BRPI0800271B1

BRPI0800271B1 - sistema de ar condicionado para uso em um veículo tendo um motor

Info

Publication number: BRPI0800271B1
Application number: BRPI0800271A
Authority: BR
Inventors: Barreau Christophe; Elias Eric; A Zeigler Terry
Original assignee: Bergstrom Inc
Priority date: 2007-02-22
Filing date: 2008-02-21
Publication date: 2020-04-07
Also published as: CN101251096A; CA2621931C; US20070131408A1; US20170144510A1; US9694651B2; MX2008002424A; JP2008201411A; BRPI0800271A; EP1985481A2; EP1985481A3; CN101251096B; CA2621931A1; DE602008003858D1; ATE490878T1; AU2008200554B2; AU2008200554A1; EP1985481B1

Abstract

sistema de aquecimento e ar condicionado de veículo que fornece operaçao com motor ligado e desligado. é fornecido um sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado (hvac) para uso em um veículo de estrada, fora de estrada. o sistema hvac pode ser operado independente do estado operacional do motor. isto é, o sistema hvac pode ser operado para condicionar os compartimentos interiores de um veículo fora de estrada enquanto o motor está funcionando e enquanto motor está em uma condição no-idie (desligada) . em geral, o sistema hvac compartilha, de forma eficiente, um ou mais componentes típicos de ar condicionado com aqueles já encontrados no veículo. em uma instância, o sistema hvac opera um compressor eletricamente acionado quando um compressor acionado por correia está inativo. em outro caso, o sistema hvac opera tanto um compressor eletricamente acionado como um condensador no-idle quando um compressor acionado por correia e condensador estão inativos. ainda em outra modalidade, o sistema hvac compartilha um evaporador.

Description

“SISTEMA DE AR CONDICIONADO PARA USO EM UM VEÍCULO TENDO UM MOTOR”

REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS DE PATENTE RELACIONADOS

O presente pedido de patente é uma continuação em parte do pedido de patente US copendente no. 11/088.441, depositado em 24 de março de 2005, que é uma continuação do pedido de patente US no. 10/134.875, depositado em 29 de abril de 2002, agora patente US no. 6.889.762, cujos ensinamentos e revelação integrais são pela presente incorporados na íntegra a título de referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se genericamente a sistemas de ar condicionado de veículo de estrada e fora-de-estrada, e mais particularmente a sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) montados em veículos utilizando compressores acionados por motor de velocidade variável e controles para os mesmos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A expansão econômica global exerceu pressão sobre a capacidade da indústria de transportes de acompanhar as demandas de transporte de matérias primas e produtos acabados. Realmente, a demanda por motoristas qualificados de carro motor e reboque, ultrapassou muito a capacidade da indústria de recrutar e treinar indivíduos para preencherem a demanda do mercado. Como resultado, a demanda da indústria de transporte em utilizar o pessoal e veículos existentes resultou em tempo aumentado gasto na estrada e nos veículos em uma tentativa para atender as demandas do mercado.

Em um esforço para manter a segurança das rodovias, regulações federais que determinam a quantidade de tempo que um motorista pode passar atrás do volante foram instituídas. Quando esses tempos máximos foram atingidos, é necessário que o motorista saia com o seu veículo da estrada e descanse. O número de caminhões estacionados em praças de pedágios, estações de pesagem, e paradas para descanso ilustra a conformidade com essas regulações. Entretanto, esses locais freqüentemente não fornecem nenhum lugar para os motoristas descansarem, necessitando de ocupação continuada dentro do veículo.

Em resposta às necessidades da indústria de transporte e no reconhecimento dos locais onde os motoristas são forçados a descansarem, os fabricantes de veículos fora-deestrada continuaram a aumentar a ênfase em fatores ergonômicos no desenho e fabricação de seus veículos. Realmente, o interior de um veículo moderno, de estrada, contém muitas características para minimizar a tensão e fadiga sofrida pelos motoristas durante a operação do veículo. Essas características incluem amortecedores de vibração e suportes lombares nos assentos, isolamento aumentado de som, e sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) que fornecem um ambiente confortável para o motorista. Para acomodar os períodos de descanso exigidos, e em reconhecimento do uso aumentado de equipes de direção, que incluem tipicamente dois indivíduos, um que dirige enquanto o outro

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2/17 dorme, muitos veículos de estrada incluem um compartimento dormitório. Esse compartimento dormitório também é de temperatura controlada de modo que o tempo gasto no mesmo provê ao ocupante uma experiência de descanso.

Infelizmente, os sistemas atuais de aquecimento e ar condicionado do estado da técnica utilizam compressores acionados por correia de motor para o sistema de ar condicionado para circular e bombear o refrigerante por todo o veículo para resfriar os compartimentos de passageiros. Uma bomba acionada por correia de motor também é utilizada para circular o calor residual do motor por todos os compartimentos de passageiros quando aquecimento é necessário. Embora tais sistemas sejam apropriados de forma ideal para fornecer um ambiente com temperatura controlada durante operação do veículo, nenhum desses sistemas é capaz de operar quando o motor é desligado.

Como resultado da incapacidade dos sistemas HVAC de veículo do estado da técnica atuais operarem enquanto o motor do veículo está desligado, os operadores de veículos de estrada são forçados a escolher entre duas situações não ideais enquanto tentam descansar. Primeiramente, podem escolher fazer funcionar continuamente o motor do seu veículo de modo que possam ter aquecimento ou ar condicionado enquanto descansam. Alternativamente, podem escolher desligar seu motor e tentar descansar em um ambiente sem controle de temperatura, embora as temperaturas possam freqüentemente atingir extremos de temperaturas altas e baixas dependendo de onde o veículo estiver quando se atinge um período de descanso necessário. Embora a primeira opção melhore a segurança pela provisão de um ambiente de descanso confortável para o motorista, aumenta muito o custo de operar o veículo de estrada à medida que o motor continua funcionando, o que queima combustível adicional, simplesmente para operar o sistema de aquecimento ou ar condicionado. Similarmente, embora a segunda opção não aumente o custo de operar o veículo porque o motor está desligado, o motorista pode não ser capaz totalmente de descansar em um ambiente de extremos de temperatura, desse modo reduzindo potencialmente a segurança da operação do veículo.

Existe, portanto, necessidade na técnica para um sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) de veículo que seja capaz de fornecer condicionamento do interior do veículo, não somente durante períodos de operação do motor, como também durante condições de motor desligado ou não-ocioso.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em vista do acima, a presente invenção provê um sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) novo e aperfeiçoado para um veículo de estrada que possa ser operado independente do estado operacional do motor. Isto é, a presente invenção provê um sistema HVAC novo e aperfeiçoado que pode ser operado para condicionar os compartimentos interiores de um veículo de estrada enquanto o motor está funcionando e enPetição 870190046726, de 20/05/2019, pág. 11/42

3/17 quanto o motor está em uma condição não-ocioso (desligada). Em geral, o sistema HVAC compartilha eficientemente um ou mais componentes de ar condicionado, típicos, com aqueles já encontrados no veículo. Em uma instância, o sistema HVAC opera um compressor eletricamente acionado quando um compressor acionado por correia está inativo. Em outra modalidade, o sistema HVAC opera tanto um compressor acionado eletricamente como um condensador não-ocioso quando um compressor acionado por correia e condensador está inativo. Ainda em outra modalidade, o sistema HVAC compartilha um evaporador.

Em um aspecto, a invenção provê sistema de ar condicionado para uso em um veículo tendo um motor inclui um circuito de ar condicionado e um compressor eletricamente acionado. O circuito de ar condicionado principal tem um compressor acionado por correia operável quando o motor do veículo está operando. O compressor eletricamente acionado é termicamente acoplado ao circuito de ar condicionado principal e é operável quando o motor do veículo não está operando.

Em outro aspecto, a invenção provê um sistema de ar condicionado para uso em um veículo tendo um motor que inclui um circuito de ar condicionado principal e um circuito de ar condicionado secundário. O circuito de ar condicionado principal é operável quando um motor do veículo está operando e inclui um evaporador. O circuito de ar condicionado secundário é operável quando o motor do veículo não está operando e compartilha o evaporador com o circuito de ar condicionado principal.

Ainda em outro aspecto, a invenção provê um método de resfriar um veículo tendo um circuito de ar condicionado principal operável quando um motor do veículo está operando e um circuito de ar condicionado secundário operável quando um motor do veículo não está operando. O método inclui a etapa de compartilhar pelo menos um componente de ar condicionado entre os sistemas de ar condicionado primário e secundário.

Outros aspectos, objetivos e vantagens da invenção tornar-se-ão mais evidentes a partir da seguinte descrição detalhada quando tomada em combinação com os desenhos em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos em anexo incorporados em e que fazem parte do relatório descritivo ilustram vários aspectos da presente invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção. Nos desenhos:

A figura 1 é um diagrama de blocos de linha única, simplificado, ilustrando interconexões de componentes de sistema e fluxo de meio para refrigeração em um sistema de ar condicionado construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção;

A figura 2 ilustra uma modalidade alternativa da invenção formando um sistema HVAC capaz de fornecer tanto aquecimento como resfriamento de um compartimento de passageiros de um veículo de estrada;

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A figura 3 é um diagrama de fluxo de ar simplificado ilustrando uma modalidade alternativa de um sistema HVAC construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção incorporando um aquecedor de ar;

A figura 4 é um diagrama de blocos simplificado ilustrando utilização de fonte de energia alternativa e modulação de capacidade de compressor fornecida pelo controlador de gerenciamento de geração de energia inteligente de uma modalidade da presente invenção;

A figura 5 é um diagrama de blocos simplificado ilustrando utilização de parâmetro de controle e modulação de capacidade de compressor fornecida pelo controlador de gerenciamento de geração de energia inteligente de uma modalidade da presente invenção; e

A figura 6 é um diagrama esquemático simplificado ilustrando colocação de componentes em um veículo de estrada de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 7 é um diagrama esquemático simplificado ilustrando um compressor eletricamente acionado acoplado termicamente a um circuito de meio para refrigeração principal em um veículo de estrada;

A figura 8 é um diagrama esquemático simplificado ilustrando um permutador térmico que separa o circuito principal da figura 7 em um circuito de refrigerante de alta pressão e um circuito de refrigerante de baixa pressão no veículo de estrada;

A figura 9 é um diagrama esquemático simplificado ilustrando um compressor acionado eletricamente e um condensador não-ocioso termicamente acoplado a um circuito de meio para refrigeração principal no veículo de estrada;

A figura 10 é um diagrama esquemático simplificado ilustrando um permutador térmico que separa o circuito principal da figura 9 em um circuito de meio para refrigeração de alta pressão e um circuito de meio para refrigeração de baixa pressão no veículo de estrada;

A figura 11 é um diagrama esquemático simplificado ilustrando circuitos de ar condicionado primário e secundário do veículo de estrada compartilhando um evaporador; e

A figura 12 é um diagrama esquemático simplificado ilustrando um permutador térmico que separa o circuito principal da figura 11 em um circuito de refrigerante de alta pressão e um circuito de refrigerante de baixa pressão no veículo de estrada.

Embora a invenção seja descrita com relação a certas modalidades preferidas, não há intenção de limitar a mesma a essas modalidades. Ao contrário, a intenção é abranger todas as alternativas, modificações e equivalentes como compreendido no espírito e escopo da invenção como definido pelas reivindicações apensas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A figura 1 ilustra, em forma diagramática de blocos simplificada, uma modalidade de um sistema de ar condicionado de aplicabilidade específica em um veículo comercial de estrada ou fora de estrada. Ao contrário de sistemas de ar condicionado de veículos convencionais, o sistema 10 da presente invenção utiliza um motor CC sem escova 12 para

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5/17 acionar um compressor de velocidade variável 14. Esse compressor acionado por motor CC sem escova, de velocidade variável, 14, circula refrigerante através de um permutador térmico de refrigerante para líquido ou refrigerante para ar 16 para um receptor e secador de refrigerante, opcional, 18. O refrigerante passa então através de um dispositivo de expansão 20 e um permutador térmico de refrigerante para ar 22 para resfriar o compartimento de passageiros.

Em uma modalidade da presente invenção, um circuito de meio para refrigeração paralelo secundário é fornecido através de um dispositivo de expansão 24 e permutador térmico de refrigerante para ar 26. Tais circuitos paralelos de meios para refrigeração secundários, são freqüentemente utilizados para esfriar diretamente o compartimento dormitório de uma cabine de veículo de estrada. Como tal, o permutador térmico 26 é tipicamente menor do que o permutador térmico 22 visto que o volume pelo qual é responsável, é reduzido em comparação com o compartimento de passageiros/motorista principal da cabine. Embora não ilustrado na figura 1, os dois circuitos de meios para refrigeração podem ser seletivamente acoplados através de uma válvula. A inclusão de uma tal válvula permite, por exemplo, que somente o compartimento dormitório esteja com ar condicionado quando nenhum ocupante está no compartimento principal de passageiros da cabine e vice-versa para aumentar a eficiência do sistema. O refrigerante passa então através de um acumulador de refrigerante operacional 28 antes de ser retornado ao compressor 14.

Pela utilização de um compressor de velocidade variável 14 acionado por motor CC sem escova 12, o sistema de ar condicionado do veículo pode ser operado durante condições de motor ligado e motor desligado (não-ocioso). A provisão do compressor de velocidade variável 14 também permite que o sistema opere em uma capacidade inferior durante operação de motor desligado para conservar a quantidade de energia armazenada disponível para uso pelo sistema a partir das baterias do veículo 34. O controle para essa operação é fornecido por um controlador de gerenciamento de geração de energia inteligente 30 que monitora vários parâmetros de sistema e a disponibilidade de fontes de energia no veículo.

Desse modo, o sistema de ar condicionado do veículo é capaz agora de ser acionado pelo sistema de geração de energia elétrica principal, 32, do veículo, que é disponível enquanto o motor do veículo está operando, ou pelo sistema elétrico enquanto o motor está desligado utilizando a energia elétrica armazenada no sistema de armazenagem de bateria 34. Adicionalmente, o controlador de gerenciamento de geração de energia inteligente 30 tem também a capacidade de utilizar energia fixa 36 ou energia à partir de uma unidade de energia elétrica auxiliar 38, como um gerador ou célula de combustível.

No sistema 10 da presente invenção, o uso do compressor acionado elétrico 14 provê a capacidade de modular sua saída a partir de capacidade total para baixa capacidade. Isso permite o uso de um sistema de ar condicionado único que pode ser utilizado para

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6/17 operações em estrada de carga elevada com o motor operando, e em uma capacidade inferior com o motor desligado para continuar a esfriar os compartimentos de passageiros. A coordenação dessa modulação é fornecida pelo controlador de geração de energia inteligente 30, que reduz a velocidade do compressor quando somente são disponíveis fontes de energia de capacidade inferior. Essa modulação prolonga a duração de operação disponível a partir dessas fontes de energia. Isto é, com uma velocidade reduzida do compressor, a demanda de energia elétrica também é reduzida.

Como ilustrado na figura 2, uma modalidade alternativa do sistema da presente invenção inclui um circuito de meio para refrigeração de alta pressão 46 e um circuito de meio para refrigeração de baixa pressão 40 em um sistema HVAC total. O circuito de meio para refrigeração de alta pressão 46 é acionado pelo compressor 14, e pode ser construído como uma célula de energia de refrigeração vedada, modular tendo tubulação fixa com conexões permanentes. O circuito de meio para refrigeração de baixa pressão 40 utiliza uma bomba de meio para refrigeração de baixa pressão 42 para circular o meio para refrigeração de baixa pressão através de um permutador térmico de refrigerante para líquido 44 que serve como o meio de permuta térmica entre o circuito de meio para refrigeração de alta pressão 46 e esse circuito secundário 40. Tal configuração é descrita na patente US no. 6.276.161, intitulada Modular Low Pressure Delivery vehicle air conditioning system, cedida à cessionária do presente pedido, cuja revelação e ensinamentos são pela presente incorporados na íntegra mediante referência à mesma. Em tal configuração, o circuito de meio para refrigeração de alta pressão principal 46 pode ser fabricado como um módulo integrado único tendo conexões permanentes e tubulação fixa entre os componentes do mesmo. Como descrito na patente acima identificada, tal configuração minimiza a possibilidade de vazamentos de refrigerante através de acoplamentos de pressão elevada.

Como ilustrado na figura 2, o circuito de meio para refrigeração de baixa pressão 40 utiliza um permutador térmico de líquido para ar tratado, 48, localizado no interior do veículo para fornecer resfriamento para os compartimentos de passageiros. Para fornecer aquecimento dos compartimentos de passageiros de veículo um aquecedor de meio para refrigeração 50 pode ser utilizado no circuito de meio para refrigeração em baixa pressão, secundário 40. Durante essa operação de aquecimento, o controlador de gerenciamento de geração de energia inteligente 30 necessita somente operar a bomba de meio para refrigeração de circuito secundário 42 e o aquecedor de meio para refrigeração 50 para fornecer essa funcionalidade. Isso é, não é necessário fornecer nenhuma energia ao compressor acionado por motor de velocidade variável 14 nesse modo de operação, desse modo reduzindo ainda mais o consumo de energia durante operação de motor desligado e prolongado o período de tempo em que essa operação está disponível.

Em uma modalidade alternativa ilustrada na figura 3, um aquecedor de ar 52 pode

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7/17 ser fornecido no conduto de saída de ar 54 do sistema HVAC do veículo. Esse pode ser um aquecedor acionado por combustível (FFH) ou um aquecedor do tipo resistência. Nessa configuração, o controlador de gerenciamento de geração de energia inteligente 30 não necessita operar o circuito de meio de refrigeração de pressão elevada ou o circuito de meio de refrigeração de baixa pressão, porém em vez disso somente opera uma ventoinha de circulação 56 e o aquecedor de ar 52 para fornecer o aquecimento necessário para os compartimentos de passageiros do veículo. Essa configuração provê economia adicional de consumo de energia e permite operação de duração mais longa do sistema no modo de aquecimento. No modo de operação de resfriamento, o compressor será operado para circular refrigerante através do refrigerante de alta pressão para ar ou líquido de baixa pressão para o permutador térmico de ar 58. Uma porta de modo e/ou porta de controle de temperatura 60 controla o fluxo de ar através do conduto 54 para regular a temperatura do ar que flui para dentro dos compartimentos de passageiros de veículo como sabido na técnica.

Como discutido resumidamente acima e como ilustrado na figura 4, o sistema da presente invenção utiliza um controlador de gerenciamento de geração de energia inteligente 30 para modular a velocidade, e portanto a capacidade, do compressor acionado por motor CC sem escova, de velocidade variável 14. Esse controle de saída pode modular o compressor 14 entre uma capacidade e velocidade máxima de compressor 62 durante, por exemplo, operação de motor ligado ou operação com uma fonte ilimitada de energia de entrada como o sistema de geração de energia elétrica do veículo 32 ou um sistema elétrico de energia fixa 36, e uma capacidade e velocidade mínima de compressor 64 durante, por exemplo, períodos de operação que utilizam fontes limitadas de energia elétrica como o sistema de armazenagem de bateria de energia elétrica 34 ou um sistema de energia de unidade de energia auxiliar, elétrica, 38. A operação em qualquer velocidade e capacidade entre esses dois pontos 62, 64 é disponível como controlado pelo controlador de gerenciamento de geração de energia inteligente 30. Esse controlador 30 também pode variar a modulação do compressor 14 quando fontes adicionais ou diferentes de energia se tornam disponíveis e à medida que parâmetros do sistema mudam para manter o desempenho ótimo do sistema.

Por exemplo, o controlador 30 pode operar o compressor 14 em capacidade e velocidade máxima de compressor enquanto o veículo está sendo dirigido para manter a temperatura do compartimento de passageiros do veículo em uma temperatura selecionada por usuário. Quando o veículo é estacionado e o motor é desligado, o controlador 30 sentirá a perda do sistema de geração de energia elétrica do veículo 32 e começará a utilizar energia elétrica a partir do sistema de armazenagem de bateria de energia elétrica 34 para acionar o compressor. O controlador 30 reduzirá então a capacidade e velocidade do compressor de modo a não puxar uma quantidade excessiva de energia a partir da bateria. A velocidade e

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8/17 capacidade do compressor podem ser aumentadas conforme as necessidades demandam, como determinado pelo controlador 30. Entretanto, o controlador 30 não permitirá que quantidade de energia seja descarregada a partir do sistema de armazenagem de bateria 34 que resultaria em uma quantidade insuficiente de energia permanecendo disponível para dar partida no veículo, ou não permitiría que uma quantidade de energia fosse descarregada a partir do sistema de armazenagem de bateria que reduzirá a vida do sistema. À medida que esse ponto se aproxima, o controlador 30 desabilitará a saída de energia para o compressor 14 desse modo parando o sistema HVAC até que e a menos que uma fonte adicional de energia se torne disponível ou as baterias sejam recarregadas. Em uma modalidade, esse ponto é ajustado em aproximadamente 11,5 volts CC sob carga, embora outros pontos de ajuste possam ser apropriados com base nas necessidades de partida do motor e vida de bateria.

Enquanto o sistema está operando a partir do sistema de armazenagem de bateria 34, se o veículo estiver conectado a um sistema elétrico de energia fixa 36 o controlador 30 sentirá a disponibilidade dessa nova fonte de energia. O controlador 30 começará então a utilizar essa fonte para a exclusão do sistema de bateria 34, e aumentará a velocidade do compressor e capacidade conforme necessário, para manter a temperatura do interior. Se, em vez disso, uma unidade de energia auxiliar no veículo for iniciada, o controlador de gerenciamento de geração de energia inteligente 30 comutará para essa fonte de energia para acionar o compressor 14 para a exclusão do sistema de armazenagem de bateria 34, e aumentará a modulação do compressor 14 conforme necessário. Entretanto, ao contrário de quando o sistema é operado a partir do sistema de geração de energia elétrica do veículo 32 ou a partir do sistema elétrico de energia fixa 36, o controlador 30 pode bem reduzir a modulação do compressor 14 com base na extração de energia e capacidade do sistema de energia de APU 38. Isto é, o controlador 30 reconhece que o sistema de energia APU 38 e o sistema de armazenagem de bateria 34 são recursos limitados que podem ser necessários para outras funções no veículo. Como tal, o controlador 34 assegurará a conservação de alguma parte desses recursos por desabilitar o sistema HVAC antes da exaustão dessas fontes de energia.

Como ilustrado na figura 5, o controlador de gerenciamento de geração de energia inteligente 30 monitora vários parâmetros do sistema para executar sua função de controle de modulação. Tanto a temperatura ambiente exterior 66 como a temperatura ambiente interior 68 do veículo é monitorada pelo controlador 30 para determinar a capacidade de um compressor em obter e manter a temperatura de ponto de ajuste interior. Tipicamente, quanto maior a diferença entre as temperaturas exterior e interior, mais elevada a capacidade necessária para manter o diferencial. À medida que a temperatura ambiente exterior 66 cai ou o ponto de ajuste de temperatura ambiente interior de veículo 68 se eleva, o controlador

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9/17 pode reduzir a velocidade e capacidade de compressor e ainda manter a temperatura interior selecionada pelo usuário.

O controlador 30 também monitora o consumo de energia do compressor 70 e o consumo total de energia do sistema 72 em sua modulação da capacidade e velocidade de compressor. Essa informação é utilizada pelo controlador 30 para modular o compressor 14 a fim de assegurar que as fontes de energia disponíveis não sejam esgotadas além de uma capacidade de energia predeterminada para aqueles tempos em que uma fonte de energia limitada está sendo utilizada. O controlador 30 pode reduzir a capacidade e velocidade de compressor se o consumo de energia monitorado exceder níveis apropriados. Esses parâmetros são utilizados também para fornecer proteção do sistema contra falhas de carga em excesso.

O controlador 30 também monitora parâmetros de sistema do sistema de refrigeração incluindo a velocidade de compressor 74 e as pressões e temperaturas do sistema de refrigerante 76. O sinal de velocidade de compressor 74 é utilizado no controle derivativo, integral, proporcional (PID) do circuito fechado da modulação de compressor. As pressões e/ou temperaturas do sistema de refrigerante são utilizadas como parâmetros de controle para regular a velocidade e capacidade do compressor de modo que a utilização de energia seja otimizada. Isto é, a modulação do compressor pode ser reduzida após uma temperatura ser atingida dentro do sistema para resfriar adequadamente os compartimentos de passageiros, interiores. Realmente, o compressor pode ser parado totalmente enquanto o permutador térmico que esfria os compartimentos de passageiros estiver em uma temperatura suficiente para fornecer resfriamento adequado. Após a temperatura desse permutador térmico se elevar acima de um nível suficiente para fornecer resfriamento adequado, o controlador 30 pode novamente iniciar o compressor 14 para reduzir essa temperatura. Desse modo, a extração das fontes de energia disponíveis é minimizada enquanto ainda obtém o objetivo de fornecer resfriamento adequado de passageiros com as fontes de energia limitadas disponíveis para acionar o sistema. Os parâmetros do sistema também fornecem ao controlador 30 a capacidade de detectar falhas dentro do sistema que reduzem sua capacidade de resfriar o compartimento interior e que aumentam seu consumo de energia.

Entradas de controle e exibição de estado do sistema podem ser fornecidas entre o controlador 30 e o operador através de um meio de exibição de entrada/saída de usuário, 78, dentro do compartimento de passageiros. Quando tal meio de exibição 78 é utilizado, a comunicação de parâmetros de controle a partir do usuário pode ser fornecida ao controlador 30 por intermédio de uma ligação de dados seriais. De modo semelhante, o meio de exibição das informações de estado e controle do sistema pode ser fornecido pelo controlador 30 para o meio de exibição 78 por essa ligação de dados seriais. Parâmetros de controle a partir do usuário incluirão, tipicamente, o modo operacional desejado do sistema HVAC

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10/17 incluindo modos de operação desligado, de aquecer e esfriar. De modo semelhante, um ajuste de temperatura pode ser também entrado através desse dispositivo I/O 78.

Em uma modalidade da presente invenção, o usuário pode selecionar também qual das fontes de energia disponíveis deve ser utilizada para acionar o compressor de velocidade variável. O controlador 30 pode fornecer também comutação entre fontes de energia disponíveis à medida que uma fonte é esgotada, ou pode consultar o usuário para autorização antes de fornecer essa transferência automática de energia de fonte. A seleção de compartimento interior e velocidade de ventoinha também podem ser controladas através dos controles ou meio de exibição I/O 78. As informações de estado de sistema também podem ser exibidas no meio de exibição I/O de usuário 78 incluindo temperaturas interior e exterior, velocidade de ventoinha, seleção de modo, energia disponível restante, fonte de energia selecionada, fontes de energia disponíveis, mensagens de alerta e estado, etc.

Em uma modalidade da presente invenção, o sistema permite ajuste dos seguintes parâmetros através do controle de meio de exibição 78: saída de controle mínimo do compressor; saída de controle máximo do compressor; extração máxima de corrente; saída de velocidade mínima de unidade interna; tensão de interrupção de bateria; parâmetros de controle de resfriamento de compressor kp, ki e kd; e parâmetros de controle de aquecimento de ventoinha interna Kp, Ki e Kd. Esses parâmetros fornecem os ganhos de taxa ou proporcional, integral e derivado para as equações PID de controle. Nessa modalidade, os seguintes parâmetros são reportados para o meio de exibição 78: modo de operação; temperatura de ajuste; temperatura de cabine; temperatura de ar de descarga; tensão de bateria; corrente de bateria; e velocidade comandada do compressor.

Durante operação, o controlador de gerenciamento e geração de energia inteligente 30 processa as entradas de usuário para determinar o modo operacional do sistema HVAC. Quando o modo de operação de aquecimento é comandado por um usuário na condição de motor desligado (não-ocioso), o controlador 30 comanda um aquecedor, por exemplo, aquecedor de meio de refrigeração 50 ilustrado na figura 2, ou aquecedor de ar 52 ilustrado na figura 3, a ligar. Esses aquecedores podem ser aquecedores acionados por combustível ou aquecedores de resistência elétrica como apropriado. O controlador 30 também controla a velocidade de ventoinha interior através de um circuito de controle de PID modulado por largura de pulso (PWM) para manter a temperatura interior da cabine no ponto de ajuste. Se, entretanto, o usuário selecionar um modo de operação de resfriamento, as saídas de bomba e ventoinha de condensador são ligadas e a ventoinha de compartimento interior é ajustada em 100%. Inicialmente, a velocidade de compressor é ajustada no ajuste de velocidade e capacidade mínima. O controlador 30 então modula a velocidade e capacidade do compressor 14 para manter a temperatura da cabine no ponto de ajuste definido pelo usuário, através do controle de PID, exceto quando certas condições são encontradas. Essas

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11/17 condições incluem um limite de carga alta/corrente alta que reduz a velocidade de compressor se a corrente de fornecimento exceder um limite de corrente predefinido. Em uma modalidade, esse limite de corrente é ajustado em 40 ampéres.

Similarmente, se a velocidade solicitada do compressor estiver em um mínimo e a temperatura de ar de descarga estiver abaixo do ponto de ajuste de temperatura, a velocidade de compressor é ajustada em zero, até que a temperatura de ar de descarga esteja acima do ponto de ajuste por uma quantidade de tempo maior do que predeterminado. Além disso, se a detecção de pressão indicar uma falha na refrigeração, a velocidade solicitada de compressor também será ajustada em zero. O compressor será desabilitado por um período de tempo predeterminado antes que se permita a operação do compressor. Finalmente, se a tensão da bateria cair abaixo de uma carga de valor predeterminado o controlador 30 desabilitará todas as saídas até que a energia tenha sido ciclada para o controlador 30 ou uma fonte alternativa de energia se torne disponível.

Embora o sistema da presente invenção forneça vantagens significativas quando integrado em um sistema HVAC de um veículo, muitos veículos que existem atualmente que já têm um sistema HVAC instalado, também se beneficiariam desse sistema. Entretanto, o custo de retirar um sistema HVAC atual de um veículo e reinstalar o sistema da presente invenção pode ser bem proibitivo em termos de custo. Portanto, em uma modalidade alternativa da presente invenção os componentes do sistema são modularizados para instalação em um veículo além do sistema HVAC que existe atualmente que é operável somente durante operação de motor ligado. Com essa modalidade, a temperatura do compartimento de passageiros pode ser controlada sem funcionamento do motor.

Tal instalação de sistema é ilustrada nos locais exemplares na figura 6. Como pode ser visto a partir dessa figura 6, o sistema 10 é dotado de um sistema de refrigeração vedado com o aquecedor de meio de refrigeração integrado e compressor CC sem escova, de velocidade variável. Essa unidade vedada pode ser instalada em vários locais no interior ou exterior do veículo. Na figura 6, a instalação do módulo vedado é ilustrada como sendo externa ao motor e compartimentos de passageiros. No compartimento de passageiros uma unidade HVAC interna 80 incluindo um permutador térmico e ventoinha é instalado para fornecer o condicionamento do ar do compartimento de passageiros. Essa unidade interior 80 também pode incluir um aquecedor de ar se um aquecedor de meio de refrigeração não for incluído com o sistema vedado 10. Nessa modalidade o controlador de gerenciamento de geração de energia inteligente 30 também é instalado no compartimento de passageiros. Através desse controlador 30 os usuários podem controlar o sistema da presente invenção e receber informações de leitura.

Com referência à figura 7, em uma modalidade um sistema de ar condicionado 100 é ilustrado. O sistema de ar condicionado 100 é genericamente para uso em um veículo 102

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12/17 (por exemplo, um veículo de estrada) tendo um motor (não mostrado). Como será explicado mais completamente abaixo, o sistema de ar condicionado 100 utiliza alguns componentes quando o motor do veículo 102 está operando e outros componentes quando o motor do veículo não está operando. Pelo menos em uma situação, um ou mais componentes dentro do sistema de ar condicionado 100 são compartilhados entre sistemas de “motor ligado” e “motor desligado”.

Como representado na figura 7, o sistema de ar condicionado 100 compreende genericamente um circuito de ar condicionado principal 104 e um compressor eletricamente acionado 106. O circuito de ar condicionado principal 104 é instalado normalmente pelo fabricante do veículo 102. O circuito de ar condicionado principal 104 inclui componentes de ar condicionado típicos, como, por exemplo, um compressor acionado por correia 108, um condensador 110, uma válvula de expansão 112, e um evaporador 114. Esses componentes são termicamente acoplados juntos por linhas de refrigerante de pressão elevada 116. Portanto, permite-se que o refrigerante circule através do circuito de ar condicionado principal 104 em vários estados e em várias temperaturas e pressões.

O circuito de ar condicionado principal 104 também inclui um impulsor de ar acionado por correia 118 (por exemplo, uma ventoinha) posicionado próximo ao condensador 110. O impulsor de ar acionado por correia 118 move ar através do condensador 110 para extrair e remover calor a partir do refrigerante. O circuito de ar condicionado principal 104 também inclui um impulsor de ar elétrico 120 posicionado próximo ao evaporador 114. O impulsor de ar elétrico 120 move ar através do evaporador 114 de tal modo que calor seja absorvido a partir do interior 120 do veículo 122.

Como mostrado na figura 7, o compressor acionado por correia 108 e condensador 110 são dispostos em um lado de uma parede corta-fogo 124 e dentro de um compartimento de motor 126 do veículo 102. Ao contrário, a válvula de expansão 112 e o evaporador 114 são dispostos no outro lado da parede corta-fogo 124 e em comunicação térmica com o interior 120 do veículo 102. Onde as linhas de pressão elevada 116 passam através da parede corta-fogo 124, conexões de pressão elevada (não mostradas) são instaladas pela fabricação do veículo 102.

Em uma modalidade, o interior 122 do veículo 102 é dividido em um compartimento de cabine 128 e um compartimento dormitório 130. Nessas modalidades, um evaporador de dormitório adicional 132 é freqüentemente incluído no circuito de ar condicionado principal 104. Como mostrado na figura 7, o evaporador de dormitório 132 é termicamente acoplado ao evaporador 114 pelas linhas de pressão elevada 116. Um impulsor de ar elétrico adicional, 134, é posicionado próximo ao evaporador de dormitório 132 para mover ar sobre o evaporador de dormitório de tal modo que calor seja absorvido a partir do compartimento dormitório 130.

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O evaporador 114 é colocado em comunicação térmica com o compartimento de cabine 128 para resfriar aquela área enquanto o evaporador de dormitório 132 é colocado em comunicação térmica com o compartimento dormitório 130 para resfriar aquela área. O uso do evaporador de dormitório 132 e evaporador 114 permite que todo o interior 122 do veículo seja resfriado. Se desejado, o compartimento dormitório 130 do veículo é resfriado enquanto o compartimento de cabine 128 não o é, e vice-versa. Para fornecer resfriamento seletivo desse modo, um dispositivo de dosagem (por exemplo, uma válvula de controle de fluxo de meio de refrigeração), um controle termostático, ou outro dispositivo similar é empregado para encaminhar o refrigerante. Portanto, o refrigerante é igual ou desproporcionalmente fornecido a um ou a ambos entre o evaporador 114 e o evaporador de dormitório 132.

Em algumas situações, o compartimento dormitório 130 é o único compartimento que é resfriado. Para que isso ocorra, o compartimento dormitório 130 é normalmente bloqueado a partir do compartimento de cabine 128, por exemplo, por uma porta ou cortina. Posteriormente, toda ou uma porção maior do refrigerante é encaminhada para o evaporador de dormitório 132 comparado com aquela quantidade de refrigerante encaminhada para o evaporador 114. Além disso, somente o impulsor de ar elétrico 134 é operado enquanto o impulsor de ar elétrico 120 permanece inativo. A necessidade de esfriar somente o compartimento dormitório 130 desse modo surge quando, por exemplo, o motor do veículo 102 não está operando e o motorista do veículo está dormindo no compartimento dormitório à noite. Como resultado de resfriar seletivamente somente uma porção do interior 122, nesse caso o compartimento dormitório 130, a fonte de energia elétrica não é desnecessariamente drenada para o benefício de áreas não ocupadas.

Em uma modalidade, o circuito de ar condicionado principal 104 inclui ainda um receptor/secador 136 (coletivamente, “secador”). O secador 136 contém um dessecante, que é um produto químico que atrai umidade. O dessecante inibe a formação de ácidos corrosivos no caso de acontecer a combinação de uma pequena quantidade de água e refrigerante. Se for necessário, o secador 136 serve também como tanque de retenção temporária para refrigerante líquido.

Em uma modalidade, o circuito de ar condicionado principal 104 inclui ainda um acumulador 138. Embora o acumulador 138 e secador 136 sirvam genericamente a finalidades similares, o secador 136 é tipicamente conectado a uma saída do condensador 110. Ao contrário, o acumulador 138 é fixado em uma saída do evaporador 114 e evita que o refrigerante líquido seja aspirado para dentro do compressor (por exemplo, compressores 106, 108).

Ainda com referência à figura 7, o compressor acionado eletricamente 106 é mostrado termicamente acoplado ao circuito de ar condicionado principal 104. Na realidade, o compressor acionado eletricamente 106 é disposto em paralelo ao compressor acionado por correia 108. Válvulas 140, 142 são dispostas nas linhas de refrigerante de pressão elevada

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116 a montante de cada um dos compressores 106, 108. Essas válvulas 140, 142 são, em uma modalidade, válvulas solenóides.

As válvulas 140, 142 permitem ou limitam seletivamente um fluxo de refrigerante para cada um dos compressores 106, 108. Por exemplo, quando o motor do veículo 102 está operando, a válvula 140 é aberta e a válvula 142 é fechada de tal modo que o refrigerante é encaminhado para o compressor acionado por correia 108. Nessa situação, o compressor acionado eletricamente 106 é inativo. Ao contrário, quando o motor do veículo 102 não está operando, a válvula 142 é aberta e a válvula 140 é fechada de tal modo que o refrigerante é encaminhado para o compressor acionado eletricamente 106. Nessa situação, o compressor acionado por correia 108 está inativo. Em cada instância, o refrigerante que flui através do circuito de ar condicionado principal 104 é comprimido por um dos compressores 106, 108 de tal modo que resfriamento do interior 122 do veículo 102 seja capaz de ocorrer.

Como o impulsor de ar acionado por correia 118 somente opera quando o motor funciona, o impulsor de ar elétrico 144 é empregado para circular ar a qualquer momento em o compressor acionado eletricamente 108 é convocado. O impulsor de ar elétrico 144 substitui o impulsor de ar acionado por correia 118 para circular ar através do condensador 110 durante operação não-ocioso.

Quando o motor do veículo 102 não está operando, o compressor acionado eletricamente 106 compartilha inúmeros componentes de ar condicionado com o circuito de ar condicionado principal 104 como, por exemplo, o condensador 110, o evaporador 114, a válvula de expansão 112, o secador 136 e similares. Portanto, o sistema não-ocioso que resfria o interior 122 do veículo 102 não necessita exigir componentes de ar condicionado duplicatas que já estão prontamente disponíveis através do circuito de ar condicionado principal 104. Como componentes adicionais não são necessários, o sistema geral de ar condicionado no veículo é mais barato, menos propenso a falhas mecânicas, e similares.

Em uma modalidade, o compressor acionado eletricamente 106 é operativamente acoplado a um controlador 146. O controlador 146, como o controlador 30 ilustrado na figura 1, é capaz de controlar a velocidade do compressor acionado eletricamente 106. Em uma modalidade, o controle se baseia em uma capacidade de energia de uma fonte de energia acoplada àquele compressor. Como previamente observado, as várias fontes de fornecimento de energia elétrica para o controlador 146 são, por exemplo, uma unidade de energia auxiliar, energia fixa, um sistema de energia elétrica de veículo e baterias. Em outras modalidades, o controle se baseia nas necessidades de resfriamento.

Com referência agora à figura 8, em uma modalidade um permutador térmico 148 é utilizado para separar o circuito de ar condicionado principal 104 da figura 7 em um circuito de meio para refrigeração em alta pressão 150 e um circuito de meio para refrigeração de baixa pressão 152. Como observado acima com relação à figura 2, isso elimina a necessiPetição 870190046726, de 20/05/2019, pág. 23/42

15/17 dade de utilizar conexões de pressão elevada ao passar as linhas de pressão elevada 116 através da parede corta-fogo 124. Portanto, linhas de meio para refrigeração de baixa pressão 154, que são mais seguras e menos suscetíveis a vazamentos, acoplam termicamente componentes no circuito de meio para refrigeração de baixa pressão 152.

Como mostrado, em uma modalidade o circuito de meio para refrigeração de baixa pressão 152 inclui uma bomba de meio para refrigeração 156. A bomba de meio para refrigeração 156 é utilizada para circular o meio para refrigeração sob condições de baixa pressão. A bomba de meio para refrigeração 156 é utilizada porque o circuito de meio para refrigeração de baixa pressão 152 não tem um compressor para pressurizar e mover o refrigerante. Em uma modalidade, o circuito de meio para refrigeração de baixa pressão 152 também inclui um aquecedor de meio para refrigeração 158 a fim de aquecer o meio para refrigeração. Isso é particularmente vantajoso quando o veículo 102 está localizado em ambientes frios.

Como representado na figura 9, em uma modalidade o circuito de ar condicionado principal 104 inclui tanto um compressor acionado eletricamente 106 como um condensador não-ocioso 160. O condensador não-ocioso 160 tem a mesma função básica que o condensador 110, ainda assim o condensador não-ocioso é operável quando o motor do veículo 102 não está operando. Em outras palavras, quando o motor do veículo 102 não está funcionando, conta-se com o condensador não-ocioso 160.

O compressor acionado eletricamente 106 e o condensador não-ocioso 160 compartilham inúmeros componentes de ar condicionado com o circuito de ar condicionado principal 104 como, por exemplo, o evaporador 114, a válvula de expansão 112, o secador 136 e similares. Novamente, o sistema não-ocioso que resfria o interior 122 do veículo 102 não necessita conter ou utilizar componentes duplicados de ar condicionado porque tais componentes já são prontamente disponíveis dentro do circuito de ar condicionado principal 104.

Em uma modalidade, o compressor acionado eletricamente 106 e o condensador não-ocioso 160 são termicamente acoplados em série entre si e em paralelo com uma combinação do compressor acionado por correia 108 e o condensador 110 que são também termicamente acoplados em série entre si. Como tal, as válvulas 140, 142 permitem ou limitam seletivamente um fluxo de refrigerante para o compressor 108 e os condensadores 110 e o compressor 106 e o condensador 160. Por exemplo, quando o motor do veículo 102 está operando, a válvula 140 é aberta e a válvula 142 é fechada de tal modo que o refrigerante é encaminhado para o compressor acionado por correia 108 e condensador 110. Nessa situação, o compressor acionado eletricamente 106 e o condensador 160 são inativos. Ao contrário, quando o motor do veículo 102 não está operando, a válvula 142 é aberta e a válvula 140 é fechada de tal modo que o refrigerante é encaminhado para o compressor acionado eletricamente 106 e condensador 160. Nessa situação, o compressor acionado por correia

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108 e condensador 110 são inativos. Em cada instância, o refrigerante que flui através do circuito de ar condicionado principal 104 é comprimido por um dos compressores 106, 108 de tal modo que o resfriamento do interior 122 do veículo 102 seja capaz de ocorrer.

Com referência agora à figura 10, em uma modalidade um permutador térmico 148 é utilizado para separar o circuito de ar condicionado principal 104 da figura 9 em um circuito de meio para refrigeração em alta pressão 150 e um circuito de meio para refrigeração em baixa pressão 152. Novamente, isso elimina a necessidade de utilizar conexões de pressão elevada ao passar as linhas de pressão elevada 116 através da parede corta-fogo 124. Portanto, linhas de meio para refrigeração de baixa pressão 154 são empregadas para acoplar termicamente componentes no circuito de refrigerante de baixa pressão 152.

Movendo para a figura 11, em uma modalidade o circuito de ar condicionado principal 104 compartilha um evaporador de múltiplos circuitos 162 com um circuito de ar condicionado secundário 164. Em tal modalidade, o circuito de ar condicionado secundário 164 é bem similar ao sistema 10, que é ilustrado na figura 1, em que o circuito de ar condicionado secundário inclui um compressor acionado eletricamente 166, um controlador 168, uma válvula de expansão 170, um condensador não-ocioso 172, uma ventoinha acionada eletricamente 174 disposta adjacente ao condensador não-ocioso, e um secador 176. Entretanto, o circuito de ar condicionado secundário 164 também inclui o evaporador de múltiplos circuitos 162 que não é encontrado dentro do sistema 10 da figura 1. Em uma modalidade, o evaporador 162 é um evaporador de múltiplos refrigerantes de circuito duplo.

Como representado na figura 11, o circuito de ar condicionado secundário 164 e uma porção do evaporador de múltiplos circuitos 162 são dispostos em um alojamento hermeticamente vedado 178. A outra porção do evaporador 162 se projeta para fora do alojamento 178, está em comunicação térmica com o interior 122, e é capaz de ser acoplada às linhas de refrigerante existentes encontradas no veículo. Portanto, o circuito de ar condicionado secundário modular 164 é fácil e convenientemente fixado em ou disposto dentro do veículo 102 (por exemplo, em um compartimento lateral do veículo 102, no compartimento de bateria, e similar).

Em uma modalidade, um impulsor de ar eletricamente acionado 180 é localizado dentro do alojamento 178 para mover ar através do evaporador 162 enquanto outro impulsor de ar eletricamente acionado 182 é disposto fora do alojamento para fazer o mesmo. Portanto, ar é circulado através de pelo menos alguma porção do evaporador 162 quando o motor do veículo 102 está operando e quando não está operando para condicionar o ar no interior 122 do compartimento de cabine 128 e/ou compartimento dormitório 130.

A instalação do circuito de ar condicionado secundário 164 em um veículo existente 102 (ou retroencaixe do circuito no veículo) é executada de forma bem simples pela retirada do evaporador de dormitório de circuito único, típico, a partir do compartimento dormitório

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130 do veículo, eliminando o mesmo, e então acoplando as linhas de refrigerante existentes (por exemplo, linhas de refrigerante 116) ao circuito do evaporador de circuito duplo 162. Devido à facilidade de instalação, um sistema de ar condicionado não-ocioso é rápida e facilmente instalado no veículo 102 sem que os componentes e estrutura do veículo necessitem de alteração ou modificação substancial.

Como mostrado na figura 11, o evaporador de múltiplos circuitos 166 está em comunicação térmica com o compartimento dormitório 130. Ainda assim, o evaporador de múltiplos circuitos 166 está, em outra modalidade, em comunicação térmica com o compartimento de cabine 128 ou todo o interior 122 do veículo 102.

Com referência agora à figura 12, em uma modalidade um permutador térmico 148 é utilizado para separar o circuito de ar condicionado principal 104 da figura 11 em um circuito de meio para refrigeração em alta pressão 150 e um circuito de meio para refrigeração em baixa pressão 152. Novamente, isso elimina a necessidade de utilizar conexões de pressão elevada ao passar as linhas de pressão elevada 116 através do painel do motor 124. Portanto, linhas de meio para refrigeração em baixa pressão 154 são empregadas para acoplar termicamente componentes no circuito de meio para refrigeração em baixa pressão 152. Como representado na figura 12, devido ao uso do permutador térmico 148, o evaporador de múltiplos circuitos 162 é acoplado às linhas de meio para refrigeração em baixa pressão 154 em lugar das linhas de meio para refrigeração em alta pressão 116 como mostrado na figura 11.

Em uma modalidade, o compressor 166 no circuito de ar condicionado secundário 164 (figuras 11 e 12) ou o compressor 106 termicamente acoplado ao circuito de ar condicionado principal 104 (figuras 7-10) é um compressor de corrente alternada (CA) acionado por um acionamento de freqüência. Como tal, quando a freqüência entrada no compressor é variada a velocidade ou saída do compressor varia de forma correspondente. Isso poupa ou conserva a energia da fonte elétrica como observado acima.

A descrição acima de várias modalidades da invenção foi apresentada para fins de ilustração e descrição. Não pretende ser exaustiva ou limitar a invenção às modalidades precisas reveladas. Inúmeras modificações ou variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. As modalidades discutidas foram escolhidas e descritas para fornecer a melhor ilustração dos princípios da invenção e sua aplicação prática para desse modo permitir que uma pessoa com conhecimentos comuns na técnica utilize a invenção em várias modalidades e com várias modificações como apropriadas para o uso específico considerado. Todas essas modificações e variações estão compreendidas no escopo da invenção como determinado pelas reivindicações apensas quando interpretadas de acordo com a amplitude à qual têm direito razoável, legal e equitativamente.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de ar condicionado para uso em um veículo (102) tendo um motor, compreendendo:

um circuito de ar condicionado principal (104) incluindo um compressor acionado por correia (108), o compressor (108) acionado por correia operável quando o motor do veículo (102) está operando; e um compressor eletricamente acionado (106), termicamente acoplado ao circuito de ar condicionado principal (104), o compressor eletricamente acionado (106) operável quando o motor do veículo (102) não está operando;

em que o circuito de ar condicionado principal (104) é separado em um circuito de meio para refrigeração em alta pressão (150) e um circuito de meio para refrigeração em baixa pressão (152) por um permutador térmico (148); e

CARACTERIZADO pelo fato de que o circuito de meio para refrigeração em baixa pressão (150) inclui uma bomba (156) e pelo menos um evaporador (114), o pelo menos um evaporador (114) em comunicação térmica com o interior do veículo (102).
2. Sistema de ar condicionado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o compressor acionado por correia (108) é desabilitado quando o compressor acionado eletricamente (106) está operando e o compressor eletricamente acionado (106) é desabilitado quando o compressor acionado por correia (108) está operando.
3. Sistema de ar condicionado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o compressor acionado por correia (108) e o compressor acionado eletricamente (106) são termicamente acoplados entre si em paralelo.
4. Sistema de ar condicionado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o circuito de ar condicionado principal (104) inclui um condensador, e em que o sistema de ar condicionado compreende ainda um impulsor de ar acionado eletricamente para mover ar através do condensador quando o motor não está operando.
5. Sistema de ar condicionado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de ar condicionado compreende ainda pelo menos uma válvula (140, 142), a válvula encaminhando refrigerante para o compressor acionado por correia (108) quando o motor do veículo (102) está operando e para o compressor acionado eletricamente (106) quando o motor do veículo (102) não está operando.
6. Sistema de ar condicionado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o compressor eletricamente acionado (106) é operativamente acoplado a um controlador (146), o controlador (146) controlando a velocidade do compressor eletricamente acionado (106).

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7. Sistema de ar condicionado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o circuito de ar condicionado principal (104) inclui um evaporador de cabine (114) em comunicação térmica com o interior de uma cabine (128) do veículo e um evaporador de dormitório (132) em comunicação térmica com o interior de dormitório (130) do veículo.
8. Sistema de ar condicionado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o circuito de meio para refrigeração em baixa pressão (152) inclui um aquecedor de meio para refrigeração (158).
9. Sistema de ar condicionado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda um condensador não-ocioso (160) termicamente acoplado ao compressor eletricamente acionado (106) e o circuito de ar condicionado principal (104), o condensador não-ocioso (160) operável quando o motor do veículo (102) não está operando.
10. Sistema de ar condicionado, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que um condensador (110) a partir do circuito de ar condicionado principal (104) é desabilitado quando o condensador não-ocioso (160) está operando e o condensador não-ocioso (160) é desabilitado quando o condensador (110) a partir do circuito de ar condicionado principal (104) está operando.
11. Sistema de ar condicionado, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o compressor eletricamente acionado (106) e o condensador não-ocioso (160) são termicamente acoplados em série entre si e em paralelo com uma combinação do compressor acionado por correia (108) e condensador (110) que também são termicamente acoplados em série entre si.
12. Sistema de ar condicionado, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que um impulsor de ar eletricamente acionado (144) é disposto próximo ao condensador não-ocioso (160) para mover ar através do condensador não-ocioso (160) quando o motor do veículo (102) não está operando.
13. Sistema de ar condicionado, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o condensador não-ocioso (160) e o compressor eletricamente acionado (106) são operativamente acoplados a um controlador (146), o controlador (146) controlando a saída do compressor eletricamente acionado (106).
14. Sistema de ar condicionado, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o circuito de ar condicionado principal (104) é dividido em um circuito de meio para refrigeração em alta pressão (150) e um circuito de meio para refrigeração em baixa pressão (152) por um permutador térmico (148), o circuito de meio para refrigeração em baixa pressão (152) incluindo um evaporador (162) em comunicação térmica com uma porção interior (128, 130) do veículo (102), uma bomba de meio para refri

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3/3 geração (156), e um aquecedor de meio para refrigeração (158).