CN106536259B - 用于对电动车辆的内部空间进行空气调节的方法和空调装置 - Google Patents

用于对电动车辆的内部空间进行空气调节的方法和空调装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于借助热泵系统对具有电驱动装置的机动车的内部空间调温的方法和空调装置，其中，所述热泵系统具有加热温度区域和低温区域，其中，加热温度区域包括至少一个与内部空间热耦合的内部空间换热器，并且低温区域包括外部换热器和/或至少一个布置在电驱动装置的至少一个电气部件上的换热器，其中，所述方法具有下列步骤：如果确定应该对机动车的内部空间调温，则将热泵系统的加热温度区域的加热能量输送给车辆的内部空间；以及这样改变电驱动装置的运行点，使得在电驱动装置的至少一个电气部件中的损耗热量的产生得到控制，从而低温区域在稳定的或者准稳定的运行中的温度被控制于这种水平，所述水平确保热泵系统能提供加热能量。

Description

用于对电动车辆的内部空间进行空气调节的方法和空调装置
技术领域
本发明涉及一种用于借助电驱动装置的损耗热量来对电动车辆的内部空间进行空气调节的方法和空调装置。
背景技术
在较长的行驶时间上纯电动运行的机动车包括用于加热内部空间的电加热设备，因为电动力总成系统、例如蓄电池(高压电池)、电机、功率电子装置、直流/直流转换器等的损耗热量不是在所有行驶状态下都足以用于加热机动车的内部空间。这样的附加的电加热设备需要附加的结构空间、提高机动车的成本并且提高机动车的重量。
从DE 10 2012 019 005 A1中已知，使用电机及其电操控装置的损耗热量来加热机动车的内部空间。
EP 1 313 628 B1公开了机动车的电机在最佳运行点之外的运行，用于增加余热以对内部空间调温。
DE 10 2009 043 316 A1公开了热泵系统用于对机动车的内部空间调温的应用。
在现有技术中提出的用于对具有电驱动装置的机动车的内部空间调温的措施在总效率方面不是最佳的。
发明内容
本发明提出如下任务，即，创造一种改进的用于对车辆的内部空间调温的方法和空调装置。
本发明的任务通过一种如下所述的方法和一种如下所述的空调装置来解决。
按照本发明的用于对具有电驱动装置的机动车的内部空间调温的方法借助热泵系统对内部空间调温，所述热泵系统具有加热温度区域和低温区域，其中，所述加热温度区域包括至少一个与内部空间热耦合的内部空间换热器，并且所述低温包括外部换热器和/或至少一个布置在电驱动装置的至少一个电气部件上的换热器。如果所述方法确定应该对机动车的内部空间调温，则将热泵系统的加热温度区域的加热能量输出给车辆的内部空间，以及这样改变电驱动装置的运行点，使得在电驱动装置的所述至少一个电气部件中的损耗热量的产生得到控制，由此，低温区域在稳定的或者准稳定的运行中的温度被控制到这种水平，所述水平确保热泵系统能提供加热能量，其中，所需要的加热能量确定在热泵系统的低温区域中应该存在何种温度水平并且在热泵系统的低温区域中所需要的能量水平确定电驱动装置的运行点。换言之，如果需要少的加热能量和/或低温区域具有高的温度，则电驱动装置以相当于最佳运行点或者处于最佳运行点附近的运行点运行。如果低温区域具有过低的温度用于借助热泵系统产生加热能量，则电驱动装置在距离最佳运行点较远的运行点中运行。
在本发明的上下文中，最佳运行点意味着如下的运行点，在该运行点中，在电驱动装置及其部件中产生尽可能低的热损耗。电驱动装置的控制以及合适的运行点的选择如热泵的工作原理以及控制和调节回路的设计一样对于本领域技术人员是已知的。因此，在简明的意义上省略其说明。
按照本发明的用于对具有电驱动装置的机动车的内部空间调温的方法可以包括：如果确定应该对机动车的内部空间调温，则将热泵的加热温度区域的热量输送给车辆的内部空间。如果电驱动装置的部件产生如下数值的损耗热量，当电驱动装置的至少一个部件与热泵的低温区域热耦合时，所述数值足以用于对机动车的内部空间调温，则借助热泵的低温区域将电驱动装置的至少一个部件的损耗热量导出，其中，低温区域在稳定的或者准稳定的运行中的温度处于机动车的周围环境温度的范围内。因此，当将从所述损耗热量中获得的热能输出到机动车的周围环境中时产生的损耗降低。
如果电驱动装置的所述至少一个电气部件产生如下数值的损耗热量，当电驱动装置的所述至少一个电气部件与热泵的低温区域热耦合时，所述数值不足以用于对机动车的内部空间调温，并且如果外界温度这么高和/或空气湿度这么低，使得不存在在低温区域的范围内出现妨碍功能的结冰的危险，则借助低温区域将电驱动装置的所述至少一个电气部件的损耗热量导出，其中，低温区域在稳定的或者准稳定的运行中的温度低于车辆的周围环境温度。因此，也可以利用来自周围环境的热量对机动车的内部空间调温。低温区域的温度越低，则可以从周围环境带走越多的热量。不能任意低地选择低温区域的温度，因为否则在低温区域的范围内存在妨碍功能的结冰的危险。可以借助处于热泵系统的低温区域中的低温换热器或者说外部换热器从周围环境带走热量。
如果电驱动装置的所述至少一个电气部件产生如下数值的损耗热量，当所述至少一个电气部件与热泵的低温区域热耦合时，所述数值不足以用于对机动车的内部空间调温，并且如果外界温度这么低和/或空气湿度这么高，使得存在在低温区域的范围内出现结冰的危险，则在最佳运行点之外这样操控电驱动装置，使得在电驱动装置的第一电气部件中的损耗热量的产生增加，并且借助热泵系统的低温区域将由所述第一电气部件产生的损耗热量导出。因此，低温区域的温度可以如此程度地被提高，使得在外部换热器上不吸收热量或者吸收少的热量。因此可以确保，在低温区域的或者说外部换热器的范围内不出现结冰或者结冰是不限制功能的。
所述方法可以这样构成，使得当应该从机动车的周围环境带走热量时，低温区域的流体仅流过与外部空气交换热量的低温换热器或者说外部换热器。当在低温区域中的流体的温度低于周围环境温度时是这样的情况。当低温区域的流体不流过低温换热器时，避免结冰或者避免热量输出到周围环境中。
所述电驱动装置具有蓄电池、电机和驱动控制装置，所述电机由蓄电池提供电流并且所述电机驱动机动车，所述驱动控制装置控制将电流从蓄电池提供给电机和/或控制利用由电机产生的电流给蓄电池充电。驱动控制装置可以包括具有多个功率晶体管的直流/直流转换器以及包括中间电路电容器、插头、导线、半导体操控装置、电容器、二极管和其它无源构件。
可以这样操控所述热泵系统，使得所述至少一个电气部件的冷却介质的温度位于与机动车的周围环境温度相差+/-10K的范围内、优选相差+/-5K的范围内。
按照本发明的方法具有这样的优点，即，除了所述至少一个电气部件之外，热泵系统还可以从周围环境带走热量，因为第一电气部件的温度处于周围环境温度的范围内。所述至少一个电气部件和周围环境与热泵系统的低温区域热耦合。在低的外界温度低于冰点或者在冰点附近时，所述至少一个电气部件的温度可以保持高于或者略微低于机动车的周围环境温度并且因此避免或者减少外部换热器的结冰。
低温区域可以具有流体或者冷却剂的蒸发。借助蒸发的冷却剂或者水-乙二醇回路从第一电气部件和/或周围环境带走热量。备选地，热泵系统可以借助内部空间换热器将产生的热量直接输出给被引导到车辆的内部空间中的空气。热泵系统可以借助与加热温度区域热耦合的换热器将产生的热量输出给被引导到至少一个另外的换热器上的加热液体，所述至少一个另外的换热器加热被引导到车辆的内部空间中的空气。这种系统涉及一种液体/流体热泵系统，其中，加热温度区域使用液态的介质、例如乙二醇和水的混合物。
在稳定的或者准稳定的运行中，第一电气部件的温度可以在涉及电驱动装置的参数不变的情况下仅变化了低于预定阈值的数值。术语“稳定的或者准稳定的运行”相当于热瞬态振荡的状态。如果不改变参数、例如负载、车辆的速度、行车道的斜度、电机的控制参数、修正值等，则第一电气部件的温度保持基本上恒定并且仅变化了所述阈值。所述阈值可以在+/-5K之内、优选在+/-10K之内。术语“稳定的或者准稳定的运行”不包括第一电气部件的温度在参数改变时的变化。
所述方法还可以包括步骤：监视驱动控制装置的冷却机构的温度和操控电驱动装置，使得驱动控制装置的构件的温度波动低于预定的阈值。因此可以确保避免驱动控制装置的构件的温度波动，由此可以总体延长驱动控制装置的构件和驱动控制装置的寿命。
所述方法还可以具有步骤：通过驱动控制装置这样提供电流，使得形成场的电流id与形成转矩的电流iq的比例处于形成场的电流id与形成转矩的电流iq的对于相应的运行点来说最佳的比例之外。尤其是，形成场的电流id的提高导致在驱动控制装置的电气部件中的损耗功率更多。通过施加不具有形成场的电流id与形成转矩的电流iq的最佳比例的电流，不仅提高电机中的温度，而且提高驱动控制装置的构件的温度。
所述方法还可以具有步骤：操纵机动车的制动器并且操控电驱动装置，使得所述电驱动装置应该使机动车运动。驻车制动器承受由电机产生的转矩。本发明的该方面适合于在机动车根据交通停止时、例如在等交通灯时用于对内部空间进行空气预调节或者用于加热内部空间。
所述方法还可以具有步骤：操控驱动控制装置，使得仅将形成场的电流id输送给电机。形成场的电流id对电机的转矩输出不作贡献。因为没有发生转动，所以出现小的噪声。通过在静止状态下加载直流电流，电机和驱动控制装置的持续负荷能力下降。由于可能的不均匀的加热，绕组的温度传感器检测不是特别热的点(热点)。该步骤在机动车的静止状态下或在机动车根据交通停止时能够用于对内部空间进行空气预调节。
所述方法可以具有步骤：以这样的方式操控电驱动装置，使得驱动控制装置这样操控电机，使得在电机中产生转动场，而电机的轴不转动。转动场的频率可以这么高，使得该频率不可能引起电机的轴转动，因为产生过低的转矩。该步骤适合用于在机动车根据交通停止时对机动车的内部空间进行空气预调节。
按照本发明的另一方面，如果电机和/或机动车处于静止状态，则可以这样操控电驱动装置，使得驱动控制装置这样操控电机，使得电机沿第一方向产生第一转矩并且接着沿与第一方向相反的第二方向产生第二转矩。机动车通过第一转矩和第二转矩不从其所处的位置运动离开。为了不出现机动车的驱动轮的转动运动，调节必须快速地使力矩方向反转。所述方法的该方面可以用于在机动车停车时或在根据交通停止时对内部空间进行空气预调节。此外，该运行模式可以在电气初始行驶时、即在车辆的较长时间停止之后使用。
本发明在另一方面下包括：如果车辆在运动，则这样操控电驱动装置，使得驱动控制装置这样操控电机，使得电机沿第一方向产生第一叠加转矩并且接着沿与第一方向相反的第二方向产生第二叠加转矩。第一叠加转矩和第二叠加转矩叠加于电机的转动运动。机动车通过第一叠加转矩和第二叠加转矩不加速并且不减速。在本发明的另一方面下，如果机动车的变速器处于空转中，从而没有转矩从电机传递到驱动轮上，则可以这样操控电驱动装置，使得驱动控制装置这样操控电机，使得电机产生转矩。本发明的该方面可基于根据交通的停止用于对内部空间中的空气进行预调节以及用于加热。
按照本发明的另一方面，如果电机产生用于驱动车辆的转矩，则可以这样操控电驱动装置，使得驱动控制装置给电机输送比对于电机所处的相应运行点所必需的电流更高的形成场的电流id。正是在起动时可以在短的时间内以最大可能的损耗加热来加热。附加的形成场的电流id叠加于正常的调节。
按照本发明的另一方面，如果电机产生电流，则可以这样操控电驱动装置，使得更高的形成场的电流id从电机流向驱动控制装置。
本发明也涉及一种计算机程序产品，当该计算机程序产品被加载到具有处理器的计算机的存储器中时，该计算机程序产品实施上面所述的方法的步骤。
本发明也涉及一种用于具有电驱动装置的机动车的空调装置，所述电驱动装置包括蓄电池、功率装置和电机作为至少一个电气部件，该电机由蓄电池提供电流并且该电机驱动车辆，所述空调装置还包括具有低温区域和加热温度区域的热泵系统，所述低温区域借助外部换热器与电驱动装置的所述至少一个电气部件以及与机动车的周围环境热耦合，所述加热温度区域借助内部空间换热器与机动车的内部空间热耦合；所述空调装置构成为用于：如果确定应该对机动车的内部空间调温，则将热泵系统的温度区域的加热能量输送给车辆的内部空间，并且这样选择电驱动装置的运行点，使得在电驱动装置的所述至少一个电气部件中的损耗热量的产生得到控制，从而低温区域在稳定的或者准稳定的运行中的温度被控制于这种水平，该水平确保热泵系统能提供加热能量，其中，所需要的加热能量确定在热泵系统的低温区域中应该存在何种温度水平并且在热泵系统的低温区域中所需要的能量水平确定电驱动装置的运行点。
所述装置可以如前面关于所述方法所说明的那样进一步改进。关于所述空调装置的优点参考所述方法。
所述空调装置可以构成用于：如果电驱动装置的所述至少一个电气部件产生如下数值的损耗热量，所述数值足以对机动车的内部空间调温，则借助热泵系统的低温区域将电驱动装置的所述至少一个电气部件的损耗热量导出，其中，低温区域在稳定的或者准稳定的运行中的温度处于机动车的周围环境温度的范围内。如果电驱动装置的所述至少一个电气部件产生如下数值的损耗热量，所述数值不足以对机动车的内部空间调温，并且如果外界温度这么高和/或空气湿度这么低，使得不存在在低温区域的范围内出现结冰的危险，则借助热泵系统的低温区域将电驱动装置的所述至少一个电气部件的损耗热量导出，其中，低温区域在稳定的或者准稳定的运行中的温度低于机动车的周围环境温度。
如果电驱动装置的所述至少一个电气部件产生如下数值的损耗热量，所述数值不足以对机动车的内部空间调温，并且如果外界温度这么低和/或空气湿度这么高，使得存在在低温区域的范围内出现结冰的危险，则由空调装置这样操控电驱动装置，使得在电驱动装置的所述至少一个电气部件中的损耗热量的产生增加。借助热泵系统的低温区域将由所述至少一个电气部件产生的损耗热量导出并且接着将其输送给内部空间。附加地，低温换热器处于热泵系统的低温区域中，该低温换热器构成为换热器并且将流体与周围环境热耦合。但也可能的是，未设有任何阀并且各换热器串联。空调装置可以如上面关于所述方法所说明的那样进一步改进。
本发明也涉及一种具有上述空调装置的机动车。
附图说明
现在，在参考附图的情况下阐述本发明，所述附图示出本发明的示例性的并且非限制性的实施方式，其中：
图1示出用于对具有热泵系统的车辆的内部空间调温的调温系统的原理线路图，以及
图2示出示例性的电驱动装置的原理线路图。
具体实施方式
本发明可以应用于仅具有用于驱动机动车的一个电驱动装置或者一个所谓的混合动力驱动装置的车辆中，所述混合动力驱动装置具有内燃机和电机。
参考图1，该图示出用于对车辆的内部空间调温的调温系统的原理线路图。电机2连接到功率装置12上。所述功率装置12经由可选的附加的部件(未示出)连接到蓄电池40上。蓄电池40、功率装置12和电机2在运行时可能变热。蓄电池40的温度和/或功率通过至少一个传感器42来确定，功率装置12的温度和/或功率通过至少一个传感器32来确定，以及电机2的温度和/或功率通过至少一个传感器30来确定。所确定的温度可以发送给空调控制装置26，以便提供用于调节内部空间的温度和调节电驱动装置的部件的温度的输入数据。功率装置12的冷却借助第一换热器29来实现，所述第一换热器被第一冷却回路63的第一冷却流体流过并且从功率装置12带走热量。电机2的冷却借助第二换热器34来进行，所述第二换热器被第一冷却回路63的第一冷却流体流过并且导出由电机2产生的损耗热量。蓄电池40通过第三换热器44来冷却，所述第三换热器被第二冷却流体流过并且借助第二冷却回路47导出由蓄电池40产生的损耗热量或者在外界温度低时对所述蓄电池调温。构成为低温换热器或者说外部换热器并且布置在第一冷却回路63中的第四换热器38从周围环境带走热量或者将该热量输出到周围环境中。换热器29、34和38位于热泵系统的回路的低温区域中。
第一冷却回路63与第一蒸发器61耦合。第二冷却回路47与第二蒸发器45热耦合。备选地，蓄电池40也可以在没有中间连接的流体回路的情况下直接通过热泵回路3的蒸发器来冷却。
热泵回路3包括压缩机50，所述压缩机压缩从蒸发器45、61进来的流体，由此提高所述流体的温度。所述流体可以在流过蒸发器45、61之后主要处于气体的状态。在借助压缩机50压缩之后，所述流体可以仍然总是处于气体的状态。
在压缩之后，冷却流体流向内部换热器52。压缩的冷却流体在内部换热器52中冷却并且将其热量输出给在管路56中的空气，该管路将所述空气输送给车辆的内部空间以便对内部空间调温。内部换热器52作为冷凝器或者气体冷却器工作。备选地，内部换热器52也可以将热量输出给另一流体回路，该流体回路接着经由另一换热器加热用于内部空间的空气(在该实施方式中未示出)。
冷却的冷却流体以液态的形式流向膨胀阀33和43。在所述膨胀阀中，冷却流体的压力降低并且冷却剂流量根据需要分给蒸发器45和61。然后，冷却流体流向蒸发器45、61，液态的冷却流体在所述蒸发器中蒸发。
第一膨胀阀33控制输送给第一蒸发器61的冷却剂量，并且因此控制第一冷却回路63的温度以及包含在第一冷却回路中的部件的温度。第二阀43控制输送给第二蒸发器45的冷却剂的量，并且因此控制第二冷却回路47的温度。因此可以对蓄电池40调温。也可能的是，在外界温度低时对蓄电池调温(在该实施方式中未示出)。
此外，在热泵回路3中还可以存在另外的蒸发器，所述蒸发器例如冷却用于内部空间的进入空气(在该实施方式中未示出)。
此外，热泵系统的工作方式对于本领域技术人员是已知的并且在这里不必更详细地说明。
空调控制装置26控制第一膨胀阀33的、压缩机50的和电驱动装置1的工作方式，以便对车辆的内部空间调温。尤其是，空调控制装置26根据周围环境条件并且根据机动车的内部空间的热量需求来控制机动车的部件的工作方式。如果空调控制装置26确定应该对机动车的内部空间调温、即应该输送热量，则借助内部换热器52和管路56将热量输送给内部空间。接着，空调控制装置26借助传感器30、32、60检查，可以从电驱动装置1或者其部件2、12和/或外部换热器38带走多少数值的热量。如果可以从电机2和/或功率装置12带走如下数值的损耗热量，该数值足以对机动车的内部空间调温，则空调控制装置26这样操控热泵系统和第一膨胀阀33，使得从电驱动装置1的相应部件带走热量，以便借助热泵系统将该热量作为加热能量输送给内部空间。在此，低温区域的温度、即功率装置12的第一换热器29的温度、电机2的第二换热器34的温度和/或第四换热器48的温度处于外界温度的范围内，这包括大约+/-10K、优选大约+/-5K的温度范围。当电机2要求相对高的功率时，进入该运行情况。
如果空调控制装置26借助布置在电机2上的传感器30、借助布置在功率装置12上的传感器32、借助布置在第四换热器38上的传感器60和/或借助外界温度传感器62确定，电驱动装置1的部件的、例如电机2的、功率装置12等的损耗热量不足以借助压缩机50给内部空间提供热量，则空调控制装置26这样操控压缩机50和第一膨胀阀33，使得在低温区域中的、即在换热器29、34、38的区域中的温度低于周围环境的温度。当不存在在换热器29、34、38或者机动车的其它部件上出现结冰的危险时，便优选所述工作方式。此外，当电驱动装置1、2、12要求相对低的功率时，可以出现该运行方式。因此从周围环境吸收热量。当然，在考虑所述部件之一结冰的危险时，必须考虑外界温度、空气湿度、降雪、融雪、形成小水滴等。在本发明的意义上，容忍微小的不妨碍机动车性能的结冰。
如果空调控制装置26确定必须借助内部空间换热器52对内部空间调温，并且借助外界温度传感器62确定存在尤其是第四换热器38可能结冰的危险，则空调控制装置26指令电驱动装置1及其部件、即功率装置12和/或电机2在最佳工作点之外工作，以便产生更高数值的损耗热量。该损耗热量借助热泵系统、尤其是压缩机50的工作方式被从电机2、功率装置12和/或第四换热器38带走，以便在借助压缩机50压缩流体之后给内部空间提供热量。当外界温度在冰点范围内时、例如当外界温度在低于5℃、优选低于2℃的范围内时，便需要机动车的这种运行方式。
通常这样调节热泵系统，使得外部换热器的温度(该外部换热器在所说明的实施方式中相当于第四换热器38)尽可能低，以便从周围环境带走尽可能多的热量。这种方案在调节机动车的空调系统时是不可能的，因为由于空气湿度、降雪、喷水而存在外部换热器、即第四换热器38结冰和/或电驱动装置1的其它部件结冰的危险。
在图1中示出的实施方式中，第一冷却流体在第一冷却回路63中按串行的顺序流过第一换热器29、第二换热器34和第四换热器38。但也可能的是，并行地流过这些换热器。
图2示出具有电驱动装置的车辆的原理电路图，所述电驱动装置使用本发明的教导。所述车辆包括电机2，所述电机不仅可以输出驱动转矩，而且可以在发电机运行中产生制动力矩。电机2与可选的变速器4连接，所述变速器驱动接触行车道的驱动轮8。变速器4可以具有至少一个行驶挡并且具有一个空挡，在所述至少一个行驶挡中，电机2与驱动轮8耦联，在所述空挡中，电机2不与驱动轮8耦联。电驱动装置还包括驱动控制装置10，所述驱动控制装置具有功率装置12、脉宽调制装置14、电流调节装置16、转矩调节装置18、开关频率选择装置20、最佳场电流22的表、修正的场电流24的表和空调控制装置26。
下面阐述驱动控制装置10的工作方式，只要该工作方式对本领域技术人员来说不是本来就已知的话。加速踏板和/或速度调节装置(未示出)为转矩调节装置18预定理论转矩M。转矩调节装置产生形成场的电流id的理论值以及形成转矩的电流iq的理论值，这两个理论值被传递给电流调节装置。电流调节装置从形成场的电流id的理论值和形成转矩的电流iq的理论值确定形成场的电压ud的理论值和形成转矩的电压uq的理论值，这两个理论值被传递给脉宽调制装置14。脉宽调制装置14产生用于功率装置12的功率晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6的控制信号。功率装置12的结构和工作方式对于本领域技术人员是已知的并且无须进一步阐述。功率晶体管T1-T6的输出端连接到电机2的三个绕组上。如果电机2产生用于驱动机动车的转矩，则电流从功率装置12流向电机。如果电机2产生制动力矩，则电流从电机2流向功率装置12。
驱动控制装置10还包括形成场的电流与形成转矩的电流的最佳电流角度β的表22。如果电驱动装置1不应该产生附加的损耗热量，则转矩调节装置18从最佳场电流的表22中读取对于相应的运行点来说最佳的电流角度。此外，开关频率装置20为脉宽调制装置14预定功率晶体管T1-T6的最佳开关频率。在电机2的转速低时，开关频率装置20预定低的开关频率，以便产生用于给电机供电的基本上正弦形的电流信号的控制点(Stützstelle)。该低的开关频率可以大约为5kHz。如果电机2以较高的转速转动，则开关频率装置20预定用于功率晶体管T1-T6的较高的开关频率，由此产生更多用于基本上正弦形的输送给电机2的电流的控制点。
下面阐述驱动控制装置10的工作原理，如果要求附加的损耗热量用于对机动车内部空间调温的话。空调控制装置26可以引起产生场的电流id与产生转矩的电流iq的电流角度β变化。例如可以产生附加的产生场的电流id。如果应该产生附加的损耗热量，则切换装置27这样切换，使得转矩调节装置18从修正的形成场的电流id的表24中读取对于相应的运行点来说最佳的电流角度β的理论值。一般适用的是，由电驱动装置1产生的损耗热量与电流的平方成比例。通过更高的形成场的电流id提高电驱动装置1的损耗功率，更确切地说，所述损耗功率与形成场的电流id的增长量的平方成比例。
空调控制装置26可以操纵机动车的制动器28并且借助功率装置12这样操控电机2，使得该电机应该使机动车运动。因此产生附加的损耗热量。
空调控制装置26可以这样操控功率装置12，使得仅将形成场的电流id输送给电机，由此产生附加的损耗热量。
空调控制装置26可以借助功率装置12这样操控电机2，使得产生转动电场，而电机2的轴不转动，从而产生附加的损耗热量。这例如可以通过具有比较高的角频率的电场来实现。
如果机动车处于静止状态，则空调控制装置26借助功率装置12这样操控电机2，使得电机沿第一方向产生第一转矩并且接着沿与第一方向相反的第二方向产生第二转矩。机动车通过第一转矩和第二转矩不从其所处的位置运动离开。因此也可以产生附加的损耗热量。
如果机动车运动，则空调控制装置26可以借助功率装置12这样操控电机，使得电机沿第一方向产生第一叠加力矩并且接着沿与第一方向相反的第二方向产生第二叠加转矩。第一叠加转矩和第二叠加转矩叠加于电机2的转动运动。机动车通过第一叠加转矩和第二叠加转矩不加速并且不减速。叠加转矩可以是当电机2驱动机动车时被叠加的转矩。由此也产生附加的损耗热量。
如果机动车的变速器4处于空转中，从而没有转矩从电机2传递给驱动轮8，则空调控制装置26可以借助功率装置12这样操控电驱动装置2，使得电机2产生转矩。因此也产生附加的损耗热量。
如果电机产生用于驱动机动车的转矩，则空调控制装置26可以借助功率装置12这样操控电机2，使得将比对于相应的运行点所必需的电流更高的形成场的电流id输送给电机2。就此也产生附加的损耗热量。
如果电机2产生电流，则空调控制装置26可以借助功率装置12引起更高的形成场的电流id从电机流向功率装置12。因此可以在能量回收运行和/或发电机运行时产生更多损耗热量。通过这样的修正，可以吸收机械能、即制动能，而不将能量引导到存储器中。这可以导致热负荷减少和/或机械制动器(盘式制动器、鼓式制动器)的磨损减少。
空调控制装置26或机动车的另外的控制装置可以这样操控电驱动装置1，使得如果蓄电池的充电状态阻止充电消耗或电流消耗，则从电机2的、驱动控制装置10和/或功率装置12的最佳运行点偏离，从而可以本就在没有机械磨损的情况下减速并且在此在电驱动装置1中产生的损耗热量可以用于对内部空间进行空气调节。
最为有效地，可以通过在定子中的损耗来加热冷却流体。在此，最低的热传递损耗由在定子铁芯中基于铁损产生的损耗热量而产生。此外可以高效地导出在定子绕组中的损耗热量。在转子中的损耗热量可以由于绝缘的气隙而仅有限地或缓慢地通过定子冷却来导出。电机2的冷却可以通过第二换热器34来实现，所述第二换热器布置在叠片铁芯中和/或在叠片组旁边和/或穿过电机2的绕组而布置和/或布置在电机的绕组旁边。这样的流体冷却对本领域技术人员是已知的，并且因此在简明的意义上不对其进一步详细说明。
本发明具有这样的优点，即，可以产生用于加热电动车辆的内部空间的热量，而不需要附加的构件。因此可以减少电动机动车的制造耗费和重量。

Claims (11)

1.用于借助热泵系统对具有电驱动装置的机动车的内部空间调温的方法，所述热泵系统具有加热温度区域和低温区域，其中，加热温度区域包括至少一个与内部空间热耦合的内部空间换热器(52)，并且低温区域包括外部换热器(38)和/或至少一个布置在电驱动装置(1)的至少一个电气部件上的换热器(29、34)，其中，所述外部换热器(38)和/或所述至少一个布置在电驱动装置(1)的至少一个电气部件上的换热器(29、34)位于热泵系统的第一冷却回路(63)中，而所述内部空间换热器(52)位于热泵系统的第二冷却回路(47)中，所述方法具有下列步骤：
——如果确定应该对机动车的内部空间调温，则将热泵系统的加热温度区域的加热能量输送给车辆的内部空间；以及
——这样改变电驱动装置(1)的运行点，使得在电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件中的损耗热量的产生得到控制，从而低温区域在稳定的或者准稳定的运行中的温度被控制于这种水平，所述水平确保热泵系统能提供加热能量，其中，所需要的加热能量确定在热泵系统的低温区域中应该存在何种温度水平并且在热泵系统的低温区域中所需要的能量水平确定电驱动装置的运行点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
——如果电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件产生如下数值的损耗热量，所述数值足以借助热泵系统产生加热能量，则借助热泵系统的低温区域将电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件的损耗热量导出，其中，低温区域在稳定的或者准稳定的运行中的温度处于机动车的周围环境温度的范围内，并且电驱动装置在最佳运行点的范围内运行；和/或
——如果电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件产生如下数值的损耗热量，所述数值不足以借助热泵系统产生加热能量，并且如果外界温度这么高和/或空气湿度这么低，使得不存在在低温区域的范围内出现妨碍功能的结冰的危险，则借助热泵系统的低温区域将电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件的损耗热量导出，并且借助外部换热器(38)从周围环境带走热能，其中，低温区域在稳定的或者准稳定的运行中的温度低于机动车的周围环境温度，并且电驱动装置在最佳运行点的范围内运行。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于下列步骤：
——如果电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件在最佳运行点中运行时产生如下数值的损耗热量，所述数值不足以借助热泵系统产生加热能量，并且如果外界温度这么低和/或空气湿度这么高，使得存在在低温区域的范围内可能出现妨碍功能的结冰的危险，则在最佳运行点之外这样操控电驱动装置(1)，使得电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件在稳定的或者准稳定的运行中产生这样的损耗热量，使得热泵系统能产生加热能量；以及
——借助热泵系统的低温区域将由所述至少一个电气部件产生的损耗热量导出。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述电驱动装置具有下列：
——蓄电池(40)；
——电机(2)，该电机由所述蓄电池提供电流并且该电机驱动机动车；以及
——驱动控制装置(10)，该驱动控制装置控制将来自蓄电池(40)的电流提供给电机(2)，和/或该驱动控制装置控制利用由电机(2)产生的电流给蓄电池(40)充电。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，这样操控所述热泵系统，使得低温区域的温度处于与机动车的周围环境温度相差大约+/-10K的范围内。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，这样操控所述热泵系统，使得低温区域的温度处于与机动车的周围环境温度相差大约+/-5K的范围内。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于下列用于产生损耗热量的步骤：
——通过驱动控制装置(10)提供电流，使得形成场的电流id与形成转矩的电流iq的比例处于形成场的电流id与形成转矩的电流iq的对于相应的运行点来说最佳的比例之外。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于下列用于产生损耗热量的步骤中的至少一个步骤：
——操纵机动车的制动器并且操控电驱动装置(1)，使得所述电驱动装置应该使机动车运动；
——操控驱动控制装置(10)，使得仅将形成场的电流id输送给电机(2)；
——操控电驱动装置，使得驱动控制装置(10)操控电机(2)，从而在电机(2)中产生转动场，而电机(2)的轴不转动；
——如果机动车处于静止状态，则操控电驱动装置(1)，使得驱动控制装置(10)操控电机(2)，从而电机(2)沿第一方向产生第一转矩并且接着沿与第一方向相反的第二方向产生第二转矩，其中，机动车通过第一转矩和第二转矩不从其所处的位置运动离开；
——如果机动车运动，则操控电驱动装置(1)，使得驱动控制装置(10)操控电机(2)，从而电机(2)沿第一方向产生第一叠加转矩并且接着沿与第一方向相反的第二方向产生第二叠加转矩，其中，第一叠加转矩和第二叠加转矩叠加于电机(2)的转动运动，以及机动车通过第一叠加转矩和第二叠加转矩不加速并且不减速；
——如果机动车的变速器(4)处于空转中，从而没有转矩从电机(2)传递到驱动轮(8)上，则操控电驱动装置(1)，使得驱动控制装置(10)操控电机(2)，从而电机(2)产生转矩；
——如果电机(2)产生用于驱动机动车的转矩，则操控电驱动装置(1)，使得驱动控制装置(10)给电机(2)输送比对于相应运行点所必需的电流更高的形成场的电流id；以及
——如果电机(2)产生电流，则操控电驱动装置(1)，使得更高的形成场的电流id从电机(2)流向驱动控制装置(10)。
9.用于具有电驱动装置(1)的机动车的空调装置，所述电驱动装置包括蓄电池(40)、功率装置(12)和电机(2)作为至少一个电气部件，该电机由蓄电池(40)提供电流并且该电机驱动机动车，所述空调装置包括
——具有低温区域和加热温度区域的热泵系统，所述低温区域借助外部换热器(38)与机动车的周围环境并且与电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件热耦合，所述加热温度区域借助内部空间换热器(52)与机动车的内部空间热耦合，所述外部换热器(38)位于热泵系统的第一冷却回路(63)中，而所述内部空间换热器(52)位于热泵系统的第二冷却回路(47)中；
其中，所述空调装置(26)构成为用于：如果确定应该对机动车的内部空间调温，则将热泵系统的加热温度区域的加热能量输送给车辆的内部空间并且这样选择电驱动装置(1)的运行点，使得在电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件中的损耗热量的产生得到控制，从而低温区域在稳定的或者准稳定的运行中的温度被控制于这种水平，所述水平确保热泵系统能提供加热能量，其中，所需要的加热能量确定在热泵系统的低温区域中应该存在何种温度水平并且在热泵系统的低温区域中所需要的能量水平确定电驱动装置的运行点。
10.根据权利要求9所述的空调装置(26)，其特征在于，所述空调装置构成为用于：
——如果电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件产生如下数值的损耗热量，所述数值足以借助热泵系统产生加热能量，则借助热泵系统的低温区域将电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件的损耗热量导出，其中，低温区域在稳定的或者准稳定的运行中的温度处于机动车的周围环境温度的范围内，并且电驱动装置(1)在最佳运行点的范围内运行；和/或
——如果电驱动装置的所述至少一个电气部件产生如下数值的损耗热量，所述数值不足以借助热泵系统产生加热能量，并且如果外界温度这么高和/或空气湿度这么低，使得不存在在低温区域的范围内出现妨碍功能的结冰的危险，则借助热泵系统的低温区域将电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件的损耗热量导出，其中，低温区域在稳定的或者准稳定的运行中的温度低于机动车的周围环境温度，并且电驱动装置在最佳运行点的范围内运行。
11.根据权利要求9或10所述的空调装置(26)，其特征在于，所述空调装置构成为用于：
——如果电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件产生如下数值的损耗热量，所述数值不足以借助热泵系统产生加热能量，并且如果外界温度这么低和/或空气湿度这么高，使得存在在低温区域的范围内出现妨碍功能的结冰的危险，则在最佳运行点之外操控电驱动装置(1)，使得电驱动装置(1)的所述至少一个电气部件在稳定的或者准稳定的运行中产生这样的损耗热量，使得热泵系统能产生加热能量，并且以便借助热泵系统的低温区域将由所述至少一个电气部件产生的损耗热量导出。
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