用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的方法和设备.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103913010 A (43)申请公布日 2014.07.09 CN 103913010 A (21)申请号 201310750270.X (22)申请日 2013.12.31 13/731,247 2012.12.31 US F25B 29/00(2006.01) F25B 49/02(2006.01) (71)申请人 通用汽车环球科技运作有限责任公 司 地址 美国密歇根州 (72)发明人 B.M. 斯泰勒斯 M.D. 尼梅什 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 葛青 (54) 发明名称 用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的 方法和设。

2、备 (57) 摘要 提供了一种用于控制组合的供暖和冷却蒸 气压缩系统的系统和方法。设备可以是车辆， 且 可包括车舱、 车辆电池、 可再充电能量存储系统 （RESS） 和蒸气压缩系统， 其具有至少一个控制器， 可在多个模式中操作， 所述模式可选择以辅助车 舱的冷却、 供暖和除湿。 该方法可包括通过调整压 缩机速度而调整蒸气机空气温度以控制车舱中的 舒适度、 雾化和味道的步骤 ； 通过调整电加热器 的输出和调整通过 RESS 冷却器的冷却剂流而调 节热泵性能的步骤 ； 通过调整压缩机速度和调整 通过 RESS 冷却器的冷却剂流而评估和优化压缩 机的排放压力和吸入压力的步骤。 (30)优先权数据 (。

3、51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书8页 附图11页 (10)申请公布号 CN 103913010 A CN 103913010 A 1/2 页 2 1. 一种在车辆中使用的用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的方法， 该方法包括 多个步骤 ： 通过至少一个控制器检测第一前置条件、 第二前置条件和第三前置条件中的一个， 其 中， 第一前置条件是对车舱中的冷却的需求， 第二前置条件是对车舱中的供暖和除湿的需 求， 第三前置条件是仅对车舱中的供暖的需求 ； 当第一前置条件被检测到。

4、时， 通过所述至少一个控制器执行第一控制动作， 以允许蒸 气压缩系统以第一模式操作， 其中， 需要车舱的冷却 ； 当第二前置条件被检测到时， 通过所述至少一个控制器执行第二控制动作， 以允许蒸 气压缩系统以第二模式操作， 其中， 需要车舱的供暖和车舱的除湿的每个 ； 和 当第三前置条件被检测到时， 通过所述至少一个控制器执行第三控制动作， 以允许蒸 气压缩系统以第三模式操作， 其中， 仅需要车舱的供暖。 2. 如权利要求 1 所述的方法， 其中， 第二控制动作包括步骤 ： 发送信号给第一流动控制阀， 以占据第二位置， 以引导蒸气压缩系统中的制冷剂流动 通过第二热交换器， 防止制冷剂散热至周围环。

5、境 ； 发送信号给第二流动控制阀， 以占据打开位置， 允许制冷剂同时流动通过车舱蒸发器 和 RESS 冷却器中的每个， 以冷却 RESS 冷却器和冷却并除湿车舱 ； 操作压缩机， 以使制冷剂循环通过蒸气压缩系统 ； 和 当以预定速度操作压缩机时， 评估蒸气压缩系统的热泵性能。 3. 如权利要求 2 所述的方法， 其中， 操作压缩机还包括步骤 ： 设定压缩机的预定操作速度 ； 通过评估车舱的湿度水平和温度， 确定车舱蒸发器的目标蒸发器空气温度 ； 基于所述目标蒸发器空气温度计算目标压缩机速度 ； 和 调整压缩机速度至目标压缩机速度。 4. 如权利要求 2 所述的方法， 其中， 评估蒸气压缩系统的。

6、热泵性能还包括步骤 ： 返回热泵性能结果， 其中， 所述结果指示导致第一条件、 第二条件和第三条件中的一个 的热泵性能。 5. 如权利要求 4 所述的方法， 还包括步骤 ： 调整通过 RESS 冷却器的冷却剂流和调整电加热器的输出， 以获得指示第一条件的热 泵性能结果。 6. 如权利要求 5 所述的方法， 其中， 增加通过 RESS 冷却器的冷却剂流， 以便从 RESS 冷 却器提取热， 直到通过 RESS 冷却器的冷却剂流达到预定最大值 ； 并且其中， 如果通过 RESS 冷却器的冷却剂流处于预定最大值， 则开启电加热器， 以将热泵性能结果从指示第二条件 的结果改变为指示第一条件的结果。 7。

7、. 如权利要求 5 所述的方法， 其中， 调整通过 RESS 冷却器的冷却剂流和调整电加热器 的输出以获得指示第一条件的热泵性能结果还包括步骤 ： 减小电加热器的输出 ； 减小通过 RESS 冷却器的冷却剂流 ； 发送信号给第一控制阀， 以占据第三位置， 其中， 制冷剂被同时引导到第一热交换器和 第二热交换器中的每个， 并允许蒸气压缩系统在第四模式中操作 ； 和 权 利 要 求 书 CN 103913010 A 2 2/2 页 3 调整空气混合门， 以减小被允许流动跨过加热器和进入车舱的空气的量。 8. 如权利要求 1 所述的方法， 其中， 第三控制动作还包括 ： 发送信号给第一流动控制阀， 。

8、以占据第二位置， 以引导蒸气压缩系统中的制冷剂流动 通过第二热交换器， 并防止制冷剂散热至周围环境 ； 发送信号给第二流动控制阀， 以占据关闭位置， 允许制冷剂流动通过 RESS 冷却器， 但 阻止制冷剂流动通过车舱蒸发器 ； 操作压缩机， 以使制冷剂循环通过蒸气压缩系统 ； 利用高侧压力传感器评估压缩机的实际排放压力 ； 确定目标排放压力以产生预定的制冷剂温度 ； 和 比较实际的排放压力和目标排放压力。 9. 如权利要求 8 所述的方法， 其中， 实际排放压力大于目标排放压力， 该方法包括步 骤 ： 增加通过第二热交换器的空气和制冷剂中的一个的流， 直到通过第二热交换器的流速 达到预定最大值。

9、， 或目标排放压力被达到 ； 和 当通过第二热交换器的流速处于预定最大值时， 减小压缩机速度， 直到目标排放压力 被达到。 10. 如权利要求 8 所述的方法， 其中， 实际排放压力小于目标排放压力， 该方法进一步 包括步骤 ： 确定压缩机吸入压力是否大于或小于压缩机的预定耐用极限。 权 利 要 求 书 CN 103913010 A 3 1/8 页 4 用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的方法和设备 技术领域 0001 本公开涉及用在车辆中的用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的方法。 背景技术 0002 混合电动车辆选择性地使用内燃机作为给变速器的输入扭矩源， 单独或与牵引马 达 （一个或。

10、多个） 结合地， 同时， 增程式电动车辆仅在需要时使用较小的发动机， 且仅仅为发 电机提供动力。电池电动车辆在使用小气体发动机之前， 且替代地利用被存储的电能或再 生制动能量操作。所有三种车辆构造可仅依靠电力操作， 称为电动车辆 （EV） 模式。 0003 在一些上述车辆实施例中， 可再充电能量存储系统 （RESS） 用于替换地存储和发送 驱动牵引马达 （一个或多个） 所需的电能的大部分量。RESS 可包括具有多个电池模块的电 池组， 其每个包含多个柱形或平 / 扁平的电池单元。 0004 期望的是， 在上述车辆实施例中使用蒸气压缩系统， 其可高效地操作， 同时对于增 加的电动里程允许各种环境。

11、温度。 发明内容 0005 提供了一种用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的方法和设备。 设备可以是 车辆， 且可包括车舱、 可再充电能量存储系统 （RESS） 、 RESS 冷却器和蒸气压缩系统。蒸气压 缩系统可包括至少一个控制器、 压缩机、 车舱蒸发器、 至少两个热交换器、 和电加热器。 蒸气 压缩系统可在多个模式中操作， 至少包括第一模式、 第二模式、 第三模式和第四模式。各模 式中的每个可被选择为辅助车舱的冷却、 供暖和除湿。所述至少一个控制器构造为经由本 方法控制和优化蒸气压缩系统的供暖和冷却能力。 0006 用于控制组合的供暖和冷却蒸气压缩系统的方法包括多个步骤。该方法可包括 ： 。

12、通过至少一个控制器检测第一前置条件、 第二前置条件和第三前置条件中的一个。第一前 置条件是对车舱中的冷却的需求。第二前置条件是对车舱中的供暖和除湿的需求。第三前 置条件是仅对车舱中的供暖的需求。方法可还包括 ： 当第一前置条件被检测到时， 通过所 述至少一个控制器执行第一控制动作。 执行第一控制动作允许蒸气压缩系统以第一模式操 作， 其中， 需要车舱的冷却。 方法可还包括 ： 当第二前置条件被检测到时， 通过所述至少一个 控制器执行第二控制动作。 执行第二控制动作允许蒸气压缩系统以第二模式操作， 其中， 需 要车舱的供暖和车舱的除湿的每个。最后， 方法可包括 ： 当第三前置条件被检测到时， 通。

13、过 所述至少一个控制器执行第三控制动作。 执行第三控制动作允许蒸气压缩系统以第三模式 操作， 其中， 仅需要车舱的供暖。 0007 第一控制动作可还包括辅助车舱的冷却所需的步骤。 0008 第二控制动作可还包括辅助车舱蒸发器的蒸发器空气温度的优化的步骤， 和调节 热泵性能的步骤。蒸发器空气温度可确定为以便通过调节压缩机的速度控制车舱舒适度、 车舱雾化和车舱味道。热泵性能可通过调节加热器的输出和调节通过 RESS 或 RESS 冷却器 的制冷剂流而被调整。 说 明 书 CN 103913010 A 4 2/8 页 5 0009 第三控制动作可还包括最大化蒸气压缩系统的效率和其热泵性能的步骤。 蒸。

14、气压 缩系统的效率和热泵性能可通过评估和优化压缩机的排放压力和吸入压力而最大化， 评估 和优化通过调整压缩机速度和通过调整通过第二热交换器的制冷剂流实现。 0010 本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施如所附的权利要求中 定义的本发明的一些最佳模式和其它实施例的以下详细描述连同附图时显而易见。 附图说明 0011 图 1 是在第一模式中操作的蒸气压缩系统的第一实施例的示意图 ； 0012 图 2 是在第一模式中操作的蒸气压缩系统的第二实施例的示意图 ； 0013 图 3 是在第二模式中操作的蒸气压缩系统的第一实施例的示意图 ； 0014 图 4 是在第二模式中操作的蒸气压缩系统的。

15、第二实施例的示意图 ； 0015 图 5 是在第三模式中操作的蒸气压缩系统的第一实施例的示意图 ； 0016 图 6 是在第三模式中操作的蒸气压缩系统的第二实施例的示意图 ； 0017 图 7 是在第四模式中操作的蒸气压缩系统的第一实施例的示意图 ； 0018 图 8 是在第四模式中操作的蒸气压缩系统的第二实施例的示意图 ； 0019 图 9 是详细显示检测车舱冷却、 车舱供暖和除湿中的一个， 仅在车舱中进行车舱 供暖， 执行第一控制动作、 第二控制动作和第三控制动作中的一个的方法的流程图。 0020 图 10 是详细显示执行第一控制动作所需的步骤的流程图 ； 0021 图 11 是详细显示执。

16、行第二控制动作所需的步骤的流程图 ； 0022 图 12 是详细显示第二控制动作的第三步骤的流程图， 即操作压缩机以使制冷剂 循环通过蒸气压缩系统 ； 0023 图 13 是详细显示第二控制动作的第四步骤的流程图， 即， 当压缩机在预定速度操 作时蒸气压缩系统的排空加热泵性能 ； 和 0024 图 14 是详细显示执行第三控制动作所需的步骤的流程图。 具体实施方式 0025 以下描述和图参考示例实施例， 且本身只是示例性的， 且不意图限制本发明、 其应 用或使用。 贯穿附图， 一些部件通过标准或基本符号示出。 这些符号仅是展示性的且是示例 性的， 且不以任何方式限制所示的任何特定构造、 所示的。

17、不同构造之间的组合或权利要求。 部件的所有描述是可扩充的， 且部件的任何例子不是排他的。 0026 参考附图， 其中， 相同的附图标记贯穿多个视图对应相同或相似的部件， 提供了在 车辆中使用的用于控制蒸气压缩系统 100、 200 的控制策略 300， 车辆具有车舱 122 和 RESS 冷却器 115， 冷却器容纳在可在充电能量存储系统 （RESS） 110 中或在其外部。 0027 蒸气压缩系统 100、 200 可构造为控制车舱 122 和 RESS110 的温度。蒸气压缩系统 100 和控制策略 300 因此在此描述并在图 1-12 中示出。蒸气压缩系统 100、 200 参考如图 1。

18、 和 2 所示的第一操作模式、 如图 3 和 4 的第二操作模式、 如图 5 和 6 的第三操作模式、 如图 7 和 8 的第四操作模式描述。控制策略和方法 300 在图 9 的流程图中大体示出， 且相对于图 10 中详尽描述的第一控制动作 305、 图 11-13 中详尽描述的第二控制动作 306 和图 14 中详 尽描述的第三控制动作 307 显示。 说 明 书 CN 103913010 A 5 3/8 页 6 0028 大体参考图 1-8， 蒸气压缩系统 100、 200 可在车辆中使用， 该车辆具有车舱 122、 RESS 冷却器 115 和 RESS110。蒸气压缩系统 100、 2。

19、00 可包括至少一个控制器 123、 压缩机 102、 车舱蒸发器113、 第一热交换器103、 第二热交换器111a、 111c、 第一流动控制阀120、 第 二流动控制阀 106 和电空气加热器 112。 0029 压缩机102可通过电马达 （未示出） 驱动， 所述电马达可以具有单速度或可变速度。 压缩机102可还是通过带驱动的泵， 该带连接至推进系统 （未示出） 。 压缩机102可具有入口 126 和出口 127， 且可构造为在入口 126 处接收制冷剂气体。至少一个低侧制冷剂压力传感 器116可定位在压缩机102的靠近压缩机入口126的低压侧上， 以评估压缩机入口126的吸 入压力。压。

20、缩机 102 将制冷剂气体压入高压状态。压缩机 102 还构造为在出口 127 处排出 压缩制冷剂气体， 跨过至少一个高侧制冷剂压力传感器 117， 所述高侧制冷剂压力传感器定 位在压缩机 102 的靠经压缩机出口 127 的高压侧上。高侧压力传感器 117 构造为评估压缩 机排放压力。压缩机 102 可将制冷剂跨过高侧压力传感器 117 排放至第一热交换器 103 和 第二热交换器 111a、 111c 中的一个， 这取决于控制器 123 所选择的操作模式， 如以下所述。 0030 第一热交换器 103 可构造为从压缩机 102 接收制冷剂， 且进一步构造为在加压制 冷剂气体流动通过第一热交。

21、换器 103 时将其冷却和冷凝到加压制冷剂气体被冷却和冷凝 到重新变为液体状态的点的程度。第一热交换器 103 可以是制冷剂对空气热交换器， 且可 处于与流动通过第一热交换器 103 的制冷剂和环境空气的热交换关系。第一热交换器 103 可构造为将冷却的液体制冷剂排放至第一流动控制阀 120。 0031 第二热交换器 111a、 111c 可构造为从压缩机 102 接收制冷剂， 还构造为冷却和冷 凝制冷剂。如在图 1、 3、 5 和 7 中示出的， 第二热交换器 111a 是制冷剂对空气热泵冷凝器。 第二热交换器111a可处于与流动通过第二热交换器111a的制冷剂和流动跨过第二热交换 器 11。

22、1a 的空气的热交换关系。如图 2、 4、 6 和 8 所示， 第二热交换器 111c 可还是定位在车 辆发动机罩 160 中的制冷剂对冷却剂热交换器 111c。第二热交换器 111c 可具有第二制冷 剂腔室 140 和第二冷却剂腔室 137。第二制冷剂腔室 140 和在其中流动通过的制冷剂可与 第二冷却剂腔室 137 和在其中流动通过的冷却剂处于热交换关系。第二热交换器 111c 可 构造为将冷却的液体制冷剂排放至第一流动控制阀 120。 0032 第一流动控制阀 120 可以是三通双位阀。第一流动控制阀 120 可构造为占据辅助 车舱冷却 （如图 1 和 2 所示） 的第一位置、 辅助车舱。

23、供暖和除湿 （如图 3 和 4 所示） 或仅车舱 供暖 （如图 5 和 6 所示的） 中的第二位置、 同时允许车舱供暖和冷却 （如图 7 和 8 所示） 的第 三位置中的一个。第一流动控制阀 120 可还被两个独立流动控制阀替代， 所述独立流动控 制阀能够计量通过第一热交换器 103 和第二热交换器 111a、 111c 的流。 0033 接收器干燥器 105 可构造为从第一流动控制阀 120 接收高压液体制冷剂。接收器 干燥器 105 可包括多个干燥剂 （未示出） ， 以从制冷剂吸引和移除湿气。接收器干燥机 105 可还构造为将高压制冷剂液体经由第二流动控制阀106排放至第一膨胀装置108和。

24、第二膨 胀装置 107 中的一个。 0034 如果不需要车舱 122 的除湿， 所有液体制冷剂将被引导到第一膨胀装置 108， 由于 第二流动控制阀 106 处于关闭位置。 0035 第一膨胀装置 108 可允许高压液体制冷剂膨胀， 减小系统 100、 200 中的压力。第 一膨胀装置108可以明显降低的压力引导并选择性地分配制冷剂至RESS冷却器115。 第二 说 明 书 CN 103913010 A 6 4/8 页 7 膨胀装置 108 可以是温度调节或热膨胀阀， 且可构造为， 当制冷剂进入 RESS 冷却器 115 （用 作蒸发器） 时， 保持恒定的蒸发器过热状态。第二膨胀装置 108 。

25、可监视离开 RESS 冷却器 115 的制冷剂的温度， 诸如利用传感器或测温仪器， 且可通过让更多或更少的制冷剂进入 RESS 冷却器 115 而改善热交换性能。 0036 RESS 可容纳车辆电池 101、 电池加热器 109 和 RESS 冷却器 115。RESS 冷却器 115 可定位在RESS110之内或之外。 RESS冷却器115可以是制冷剂对冷却剂热交换器， 且可包括 第一冷却剂腔室 131 和第一制冷剂腔室 132。RESS 冷却器 115 可构造为在流动通过第一冷 却剂腔室 131 的第一冷却剂和流动通过第一制冷剂腔室 132 的制冷剂之间进行热交换。第 一冷却剂可以经由第一冷。

26、却剂泵128沿第一冷却剂环路124流通， 且制冷剂通过压缩机102 循环。第一冷却剂泵 128 可以不同速度被驱动， 以便改变通过 RESS 冷却器 115 和 RESS110 的冷却剂流动速率。RESS 冷却器 115 可用作蒸发器， 以经由第一冷却剂从 RESS110 散热给 制冷剂。RESS110 可引导制冷剂回到压缩机 102。 0037 如果需要车舱122的除湿， 第二流动控制阀106可部分地或全部地打开， 允许从接 收器干燥器 105 排出的一些或全部制冷剂分配到第二膨胀装置 107。第二膨胀装置 107 可 以明显降低的压力引导并选择性地分配制冷剂至车舱蒸发器 113。第二膨胀装。

27、置 107 可以 是温度调节或热膨胀阀， 且可构造为， 当制冷剂进入车舱蒸发器 113 时， 保持恒定的蒸发器 过热状态。第二膨胀装置 107 可监视离开车舱蒸发器 113 的制冷剂的温度， 诸如利用传感 器或测温仪器， 且可通过让更多或更少的制冷剂进入车舱蒸发器 113 而改善热交换性能。 0038 车舱蒸发器 113 可定位在 HVAC 模块 （未示出） 内。车舱蒸发器 113 可包括线圈 （未 示出） 。车舱蒸发器 113 可构造为冷却和除湿流动跨过线圈 （未示出） 并进入车舱 122 的空 气。车舱蒸发器 113 可还包括风扇 （未示出） ， 以将空气在浸有制冷剂的线圈上引导， 且辅助。

28、 空气引导进入车舱 122。车舱蒸发器 113 可还构造为将制冷剂引导回到压缩机 102。 0039 蒸气压缩系统 100、 200 可还包括电加热器 112。加热器可容纳在 HVAC 模块中。加 热器 112 可调节和温暖空气以被车舱 122 接收。 0040 如图 2、 4、 6 和 8 所示， 第三热交换器 118 可以是冷却剂对空气热交换器， 诸如传统 的冷却剂加热器芯部。第三热交换器 118 可与第二热交换器 111c （其是制冷剂对冷却剂热 交换器） 一起定位在第二冷却剂环路 169 内。沿第二冷却剂环路 169 循环的冷却剂可经由 第二冷却剂泵 129 循环。流动通过第二热交换器。

29、 111c 的第二冷却剂腔室 137 的温冷却剂 可从第二冷却剂腔室137排出， 并被引导通过第三热交换器118。 第三热交换器118可将冷 却剂排放回到第二热交换器 111c 的第二冷却剂腔室 137。 0041 如在图 1-8 中示出的， 每个蒸气压缩系统 100、 200 包括至少一个控制器 123， 所述 控制器与至少一个电连接件 136 电连接。所述至少一个控制器 123 构造为在各操作模式中 监视和控制蒸气压缩系统 100、 200， 且执行实施具有第一控制动作 302、 第二控制动作 303 和第三控制动作 304 的方法的处理指令， 如图 9 所示。 0042 所述至少一个控制。

30、器 123 可构造为与可驱动压缩机 102 的马达 （未示出） 通信。所 述至少一个控制模块 123 可还被构造为通过所述至少一个电连接件 136 与压缩机 102 ； 第 一和第二膨胀装置 108、 107 ； 第一和第二流动控制阀 120、 106 ； 第一和第二冷却剂泵 128、 129 ； 和其他子系统通信。 0043 控制器 123 可实施为主机或分布式系统， 例如数字计算机或微计算机， 用作车辆 说 明 书 CN 103913010 A 7 5/8 页 8 控制模块和 / 或用作比例 - 积分 - 微分 （PID） 控制器装置， 其具有处理器， 和有形、 非瞬态 存储器， 诸如只读。

31、存储器 （ROM） 或闪存。控制器 123 可还具有随机访问存储器 （RAM） 、 电可 擦除可编程只读存储器 （EPROM） 、 高速时钟、 模拟 - 数字 (A/D) 和数字 - 模拟 (D/A) 转换电 路、 和任何所需的输入/输出电路及相关装置， 以及任何需要的信号调节和/或信号缓冲电 路。 0044 参考图 9-14， 与图 1-8 所示的示例系统 100、 200 的结构一起， 本方法 （在图 9 中的 流程图所示， 附图标记为 300） 可有利地用于实现用于蒸气压缩系统 100、 200 的控制策略。 0045 参考图 9， 在步骤 301 处， 控制器 123 检测第一前置条件。

32、 302、 第二前置条件 303 和 第三前置条件304中的一个。 第一前置条件302是指示在车辆车舱122中需要冷却的指示。 第二前置条件 303 是指示在车辆车舱 122 中需要供暖和除湿的指示。第三前置条件 304 是 指示在车辆车舱 122 中仅需要供暖的指示。 0046 如果控制器 123 检测到指示需要车舱冷却的第一前置条件 302， 控制器 123 将执 行第一控制动作， 如步骤 305 显示， 以允许蒸气压缩系统在第一模式下操作 （如图 1 和 2 所 示） 。 0047 如果控制器 123 检测到指示需要车舱供暖和除湿中的每个的第二前置条件 303， 控制器123将执行第二控。

33、制动作， 如步骤306显示， 以允许蒸气压缩系统在第二模式下操作 （如图 3 和 4 所示） 。 0048 如果控制器检测到指示仅需要车舱供暖的第三前置条件 304， 控制器 123 将执行 第三控制动作， 如步骤307显示， 以允许蒸气压缩系统在第三模式下操作 （如图5和6所示） 。 0049 参考图 10， 第一控制动作 305 被详细示出。执行第一控制动作 305 允许系统在第 一模式下操作 （如图 1 和 2 所示） 以执行车舱冷却。 0050 在步骤 401 处， 控制器 123 发送信号给第一流动控制阀 120， 以占据第一位置， 以 引导蒸气压缩系统 100、 200 中的所有制。

34、冷剂流通过第一热交换器 103。引导蒸气压缩系统 100、 200 内的制冷剂流至第一热交换器 103 通过允许制冷剂在其通过第一热交换器 103 时 散热给周围环境而辅助车舱冷却和 RESS 冷却器 115 的冷却。 0051 在步骤402处， 控制器123发送信号给第二流动控制阀106以占据打开位置。 将第 二流动控制阀 106 保持在打开位置允许制冷剂被选择性地同时引导至 RESS 冷却剂 115 （经 由第一膨胀装置 108） 和车舱蒸发器 113（经由第二流动控制阀 106 和第二膨胀装置 107） 的每个， 以便冷却车舱 122 和 RESS 冷却器 115。 0052 在步骤 4。

35、03 处， 控制器 123 发送处于预定速度的压缩机 102 的操作的信号， 以使制 冷剂循环通过蒸发压缩系统 100、 200。 0053 参考图 11， 第二控制动作 306 被详细示出。执行第二控制动作 306 允许系统在第 二模式下操作 （如图 3 和 4 所示） ， 以实现车舱供暖和除湿。 0054 在步骤501处， 控制器123发送信号给第一流动控制阀120， 以占据第二位置 （如图 3 和 4 所示） ， 以引导蒸气压缩系统 100、 200 中的所有制冷剂流动通过第二热交换器 111a、 111c， 并防止制冷剂流动通过第一热交换器 103 和散热至周围环境。 0055 在步骤。

36、502处， 控制器123发送信号给第二流动控制阀106以占据打开位置。 将第 二流动控制阀 106 保持在打开位置允许制冷剂被选择性地同时引导至 RESS 冷却器 115 （经 由第一膨胀装置 108） 和车舱蒸发器 113（经由第二流动控制阀 106 和第二膨胀装置 107） 说 明 书 CN 103913010 A 8 6/8 页 9 的每个， 以便冷却并除湿车舱 122 和冷却 RESS 冷却器 115。 0056 在步骤 503 处， 控制器 123 发送压缩机 102 的操作的信号， 以使制冷剂循环通过蒸 发压缩系统 100、 200。步骤 503 还在步骤 505-508 中进一步。

37、详细示出， 如图 12 所示。操作 压缩机 102 以使制冷剂循环通过蒸气压缩系统 100、 200 还包括， 在步骤 505 处， 控制器 123 设定用于压缩机 102 的初始预定操作速度。 0057 在步骤 506 处， 控制器 123 通过评估车舱 122 的湿度水平和温度确定车舱蒸发器 113 的目标蒸发器空气温度， 以便有助于车舱舒适度， 以避免车舱 122 的起雾， 并防止车舱 122内的味道。 该步骤的目的是最大化电动车辆里程， 同时通过减小车舱122内高湿度风险 而保持车舱 122 内的舒适度。优化的蒸发器空气温度被针对车舱舒适度、 防雾和防止味道 中的每个计算。控制器 12。

38、3 则经由算法选择通过每个输出 （车舱舒适度、 雾化、 味道） 产生的 最低蒸发器空气温度作为用于操作的目标蒸发器空气温度。 0058 为了保持车舱舒适度， 期望的是， 保持湿度比小于干燥空气的每千克湿气十一 （11） 克。为了防止车舱 122 内的味道问题， 期望保持蒸发器空气温度小于大约 10。如果 系统正在操作以对抗雾化， 诸如在除霜模式中， 蒸发器空气温度应设定至最小值， 该最小值 可以是大约 2至大约 4。 0059 一旦在步骤 506 处计算目标蒸发器空气温度， 控制器 123 在步骤 507 处基于车舱 蒸发器 113 的目标蒸发器空气温度计算目标压缩机速度。 0060 在步骤 。

39、508 处， 控制器 123 将压缩机速度从初始预定压缩机速度调整至目标压缩 机速度， 该目标压缩机速度基于目标蒸发器空气温度被计算。 0061 第二控制动作 303 还包括步骤 504。在步骤 504 处， 当压缩机 102 以预定速度操作 时， 即， 步骤507中计算的目标压缩机速度且通过在步骤506处计算的目标蒸发器空气温度 指示， 控制器 123 评估系统 100、 200 的热泵性能。 0062 步骤 504 还在步骤 509-519 中进一步详细示出， 如图 13 所示。在步骤 509 处， 控 制器123返回热泵性能结果， 其指示第一条件511、 第二条件512和第三条件513中。

40、的一个。 第一条件511是热泵性能充分的条件， 这意味着车舱122接收足够的热量， 但蒸气压缩系统 100、 200 没有做非必要的功。第二条件 512 是不充分热泵性能的一种， 其中， 蒸气压缩系统 100、 200没有为车舱122产生足够热。 第三条件513是热泵性能过多的条件， 这意味着蒸气 压缩系统 100、 200 提供热量给车舱 122， 超过所需的热的量， 且因此做了非必要的功。 0063 大体地， 在步骤 510 期间， 控制器 123 调整通过 RESS 冷却器 115 的冷却剂流， 和电 加热器112的输出， 以获得指示第一条件511的热泵性能结果， 其中， 热泵性能是充分。

41、的。 通 过 RESS 冷却器 115 的流和电加热器 112 的输出基于在步骤 509 中返回的热泵性能结果被 调整。 0064 如果在步骤 509 处返回的结果指示第一条件 511， 其中， 热泵性能充分， 通过 RESS 冷却器 115 的冷却剂流和电加热器 112 的输出可保持基本不变。 0065 如果在步骤 509 处返回的结果指示第二条件 512， 其中， 热泵性能不充分， 在步骤 514 处， 控制器 123 发送通过 RESS 冷却器 115 的冷却剂流的增加的信号， 直到热泵性能充 分， 或通过 RESS 冷却器 115 的冷却剂流达到预定的最大值。 0066 在步骤 515。

42、 处， 如果通过 RESS 冷却器 115 的冷却剂流达到预定的最大值， 且热泵 性能结果保持不充分性能 512 中的一个， 控制器 123 开启且操作电加热器 112， 以提供额外 说 明 书 CN 103913010 A 9 7/8 页 10 的热给通过车舱蒸发器 113 调节并传送至车舱 122 的空气。如果电加热器 112 达到预定的 最大值， 且热泵性能结果继续指示第二条件 512， 其中， 热泵性能不充分， 控制器 123 可开启 且操作电池加热器 109。 0067 如果在步骤509处返回的结果指示第三条件513， 其中， 热泵性能过多， 在步骤516 处， 控制器 123 减小。

43、电加热器 112 的输出。 0068 在步骤 517 处， 如果热泵性能结果继续指示第三条件 513， 其中， 热泵性能过多， 当 电加热器112的输出已经完全减小到零， 控制器123减小通过RESS冷却器115的冷却剂流。 0069 在步骤 518 处， 如果当电加热器 112 的输出已经完全减小到零且通过 RESS 冷却器 115的冷却剂流减小到预定最小值时热泵性能结果保持过多性能513中的一个， 控制器123 发送信号给第一控制阀120， 以占据第三位置 （如图7和8所示） ， 其中， 制冷剂被同时引导到 第一热交换器 103 和第二热交换器 111a、 111c 中的每个， 允许蒸气压。

44、缩系统 100、 200 在第 四模式中操作 （如图 7 和 8 所示） ， 其中， 车舱 122 的实际供暖需求小于所需的冷凝器排热。 在第四模式中的操作允许系统 100、 200 同时辅助车舱 122 的供暖和冷却。当冷却和除湿以 及供暖和再加热同时都被需要时， 在第四模式中的操作可被使用。附加地， 在车舱 122 的供 暖需求小于车舱 122 中的冷却需求、 RESS110 的冷却需求和压缩机 102 的需求的组合负载 的情况下， 在第四模式中的操作经由第一热交换器 103 和第二热交换器 111a、 111c 提供附 加的冷凝器能力。在这样的情况下， 在第一热交换器 103 和第二热交。

45、换器 111a、 111c 内的 额外的冷凝能力将被需要以获得适当的能量平衡。 0070 在步骤 519 处， 如果热泵性能结果继续指示第三条件 513， 其中， 当蒸气压缩系统 100、 200 在第四模式中操作 （如图 7 和 8 所示） 时热泵性能是过多的， 控制器 123 调整空气 混合门 125， 以减小被允许跨过第三热交换器 118 和电加热器 112 中的每个并进入车舱 122 的空气的量。 0071 参考图 14， 第三控制动作 307 被详细示出。执行第三控制动作 307 允许系统在第 三模式下操作 （如图 5 和 6 所示） 以实现车舱供暖， 而没有除湿， 并优化系统效率和。

46、热泵性 能。 0072 在步骤601处， 控制器123发送信号给第一流动控制阀120， 以占据第二位置 （如图 5 和 6 所示） ， 以引导蒸气压缩系统 100、 200 中的所有制冷剂流动通过第二热交换器 111a、 111c， 并防止制冷剂流动通过第一热交换器 103 和散热至周围环境。 0073 在步骤 602 处， 控制器 123 发送信号给第二流动控制阀 106 以占据关闭位置。将 第二流动控制阀106保持在关闭位置迫使流动通过第二热交换器111a、 111c的所有制冷剂 经由第一膨胀装置 108 引导至 RESS 冷却器 115。将第二流动控制阀 106 保持在关闭位置避 免制冷。

47、剂经由第二控制阀 106 和第二膨胀装置 107 流动到车舱蒸发器 113。 0074 在步骤 603 处， 控制器 123 发送压缩机 102 操作的信号， 以使制冷剂循环通过蒸气 压缩系统 100、 200， 其中， 压缩机以预定速度操作， 该预定速度与通过第二热交换器 111a、 111c 的流平衡。 0075 在步骤 604 处， 控制器 123 利用读数评估压缩机 102 的实际排放压力， 该读数来自 布置在压缩机出口 127 下游的至少一个高侧压力传感器 117。 0076 在步骤 605 处， 控制器 123 确定目标排放压力以产生期望的预定制冷剂温度。 0077 在步骤 606。

48、 处， 控制器 123 将步骤 604 中评估的实际排放压力和在步骤 605 处计 说 明 书 CN 103913010 A 10 8/8 页 11 算的目标排放压力进行比较。 0078 如果实际排放压力高于目标排放压力， 控制器123将执行步骤607和608。 如果实 际排放压力低于目标排放压力， 控制器 123 将执行步骤 609-613。 0079 当实际排放压力高于目标排放压力， 控制器将执行步骤 607。在步骤 607 处， 控制 器 123（如图 5 中的系统所示） 增加通过第二热交换器 111a 的空气流速， 直到通过第二热 交换器 111a 的空气流速到达预定最大值。在步骤 6。

49、07 处， 控制器 123（如图 6 中的系统所 示） 增加通过第二热交换器 111c 的冷却剂流， 直到通过第二热交换器 111c 的流速到达预定 最大值或目标排放压力被达到。 0080 如果在通过第二热交换器 111a、 111c 的空气流或冷却剂的流已经达到预定最大 值之后实际的排放压力保持大于目标排放压力， 控制器 123 将执行步骤 608。在步骤 608 处， 控制器 123 减小压缩机 102 的操作速度， 直到目标排放压力被达到。 0081 当实际排放压力小于目标排放压力时， 控制器 123 将执行步骤 609。在步骤 609 处， 控制器 123 确定在压缩机入口 126 处的吸入压力是否大于或小于压缩机 102 可承受的 预定耐用极限。在压缩机入口 126 处的吸入压力的预定耐用极限范围可从大约 .05MPaA 至 大约 .20MPaA。 0082 如果在压缩机入口126处的吸入压力小于压缩机102的预定耐用极限， 控制器123 将执。