效率，因为持续时间通常针对特定的运行状态来优化或者形成在多个运行状态之间的折衷。

为了确定用于执行除霜过程的需求，在静态的制冷机中使用可测量蒸发器的结冰度的传感器。对于移动应用、例如在车辆侧的热泵中，目前没有已知用于测定结冰度的传感器。此外，这样的传感器可提高热泵的装配耗费且需要评估电子设备(Auswerteelektronik)，由此热泵的成本升高。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于在不使用附加的传感器的情况下测定蒸发器的结冰度的方法。该目的通过在本发明中所说明的特征来实现。本发明的另外的有利的实施方案在说明书中来说明。

按照本发明的一方面，提供一种用于尤其在机动车中运行热泵的方法。热泵具有环境热交换器和内部空间热交换器，其经由制冷剂回路相互连接。制冷剂可借助于压缩机或泵被输送通过制冷剂回路。例如，环境热交换器和内部空间热交换器可经由制冷剂回路实施热泵的功能。

按照本发明在计算上来测定结冰度作为热泵的运行参数。在超过或达到所测定的结冰度的极限值时，引入环境热交换器的除霜过程。

结冰度的计算和除霜过程的控制可通过可与热泵传输数据地连接的控制器来实现。可选地，控制器可与至少一个传感器传输数据地相连接，以便例如接收运行参数，例如环境热交换器的温度、空气温度、热泵的运行状态、制冷剂压缩机的转速等。

运行参数“结冰度”可通过该方法来定义并且应用于热泵的运行状态和除霜过程的调节中。在此，该运行参数表征环境热交换器或蒸发器的结冰状态。结冰度在此可运行状态全面地来应用。

尤其可在不使用传感器的情况下来计算结冰度。优选地，结冰度可根据运行时间和根据环境条件例如空气温度、空气湿度和天气数据在计算上来测定。附加地，另外的因素如制冷剂的流率(Durchflussrate)和环境热交换器的面积可加入结冰度的计算中。

如果与在环境热交换器上的霜层(Reifschicht)的质量和/或与环境热交换器的压力损失系数和/或与在环境热交换器上的霜层的热隔绝作用(Isolationswirkung)成比例地来测定结冰度，可特别精确地来确定结冰度。由此，在计算结冰度时可考虑另外的因素，其影响在霜层或冰层的环境热交换器与环境空气之间的热力学的相互作用。