CN109130768A - 用于车辆的hvac系统及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于车辆的HVAC系统及使用方法。本发明提供了一种用于车辆的HVAC系统，其具有第一热源并且包括冷却剂循环通过的主回路和制冷剂循环通过的次级回路。主回路具有两个并联的子回路，即冷却剂可在其中循环的第一子回路和第二子回路。主回路的第一子回路包括第一热源、第二热源和第一热交换器。第一子回路可部分地延伸到HVAC系统的壳体中以将第一热交换器放置在空气加热器附近。主回路的第二子回路包括第一热源、第二热源和第二热交换器。HVAC系统具有多种操作模式，用于有效地调节车辆车厢中的空气。

Description

用于车辆的HVAC系统及使用方法
技术领域
本发明涉及一种车辆的加热、通风和空调系统以及用于利用该系统有效地加热车厢的方法。
背景技术
本节中的说明仅提供与本发明相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
通常，用于车辆的加热、通风和空调系统包括用于对车辆的客厢或车厢进行加温或冷却的空调模块。空调模块使用压缩机来使热交换介质通过冷凝器、膨胀阀、蒸发器等循环。通过这种布置，空调系统对车辆的车厢进行加温或冷却。
在具有常规内燃机的车辆中，发动机产生用于空调系统的操作的动力和热量。同时，电力是用于使环保型车辆(例如，电动车辆、插电式混合电动车辆、燃料电池车辆和混合动力车辆)运行的唯一或主要动力源，使得电力消耗直接影响车辆的行驶能力。
汽车工业致力于开发各种技术和系统，以提高空调系统的能源效率，同时简化系统以降低重量和制造成本。然而，仍然希望进一步提高能源效率并进一步降低这种HVAC系统的成本。
发明内容
本发明提供一种车辆的加热、通风和空调系统以及用于利用该系统有效地加热车厢的方法。
在一种实施方式中，本发明提供了一种用于具有第一热源和车厢的车辆的加热、通风和空调(HVAC)系统。在本实施方式中，HVAC系统包括具有用于向车辆的车厢提供空气的鼓风机的壳体、冷却剂循环通过的主回路和制冷剂循环通过的次级回路。主回路具有冷却剂可在其中循环的第一子回路和第二子回路。主回路的第一子回路包括第一热源、第二热源和第一热交换器。第一子回路可部分地延伸到HVAC系统的壳体中，以将第一热交换器放置在空气加热器附近。在这种实施方式中，主回路的第二子回路包括第一热源、第二热源和第二热交换器。第一和第二子回路可共用包括第一热源和第二热源的公共管线。次级回路可包括第三热交换器、压缩机、膨胀阀和蒸发器。次级回路与主回路的第二子回路交换热量。
根据本发明的各种实施方式，第一和第二热交换器可为冷却剂对空气热交换器，第三热交换器可为制冷剂对空气热交换器，第一热源可为电动车辆的电动机、电气设备或车载充电器中的至少一个，第二热源可为在第一热源的下游沿着主回路设置的冷却剂电加热器，和/或空气加热器为由牵引用电池供电的电加热器。
在又一实施方式中，主回路还可包括设置在第二热源下游的控制阀。控制阀配置为控制冷却剂是在主回路的第一子回路中循环还是在第二子回路中循环。
根据本发明的各种实施方式，系统可包括预调节模式、加热模式、干燥加热模式和冷却模式。当车辆充电和空转时，以及当车厢中的空气的测量温度低于车厢中的空气的期望温度时，可出现预调节模式。在预调节模式中，冷却剂可在主回路的第一子回路中循环并被第一热源加热。在这种操作模式下，第二热源开启以进一步加热冷却剂，并且制冷剂不在次级回路中循环。
根据另一实施方式，预调节模式还可包括关闭空气加热器，并且鼓风机不向车厢提供气流，直到在主回路的第一子回路中循环的冷却剂被加热到预定的冷却剂温度。在另一实施方式中，当在主回路的第一子回路中循环的冷却剂被加热到预定的冷却剂温度时，预调节模式还可包括壳体中的鼓风机向车厢提供气流。在这种模式中，向车厢提供的空气被第一热交换器加热，空气加热器开启以便在空气被提供至车厢时进一步加热空气。
在冷却模式中，由第一热源加热的冷却剂可在主回路的第二子回路中循环，并且在冷却剂通过第二热交换器时被冷却。在冷却模式中，第二热源关闭，空气加热器关闭，制冷剂在次级回路中循环，并且壳体中的鼓风机向车厢提供气流。向车厢提供的空气在通过蒸发器时被冷却。
在加热模式中，由第一热源加热的冷却剂可在主回路的第一子回路中循环。在该模式中，第二热源关闭，制冷剂不在次级回路中循环，并且壳体中的鼓风机向车厢提供气流。向车厢提供的空气在通过第一热交换器时被加热。提供的空气被空气加热器进一步加热。
在干燥加热模式中，由第一热源加热的冷却剂可在主回路的第一部分中循环。在该模式中，第二热源关闭，空气加热器关闭，制冷剂在次级回路中循环，并且壳体中的鼓风机向车厢提供气流。向车厢提供的空气在通过蒸发器时被除湿，并在通过第一热交换器时被加热。
在又一实施方式中，本发明提供了一种有效地加热车辆的车厢的方法。该方法包括：提供加热、通风和空调(HVAC)系统，其包括：冷却剂循环通过的主回路，该主回路具有第一子回路和第二子回路，第一子回路包括第一热源、第二热源和第一热交换器，第一子回路部分地延伸到HVAC系统的壳体中以将第一热交换器放置在空气加热器附近，主回路的第二子回路包括第一热源、第二热源和第二热交换器，主回路还具有设置在第二热源下游的控制阀，控制阀配置为基于选择的操作模式来控制冷却剂是在主回路的第一子回路中循环还是在第二子回路中循环；以及制冷剂循环通过的次级回路，该次级回路包括第三热交换器、压缩机、膨胀阀和蒸发器；通过发动机控制单元(ECU)确定车辆正在充电并且车辆正在空转；通过传感器测量车辆的车厢中的车厢温度；以及确定测量的车厢温度是否低于车厢的期望温度设定点。
另一实施方式提供：当确定测量的车厢温度低于车厢的期望温度设定点时，该方法还可包括将HVAC系统操作为预调节模式。预调节模式包括：将次级回路操作为关闭模式，其中，制冷剂不在次级回路中循环；将第二热源操作为开启模式，其中，第二热源产生热量；以及使冷却剂在主回路的第一子回路中循环，其中，冷却剂由第一热源散发的废热加热，并且其中，冷却剂被第二热源产生的热量进一步加热。
在又一实施方式中，当在第一子回路中循环的冷却剂具有比预定的冷却剂温度低的温度时，预调节模式还包括：将空气加热器操作为关闭模式，其中，空气加热器不产生热量；并且将鼓风机操作为关闭模式，其中，鼓风机不向车厢提供气流。
附加地，当在第一子回路中循环的冷却剂具有高于或等于预定的冷却剂温度的温度时，预调节模式还可包括：将鼓风机操作为开启模式，其中，鼓风机向车厢提供气流；并且将空气加热器操作为开启模式，其中，空气加热器产生热量；其中，由鼓风机向车厢提供的空气被第一热交换器散发的热量和空气加热器产生的热量加热。
在又一实施方式中，当确定测量的车厢温度高于或等于车厢的期望温度设定点时，该方法还可包括将HVAC系统操作为加热模式。加热模式可包括：将次级回路操作为关闭模式，其中，制冷剂不在次级回路中循环；将第二热源操作为关闭模式，其中，第二热源不产生热量；使冷却剂在主回路的第一子回路中循环，其中，通过第一热源散发的废热来加热冷却剂；将鼓风机操作为开启模式，其中，鼓风机向车厢提供气流；将空气加热器操作为开启模式，其中，空气加热器产生热量；并且其中，由鼓风机向车厢提供的空气被第一热交换器散发的热量和空气加热器产生的热量加热。
在另一实施方式中，该方法还可包括将HVAC系统操作为干燥加热模式，干燥加热模式包括：将次级回路操作为开启模式，其中，制冷剂在次级回路中循环；将第二热源操作为关闭模式，其中，第二热源不产生热量；使冷却剂在主回路的第一子回路中循环，其中，通过第一热源散发的废热来加热冷却剂；将鼓风机操作为开启模式，其中，鼓风机向车厢提供气流；将空气加热器操作为关闭模式，其中，空气加热器不产生热量；其中由鼓风机向车厢提供的空气在通过蒸发器时被除湿，并且其中，向车厢提供的空气被第一热交换器散发的热量加热。
根据本文提供的描述，其它适用范围将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
为了可很好地理解本发明，现在将参考附图描述以示例的方式给出的本发明的各种实施方式，其中：
图1是根据本发明的一种实施方式的HVAC系统的示意图；
图2是示出在预调节模式的第一阶段中的HVAC系统的示意图；
图3是示出在预调节模式的第二阶段中的HVAC系统的示意图；
图4是示出加热模式下的HVAC系统的示意图；
图5是示出干燥加热模式下的HVAC系统的示意图；
图6是示出冷却模式下的HVAC系统的示意图；以及
图7是根据本发明的一种实施方式的HVAC系统的示意图。
这里描述的附图仅用于说明的目的，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
以下描述在本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明、应用或用途。应当理解，在整个附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。
在本发明中，主回路是指使例如冷却剂的低压热交换介质循环的回路或环路，并且次级回路是指使例如制冷剂的高压热交换介质循环的回路或环路。然而，热交换介质不限于这些示例性实施方式。
本发明的各个方面涉及提供一种用于车辆的加热、通风和空调(HVAC)系统，其具有如下优点：使用废热源来加热低压热交换介质(例如，冷却剂)，并且在冷却剂与向车辆车厢提供的空气之间交换热量以提高加热效率。
通常，本发明提供一种用于车辆(未示出)的加热、通风和空调(HVAC)系统。本发明的HVAC系统非常适用于环保型车辆，例如电动车辆、插电式混合电动车辆、燃料电池车辆和混合动力车辆。这种环保型车辆通常通过由例如电动机的动力源生成的电力来供电。对于与这种环保型车辆相关的考虑通常包括车辆的成本和车辆的电动行驶里程(electricrange)。可通过降低车辆组件的重量并提高各种车辆系统的效率(即，降低车辆系统的功率消耗)来提高车辆的电动行驶里程。
本发明提供一种具有提高效率的HVAC系统，使得加热和冷却使用更少的能量。特别地，本发明提供一种HVAC系统，其特别是在车辆操作和行驶的大约前20分钟内，更有效地加热车辆客厢或车厢，已经发现这个时间段是通常HVAC系统使用能量最多的时间段。
现在参考图1，本发明的一种实施方式提供了一种用于具有第一热源20和车厢的车辆(未示出)的加热、通风和空调(HVAC)系统100。HVAC系统还具有壳体，该壳体具有用于将空气输送到车辆的车厢的鼓风机。第一热源20可为例如电动车辆的电动机22、电气设备和车载充电器24中的至少一个。由第一热源20生成和发出的热量可为第一热源20的副产物或废热。
如图1所示，HVAC系统100包括主回路30和次级回路40。冷却剂或其它合适的低压热交换介质可循环通过主回路30或在其中循环。制冷剂或其它合适的高压热交换介质可循环通过次级回路40或在其中循环。主回路30具有两个并联的子回路，即第一子回路32和第二子回路34，冷却剂可在其中循环。第一和第二子回路32、34共用公共管线29。
主回路30的第一子回路32可包括各种组件，包括第一热源20、第二热源36和第一热交换器38。第一子回路32还可包括储液器35和/或冷却剂泵37。在本发明的一些实施方式中，第二热源36可为加热器，例如电加热器，其可由车辆的电动机22或另一合适的电源供电。第二热源36具有发出热量的开启模式和不发出热量的关闭模式。在一些实施方式中，第一热交换器38可为冷却剂对空气热交换器。第一子回路32的各种组件可相对于彼此布置在上游或下游位置。上游为当冷却剂循环时与冷却剂的流动相反的方向，下游为当冷却剂循环时冷却剂流动的方向。第二热源36位于第一热源20的下游，使得当第二热源36处于其开启模式时，由第二热源36发出的热量可进一步加热先前被从第一热源20发出的废热加热的冷却剂。第二热源36可为例如液体电加热器，例如正温度系数(PTC)加热器、电阻加热器或具有低功率输出(即，大约1kW)的其它类似的电加热器。
附加地，第一子回路32部分地延伸到HVAC系统100的壳体50中，以将第一热交换器38放置在空气加热器52附近。根据一种实施方式，空气加热器52可为由牵引用电池54供电的电加热器。空气加热器52可为空气正温度系数(PTC)加热器。空气加热器52具有发出热量的开启模式和不发出热量的关闭模式。第二热源36可进一步定位在第一热交换器38的上游。然后，当冷却剂在第一子回路32中循环时，通过第一热交换器38将储存在冷却剂中的热量散发到壳体50中的周围空气中。此外，HVAC系统100可包括位于壳体50中的鼓风机56。鼓风机56具有鼓风机56向车厢吹气或提供空气的开启模式和鼓风机56不向车厢吹气或提供空气的关闭模式。当鼓风机56处于开启模式时，向车厢提供的空气在通过可包括蒸发器48、第一热交换器38和空气加热器52的各种HVAC组件时被调节。
在本实施方式中，主回路30的第二子回路34包括各种组件，包括第一热源20、第二热源36和第二热交换器39。第二子回路34还可包括储液器35和/或冷却剂泵37。第一和第二子回路32、34共用包括第一热源20和第二热源36的管线29。公共管线29可从储液器35延伸通过泵37、第一热源20和第二热源36至控制阀31。在一些实施方式中，第二热交换器39可为冷却剂对空气热交换器。第二子回路34的各个组件可相对于彼此布置在上游或下游位置。例如，第二热交换器39位于第二热源36的下游。然后，当冷却剂在第二子回路34中循环时，通过第二热交换器39将存储在冷却剂中的热量散发到周围空气中。冷却风扇33可在冷却剂通过第二热交换器39时帮助冷却冷却剂。
在又一实施方式中，主回路30还可包括设置在第二热源36下游的控制阀31。控制阀31可例如由发动机控制单元(ECU)控制，以控制冷却剂在主回路30中流动的路径。控制阀31可为例如三通阀。特别地，控制阀31基于打开或关闭哪个阀31端口来控制冷却剂是在主回路30的第一子回路32中循环还是在第二子回路34中循环，这可基于为了有效地调节车辆的车厢中的空气而从多个操作模式中选择的模式。如图所示，控制阀31位于第二热源36的下游。
如图1进一步示出，本发明的HVAC系统100还包括次级回路40。次级回路40可包括第三热交换器42(其可为冷凝器或制冷剂对空气热交换器)、压缩机44、膨胀阀46和蒸发器48。次级回路40可与主回路30的第二子回路34交换热量。
如图7所示，本发明的HVAC系统100可包括作为制冷剂对冷却剂热交换器而不是冷凝器的第三热交换器42。在本实施方式中，控制阀31为可变三通冷却剂阀。
图2至图6示出在用于有效地调节车辆的车厢中的空气的各种操作模式下的HVAC系统100。根据本发明的各种实施方式，操作模式可包括预调节模式、加热模式、干燥加热模式和冷却模式。
图2和图3示出预调节模式的第一阶段和第二阶段。当车辆充电和空转时，以及当车厢中的空气的测量温度低于车厢中的空气的期望温度时，出现预调节模式。这里，车辆充电是指电动机22或车载充电器24被供电，空转是指车辆不处于行驶状态。ECU可确定车辆是否充电和空转。传感器或任何其它合适的温度感测或测量设备可确定车厢中的空气的测量温度。期望温度可为设定温度，例如编程到车辆控制软件中或由车辆使用者设定。ECU、车载计算机或任何其它合适的车辆组件可确定测量的温度是否低于车厢中的空气的期望温度。在预调节模式的第一阶段和第二阶段两者中，冷却剂可在主回路30的第一子回路32中循环，并被从第一热源20发出的废热加热。在这种操作模式下，第二热源36开启以进一步加热冷却剂，并且制冷剂不在次级回路40中循环。
根据另一实施方式，如图2所示，预调节模式还可包括空气加热器52关闭，并且鼓风机56不向车厢提供气流，直到在主回路30的第一子回路32中循环的冷却剂被加热到预定的冷却剂温度，例如大约60℃。如图3所示，一旦在主回路30的第一子回路32中循环的冷却剂被加热到预定的冷却剂温度，则预调节模式还可包括壳体50中的鼓风机56向车厢提供气流。在预调节模式的这个阶段中，向车厢提供的空气被第一热交换器38加热，空气加热器52开启以在向车厢提供空气时进一步加热空气。
图4示出加热模式下的HVAC系统100。在加热模式下，由第一热源20加热的冷却剂在主回路30的第一子回路32中循环。在该模式下，第二热源36关闭，制冷剂不在次级回路40中循环，并且壳体50中的鼓风机56向车厢提供气流。向车厢提供的空气在通过第一热交换器38时被加热。提供的空气还被空气加热器52加热。
图5示出干燥加热模式下的HVAC系统100。在干燥加热模式下，由第一热源20加热的冷却剂在主回路30的第一部分32中循环。在该模式下，第二热源36关闭，空气加热器52关闭，制冷剂在次级回路40中循环，并且壳体50中的鼓风机56向车厢提供气流。向车厢提供的空气在通过蒸发器48时被除湿，并在通过第一热交换器38时被加热。
图6示出冷却模式下的HVAC系统100。在冷却模式下，由第一热源20加热的冷却剂在主回路30的第二子回路34中循环，并且在通过第二热交换器39时被冷却。在冷却模式下，第二热源36关闭，空气加热器52关闭，制冷剂在次级回路40中循环，并且壳体50中的鼓风机56向车厢提供气流。向车厢提供的空气在通过蒸发器48时被冷却。
本发明还提供一种有效地加热车辆的车厢的方法。该方法包括提供例如以上所述且如图1所示的加热、通风和空调(HVAC)系统100；通过发动机控制单元(ECU)确定车辆正在充电并且车辆正在空转；通过传感器测量车辆的车厢中的车厢温度；以及确定测量的车厢温度是否低于车厢的期望温度设定点。
再次参考图2和图3，另一实施方式提供：当确定测量的车厢温度低于车厢的期望温度设定点时，该方法还包括将HVAC系统100操作为预调节模式。预调节模式包括将次级回路40操作为关闭模式，其中，制冷剂不在次级回路中循环；将第二热源36操作为开启模式，其中，第二热源36产生或发出热量；并且使冷却剂在主回路30的第一子回路32中循环。在该模式下，通过由第一热源20发出的废热来加热冷却剂，并且通过由第二热源36产生或发出的热量进一步加热冷却剂。
在另一实施方式中，当在第一子回路32中循环的冷却剂被充分加热以达到或实现比预定的冷却剂温度低的温度时，预调节模式还包括：将空气加热器52操作为关闭模式，其中，空气加热器52不产生或发出热量；并且将鼓风机56操作为关闭模式，其中，鼓风机56不向车厢提供气流，如图2所示并且如以上关于预调节模式的第一阶段所述。
附加地，当在第一子回路32中循环的冷却剂被充分加热以达到或实现高于或等于预定的冷却剂温度的温度时，预调节模式还可包括：将鼓风机56操作为开启模式，其中，鼓风机56向车厢提供气流；并且将空气加热器52操作为开始模式，其中，空气加热器52产生热量，如图3所示并且如以上述关于预调节模式的第二阶段所述。在这种操作模式下，由鼓风机56向车厢提供的空气被第一热交换器38散发的热量和空气加热器52产生的热量加热。
在本发明的又一实施方式中，当确定测量的车厢温度高于或等于车厢的期望温度设定点时，该方法还可包括将HVAC系统操作为加热模式，如图4所示。加热模式包括：将次级回路40操作为关闭模式，其中，制冷剂不在次级回路40中循环；将第二热源36操作为关闭模式，其中，第二热源36不产生或发出热量；使冷却剂在主回路30的第一子回路32中循环，其中，冷却剂被第一热源20发出的废热加热；将鼓风机56操作为开启模式，其中，鼓风机56向车厢提供气流；将空气加热器52操作为开启模式，其中，空气加热器52产生并发出热量；并且其中，由鼓风机56向车厢提供的空气被第一热交换器38散发的热量和空气加热器52产生或发出的热量加热。
在另一实施方式中，该方法还包括将HVAC系统100操作为干燥加热模式。如图5所示并且如以上所述，干燥加热模式包括：将次级回路40操作为开启模式，其中，制冷剂在次级回路40中循环；将第二热源36操作为关闭模式，其中，第二热源36不产生或发出热量；使冷却剂在主回路30的第一子回路32中循环，其中，冷却剂被第一热源20发出的废热加热；将鼓风机56操作为开启模式，其中，鼓风机56向车厢提供气流；将空气加热器52操作为关闭模式，其中，空气加热器52不产生热量；其中，由鼓风机56向车厢提供的空气在通过蒸发器48时被除湿，并且其中，向车厢提供的空气被第一热交换器38散发的热量加热。
根据本文提供的描述，其它适用范围将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。

Claims (20)

1.一种加热、通风和空调(HVAC)系统，用于具有第一热源和车厢的车辆，所述HVAC系统包括：
壳体，所述壳体具有用于将空气输送到所述车辆的车厢的鼓风机；
主回路，冷却剂循环通过所述主回路，所述主回路具有第一子回路和第二子回路，所述第一子回路包括第一热源、第二热源和第一热交换器，所述第一子回路部分地延伸到所述HVAC系统的壳体中以将所述第一热交换器放置在空气加热器附近，所述主回路的第二子回路包括所述第一热源、所述第二热源和第二热交换器；以及
次级回路，制冷剂循环通过所述次级回路，所述次级回路包括第三热交换器、压缩机、膨胀阀和蒸发器，所述次级回路与所述主回路的第二子回路交换热量。
2.根据权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述第一热交换器和所述第二热交换器为冷却剂对空气热交换器。
3.根据权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述第三热交换器为制冷剂对空气热交换器。
4.根据权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述主回路的第一热源为电动车辆的电动机、电气设备和车载充电器中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述第二热源为在所述第一热源的下游沿着所述主回路设置的冷却剂电加热器。
6.根据权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述空气加热器为由牵引用电池供电的电加热器。
7.根据权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述第一子回路和所述第二子回路共用管线，所述管线包括储液器、冷却剂泵、所述第一热源、所述第二热源、所述第一热交换器和控制阀。
8.根据权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述主回路还包括设置在所述第二热源的下游的控制阀，所述控制阀配置为控制所述冷却剂是在所述主回路的第一子回路中循环还是在所述主回路的第二子回路中循环。
9.根据权利要求1所述的HVAC系统，其中，当所述车辆正在充电和空转时，以及当所述车厢中的空气的测量温度低于所述车厢中的空气的期望温度时，所述系统具有第一预调节模式，所述系统配置为所述第一预调节模式以使被所述第一热源加热的冷却剂在所述主回路的第一子回路中循环，并且其中，所述第二热源开启以进一步加热所述冷却剂，并且其中，所述制冷剂不在所述次级回路中循环。
10.根据权利要求9所述的HVAC系统，还包括第二预调节模式，其中，所述空气加热器关闭并且所述鼓风机不向所述车厢提供气流，直到在所述主回路的第一子回路中循环的冷却剂被加热到预定的冷却剂温度。
11.根据权利要求10所述的HVAC系统，其中，当在所述第二预调节模式下，在所述主回路的第一子回路中循环的冷却剂被加热到所述预定的冷却剂温度时，所述壳体中的鼓风机向所述车厢提供气流，并且其中，向所述车厢提供的空气被所述第一热交换器加热，并且所述空气加热器开启以在向所述车厢提供所述空气时进一步加热所述空气。
12.根据权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述系统还包括冷却模式，其中，由所述第一热源加热的冷却剂在所述主回路的第二子回路中循环，并且所述冷却剂在通过所述第二热交换器时被冷却，在所述冷却模式下，所述第二热源关闭，所述空气加热器关闭，制冷剂在所述次级回路中循环，并且所述壳体中的鼓风机向所述车厢提供气流，其中，向所述车厢提供的空气在通过所述蒸发器时被冷却。
13.根据权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述系统还包括加热模式，其中，由所述第一热源加热的冷却剂在所述主回路的第一子回路中循环，在所述加热模式下，所述第二热源关闭，所述制冷剂不在所述次级回路中循环，并且所述壳体中的鼓风机向所述车厢提供气流，其中，向所述车厢提供的空气在通过所述第一热交换器时被加热，并且所述空气加热器开启以在向所述车厢提供所述空气时进一步加热所述空气。
14.根据权利要求1所述的HVAC系统，其中，所述系统还包括干燥加热模式，其中，由所述第一热源加热的冷却剂在所述主回路的第一子回路中循环，在所述干燥加热模式下，所述第二热源关闭，所述空气加热器关闭，所述制冷剂在所述次级回路中循环，并且所述壳体中的鼓风机向所述车厢提供气流，其中，向所述车厢提供的空气在通过所述蒸发器时被除湿，并且其中，向所述车厢提供的空气在通过所述第一热交换器时被加热。
15.一种有效地加热车辆的车厢的方法，所述方法包括以下步骤：
提供加热、通风和空调(HVAC)系统，所述系统包括：主回路，冷却剂循环通过所述主回路，所述主回路具有第一子回路和第二子回路，所述第一子回路包括第一热源、第二热源和第一热交换器，所述第一子回路部分地延伸到所述HVAC系统的壳体中以将所述第一热交换器放置在空气加热器附近，所述主回路的第二子回路包括所述第一热源、所述第二热源和第二热交换器，所述主回路还具有设置在所述第二热源的下游的控制阀，所述控制阀配置为基于操作模式来控制所述冷却剂是在所述主回路的第一子回路中循环还是在所述主回路的第二子回路中循环；以及次级回路，制冷剂循环通过所述次级回路，所述次级回路包括第三热交换器、压缩机、膨胀阀和蒸发器；
通过发动机控制单元(ECU)确定所述车辆正在充电并且所述车辆正在空转；
通过传感器测量所述车辆的车厢中的车厢温度；以及
确定测量的车厢温度是否低于所述车厢的期望温度设定点。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，当确定所述测量的车厢温度低于所述车厢的期望温度设定点时，所述方法还包括将所述HVAC系统操作为预调节模式，所述预调节模式包括：
将所述次级回路操作为关闭模式，其中，制冷剂不在所述次级回路中循环；
将第二热源操作为开启模式，其中，所述第二热源产生热量；以及
使所述冷却剂在所述主回路的第一子回路中循环，其中，所述冷却剂被所述第一热源发出的废热加热，并且其中，所述冷却剂被所述第二热源产生的热量进一步加热。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，当在所述第一子回路中循环的冷却剂具有比预定的冷却剂温度低的温度时，所述预调节模式还包括：
将所述空气加热器操作为关闭模式，其中，所述空气加热器不产生热量；以及
将鼓风机操作为关闭模式，其中，所述鼓风机不向所述车厢提供气流。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，当在所述第一子回路中循环的冷却剂具有高于或等于预定的冷却剂温度的温度时，所述预调节模式还包括：
将鼓风机操作为开启模式，其中，所述鼓风机向所述车厢提供气流；以及
将所述空气加热器操作为开启模式，其中，所述空气加热器产生热量；
其中，由所述鼓风机向所述车厢提供的空气被所述第一热交换器散发的热量和所述空气加热器产生的热量加热。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，当确定所述测量的车厢温度高于或等于所述车厢的期望温度设定点时，所述方法还包括将所述HVAC系统操作为加热模式，所述加热模式包括：
将所述次级回路操作为关闭模式，其中，制冷剂不在所述次级回路中循环；
将所述第二热源操作为关闭模式，其中，所述第二热源不产生热量；
使所述冷却剂在所述主回路的第一子回路中循环，其中，所述冷却剂被所述第一热源发出的废热加热；
将鼓风机操作为开启模式，其中，所述鼓风机向所述车厢提供气流；
将所述空气加热器操作为开启模式，其中，所述空气加热器产生热量；
其中，由所述鼓风机向所述车厢提供的空气被所述第一热交换器散发的热量和所述空气加热器产生的热量加热。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述方法还包括将所述HVAC系统操作为干燥加热模式，所述干燥加热模式包括：
将所述次级回路操作为开启模式，其中，制冷剂在所述次级回路中循环；
将所述第二热源操作为关闭模式，其中，所述第二热源不产生热量；
使所述冷却剂在所述主回路的第一子回路中循环，其中，所述冷却剂被所述第一热源发出的废热加热；
将鼓风机操作为开启模式，其中，所述鼓风机向所述车厢提供气流；
将所述空气加热器操作为关闭模式，其中，所述空气加热器不产生热量；
其中，由所述鼓风机向所述车厢提供的空气在通过所述蒸发器时被除湿，并且其中，向所述车厢提供的空气被所述第一热交换器散发的热量加热。
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