CN108955000A - 空调装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种空调装置。在制热运转时，控制器(90)通过膨胀阀(64)将经过室内冷凝器(40)后的制冷剂减压之后，将其导入室外换热器(68)而使其与外部空气之间进行换热。另外，在除霜运转时，控制器(90)将被压缩机(62)压缩后的高温高压的制冷剂导入室外换热器(68)，来除去附着在室外换热器(68)上的霜。并且，控制器(90)根据除霜运转所需的电能来确定是否进行除霜运转。据此，能够按照电容器的状态来适当有效地进行除霜运转。

Description

空调装置
技术领域
本发明涉及一种空调装置，该空调装置被设置在使用电容器的电功率(electricpower)驱动电机(马达)来获得推进力(propulsive force)的输送设备上，且能够进行制热运转和除霜运转。
背景技术
日本发明专利公开公报特开2016-049914号中公开了一种空调装置，该空调装置被设置在以电机为驱动源的车辆上，进行除去因制热运转而附着在室外换热器上的霜的所谓的除霜运转。除霜运转通过将被压缩机(compressor)压缩的高温高压的制冷剂导入到室外换热器来进行。该空调装置在车辆泊车过程中开始除霜运转，持续除霜运转直到室外换热器的出口温度达到作为除霜运转停止条件的规定温度以上为止。
发明内容
在日本发明专利公开公报特开2016-049914号的空调装置中，难以适当有效地设定作为除霜运转的停止条件的规定温度。例如，若将规定温度设定得低，则除霜运转时间缩短，因此能够抑制电能消耗，但是可能无法充分地除去附着在室外换热器上的霜。在该情况下，室外换热器的吸热能力的恢复不充分。另一方面，若将规定温度设定得高，则虽然能够可靠地除去附着在室外换热器上的霜，但是除霜运转时间增加。在使用蓄电池(电容器)的电功率进行除霜运转的情况下，蓄电池的剩余容量减少，除霜运转之后的车辆的续航距离缩短。
即，在日本发明专利公开公报特开2016-049914号的空调装置中，在进行除霜运转之前没有考虑到由于除霜运转而消耗的电能(electric energy)。因此，持续除霜运转直到室外换热器的出口温度达到规定温度以上的结果，除霜运转所消耗的电能增大，蓄电池的剩余容量有可能会比设想的要少。
本发明是考虑这样的技术问题而做出的，其目的在于，提供一种能够在室外换热器结霜的情况下适当有效地进行除霜运转而增大车辆的续航距离的空调装置。
本发明为一种空调装置，其被设置在使用电容器的电功率驱动电机来获得推进力的输送设备上，且具有：
电动式的压缩机，其压缩制冷剂；
室内冷凝器，其使从所述压缩机排出的制冷剂的热散发；
减压器，其对经过所述室内冷凝器后的所述制冷剂进行减压；
室外换热器，其进行经过所述室内冷凝器后的所述制冷剂或者通过所述减压器减压后的所述制冷剂、与外部空气的换热；和
控制器，其进行使用了所述制冷剂的空气调节控制，
该空调装置的特征在于，
在制热运转时，所述控制器在用所述减压器将经过所述室内冷凝器后的制冷剂减压之后将其导入所述室外换热器来使其与外部空气之间进行换热，
在除霜运转时，所述控制器将被所述压缩机压缩后的高温高压的制冷剂导入所述室外换热器，来除去附着在所述室外换热器上的霜，
所述控制器根据所述除霜运转中所需的电能来确定是否进行所述除霜运转。
根据上述结构，根据除霜运转中所需的电能来确定是否进行除霜运转，因此，能够判定是进行除霜运转而增大续航距离，还是不进行除霜运转而增大续航距离。其结果，能够按照电容器的状态来适当有效地进行除霜运转而增大车辆的续航距离。
本发明中，也可以为：所述控制器根据所述电能来计算所述除霜运转后的所述电容器的剩余容量，根据所述剩余容量来确定是否进行所述除霜运转。
根据上述结构，根据除霜运转后的电容器的剩余容量来确定是否进行除霜运转。若设定有阈值，则能够通过判断电容器的剩余容量比阈值多还是比阈值少，来确定是否应该执行除霜运转，因此，能够按照电容器的状态来适当有效地进行除霜运转而增大车辆的续航距离。
本发明中，也可以为：所述控制器根据所述输送设备每单位行驶距离所需的电能来确定是否进行所述除霜运转。
根据上述结构，能够根据输送设备每单位时间所需的电能(电费)来进行除霜运转所需的电能的计算，因此，能够预测除霜运转结束后的输送设备的可续航距离。
本发明中，也可以为：所述控制器根据与附着在所述室外换热器上的所述霜有关的参数来确定是否进行所述除霜运转。
根据上述结构，能够根据与附着在所述室外换热器上的所述霜有关的参数来进行电能的计算，从而能够更准确地求出除霜运转所需的电能。并且，能够准确地预测除霜运转结束后的可续航距离。
本发明中，也可以为：所述控制器根据所述输送设备的外部温度来确定是否进行所述除霜运转。
根据上述结构，通过考虑外部温度，能够准确地预测除霜运转结束后的可续航距离。
本发明中，也可以为：所述控制器根据所述电容器的可输出电能来确定是否进行所述除霜运转。
电容器可输入输出的电能根据电容器的劣化状态、温度等而不同。根据上述结构，通过考虑电容器的劣化状态，能够准确地预测除霜运转结束后的可续航距离。
本发明中，也可以为：所述控制器在输送设备的电气系统处于断开状态时进行除霜运转。
在电气系统处于接通状态时，有时会发生来自用户的制热要求。根据上述结构，能够通过在电气系统处于接通状态时不进行除霜运转来防止空调商品性的恶化。另外，若在制热中进行除霜运转，有时结霜状态会发生变化。根据上述结构，在结霜量不增加的、电气系统处于断开状态时进行除霜运转，因此，能够准确地求出除霜所需的电能。
本发明中，也可以为：所述控制器能够根据从所述输送设备的外部发送的信号来进行空气调节远程控制(空调远程控制)，所述控制器在没有进行所述空气调节远程控制时进行所述除霜运转。
存在作为基于远程空气调节的要求而要求制热的情况。无法同时进行除霜运转和制热运转。根据上述结构，在有制热要求时优先进行制热运转，而不进行除霜运转，因此，能够防止空调商品性的恶化。
本发明为一种空调装置，其被设置在使用电容器的电功率驱动电机来获得推进力的输送设备上，且具有：
电动式压缩机，其压缩制冷剂；
室内冷凝器，其使从所述压缩机排出的制冷剂的热散发；
减压器，其对经过所述室内冷凝器后的所述制冷剂进行减压；
室外换热器，其进行经过所述室内冷凝器后的所述制冷剂或者通过所述减压器减压后的所述制冷剂、与外部空气的换热；和
控制器，其进行使用了所述制冷剂的空气调节控制，
该空调装置的特征在于，
在制热运转时，所述控制器在用所述减压器使经过所述室内冷凝器后的制冷剂减压之后将其导入所述室外换热器来使其与外部空气之间进行换热，
在除霜运转时，所述控制器将被所述压缩机压缩后的高温高压的制冷剂导入所述室外换热器，来除去附着在所述室外换热器上的霜，
所述控制器在进行所述除霜运转之前推定所述除霜运转所需的电能。
根据上述结构，在进行除霜运转之前推定除霜运转所需的电能，因此，能够判断除霜运转之后的续航距离是否延长。
根据本发明，根据除霜运转所需的电能来确定是否进行除霜运转，因此，能够抑制电容器的剩余容量极端减少的情况。其结果，能够按照电容器的状态来适当有效地进行除霜运转。
通过参照附图对以下实施方式所做的说明，可易于理解上述的目的、特征和优点。
附图说明
图1是具有本实施方式所涉及的空调装置的空调系统的结构图。
图2是用于说明进行制热运转的空调装置的动作的图。
图3是用于说明进行制冷运转的空调装置的动作的图。
图4是用于说明进行除霜运转的空调装置的动作的图。
图5是在除霜运转时控制器进行的处理流程。
图6是在除霜运转时控制器进行的处理流程。
具体实施方式
下面，列举优选实施方式并参照附图来对具有本发明所涉及的空调装置的空调系统进行详细说明。
[1空调系统10的结构]
如图1所示，空调系统10具有：输送设备12，其具有空调装置16；和移动终端装置14，其由输送设备12的用户携带。输送设备12例如为使用电容器20的电功率驱动电机18来获得推进力的电动车辆(能够从外部供电的电动汽车、混合动力汽车等)。在下面说明的实施方式中，假定电动车辆(下面称为车辆12。)作为输送设备12来进行说明。移动终端装置14可以是能够经由因特网等与车辆12进行数据通信的智能手机、平板终端等，也可以是能够利用Wi-Fi(注册商标)、蓝牙技术(Bluetooth:注册商标)等无线通信与车辆12进行数据通信的通信装置。移动终端装置14按照用户进行的输入操作来输出空调装置16的操作信号。
[2车辆12的结构]
车辆12具有空调装置16、电机18和电容器20。电机18还能够作为发电机发挥功能。电容器20向电机18等车载电气设备供给电功率，且使用从电机18或设置于外部的充电装置(未图示)供给的电功率进行充电。
[3空调装置16的结构]
空调装置16主要具有：空调单元30；热泵循环系统60，制冷剂能够在其中循环；控制器90，其进行使用了制冷剂的空气调节控制；主开关92(点火开关、电源开关等)，其按照用户进行的操作来输出用于切换车辆12具有的电气系统的接通/断开(ON/OFF)的信号；操作装置94，其按照用户进行的操作来输出空调的操作信号；通信装置96，其与移动终端装置14进行数据通信；和传感器组(制冷剂温度传感器102、SOC传感器104、充电传感器106)。所谓电气系统断开的状态除了指向车辆12具有的主要电气设备的电功率供给被切断的状态之外，还指以控制器90能够判别用户不使车辆12行驶的情况的程度，向相关的电气设备供给电功率的状态。在本实施方式中，即使从主开关92输出断开信号而电气系统变为断开状态，空调装置16和电容器20的电气连接状态也被保持，空调装置16能够进行后述的除霜运转。
[3-A空调单元30]
空调单元30具有用于供空调用空气(空调空气)流通的输送管(duct)32、被收容于该输送管32内的风机34、蒸发器36、混风门(air-mix door)38、室内冷凝器40和PTC加热器42。
输送管32具有空气吸入口44a、44b和空气吹出口46a、46b。而且，上述风机34、蒸发器36、混风门38和室内冷凝器40从输送管32中的空调用空气的流通方向上的上游侧(空气吸入口44a、44b侧)向下游侧(空气吹出口46a、46b侧)按该顺序配置。
空气吸入口44a、44b分别构成吸入内部空气的内部空气吸入口和吸入外部空气的外部空气吸入口。空气吸入口44a、44b分别通过内部空气风门48和外部空气风门50开闭。例如，通过控制器90的控制来调整内部空气风门48和外部空气风门50的开度，据此，调整流入输送管32内的内部空气和外部空气的流量比例。
空气吹出口46a、46b分别构成VENT吹出口和DEF吹出口。各空气吹出口46a、46b分别能够通过VENT风门52和脚部风门(foot door)54开闭。例如，通过控制器90的控制来切换VENT风门52和脚部风门54的开闭，据此，调整从各空气吹出口46a、46b吹出的空气比例。
例如按照通过控制器90的控制而施加的驱动电压来驱动风机34，将从空气吸入口44a、44b吸入输送管32内的空调用空气(内部空气和外部空气中的至少一方)向下游侧送出、即向蒸发器36和室内冷凝器40送出。
蒸发器36进行流入其内部的低压的制冷剂与车厢内空气(输送管32内)的换热，例如通过制冷剂蒸发时的吸热，来对经过蒸发器36的空调用空气进行冷却。
室内冷凝器40能够利用流入其内部的高温高压的制冷剂进行散热，例如对经过室内冷凝器40的空调用空气进行加热。PTC加热器42具有通过供给电流而发热的PTC元件，作为室内冷凝器40的辅助用加热器发挥功能。
混风门38例如通过控制器90的控制而被转动操作。混风门38在加热位置和冷却位置之间转动，其中，加热位置是敞开从输送管32内的蒸发器36的下游朝向室内冷凝器40的通风路径的位置，冷却位置是敞开绕过室内冷凝器40的通风路径的位置。据此，调整经过蒸发器36后的空调用空气中的、被导入室内冷凝器40的风量和绕过室内冷凝器40而被向车厢内排出的风量的风量比例。
[3-B热泵循环系统60]
热泵循环系统60例如具有上述蒸发器36和室内冷凝器40、压缩制冷剂的压缩机62、膨胀阀64(减压器)、电磁阀66、室外换热器68、三通阀70、气液分离器72和制冷用膨胀阀74，这些构成部件中的各构成部件通过制冷剂流路80来连接。
压缩机62连接于气液分离器72和室内冷凝器40之间的制冷剂流路80。压缩机62例如由被控制器90控制的电机(未图示)驱动，从气液分离器72吸入气相的制冷剂(制冷剂气体)，并且，压缩该制冷剂来作为高温高压的制冷剂排出到上述室内冷凝器40。在室内冷凝器40的下游侧的制冷剂流路80中，并联配置有膨胀阀64和电磁阀66。
膨胀阀64是所谓的节流阀，对从室内冷凝器40排出的制冷剂进行减压而使其膨胀之后，作为温度比外部空气温度低且为低压的气液两相(富液相；liquid-rich)的喷雾状的制冷剂排出到室外换热器68。此外，如上述日本发明专利公开公报特开2016-049914号所示，也可以使膨胀阀64的口径可调整。在该情况下，在除霜运转时，膨胀阀64的口径被切换为比制热运转时大的口径。通过扩大膨胀阀64的开口部的口径，经过膨胀阀64的制冷剂不会通过膨胀阀64而被较大地减压。
电磁阀66被连接于制冷剂流路80中的迂回流路82。迂回流路82从膨胀阀64的上游侧的第1分支部82a分支，且与膨胀阀64的下游侧的第2分支部82b合流。电磁阀66由控制器90控制开闭。此外，电磁阀66在执行制热运转时呈关闭状态，在执行制冷运转、除霜运转时呈打开状态。
据此，例如在执行制热运转时，从室内冷凝器40排出的制冷剂通过膨胀阀64被较大地减压而成为温度比外部空气温度低且为低压的状态，且流入室外换热器68。另外，在执行制冷运转和除霜运转时，从室内冷凝器40排出的制冷剂经过电磁阀66而在保持高温的状态下流入室外换热器68。
室外换热器68被配置在车厢外、例如前格栅的后方，进行流入其内部的制冷剂与车厢外空气之间的换热。在制热运转时温度比外部空气温度低且为低压的制冷剂流入室外换热器68的内部。此时，室外换热器68从车厢外空气吸热来使内部的制冷剂升温。在除霜运转时温度比外部空气温度高的制冷剂流入室外换热器68的内部。此时，室外换热器68除去(解冻)附着在外表面上的霜。在执行制冷运转时高温的制冷剂流入室外换热器68的内部。此时，室外换热器68向车厢外空气散热来冷却内部的制冷剂。在室外换热器68的正面设有冷凝器风扇68a，也可以通过冷凝器风扇68a的送风来冷却制冷剂。
三通阀70进行切换而将从室外换热器68流出的制冷剂排出到气液分离器72或制冷用膨胀阀74。具体而言，三通阀70与室外换热器68、被配置于气液分离器72侧的合流部84、制冷用膨胀阀74连接，例如被控制器90控制而切换制冷剂的流通方向。在执行制热运转、除霜运转时，三通阀70将从室外换热器68流出的制冷剂向气液分离器72侧的合流部84排出。另外，在执行制冷运转时，三通阀70将从室外换热器68流出的制冷剂向制冷用膨胀阀74排出。
气液分离器72连接于制冷剂流路80中的合流部84与压缩机62之间的制冷剂流路80。气液分离器72将从合流部84流出的制冷剂的气体和液体分离，并使压缩机62吸入气相的制冷剂(制冷剂气体)。
制冷用膨胀阀74是所谓的节流阀，连接于三通阀70与蒸发器36的流入口之间的制冷剂流路80。例如，制冷用膨胀阀74的阀门开度由控制器90控制，制冷用膨胀阀74按照阀门开度对从三通阀70流出的制冷剂进行减压来使其膨胀之后，使其成为低温低压的气液两相(富气相)的喷雾状而排出到蒸发器36。
蒸发器36连接于制冷用膨胀阀74与合流部84(气液分离器72)之间的制冷剂流路80。
[3-C控制器90]
控制器90是ECU，通过由CPU等处理器90a读取并执行被存储于存储装置90b的程序来进行各种控制。具体而言，控制器90根据从被设置于车厢内的操作装置94或者移动终端装置14输出的操作信号，向空调单元30和热泵循环系统60的各动作部发送电气信号来进行控制。控制器90能够将空调装置16的运转切换为制热运转模式、制冷运转模式、送风运转模式、除霜运转模式等来进行控制。并且，控制器90在满足规定条件的时间点开始除霜运转。控制器90从制冷剂温度传感器102、SOC传感器104、充电传感器106输入各种检测信号。
此外，存储装置90b除了存储各种程序、各种阈值之外，还存储根据实测、仿真等的结果制成的各种映射图(map)M1、M2和运算式等的信息。
[3-D操作装置94]
操作装置94是用户在使空调装置16启动、停止时、以及变更空调的设定(运转模式、温度)时操作的装置。操作装置94按照用户的操作来向控制器90输出操作信号。
[3-E传感器组]
制冷剂温度传感器102被设置于室外换热器68的制冷剂流出路径的出口，检测从室外换热器68流出的制冷剂的温度(制冷剂出口温度TXO)。SOC传感器104检测电容器20的SOC(荷电状态)。充电传感器106被设置于电容器20与外部的充电装置之间的电功率供给路径，检测电容器20是否正在被充电。
[4各运转模式时的空调装置16的动作]
控制器90按照从操作装置94输出的操作信号，使空调装置16以制热运转模式、制冷运转模式、送风运转模式进行动作。另外，控制器90在规定条件成立时使空调装置16以除霜运转模式进行动作。下面，对制热运转模式、制冷运转模式、除霜运转模式的空调装置16的动作进行说明。
[4-A制热运转模式]
使用图2对进行制热运转的空调装置16的动作进行说明。此外，图2所示的制冷剂流路80和迂回流路82所示的线中，实线的箭头线表示有制冷剂流动的流路及其方向，虚线表示没有制冷剂流动的流路。
在由空调装置16进行制热运转的情况下，混风门38位于敞开朝向室内冷凝器40的通风路径的加热位置。电磁阀66呈关闭状态。三通阀70呈连接室外换热器68和合流部84的状态。此外，在图2的例子中，空调单元30的脚部风门54呈打开状态，VENT风门52呈关闭状态，但这些风门的开闭能够通过用户的操作任意地变更。
在该情况下，在热泵循环系统60中，从压缩机62排出的高温高压的制冷剂通过在室内冷凝器40中散热来对空调单元30的输送管32内的空调用空气进行加热。
在图2所示的制热运转中，膨胀阀64被打开，电磁阀66被关闭。因此，在室内冷凝器40中散热后的制冷剂经过膨胀阀64。通过膨胀阀64使制冷剂膨胀(减压)而成为富液相的喷雾状，此后，制冷剂在室外换热器68中从车厢外空气吸热而成为富气相的喷雾状。经过室外换热器68后的制冷剂经过三通阀70和合流部84流入气液分离器72。然后，流入气液分离器72的制冷剂被分离为气相和液相，气相的制冷剂被吸入压缩机62。
如此，制冷剂在热泵循环系统60的制冷剂流路80内流动的状况下，当空调单元30的风机34被驱动时，空调用空气在输送管32内流动。该空调用空气在经过蒸发器36之后经过室内冷凝器40。然后，空调用空气在经过室内冷凝器40时与经过室内冷凝器40的制冷剂之间进行换热，经由空气吹出口46b作为制热空气被供给到车厢内。
[4-B制冷运转模式]
使用图3对进行制冷运转的空调装置16的动作进行说明。此外，图3所示的制冷剂流路80和迂回流路82所示的线中，实线的箭头线表示有制冷剂流动的流路及其方向，虚线表示没有制冷剂流动的流路。
在由空调装置16进行制冷运转的情况下，混风门38位于冷却位置，以使经过蒸发器36后的空调用空气绕过室内冷凝器40。电磁阀66呈打开状态(膨胀阀64呈关闭状态)。三通阀70呈连接室外换热器68和制冷用膨胀阀74的状态。此外，在图3的例子中，空调单元30的脚部风门54呈关闭状态，VENT风门52呈打开状态，但这些风门的开闭能够通过用户的操作任意地变更。
在该情况下，在热泵循环系统60中，从压缩机62排出的高温高压的制冷剂经过室内冷凝器40和电磁阀66，在室外换热器68中向车厢外空气散热之后流入制冷用膨胀阀74。此时，通过制冷用膨胀阀74使制冷剂膨胀而成为富液相的喷雾状，接着，制冷剂通过在蒸发器36中的吸热来对空调单元30的输送管32内的空调用空气进行冷却。
经过蒸发器36后的富气相的制冷剂经过合流部84流入气液分离器72，在气液分离器72中被气液分离之后，气相的制冷剂被吸入压缩机62。
如此，制冷剂在热泵循环系统60的制冷剂流路80中流动的状况下，当空调单元30的风机34被驱动时，空调用空气在输送管32内流动，该空调用空气在经过蒸发器36时与蒸发器36之间进行换热。此后，空调用空气在绕过室内冷凝器40之后，经由空气吹出口46a作为制冷用空气被供给到车厢内。
[4-C除霜运转模式]
使用图4对进行除霜运转的空调装置16的动作进行说明。此外，图4所示的制冷剂流路80和迂回流路82所示的线中，实线的箭头线表示有制冷剂流动的流路及其方向，虚线表示没有制冷剂流动的流路。
在由空调装置16进行除霜运转的情况下，混风门38位于关闭朝向室内冷凝器40的通风路径的位置。电磁阀66呈打开状态。三通阀70呈连接室外换热器68和合流部84的状态。此外，在图4的例子中，空调单元30的脚部风门54和VENT风门52呈关闭状态。
在图4所示的除霜运转中，膨胀阀64被关闭，电磁阀66被打开。因此，在被压缩机62压缩的制冷剂(热气体)直接流入室外换热器68这一点上，与上述制热运转不同。
具体而言，从压缩机62排出的高温高压的制冷剂经过室内冷凝器40。此时，由于混风门38关闭了朝向室内冷凝器40的通风路径，因此，与制热运转时相比，制冷剂的散热量较少。然后，经过室内冷凝器40后的制冷剂经过电磁阀66流入室外换热器68。据此，制冷剂在室外换热器68中散热，因此，能够使室外换热器68升温来进行除霜。此外，经过室外换热器68后的制冷剂经由与上述制热运转同样的流通路径返回压缩机62。
[5除霜运转中的处理动作]
[5-A是否进行除霜运转的基本观点]
一般来说，若室外换热器68发生结霜，则经过室外换热器68的制冷剂不容易从外部空气吸热，从而被供给到室内冷凝器40的制冷剂的温度下降，因此，室内冷凝器40的散热量下降。在该情况下，需要使用PTC加热器42来补充室内冷凝器40的散热量不足的部分。若使PTC加热器42进行动作，则热泵循环系统60消耗的电功率被加上PTC加热器42消耗的电功率，因此，空调装置16整体消耗的电功率增加。即，若在室外换热器68上结霜的状态下进行空调装置16的制热运转，则空调电费增多。在空调电费多的状态(有结霜)下行驶的情况下，与在空调电费少的状态(无结霜)下行驶的情况相比，能够用于车辆12行驶的电功率、例如能够在电机18等中使用的电功率减少，车辆12的续航距离缩短。换言之，若进行室外换热器68的除霜，则能够增加能够用于车辆12行驶的电功率，从而能够增大车辆12的续航距离。
但是，若在电容器20的SOC较低时进行室外换热器68的除霜，则电容器20的SOC接近使用范围的下限值，根据情况的不同，还可能会低于下限值。在这种情况下，其结果能够用于车辆12行驶的电功率减少，车辆12的续航距离缩短。换言之，不进行室外换热器68的除霜的结果能够增加用于车辆12行驶的电功率，而能够增大车辆12的续航距离。
本发明出于在室外换热器68发生结霜的情况下尽量增大车辆12的续航距离的观点，而判定是否进行除霜。具体而言，根据结霜状态来推定除霜所需的电能(下面称为除霜电能。)，根据该电能来推定电容器20所需的下限SOC(下面称为除霜下限SOC。)。然后，在该时间点检测到的SOC超过除霜下限SOC的情况下进行除霜运转，在该时间点检测到的SOC在除霜下限SOC以下的情况下不进行除霜运转，据此增大续航距离。下面对具体的处理流程进行说明。
[5-B除霜运转的处理流程]
使用图5、图6对控制器90将空调装置16的运转模式切换为除霜运转模式时进行的处理的一实施例进行说明。在下面的实施例中假定以下情形。例如，用户乘坐车辆12向目的地、例如超市行驶。此时，空调装置16以制热运转模式进行动作，室外换热器68发生结霜。在超市附设有充电站，用户泊车于充电站进行电容器20的充电。用户在超市完成购物，再次乘坐车辆12向下一目的地行驶。在车辆12泊车于充电站的期间，控制器90根据需要实施除霜运转。
下面说明的处理在电气系统成为接通状态时开始。在上述情形下，用户乘坐车辆12而操作主开关92，当从主开关92输出接通信号时开始下面的处理。步骤S1～步骤S6的处理在车辆12的电气系统处于接通状态时实施。在上述情形下，在车辆12正向超市行驶时实施步骤S1～步骤S6的处理。步骤S7～步骤S14的处理在车辆12的电气系统处于断开状态时实施。在上述情形下，在车辆12泊车于充电站的期间实施步骤S7～步骤S14的处理。在本实施方式中，在车辆12泊车时(电气系统断开状态)电容器20的SOC超过除霜下限SOC的情况(还包括通过充电而SOC超过除霜下限SOC的情况)下，以没有进行远程空气调节为条件，实施除霜运转(步骤S10)。此外，下面说明的处理的主体是控制器90。
在步骤S1中，判定空调装置16是否正被使用。在空调装置16正被使用的情况下(步骤S1：是)，处理进入步骤S2。另一方面，在空调装置16没有被使用的情况下(步骤S1：否)，反复执行步骤S1的处理。
在从步骤S1进入步骤S2的情况下，检测到室外换热器68的结霜状态。在本实施方式中，使用结霜率作为表示结霜状态的参数。根据温度TXO与温度TXO_base之间的差ΔTXO来推定结霜率,其中，TXO是在该时间点实际从室外换热器68流出的制冷剂的温度，TXO_base是结霜率0％时从室外换热器68流出的制冷剂的温度。存储装置90b中存储有表示差ΔTXO与结霜率的对应关系的映射图M1，控制器90的处理器90a从存储装置90b中读取与差ΔTXO对应的结霜率。映射图M1根据预先进行的实验或仿真的结果而被设定。根据制冷剂温度传感器102的检测值来获取制冷剂的温度TXO。通过以规定的温度变化的主要原因的计测值为参数的运算来推定制冷剂的温度TXO_base。温度变化的主要原因的计测值例如可以使用外部空气温度(外部温度)、车辆12的车速、压缩机62的转速、风机34的电压等。根据指令值或未图示的传感器的检测值来获取各温度变化的主要原因的计测值。然后，处理进入步骤S3。
在步骤S3中，判定有无结霜。当空调装置16以制热运转模式运转时，有室外换热器68发生结霜的可能性。在本实施方式中，根据在步骤S2中推定的结霜率是否超过被存储于存储装置90b的规定值来判定有无结霜。在结霜率超过规定值的情况下(步骤S3：是)，处理进入步骤S4。另一方面，在结霜率在规定值以下的情况下(步骤S3：否)，处理返回步骤S1。
在步骤S4中，计算室外换热器68的除霜所需的电能。结霜率与除霜电能相关。存储装置90b中存储有表示结霜率与除霜电能的对应关系的映射图M2，控制器90的处理器90a从存储装置90b中读取与结霜率对应的除霜电能。映射图M2根据预先进行的实验或仿真的结果而被设定。然后，处理进入步骤S5。
在步骤S5中，计算除霜下限SOC。在本实施方式中，控制器90根据电容器20的SOC(下面还称为BATT-SOC。)来确定是否开始除霜运转(后述的步骤S9)。根据以在步骤S4中获取到的除霜电能为参数的映射图M3来计算除霜下限SOC。
映射图M3根据预先进行的实验或仿真的结果而被设定。该实验或仿真以除霜电能、达到各结霜率所需的经过时间、空调耗电能、行驶耗电能、电容器20的状态的指标等为参数，求取最终与除霜电能对应的除霜下限SOC。所谓空调耗电能是指空调装置16的耗电能，根据每单位行驶距离所需的空调电能、即相对于行驶距离的空调电能来计算。所谓行驶耗电能是指除了空调耗电能以外的耗电能，根据每单位行驶距离所需要的空调电能以外的电能、即(电容器20的总电能消耗-空调电能)/行驶距离来计算。所谓电容器20的状态的指标是指，例如电容器20的劣化度(BOL、EOL)、温度。随着经时劣化，电容器20的内部电阻增大，可输出电能下降。电容器20的状态的指标能够用可输出电能(内部电阻)来表示。适当改变这些参数来推定当进行除霜时续航距离延长的SOC的下限值，作为映射图M3。映射图M3以除霜电能为输入值，以除霜下限SOC为输出值。
在步骤S6中，判定车辆12的电气系统是否处于断开状态。例如，用户在从车辆12下车的情况下，操作主开关92来使电气系统成为断开状态。在控制器90检测到从主开关92输出的断开信号的情况下(步骤S6：是)，处理进入步骤S7。此外，在进入步骤S7的情况下，空调装置16的驱动所需的电气系统保持接通状态。另一方面，在控制器90没有检测到从主开关92输出的断开信号的情况下(步骤S6：否)，处理返回步骤S1。
在从步骤S6进入步骤S7的情况下，根据电气系统的接通/断开状态的信息、电容器20的充电状态的信息和空调装置16的有无故障的信息，来判定是否处于开始除霜运转的状态。控制器90根据从充电传感器106输出的检测信号来判定电容器20是否处于充电中。另外，在步骤S1～步骤S6的过程中，控制器90监视空调装置16的各动作部的驱动电流值，判定为产生异常电流值的动作部发生了异常且存储该情况。在电气系统处于断开状态(主开关92没有输出接通信号的状态)或者电容器20处于充电中，且空调装置16的各动作部没有发生故障的情况下(步骤S7：是)，处理进入步骤S8。另一方面，在电气系统未处于断开状态且电容器20未处于充电中，或者空调装置16的任一动作部发生故障的情况下(步骤S7：否)，处理进入步骤S14。
在从步骤S7进入步骤S8的情况下，判定是否没有实施远程空气调节。在车辆12的电气系统处于断开状态时，用户能够从车辆12的外部使用移动终端装置14操作空调装置16来进行车厢的空气调节。这称为远程空气调节。当实施远程空气调节时，空调装置16在主要的电气系统处于断开状态的情况下进行动作。在没有实施远程空气调节的情况下(步骤S8：是)，处理进入步骤S9。另一方面，在正在实施远程空气调节的情况下(步骤S8：否)，处理返回步骤S7。
在从步骤S8进入步骤S9的情况下，对BATT-SOC与在步骤S5中确定的除霜下限SOC进行比较。控制器90根据从SOC传感器104输出的检测信号来判定BATT-SOC。在使电气系统成为断开状态之前的电能消耗少的情况下，或者使电气系统成为断开状态之后电容器20被充分地充电的情况下，BATT-SOC大。在BATT-SOC大于除霜下限SOC的情况下(步骤S9：是)，处理进入步骤S10。另一方面，在BATT-SOC在除霜下限SOC以下的情况下(步骤S9：否)，处理返回步骤S7。
在从步骤S9进入步骤S10的情况下，实施除霜运转。控制器90将运转模式设为除霜运转模式，使空调单元30和热泵循环系统60的各动作部进行动作。然后，处理进入步骤S11。
在步骤S11中，根据电气系统的接通/断开状态的信息和空调装置16的有无故障的信息，来判定是否处于继续除霜运转的状态。在电气系统处于断开状态、且空调装置16的各动作部没有发生故障的情况下(步骤S11：是)，处理进入步骤S12。另一方面，在电气系统未处于断开状态或者空调装置16的任一动作部发生故障的情况下(步骤S11：否)，处理进入步骤S14。
在从步骤S11进入步骤S12的情况下，与步骤S8同样，判定是否没有实施远程空气调节。在没有实施远程空气调节的情况下(步骤S12：是)，处理进入步骤S13。另一方面，在正在实施远程空气调节的情况下(步骤S12：否)，处理返回步骤S7。
在从步骤S12进入步骤S13的情况下，判定除霜是否完成。在此，可以使用结霜率、除霜所消耗的电能、除霜所消耗的时间中的至少一个判定材料，也可以在OR条件下使用多个判定材料。例如，在以结霜率为判定材料的情况下，当结霜率成为规定值以下时，控制器90判定为除霜完成。结霜率能够通过与步骤S2相同的方法来推定。在此使用的规定值可以与在步骤S3中使用的规定值相同，也可以与之不同。例如，在以除霜所消耗的电能为判定材料的情况下，当除霜开始后消耗的电能超过在步骤S4中计算出的除霜电能时，控制器90判定为除霜完成。除霜所消耗的电能能够通过SOC传感器104来检测。例如，在以除霜所消耗的时间为判定材料的情况下，当除霜开始后的经过时间超过规定时间时，控制器90判定为除霜完成。除霜所消耗的时间能够通过被设置于控制器90的计时器(未图示)来计测。在判定为除霜完成的情况下(步骤S13：是)，处理进入步骤S14。另一方面，在判定为除霜未完成的情况下(步骤S13：否)，处理返回步骤10，继续除霜运转。
在从步骤S7、步骤S11、步骤S13中的任一步骤进入步骤S14的情况下，结束除霜运转。控制器90使空调单元30和热泵循环系统60的各动作部停止。
[6本实施方式的总结]
本实施方式的空调装置16被设置在使用电容器20的电功率驱动电机18来获得推进力的输送设备12(车辆12)上，且具有：电动式压缩机62，其压缩制冷剂；室内冷凝器40，其使从压缩机62排出的制冷剂的热散发；膨胀阀64(减压器)，其对经过室内冷凝器40后的制冷剂进行减压；室外换热器68，其进行经过室内冷凝器40后的制冷剂或者通过膨胀阀64减压后的制冷剂、与外部空气的换热；和控制器90(控制器)，其进行使用了制冷剂的空气调节控制。在制热运转时，控制器90通过膨胀阀64将经过室内冷凝器40后的制冷剂减压之后，将其导入室外换热器68而使其与外部空气之间进行换热。另外，在除霜运转时，控制器90将被压缩机62压缩后的高温高压的制冷剂导入室外换热器68，来除去附着在室外换热器68上的霜。并且，控制器90根据除霜电能(除霜运转所需的电能)来确定是否进行除霜运转(图6的步骤S9)。
根据上述结构，根据除霜电能(除霜运转所需的电能)来确定是否进行除霜运转，因此，能够判定是进行除霜运转而增大续航距离，还是不进行除霜运转而增大续航距离。其结果，能够按照电容器20的状态来适当有效地进行除霜运转而增大车辆12的续航距离。
另外，控制器90根据除霜电能来计算除霜运转后的电容器20的剩余容量(除霜下限SOC)，且根据剩余容量来确定是否进行除霜运转(图6的步骤S10)。
根据上述结构，根据除霜运转后的电容器20的剩余容量来确定是否进行除霜运转。若设定有阈值，则能够通过判断电容器20的剩余容量比阈值多还是比阈值少来确定是否应该执行除霜运转，因此，能够按照电容器20的状态来适当有效地进行除霜运转而增大车辆12的续航距离。
另外，控制器90根据输送设备12每单位行驶距离所需的电能、即耗电能来确定是否进行除霜运转。
根据上述结构，能够根据输送设备12每单位时间所需的电能(耗电能)来进行除霜电能的计算，因此，能够预测除霜运转结束后的输送设备12的可续航距离。
另外，控制器90根据作为与附着在室外换热器68上的霜有关的参数的结霜率来确定是否进行除霜运转。
根据上述结构，能够根据作为与附着在室外换热器68上的霜有关的参数的结霜率来进行除霜电能的计算，从而能够更准确地求出除霜电能。并且，能够准确地预测除霜运转结束后的可续航距离。
另外，控制器90能够根据输送设备12的外部温度来确定是否进行除霜运转。
根据上述结构，通过考虑外部温度，能够准确地预测除霜运转结束后的可续航距离。
另外，控制器90能够根据电容器20的可输出电能来确定是否进行除霜运转。
电容器20可输入输出的电能根据电容器20的劣化状态、温度等而不同。根据上述结构，通过考虑电容器20的劣化状态，能够准确地预测除霜运转结束后的可续航距离。
另外，控制器90在输送设备12的电气系统处于断开状态时进行除霜运转(图5的步骤S6：是，图6的步骤S7：是，步骤S11：是)。
在电气系统处于接通状态时，有时会发生来自用户的制热要求。根据上述结构，能够通过在电气系统处于接通状态时不进行除霜运转来防止空调商品性的恶化。另外，若在制热中进行除霜运转，有时结霜状态会发生变化。根据上述结构，在结霜量不增加的、电气系统处于断开状态时进行除霜运转，因此，能够准确地求出除霜电能。
另外，控制器90能够根据从输送设备12的外部发送的信号来进行空气调节远程控制，且在没有进行空气调节远程控制时进行除霜运转(步骤S8：是，步骤S12：是)。
存在作为基于远程空气调节的要求来要求制热的情况。无法同时进行除霜运转和制热运转。根据上述结构，在有制热要求时优先进行制热运转，而不进行除霜运转，因此，能够防止空调商品性的恶化。
本实施方式的空调装置16被设置在使用电容器20的电功率驱动电机18来获得推进力的输送设备12上，且具有：电动式压缩机62，其压缩制冷剂；室内冷凝器40，其使从压缩机62排出的制冷剂的热散发；膨胀阀64(减压器)，其对经过室内冷凝器40后的制冷剂进行减压；室外换热器68，其进行经过室内冷凝器40后的制冷剂或者通过膨胀阀64减压后的制冷剂、与外部空气的换热；和控制器90(控制器)，其进行使用了制冷剂的空气调节控制。在制热运转时，控制器90通过膨胀阀64将经过室内冷凝器40后的制冷剂减压之后，将其导入室外换热器68而使其与外部空气之间进行换热。另外，在除霜运转时，控制器90将被压缩机62压缩后的高温高压的制冷剂导入室外换热器68，来除去附着在室外换热器68上的霜。并且，在进行除霜运转之前，控制器90推定除霜电能(除霜运转所需的电能)(图5的步骤S4)。
根据上述结构，在进行除霜运转之前推定除霜电能，因此，能够判断除霜运转之后的续航距离是否延长。
根据上述结构，在电容器20的SOC超过除霜下限SOC的情况下，进行除霜运转，据此，车辆12的续航距离比不进行除霜运转的情况下增大。另外，在电容器20的SOC在除霜下限SOC以下的情况下，不进行除霜运转，据此，车辆12的续航距离比进行除霜运转的情况下增大。
此外，本发明所涉及的空调装置不局限于上述实施方式，当然能在不脱离本发明要旨的情况下采用各种结构。
例如，还可以以被存储于导航装置等的目的地等、车辆12此后行驶的距离为参数，来推定除霜下限SOC。

Claims (9)

1.一种空调装置(16)，其被设置在使用电容器(20)的电功率驱动电机(18)来获得推进力的输送设备(12)上，且具有：
电动式的压缩机(62)，其压缩制冷剂；
室内冷凝器(40)，其使从所述压缩机(62)排出的制冷剂的热散发；
减压器(64)，其对经过所述室内冷凝器(40)后的所述制冷剂进行减压；
室外换热器(68)，其进行经过所述室内冷凝器(40)后的所述制冷剂或者通过所述减压器(64)减压后的所述制冷剂与外部空气的换热；和
控制器(90)，其进行使用了所述制冷剂的空气调节控制，
该空调装置(16)的特征在于，
在制热运转时，所述控制器(90)在用所述减压器(64)使经过所述室内冷凝器(40)后的制冷剂减压之后将其导入所述室外换热器(68)来使其与外部空气之间进行换热，
在除霜运转时，所述控制器(90)将被所述压缩机(62)压缩后的高温高压的制冷剂导入所述室外换热器(68)，来除去附着在所述室外换热器(68)上的霜，
所述控制器(90)根据所述除霜运转中所需的电能来确定是否进行所述除霜运转。
2.根据权利要求1所述的空调装置(16)，其特征在于，
所述控制器(90)根据所述电能来计算所述除霜运转之后的所述电容器(20)的剩余容量，且根据所述剩余容量来确定是否进行所述除霜运转。
3.根据权利要求1所述的空调装置(16)，其特征在于，
所述控制器(90)根据所述输送设备(12)每单位行驶距离所需的电能来确定是否进行所述除霜运转。
4.根据权利要求1所述的空调装置(16)，其特征在于，
所述控制器(90)根据与附着在所述室外换热器(68)上的所述霜有关的参数来确定是否进行所述除霜运转。
5.根据权利要求1所述的空调装置(16)，其特征在于，
所述控制器(90)根据所述输送设备(12)的外部温度来确定是否进行所述除霜运转。
6.根据权利要求1所述的空调装置(16)，其特征在于，
所述控制器(90)根据所述电容器(20)的可输出电能来确定是否进行所述除霜运转。
7.根据权利要求1所述的空调装置(16)，其特征在于，
所述控制器(90)在所述输送设备(12)的电气系统处于断开状态时进行除霜运转。
8.根据权利要求1所述的空调装置(16)，其特征在于，
所述控制器(90)能够根据从所述输送设备(12)的外部发送的信号来进行空气调节远程控制，
所述控制器(90)在没有进行所述空气调节远程控制时进行所述除霜运转。
9.一种空调装置(16)，其被设置在用电容器(20)的电功率驱动电机(18)来获得推进力的输送设备(12)上，且具有：
电动式的压缩机(62)，其压缩制冷剂；
室内冷凝器(40)，其使从所述压缩机(62)排出的制冷剂的热散发；
减压器(64)，其对经过所述室内冷凝器(40)后的所述制冷剂进行减压；
室外换热器(68)，其进行经过所述室内冷凝器(40)后的所述制冷剂或者通过所述减压器(64)减压后的所述制冷剂与外部空气的换热；和
控制器(90)，其进行使用了所述制冷剂的空气调节控制，
该空调装置(16)的特征在于，
在制热运转时，所述控制器(90)在用所述减压器(64)使经过所述室内冷凝器(40)后的制冷剂减压之后将其导入所述室外换热器(68)来使其与外部空气之间进行换热，
在除霜运转时，所述控制器(90)将被所述压缩机(62)压缩后的高温高压的制冷剂导入所述室外换热器(68)，来除去附着在所述室外换热器(68)上的霜，
所述控制器(90)在进行所述除霜运转之前推定所述除霜运转中所需的电能。
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