CN111619305A - 电动或混合动力车辆、用于其的设备和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电动车辆或混合动力车辆的设备，设备具有制冷剂循环回路，制冷剂循环回路包括：压缩机、热交换器、膨胀机构以及另外的热交换器，压缩机功率是可调节的，设备包括热耦合到制冷剂循环回路的高压区域上的蓄热器，和/或设备包括对所述制冷剂循环回路的高压区域中的所述制冷剂的高压的调节，所述调节构成用于，使所述高压相对于未降低的高压的压力值降低了在直至50％的设计高压的范围中的或者在所述设计高压的子范围之内的可调节的压力值，其中所述制冷剂的高压的压力值高于20℃时的蒸发压力。此外，本发明涉及一种具有所述设备的电动或混合动力车辆和一种用于控制这种设备的方法。借助于所述设备即使在部分负荷运行中也可以进行加热。

Description

电动或混合动力车辆、用于其的设备和控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于电动车辆或混合动力车辆的设备，所述设备具有可作为热泵运行的制冷剂循环回路，所述热泵用于加热用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气，并且所述制冷剂循环回路包括：至少一个压缩机；至少一个可作为冷凝器或者气体冷却器运行的热交换器；至少一个膨胀机构以及至少一个另外的可作为蒸发器运行的热交换器，其中压缩机功率是可调节的。这样的设备尤其可以用于电动或混合动力公共汽车和轨道车辆。此外，本发明还涉及一种用于控制这种系统的方法。

在混合动力车辆中，车辆的至少两种驱动方式中的一种是电动的。在电动车辆中，驱动方式仅是纯电动的。

背景技术

已知如下用于加热用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气的设备，其具有可作为热泵运行的制冷剂循环回路，其中压缩机功率是可调节的。因此，在EP1262347A2中公开了一种用于加热或冷却机动车辆的内舱的设备，其中增压器功率即压缩机的功率可通过调节冲程体积或者增压器转速来调节。经由改变冲程体积来调节压缩机例如在DE19607032A1中描述。在此，在轴向活塞压缩机中经由倾斜盘或者枢转盘来改变活塞的位移。也已知其它调节压缩机功率的技术方案。例如，在气缸排切断时，经由两个相邻的面向彼此的气缸之间的磁阀打开旁路。第一气缸于是将气体体积推入到第二气缸中，反之亦然。也就是说，于是产生气缸之间的制冷剂的短路连接。被切断的气缸排没有将气体流输送到所述设备中。气缸排的接通和关断能够以更高的频率进行，使得原则上实现压缩机输出的无级调节。另一同样在EP1262347A2中提到的调节是制冷剂的受阀控的、构成为旁路的短路连接，由此实现：热气体从压缩机的压力侧向抽吸侧溢流。这种气体体积流不分担设备性能，但也必须由压缩机来输送。因此，在这种情况下效率也下降。在DE102006060259中描述了通过压缩机的抽吸管路的节流来调节压缩机功率。由此降低了入口处的压力和气体密度，使得输送较少的质量流并且功率降低。对压缩机功率的调节的非常相似的作用方式具有在DE102014011343A1中公开的对压缩机的各个气缸的抽吸腔的阻断，所述阻断可借助于磁阀调节。经由通过磁阀来调节所述阻断的频率水平，可以近似无级地调节压缩机功率。然而，在这些不同类型的调节中，压缩机功率要么完全无法调降到0％或者至少非常低效地无级调降到0％，要么由于设备中的油循环，非常低的压缩机功率至少在较长的时间内没有意义。因此，在仅调节压缩机功率时，设备的部分负荷运行低效或不足够。外部温度越小于温度的期望值，所述温度是在作为热泵运行的设备在加热车辆内舱中的空气时应达到的温度，所需的热功率就越低并从而设备的利用率就越低。于是所述设备仅以部分负荷运行。至少在中欧，这种状态经常发生，因为外部温度通常明显高于如下低温度，所述设备在满负载中针对所述低温度设计。

在DE202010007146U1中，在此称为调温装置的设备除了可作为热泵运行的制冷剂循环回路之外，还包括两个可热耦合到所述制冷剂循环回路上的蓄热器。在此，至少其中一个蓄热器能够通过热泵辅助对乘客舱的升温，或者甚至也能够暂时完全承担所述增温。然而，这种借助使用蓄热器的仅设备侧的调节对于在部分负荷范围中的运行同样是不足或低效的。因此，在DE202010007146U1中公开的实施例中的压缩机仅以不受调节的方式要么以一定功率运行或者完全关断。

分别在DE19609048A1和DE102012108317A1中公开的设备虽然包含蓄热器，但是仅包含一个制冷剂循环回路，所述制冷剂循环回路在空调运行中构成用于冷却，但不构成为用于加热的热泵。在DE10146477A1中公开的车辆空调设备中，制冷剂循环回路虽然也可以用作为用于加热的热泵，但是这种热储设备仅是用于与制冷剂循环回路热耦合的制冷剂循环回路的液态冷却剂的储热箱。在DE102016117545A1公开了一种具有热泵和蓄热器的加热设备，在一个实施方案中，压缩机功率不可调节，而在另一实施方案中，蓄热器并不热耦合到制冷剂循环回路的高压范围上。

与此相对，EP1262347A2虽然公开了一种具有可调节的压缩机功率的设备，但是对该处的制冷剂循环回路的直至第一膨胀元件所存在的高压区域中的高压的附加的设备侧的调节在其范围和其调节类型方面公开过于有限以及不充分。在DE102014221930A1中公开的设备中，仅进行对压缩机功率的控制以便调节制冷剂温度。

也就是说，本发明基于如下问题：用于电动车辆或混合动力车辆的设备迄今为止在部分负荷中尤其在其效率方面通过可调节的压缩机功率仅可不足地运行，所述设备具有可作为热泵运行的制冷剂循环回路，所述热泵用于加热用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气。

关于具有这种设备的电动或者混合动力车辆的提供，基于相应的问题。

关于一种用于控制这种设备的方法，也基于相应的问题，其中所述设备用于加热用于电动车辆或混合动力车辆的车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气。

发明内容

在本发明所基于的问题通过实施例的特征来解决。所述问题通过如下方式解决：用于电动或者混合动力车辆的所述设备构成有如下制冷剂循环回路，所述制冷剂循环回路可作为热泵运行，所述热泵用于加热用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气，并且所述制冷剂循环回路包括：至少一个压缩机；至少一个可作为冷凝器或者气体冷却器运行的热交换器；至少一个膨胀机构以及至少一个另外的可作为蒸发器运行的热交换器，其中压缩机功率是可调节的，并且其中所述设备包括热耦合到或者可热耦合到可作为热泵运行的制冷剂循环回路的高压区域上的蓄热器，所述蓄热器具有相变材料作为储热器，和/或所述设备包括对在制冷剂循环回路的高压区域中的制冷剂的高压的调节，所述调节构成用于，使所述高压相对于未降低的高压的压力值降低了在直至50％的设计高压(PS)的范围中的或者在所述设计高压的子范围之内的可调节的压力值，其中制冷剂的高压的压力值高于20℃时的蒸发压力。

设计高压(PS)是所述设备的制造商规定的最高压力，所述设备或其高压范围针对所述最高压力设计。也就是说，设计压力(PS)是极限值，所述极限值在所述设备接通或所述设备关断时都不应被超过。

借助于根据本发明的由压缩机侧的调节和设备侧的调节与蓄热器和/或根据本发明的高压调节组成的组合，可有效地控制和运行所述设备，尤其是关于所述设备在部分负荷中的运行，如在外部温度与车辆内舱空气温度的期望值之间存在小的差异时。由此能量消耗小并从而成本低，尤其是在部分负荷运行中。由此，电动车辆的电池仅被轻微地受负荷，使得提高了电动车辆的行程。此外，降低了压缩机在过低的功率上运行或必须过于频繁地时钟控制并从而可能损坏的风险。

在后续描述中说明了本发明的相应的主题的有利的设计方案、改进形式和改进方案。

所述设备优选构成为，使得可以经由至少一个压缩机的转速或频率和/或经由借助于可调节的阀将至少一个压缩机的气缸之间的制冷剂短路连接和/或经由借助于可调节的阀阻断至少一个压缩机的抽吸腔来调节压缩机功率。这三种用于调节压缩机功率的设计方案是特别有效的和是高效的以及不是那么敏感。

根据一个有利的改进形式，所述设备也以可切换为空调设备来运行的方式构成，所述空调设备用于冷却用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气，其中至少所述至少一个可用于热泵运行的压缩机也设置作为空调设备运行的制冷剂循环回路中的至少一个压缩机。由此，所述设备有利地扩展了其应用领域，其中尤其是在部分负荷运行中作为热泵存在的优点同样尤其在部分负荷运行中作为空调设备存在。根据本发明的设备的效率尤其是在外部温度仅略高于车辆内舱空气温度的期望值的情况下作为空调设备的冷却需求低时特别良好。能量消耗和成本因此相对低。

根据一个有利的改进形式，在所述设备中，可作为冷凝器或气体冷却器运行的热交换器以可切换为蒸发器来运行并且可作为蒸发器运行的另外的热交换器以可切换为冷凝器或气体冷却器的方式运行。由此，热交换器不仅能够在设备运行时用作为空调设备，而且能够在运行时用作为制冷剂循环回路中的热泵。因此，针对制冷剂运行和热泵运行，能够使用基本上同样的制冷剂循环回路，或者在制冷剂循环回路中能够使用基本上同样的部件。

优选地，所述设备包括具有相变材料作为储冷器的另一蓄热器，所述另一蓄热器热耦合或者可热耦合到可用作空调设备运行的制冷剂循环回路的低压区域上。由此，结合可调节的压缩机功率，即使在空调运行中，所述设备也可特别好并且尤其在部分负荷的情况下高效地调节。

根据所述设备的一个有利的设计方案，这两个蓄热器中的每个蓄热器的单位为kWh的储热容量与单位为kW的最大设备功率之比位于1％到20％的范围内。在该范围中蓄热器不过大，但是仍然能够实现显著改进效率，尤其是在所述设备的部分负荷运行中，其中特别有利的是所述比在4％到10％的范围中。

对于设置用于加热以及冷却用于客运运输的电动或混合动力车辆的乘客舱的空气和/或在所述乘客舱中的空气的设备，这两个蓄热器中每个蓄热器的在超过0.5kWh直至1.5kWh(包括边界值)的范围中的储热容量是有利的。由此，对着这种设备而言存在足够的储热容量，而无需过多的空间。

而对于设置用于加热以及冷却用于车辆内舱的驾驶座区域的空气和/或在驾驶座区域中的空气的设备，这两个蓄热器中每个蓄热器的在仅0.1kWh到0.5kWh(包括边界值)的范围中的储热容量是有利的。对于这种具有相对小的空间需求的小型设备而言，尽管如此对于有效的调节仍然存在足够的储热容量，尤其是在部分负荷运行的情况下。

根据所述设备的一个有利的改进形式，所述设备包括控制装置，所述控制装置构成为，使得借助于其可在热泵运行期间将所述设备控制为，使得热需求越低，就主要降低至少一个压缩机的功率并且次要地以受调节的方式释放在蓄热器中储存的热量以满足用于加热用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气的热需求。由此，即使在热需求低的情况下，具有蓄热器的设备的运行也是特别有效的并且从而节能的。主要在冷却需求低时相应有利的是，控制装置也构成为，使得借助于所述控制装置可将所述设备在空调设备运行期间控制为，使得冷却需求越低，就主要降低至少一个压缩机的功率并且次要地以受调节的方式释放在另外的蓄热器中所储存的冷以满足用于冷却用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气的冷却需求。

有利地，所述设备的控制装置构成为，使得借助于所述控制装置可在热泵运行期间将所述设备控制为，使得至少一个压缩机的功率水平以及相对接通时间的长度与外部温度的水平成反向关系，优选成倒数关系。由此，所述设备在加热运行中是特别有效的并从而是节能的。相应有利的是如下改进形式，其中所述设备的控制装置构成为，使得借助于所述控制装置可在空调设备运行中将所述设备控制为，使得至少一个压缩机的功率水平和相对接通时间的长度与外部温度的水平成同向关系，优选成比例关系。由此，所述设备在冷却运行中是特别有效的并从而是节能的。

压缩机的相对接通时间是压缩机接通的时间与由接通时间和压缩机关断的时间构成的总和所形成的总时间之比。

根据所述设备的一个有利的设计方案，控制装置构成为，使得借助于所述控制装置，通过制冷剂转移到制冷剂的储存体积中或从其中转移出和/或转移到制冷剂循环回路的此刻惯常不使用的区域中或从其中转移出可以调节在制冷剂循环回路的高压区域中的制冷剂的高压。高压的这种调节可行性是无级的并且是不复杂的。通过由此可以可变地设定运行的制冷剂循环回路中的制冷剂的质量，可将高压区域中的高压特别好地设定为所期望的压力值。所述设备的一个特别有利的构成方案是制冷剂转移到热交换器之一的在制冷剂循环回路中此刻惯常不使用的冷凝器或气体冷却器区域中或从其中转移出的可调节性。由此，以简单的方式使惯常恰好不使用的制冷剂储存空间可用。因此，对于制冷剂转移，额外的制冷剂储存器在节约空间上是可有可无的。

优选地，所述设备的控制装置构成为，使得借助于所述控制装置在热泵运行时可将所述设备控制为，使得热需求越低，就首先降低压缩机功率并且其次降低在制冷剂循环回路的高压区域中的制冷剂的高压。由此，即使在热需求低时，也实现所述设备的节能运行。只要热需求不过低，调节压缩机功率的效率通常高于通过制冷剂转移对高压的调节。相应地，具有如此构成的控制装置的设备同样是有利的，借助于所述控制装置在空调设备运行时将所述设备控制为，使得冷却需求越低，就首先降低压缩机功率，并且其次降低在制冷剂循环回路的高压区域中的制冷剂的高压。由此，即使在冷却需求低时，也实现所述设备的节能运行。

最后，根据本发明的设备的实施例的特征基本上可自由彼此组合并且以不受所述顺序地规定的方式组合，只要它们是彼此不相关且不互斥的。

借助于包括根据本发明的设备的电动车辆或混合动力车辆，在电动或混合动力车辆方面解决根据本发明的设备所基于的问题。关于有利的设计方案和改进形式以及其优点参见关于根据本发明的设备的相应的上述说明。

关于方法的相应的问题通过一种用于控制根据本发明的设备的方法来解决，所述设备用于加热或冷却用于电动车辆或混合动力车辆的车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气，其中根据加热需求或冷却需求来调节压缩机功率，并且累积地或交替地，为了根据加热或冷却需求调节压缩机功率，以受调节的方式释放在至少一个蓄热器中所储存的热或所储存的冷以进行加热或冷却，和/或累积地或交替地，为了根据加热或冷却需求调节压缩机功率，调节在制冷剂循环回路的高压区域中的制冷剂的高压，其中所述高压与未降低的高压的压力值相比降低了在直至50％的设计高压(PS)的范围中的或在其子范围内的可调节的压力值，并且制冷剂的高压的压力值高于20℃时的蒸发压力。

借助于这种方法，尤其是在部分负荷运行中可高效地控制和运行所述设备。由此，能量消耗少和从而成本低，尤其是在所述设备的部分负荷运行时。因此，电动车辆的电池仅承受少量负荷。此外，借助于所述方法可以降低如下风险：压缩机在过低的功率上运行或必须太过频繁地进行时钟控制，并从而可能受损害。

优选地，在根据本发明的方法中，首先调节压缩机功率并且其次根据加热或冷却需求以受调节的方式释放在至少一个蓄热器中储存的热或储存的冷以进行加热或冷却，和/或其次为了调节压缩机输出功率根据加热或冷却需求调节在制冷剂循环回路的高压区域中的制冷剂的高压。借助于这种通过蓄热器和/或高压调节来控制根据本发明的设备的方法，即使加热或冷却需求低时，所述设备也可特别高效地和从而节能地运行。

根据所述方法的一个有利的实施方案，在所述设备的热泵运行中，与外部温度的水平反向地，优选成倒数关系地调节至少一个压缩机的功率水平以及相对接通时间的长度。由此，所述设备在加热运行中特别有效地并从而节省能量地运行。在所述设备的空调设备运行中，所述方法的如下实施方案是相应有利的，其中与外部温度的水平同向地，优选成比例关系地调节至少一个压缩机的功率水平和相对接通时间的长度。

优选地，在所述方法中，经由压缩机的转速或频率和/或经由借助于可调节的阀使压缩机的气缸之间的制冷剂短路连接和/或经由借助可调节的阀阻断压缩机的抽吸腔来调节压缩机功率。这三种对压缩机功率的调节可行性是特别有效的并且是高效的以及不那么敏感。

最后，根据本发明的方法的实施例的特征能够自由地彼此组合并且以不受所述顺序规定的方式组合，只要它们彼此不相关并且不互斥。

附图说明

根据附图阐述本发明的实施例。

附图示出：

图1示出根据本发明的具有制冷剂循环回路和两个蓄热器的设备的一个实施例；

图2示出公共汽车的尤其加热和冷却要求与环境温度和车辆内舱温度的期望值相关的图表视图；

图3示出根据本发明的具有制冷剂循环回路和高压调节的设备的另一实施例；

图4示出具有根据本发明的设备的一个实施例的电动或者混合动力车辆；

图5示出用于控制在图1中示出的根据本发明的设备的实施例的方法的流程图；以及

图6示出用于控制在图3中示出的根据本发明的设备的实施例的方法的流程图。

所有附图理解为是示意性的。出于提高视图的清楚性的原因弃用按比例的描绘。

具体实施方式

在图1中示出用于电动或者混合动力车辆的设备1，其具有制冷剂循环回路3，所述制冷剂循环回路可作为用于加热用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气的热泵运行并且可作为用于冷却用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气的空调设备运行。在制冷剂循环回路3中设置有用于压缩诸如二氧化碳CO2的制冷剂的压缩机5。蓄热器7作为储热器热耦合到位于压缩机5下游的高压区域中的制冷剂管路上。储热材料主要包括相变材料，如在这种情况下是具有约56℃的熔点的硬脂醇。也可以考虑其它对储热而言已知的相变材料，例如石蜡。在该实施例中，制冷剂管路引导穿过热交换器8，在所述热交换器上直接设置有蓄热器7的储热材料，使得由于这种热耦合，在设备1运行时实现从压缩的热制冷剂到蓄热器7的储热材料的热传输。也可以考虑其他类型的热耦合，例如贴靠地围绕具有蓄热器7的储热材料的容器的螺旋形的制冷剂管路。作为变型形式，也可以考虑通向蓄热器7的附加的可借助于阀例如磁阀切换的旁通制冷剂管路，使得由此可接通和断开制冷剂循环回路3到蓄热器7的热耦合。在制冷剂管路中，在可作为气体冷却器或冷凝器运行的热交换器8与其直接地进行接触的蓄热器7下游存在制冷剂管路的分支部9。在此之后的制冷剂管路线路在下游引导到构成为制冷剂-空气热交换器的热交换器13的冷凝器或气体冷却器区域11中。该热交换器13可用作为外部空气热交换器。在借助于二氧化碳CO2作为制冷剂的设备1的跨临界的运行中，热交换器13可作为气体冷却器运行。

也可以考虑如下设备1，其针对例如借助制冷剂R-134a或R-1234yf的亚临界的运行，使得其热交换器13于是可作为冷凝器运行。制冷剂管路从热交换器13的冷凝器或气体冷却器区域11在下游引导穿过可选的内部热交换器15至构成为磁阀的阀17。作为阀17，也可以考虑其他已知类型的可切换的阀。在阀17下游的所述制冷剂管路中设置有用于使制冷剂释压的膨胀机构19。高压区域从压缩机5的出口伸展直至膨胀机构19，而制冷剂循环回路3的低压区域自膨胀机构19起伸展直至压缩机5的抽吸入口。在该实施例中，膨胀机构19构成为被调节的膨胀阀。在膨胀机构19下游，即在制冷剂循环回路3中在下游，制冷剂管路引导到可作为蒸发器运行的热交换器21中。在该实施例中，热交换器21构成为制冷剂-液体热交换器，但不限于此。在此，从进行蒸发的制冷剂的次级的冷却循环回路23的诸如水或水-乙二醇混合物的冷却液体中提取热并从而使所述冷却液体冷却。热交换器21紧邻另一蓄热器25，所述蓄热器25包含相变材料作为储热介质的主要的组成部分。因此，热交换器21与另一可作为储冷器运行的蓄热器25处于热交换连接中，该另一蓄热器因此热耦合到在低压区域中的制冷剂循环回路3上。例如水适合作为该处的相变材料，其能够在固相即冰与液相之间变换。制冷剂管路从热交换器21处引导穿过可选的内部热交换器15至压缩机5的抽吸入口。如果在设备1中这种所描述的制冷剂管路线路开启，那么其可作为空调设备运行，其中经由次级的冷却循环回路23可冷却用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气。为此，被冷却的冷却液体借助于泵27被泵送到至少一个热交换器29，例如用于乘客舱。附加地，借助于冷却循环回路23例如还能够冷却驱动设备如电动或混合动力车辆的电池。

从分支部9分支出的另一制冷剂管路线路引导穿过可选的内部热交换器31至构成为磁阀的另一阀33。作为阀33，也可以考虑其他已知类型的可切换的阀。在该另一制冷剂管路线路中，在阀33下游设置有用于使制冷剂释压的膨胀机构35。在该实施例中，膨胀机构35构成为被调节的膨胀阀。在膨胀机构35下游，即在制冷剂循环回路3中在下游，制冷剂管路引导到热交换器13的蒸发器区域37中。流过该蒸发器区域37的制冷剂在蒸发时吸收热。如果将热交换器13用作为外部空气热交换器，如果将其作为蒸发器运行的话，那么从外部空气吸收热。制冷剂管路从热交换器13的蒸发器区域37引导穿过可选的内部热交换器31至压缩机5的抽吸入口。如果在设备1中这种所描述的另一制冷剂管路线路开启，那么其可作为热泵运行，其中经由次级的加热循环回路39可加热用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气，所述加热循环回路连接到在这种情况下构成为制冷剂-液体-热交换器的热交换器8上。加热剂在该加热循环回路中是水。借助于泵41，被加热的水为了加热被泵送到至少一个加热热交换器43，例如对流器，其设置用于乘客舱。控制装置45，例如配备有用于计算和调节控制信号的微处理器的单元，控制这两个阀17和33并从而控制所述设备的作为热泵或空调设备的运行类型。此外，借助于控制装置45调节压缩机5的功率。在该实施例中，调节压缩机5的频率或转速，即电的压缩机马达的转速水平。因此，例如可以借助于在30Hz至50Hz之间可控的变频器调节压缩机的转速。也可以考虑压缩机功率的其他类型的调节。这种变型形式例如是经由气缸排切断来调节压缩机功率，也就是说借助于可经由控制装置45调节的用于此的阀来调节制冷剂在压缩机5的气缸之间的短路连接。另一变型形式例如是借助于磁阀可调节地阻断压缩机5的各个气缸的抽吸腔。经由借助于控制装置45进行的对通过磁阀所引起的阻断频率水平的调节，在这种压缩机中近似可以无级地调节压缩机功率。

另一变型形式是经由改变活塞排量来调节压缩机5，例如在DE19607032A1中所描述的那样。在此，经由倾斜盘或枢转盘改变在轴向活塞式压缩机中活塞的偏转。结合电动机的固定转速，这种调节能够用于匹配所需的功率。在此，通过活塞的缩短的位移，压缩机5的输送体积减小。在一个具有多个并联式压缩机5的变型形式中，能够实现分级的切断并从而能够调节压缩机功率。压缩机功率的另一类型的调节是通过可变的抽吸气体节流阀以由控制装置45控制的方式对压缩机5的抽吸管路进行节流，其中能够减小压缩机5的抽吸入口处的压力和气体密度。由此，如在DE102006060259A1中所述的那样，输送制冷剂的较少的质量流并且功率降低。

除了调节压缩机功率之外，在热泵运行中控制装置45还调节在蓄热器7中所储存的热的放热，所述热用于加热用于在车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气。这种调节例如能够经由以受调节的方式接通次级的加热循环回路39的加热介质管路部段通过蓄热器7的储热介质来进行。此外，可以考虑的是，在蓄热器7中所储存的热的释放不是通过单独的调节进行的，而是以耦合的方式配备有与制冷剂循环回路3的制冷剂与热交换器8中的加热循环回路39的加热介质的热交换。因此，一方面间接通过调节压缩机5的功率直到暂时地切断压缩机5而另一方面通过调节泵41的同样由控制装置45控制的功率直到其在次级的加热循环回路39中接通和关断，对在蓄热器7中所储存的热的储存和释放进行调节。

控制装置45根据第一从在图1中出于概览的原因未示出的外部温度传感器所接收到数据，第二从在图1中出于概览的原因未示出的车辆内舱温度传感器所接收到的数据，第三在蓄热器7中所储存的热的当前范围并且第四针对车辆内舱中的空气温度预设的期望值来控制压缩机5的功率和从蓄热器7中释放热。该调节关于计算进行，所述计算尤其关于设备1的效率优化，要么控制装置45本身执行所述计算，要么所述计算预先执行并且计算结果作为控制指令与分别测量的值和针对车辆内舱中的空气温度所期望的期望值相关地预设给控制装置45或者预先存储在控制装置45中。对于设备1的空调设备运行而言，除了调节压缩机功率之外，控制装置45还调节另一蓄热器25的冷释放或热吸收，以冷却用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气。对应于加热运行，控制装置45在设备1的空调设备运行中根据第一从外部温度传感器所接收到的数据，第二从车辆内舱温度传感器所接收到的数据，第三在另一蓄热器25中所储存的冷的当前范围或对于车辆内舱温度的所预设的期望值仍可储存的热的范围来调节压缩机5的功率和从另一蓄热器25中释放冷或在另一蓄热器25中吸收热。这种调节关于用于空调设备运行的计算进行，所述计算尤其是关于设备1的效率优化，要么控制装置45本身执行所述计算，要么将计算结果事先预设给所述控制装置或将其存储在所述控制装置中。

另一蓄热器25的冷释放或热吸收的调节例如经由以受调节的方式接通次级的冷却循环回路23的冷却剂管路部段通过另一蓄热器25的储热材料来进行。还可以考虑的是，在另一蓄热器25中所储存的冷的释放或热的储存并非通过单独的调节来进行而是通过间接的调节来进行。因此，间接通过一方面调节压缩机5的功率和从而调节制冷剂对热的吸收能力直到暂时切断压缩机5而另一方面通过调节泵27的同样由控制装置45控制的功率直至其在次级的冷却循环回路23中接通和关断，对在另一蓄热器25中所储存的冷的储存和释放或其热储存进行调节。在此，在实施例中，这两种蓄热器7、25的储热容量分别为1kWh，但不限于此。在该实施例中，最大的设备功率为18kW，但不限于此。

设备1的在图1中所示出的实施例设置用于电动或混合动力车辆，如特别是用于电动公共汽车或混合动力公共汽车。也可以考虑用于具有电驱动器的轨道车辆的设备1的设计方案。

图2示出尤其公共汽车的加热和冷却要求与环境温度和车辆内舱温度的期望值相关的图表。作为以瓦特(W)为单位的功率计算出的加热和冷却要求如加热需求10和冷却需求20在车辆内舱温度的期望值为22℃时以如下由22人乘坐的公共汽车为基础，所述公共汽车具有为870m³/h的每小时新鲜空气量，并且所述公共汽车具有常见的隔绝车身。已经表明，在外部温度范围为-15℃至10℃时，加热需求10通过用于加热用于车辆内舱的空气和/或在车辆内舱中的空气的设备从大约17,000W线性地下降到大约1000瓦。自15℃的外部温度起，冷却需求20通过用于冷却用于车辆内舱的空气和/或在车辆内舱中的空气的设备在35℃的外部温度下从大约2,000W线性地提高到大约15,000W。没有配设蓄热器的用于加热和冷却用于车辆内舱的空气和/或在车辆内舱中的空气的电运行的设备的以瓦特(W)为单位的电功率30示出相对于从约-5℃至约25℃的中等外部温度略微下降的曲线，所述曲线具有4,000W左右的下部的平台，其中在所述电功率情况下为了功率匹配，仅压缩机功率通过在30Hz和50Hz之间的范围中调节压缩机的转速是可变的。因此，尤其在设备的这种部分负荷范围中，所需的电功率仍然是相对高的。而根据本发明的在图1中所示出的设备的电功率40的曲线尤其在大约-5℃到大约25℃的中等外部温度的范围中，即在部分负荷中示出向下直到大约350W的明显更强的下降。这意味着，与借助于仅压缩机侧的功率调节的设备相比明显节省电能。因此，本发明的设备尤其在部分负荷范围中比没有蓄热器的设备明显高效。根据本发明的设备的一个蓄热器用作为储热器并且热耦合到根据本发明的设备的制冷剂循环回路的高压区域上，而另一蓄热器用作为储冷器并且热耦合到根据本发明的设备的制冷剂循环回路的低压区域上。

所述设备借助于控制装置调节为，使得热需求越低，即外部温度越高，在所述外部温度下仍需要通过所述设备加热，就主要降低至少一个压缩机的功率，并且次要地以受调节的方式释放蓄热器中所储存的热以满足如下热需求，所述热需求用于加热用于车辆内舱的空气和/或在车辆内舱的空气。在此，也就是说，在为-15℃至大约-5℃的低外部温度的范围中，根据本发明的设备的功率以匹配于热需求的方式主要经由在50Hz至30Hz的范围中改变压缩机转速来调节，使得压缩机的转速和从而其功率与外部温度的水平成反向关系。只在为约-5℃至约12.5℃的较高外部温度的范围中，外部温度越高，就越来越通过所述设备经由释放在用作为储热器的蓄热器中所储存的热来调节所述加热。外部温度愈高，这种相对于调节压缩机功率次要的通过蓄热器的加热变得愈重要，即其份额提高，因为通过降低转速来连续降低压缩机功率受30Hz的最小值限制。在此，压缩机的相对接通时间和压缩机的直至30Hz的最小值的转速还与外部温度的水成反向关系，直到最终在大约10℃到大约12.5℃的外部温度范围中，所述设备的用作为储热器的蓄热器近似完全承担对车辆内舱的空气的加热，并且制冷剂循环回路的压缩机仅极其少地短暂在30Hz的最低转速上接通。也就是说，压缩机的借助于控制器调节的功率和相对接通时间在所述设备的热泵运行中与外部温度的水平成近似倒数关系。

在约12.5℃至35℃的外部温度范围中，根据本发明的设备不再接通到热泵运行上而是接通到空调设备运行以冷却用于车辆内舱的空气和/或在车辆内舱中的空气。控制装置将所述设备控制为，使得冷却需求越低，就主要降低压缩机的功率，并且次要地以受调节的方式释放在另一热耦合到制冷剂循环回路的低压区域上的蓄热器中所储存的冷以满足冷却需求，所述冷却需求用于冷却用于车辆内舱的空气和/或在车辆内舱中的空气。在此，也就是说，在从35℃向下至约28℃的高外部温度的范围中，根据本发明的设备的功率以匹配于冷却需求的方式主要经由在50Hz至30Hz的范围中改变压缩机的转速来调节，使得压缩机的转速和从而其功率与外部温度的水平成同向关系。只在为约28℃至约12.5℃的较低外部温度的范围中，外部温度越低，就越来越通过所述设备经由释放在用作为储冷器的另一蓄热器中所储存的冷来调节所述冷却。外部温度愈低，这种相对于调节压缩机功率次要的通过另一蓄热器的冷却变得愈重要，即其份额提高，因为通过降低转速来连续降低压缩机功率受30Hz的最小值限制。在此，压缩机的相对接通时间和压缩机的直至30Hz的最小值的转速继续与外部温度的水平成同向关系，即成近似比例关系，直到最终在大约15℃向下到大约12.5℃的外部温度范围中，所述设备的用作为储冷器的另一蓄热器近似完全承担对车辆内舱的空气的冷却，并且制冷剂循环回路的压缩机仅极其少地短暂在30Hz的最低转速上接通。也就是说，压缩机的借助于控制器调节的功率和相对接通时间在所述设备的空调设备运行中与外部温度的水平成近似比例关系。

在图3中示出根据本发明的具有制冷剂循环回路3和高压调节的设备1的另一实施例。所述实施例基本上对应于在DE102016110443A1的图3中所示出的设备的构造，但是根据本发明的设备1具有可以在功率方面进行调节的压缩机5，和控制装置45，所述控制装置不仅经由对压缩机功率的调节而且经由对制冷剂转移的调节和从而对在制冷剂循环回路3的高压区域中的制冷剂的高压的调节来控制设备1的功率。此外，根据本发明的设备1及其对高压的调节构成用于与未降低的高压的压力值相比，使所述高压降低了在直至50％的设计高压(PS)的范围中的或者在所述设计高压的子范围之内的可调节的压力值，其中制冷剂的高压的压力值高于20℃时的蒸发压力。在制冷剂是二氧化碳CO2时，20℃时的蒸发压力约为55bar。设计高压(PS)在该实施例的设备1中为150bar。CO2用作为制冷剂。在以CO2作为制冷剂进行跨临界运行的设备中，可以考虑的是，设计高压(PS)通常在120bar至180bar之间。在亚临界地例如以R-134a或R-1234yf作为制冷剂运行的设备中，设计高压(PS)通常在25bar和40bar之间。在制冷剂R-134a的情况下，在20℃时的蒸发压力为约5.72bar，而在制冷剂R-1234yf的情况下，其蒸发压力为约5.92bar。

设备1的制冷剂循环回路3在可调节的压缩机5下游在分支部9处被分成两个制冷剂管路线路。第一制冷剂管路线路引导穿过构成为磁阀的阀51，穿过可作为气体冷却器运行的热交换器13的气体冷却器区域11，穿过构成为磁阀的另一阀17至构成为可调节的膨胀阀的膨胀机构19，所述膨胀机构用于使制冷剂释压。也就是说，在该制冷剂管路线路中，制冷剂循环回路3的高压区域从压缩机5伸展至该处。在膨胀机构19下游，在制冷剂管路中跟随着可作为蒸发器运行的另一热交换器21的蒸发器区域53。制冷剂管路从该处通向可调节的压缩机5的抽吸入口。由此，制冷剂循环回路3的该制冷剂管路线路的低压区域自膨胀机构19伸展直至压缩机5的抽吸入口。

第二制冷剂管路线路从分支部9处引导穿过构成为磁阀的阀55，穿过也可作为气体冷却器运行的另一热交换器21的气体冷却器区域57，穿过构成为磁阀的另一阀33至构成为可调节的膨胀阀的膨胀机构35，所述膨胀机构用于使制冷剂释压。也就是说，在该第二制冷剂管路线路中，制冷剂循环回路3的高压区域从压缩机5伸展至该处。在膨胀机构35下游，在制冷剂管路中跟随着也可作为蒸发器运行的热交换器13的蒸发器区域37。制冷剂管路从该处通向可调节的压缩机5的抽吸入口。由此，制冷剂循环回路3的该制冷剂管路线路的低压区域自膨胀机构35伸展直至压缩机5的抽吸入口。也就是说，可作为气体冷却器运行的热交换器13可以以可切换的方式作为蒸发器运行和可作为蒸发器运行的另一热交换器21可以以可切换的方式作为气体冷却器运行。这两个热交换器13、21中的一个是外部空气热交换器而另一个是制冷剂-空气热交换器，其设置用于加热或冷却用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气。在该实施例中，压缩机5的功率经由其转速来控制。作为变型形式，也可以考虑压缩机功率的其他如图1所描述的调节类型。除了压缩机5的转速以及这两个制冷剂管路3在热泵运行和空调设备运行之间的切换外，控制装置45还控制在制冷剂循环回路3的高压区域中的制冷剂的高压，其方式是，通过相应地切换阀51、17、55、33使制冷剂转移到这两个热交换器13、21中的一个热交换器的在制冷剂循环回路3中此刻惯常不使用的气体冷却器区域11或57中或者从其中转移出。例如，在阀51、17和55打开而阀33关闭时，制冷剂转移到热交换器21的在此刻运行的制冷剂循环回路中惯常不使用的气体冷却器区域57中。在阀55之后关闭而阀33打开的情况下，制冷剂再次从气体冷却器区域57中流出。借助于制冷剂转移，可调节在恰好由制冷剂穿流的制冷剂管路线路中的制冷剂的质量，并从而也控制制冷剂循环回路3的被穿流的制冷剂管路线路的高压区域中的高压或与未降低的高压的压力值相比降低了可调节的压力值。控制装置45构成为，使得借助于其能够在热泵运行时将所述设备1控制为，使得热需求越低，即尤其是外部温度越高，就主要降低压缩机5的功率，并且次要地降低在制冷剂循环回路3的高压区域中的制冷剂的高压。压缩机5的功率在设备1的热泵运行中与外部温度的水平成反向关系，优选成倒数关系。

此外，控制装置45构成为，使得借助于其能够在空调设备运行时将所述设备1控制为，使得冷却需求越低，即尤其外部温度越低，就主要降低压缩机5的功率，并且次要地降低在制冷剂循环回路3的高压区域中的制冷剂的高压。压缩机5的功率在设备1的空调设备运行中与外部温度的水平成同向关系，优选成比例关系。

尤其是，出于概览原因在图3中未示出的外部温度传感器的数据、出于概览原因在图3中未示出的车辆内舱空气温度传感器的数据以及车辆内舱空气温度的预设的期望值对于确定控制装置45的控制指令是必需的。

设备1的在图3中示出的实施例设置用于电动或混合动力车辆，如尤其用于电动公共汽车或混合动力公共汽车。但是也可以考虑用于具有电驱动器的轨道车辆的设备1的设计方案。

此外，可以考虑设备1中的在图1和图3中所示出的这两个实施例的组合，所述设备即如下根据本发明的设备1，其具有可调节的压缩机功率，根据本发明可耦合到制冷剂循环回路3上的蓄热器7、25以及通过制冷剂转移对在制冷剂循环回路3的高压区域中的高压的根据本发明的调节。

在图4中示出电动车辆或者混合动力车辆71作为具有根据本发明的设备1的实施例的电动公共汽车或者混合动力公共汽车，所述设备用于加热和冷却用于车辆内舱73的乘客区域以及驾驶座区域的空气和/或在车辆内舱的乘客区域以及驾驶座区域中的空气。

在图5中以流程图示出用于控制根据本发明的设备的在图1中示出的实施例的方法，所述设备用于加热或冷却用于电动或混合动力车辆的车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气。在第一方法步骤100中，确定加热或冷却需求。为此，用于所述设备的控制装置从车辆的外部温度传感器接收当前的外部温度的值，即环境温度的值。此外，用于所述设备的控制装置接收车辆内舱的待加热或待冷却的部分例如乘客舱中的空气的温度。根据给控制装置预设的在车辆内舱的待调温的部分中的温度的期望值，控制装置确定加热或冷却需求。如果没有确定冷却或加热需求，即在步骤105中为“否”，那么重新开始所述方法。在其它情况下，即在步骤105中为“是”，当存在冷却需求即“K”时，控制装置在接下来的步骤110中将所述设备设定为空调设备运行，而当存在加热需求即“H”时，所述控制装置将所述设备设定为热泵运行。在空调设备运行中，主要将设置在制冷剂循环回路的低压区域中的热交换器用作为所述设备的制冷剂循环回路中的用于冷却次级冷却循环回路中的冷却剂的蒸发器，以冷却用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气。所述设备的次级加热循环回路在此要么关断要么例如经由自身的外部空气热交换器仅向外导出制冷剂的热。在方法步骤120中，由控制装置调节所述设备的制冷剂循环回路的压缩机的功率。压缩机的功率水平在此与外部温度的水平成同向关系，或者与外部温度超过车辆内舱中的空气温度的期望值的差值的水平成比例。也就是说，在外部温度非常高时，将压缩机的功率设定得高。在调节压缩机的转速时，该压缩机于是在例如50Hz的最大转速上运行。在压缩机功率的其它类型的调节中，如经由借助于可调节的阀使压缩机的气缸之间的制冷剂短路连接，和/或经由借助于可调节的阀阻断压缩机的抽吸腔，可能相应地在外部温度非常高时将压缩机调节到全功率上。外部温度越低，即冷却需求越低，那么在方法步骤120中将压缩机的功率例如其转速设定得越低。由此，所述设备的冷却功率较低，或者至少由此补偿在所述设备中由于较低的外部温度惯常基于较高的冷却效率而提高的冷却功率。然而，冷却需求越低，所述设备的功率仅可低效地并且伴随有损坏压缩机的提高的风险仅借助降低压缩机的功率来调节。在经由压缩机的转速调节该压缩机的功率时，存在待设定的转速的例如30Hz的最小值。冷却需求愈低，则经由压缩机的相对接通时间进行附加的仅压缩机侧的调节越低效。在步骤130中，控制装置根据冷却需求来确定：为了冷却，通过在用作为储冷器的蓄热器中所存储的冷进行的次级的冷却是否有效或有利。如果为“否”，那么所述方法重新开始，而如果为“是”，那么控制装置在后续步骤140中通过接收作用为储冷器的蓄热器的测量数据来确定：在该处是否储存有足够的冷，或者是否还存在足够的储热器容量。在“否”的情况下，在步骤140中所述方法重新开始，其中于是在重新进行时也考虑在用作为储冷器的蓄热器中储存冷。在步骤140中为“是”的情况下，在后续步骤150中以受控制装置调节的方式，冷却需求越低，就越多地使用相对于调节压缩机功率次要的冷却，所述冷却通过由控制装置调节地将储存在用作为储冷器的蓄热器中的冷释放来进行。在冷却需求低时，在用作为储冷器的蓄热器中所储存的冷的释放甚至不再与经由制冷剂循环回路在接通被调节的压缩机时进行的冷却累积地进行，而是与其交替进行，其中冷却需求越低，被调节的压缩机的相对接通时间就变得越来越小，也就是说，冷却仅通过从用作为储冷器的蓄热器中释放的冷来进行的时间变得更长。借助于通过控制装置进行的对用于次级的加热循环回路中的冷却剂的泵的功率的调节，在此也间接地调节在所述设备的用作为储冷器的蓄热器中的释放。在例如1秒的时间间隔之后，所述方法重新开始进行。

如果控制装置在有加热需求“H”时在步骤110中将所述设备设定到热泵运行，那么设置用于使制冷剂循环回路的高压区域与次级的加热循环回路进行热交换的热交换器主要用于在次级的加热循环回路中加热，以加热用于车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气。所述设备的次级的冷却循环回路在此要么关断，要么吸收制冷剂的热，仅用于冷却例如用于驱动车辆的电池和/或用于向外导出。在方法步骤120A中，所述设备的制冷剂循环回路的压缩机的功率由控制装置调节。压缩机的功率水平在此与外部温度的水平成反向关系，优选成倒数关系，或与外部温度低于车辆内舱中的空气的温度的期望值的差值的水平成同向关系。也就是说，在外部温度非常低时，将压缩机的功率设定得高。在调节压缩机的转速时，该压缩机于是在例如50Hz的最大转速上运行。在压缩机功率的其他类型的调节中，如经由借助于可调节的阀将压缩机的气缸之间的制冷剂短路连接和/或经由借助于可调节的阀阻断压缩机的抽吸腔，相应地在外部温度非常低时可能将压缩机调节到全功率上。外部温度越高，即加热需求越低，在方法步骤120A中就将压缩机的功率例如其转速设定得越低。由此，所述设备的加热功率较低，或者至少由此补偿在所述设备中由于较高的外部温度惯常基于较高的加热效率而提高的加热功率。然而，加热需求越低，所述设备在热泵运行中的功率仅能低效地并且伴随有损坏压缩机的提高的风险仅通过降低压缩机的功率来调节。在经由压缩机的转速调节该压缩机的功率时，存在待设定的转速的例如30Hz的最小值。加热需求愈低，则经由压缩机的相对接通时间附加仅在压缩机侧进行的调节就越低效。在步骤130A中，控制装置根据所确定的加热需求来确定：为了加热，通过在用作为储热器并且热耦合到所述设备的制冷剂循环回路的高压区域上的蓄热器中所存储的热进行的次要的加热是否有效或有利。如果为“否”，那么所述方法在特定的时间间隔之后重新开始，而如果为“是”，那么控制装置在后续步骤140A中通过接收作用为储热器的蓄热器的测量数据来确定：在该处是否储存有足够的热。在“否”的情况下，在步骤140A中在预定的时间间隔之后重新开始所述方法，其中于是在重新进行时也考虑在用作为储热器的蓄热器中储存热。在步骤140A中为“是”的情况下，在步骤150中以受控制装置调节的方式，冷却需求越低，就越多地使用相对于调节压缩机功率次要的冷却，所述冷却通过由控制装置调节地将储存在用作为储热器的蓄热器中的热释放来进行。在加热需求低时，在用作为储热器的蓄热器中所储存的热的释放甚至不再与经由制冷剂循环回路通过在接通被调节的压缩机时作为冷凝器或者气体冷却器运行的热交换器引起的加热累积地进行，而是与其交替进行，其中加热需求越低，被调节的压缩机的相对接通时间就变得越小，也就是说，仅通过从用作为储热器的蓄热器中释放的热进行加热的时间变得更长。借助于通过控制装置进行的对用于次级的加热循环回路中的加热剂的泵的功率的调节，在此也间接地调节在所述设备的用作为储热器的蓄热器中的释放。在例如1秒的时间间隔之后，所述方法重新开始运行。

在图6中示出用于控制根据本发明的设备的在图3中所示出的实施例的方法的流程图，所述设备用于加热或冷却用于电动或混合动力车辆的车辆内舱的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气。方法步骤200、205、210、220和220A基本上对应于关于图5所描述的方法步骤100、105、110、120和120A，然而其中在该实施例中，不存在次级的加热循环回路和次级的冷却循环回路，而是用于对用于车辆内舱的空气和/或在车辆内舱中的空气进行调温的第一热交换器是制冷剂-空气-热交换器，所述制冷剂-空气-热交换器根据在方法步骤210中其是设定为蒸发器还是气体冷却器而直接冷却或加热空气。制冷剂循环回路的第二热交换器是外部空气热交换器，所述外部空气热交换器相应与第一热交换器相反地在方法步骤210中设定为气体冷却器或蒸发器。

在将所述设备设定为热空调设备时，控制装置在步骤230中根据冷却需求来确定：为了冷却，通过降在制冷剂循环回路的高压区域中低制冷剂的高压来次要地调节所述冷却是否有效或有利。如果为“否”，那么所述方法在预定的时间间隔之后重新开始，而如果为“是”，那么冷却需求越低，控制装置就在步骤240中将所述设备调节为，使得相对于调节压缩机功率次要的对冷却的控制使用越多，所述冷却通过以受调节的方式降低在制冷剂循环回路的高压区域中制冷剂的高压进行。冷却需求越来越低，则将高压进一步降低直至在所述设备的该实施例中最小可借助于制冷剂设定的高压，也就是说，与未降低的高压的压力值相比，制冷剂的高压减小至设计高压(PS)的50％，然而制冷剂的高压的压力值仍高于制冷剂在20℃时的蒸发压力。

通过对制冷剂到所述设备的第一热交换器的在冷却时恰好惯常不使用的气体冷却器区域中的转移进行调节来降低高压，所述第一热交换器用于冷却用于车辆内舱的空气。为此，控制装置相应地控制在第一热交换器的气体冷却器区域上游的阀和在第一热交换器的气体冷却器区域下游的另一阀。在例如1秒的时间间隔后，所述方法重新开始运行。

在将所述设备设定为热泵时，控制装置在步骤230A中根据加热需求来确定：为了加热，通过降低在制冷剂循环回路的高压区域中制冷剂的高压来次要地调节所述加热是否有效或有利。如果为“否”，那么重新开始所述方法，而如果为“是”，那么加热需求越低，控制装置就在步骤240A中将所述设备调节为，使得相对于调节压缩机功率次要的对所述加热的控制使用得越多，所述控制通过以受调节的方式降低在制冷剂循环回路的高压区域中制冷剂的高压进行。加热需求越低，则将高压进一步降低直至在所述设备的该实施例中最小可借助于制冷剂设定的高压，也就是说，与未降低的高压的压力值相比，制冷剂的高压降低至设计高压(PS)的50％，然而制冷剂的高压的压力值仍高于制冷剂在20℃时的蒸发压力。

通过对制冷剂到所述设备的用作为外部空气热交换器的第二热交换器的在加热时恰好惯常不使用的气体冷却器区域中的转移进行调节来降低高压。为此，控制装置相应地控制在第二热交换器的气体冷却器区域上游的阀和在第二热交换器的气体冷却器区域下游的另一阀。在例如1秒的时间间隔后，所述方法重新开始运行。

还可以考虑一种用于相应地控制根据本发明的设备的方法，所述设备是在图1和图3中所示出的两个实施例的组合，即，具有首先可调节的压缩机功率以及根据本发明可耦合到制冷剂循环回路上的蓄热器以及通过制冷剂转移根据本发明地调节在制冷剂循环回路的高压区域中的高压。

Claims (22)

1.一种用于电动车辆或混合动力车辆(71)的设备(1)，所述设备具有可作为热泵运行的制冷剂循环回路(3)，所述热泵用于加热用于车辆内舱(73)的至少一部分的空气和/或在所述车辆内舱的至少一部分中的空气，并且所述制冷剂循环回路包括：至少一个压缩机(5)；至少一个可作为冷凝器或者气体冷却器运行的热交换器(13，8)；至少一个膨胀机构(19，35)以及至少一个另外的可作为蒸发器运行的热交换器(21)，其中压缩机功率是可调节的，其特征在于，

-所述设备(1)包括热耦合或者可热耦合到可作为热泵运行的制冷剂循环回路(3)的高压区域上的蓄热器(7)，所述蓄热器具有相变材料作为储热器，和/或

-所述设备(1)包括对所述制冷剂循环回路(3)的高压区域中的所述制冷剂的高压的调节，所述调节构成用于，使所述高压相对于未降低的高压的压力值降低了在直至50％的设计高压(PS)的范围中的或者在所述设计高压的子范围之内的可调节的压力值，其中所述制冷剂的高压的压力值高于20℃时的蒸发压力。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述设备构成为，能够经由所述至少一个压缩机(5)的转速或频率和/或经由借助于可调节的阀将所述至少一个压缩机(5)的气缸之间的制冷剂短路连接和/或经由借助于可调节的阀阻断所述至少一个压缩机(5)的抽吸腔来调节所述压缩机功率。

3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，所述设备也以可切换为空调设备来运行的方式构成，所述空调设备用于冷却用于车辆内舱(73)的至少一部分的空气和/或在所述车辆内舱的至少一部分中的空气，其中至少可用于热泵运行的所述至少一个压缩机(5)也能够设置作为空调设备运行的制冷剂循环回路(3)中的至少一个压缩机(5)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(1)，其特征在于，可作为冷凝器或气体冷却器运行的热交换器(8，13)以可切换为蒸发器来运行并且可作为蒸发器运行的另外的热交换器(21)以可切换为冷凝器或气体冷却器的方式运行。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述设备包括具有相变材料作为储冷器的另一蓄热器(25)，所述另一蓄热器热耦合或者可热耦合到可用作空调设备运行的所述制冷剂循环回路(3)的低压区域上。

6.根据权利要求5所述的设备(1)，其特征在于，这两个蓄热器(7，25)中的每个蓄热器的以kWh为单位的储热容量与以kW为单位的最大设备功率之比位于1％到20％的范围内，优选在4％到10％的子范围中。

7.根据权利要求5或6所述的设备(1)，其特征在于，这两个蓄热器(7，25)中的每个蓄热器的储热容量位于高于0.5kWh直至1.5kWh的范围中，其中包括边界值1.5kWh，并且所述设备(1)设置用于加热以及冷却用于客运运输的电动车辆或者混合动力车辆(71)的乘客舱的空气和/或在所述乘客舱中的空气。

8.根据权利要求5或6所述的设备(1)，其特征在于，这两个蓄热器(7，25)中的每个蓄热器的储热容量位于0.1kWh到0.5kWh的范围中，其中包括边界值0.5kWh，并且所述设备(1)设置用于加热以及冷却用于车辆内舱(73)的驾驶座区域的空气和/或在所述驾驶座区域中的空气。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述设备包括控制装置(45)，所述控制装置构成为，借助于所述控制装置能够在热泵运行中将所述设备(1)控制为，使得热需求越低，就主要降低所述至少一个压缩机(5)的功率并且次要地以受调节的方式释放在所述蓄热器(7)中储存的热量，以满足用于加热用于车辆内舱(73)的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气的热需求。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述控制装置(45)构成为，借助于所述控制装置能够在热泵运行中将所述设备(1)控制为，使得所述至少一个压缩机(5)的功率水平以及相对接通时间的长度与外部温度的水平成反向关系，优选成倒数关系。

11.根据权利要求3至10中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述控制装置(45)构成为，借助于所述控制装置能够在空调设备运行中将所述设备(1)控制为，使得所述至少一个压缩机(5)的功率水平以及相对接通时间的长度与外部温度的水平成同向关系，优选成比例关系。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述控制装置(45)构成为，借助于所述控制装置能够在空调设备运行中将所述设备(1)控制为，使得冷却需求越低，就主要地降低所述至少一个压缩机(5)的功率，并且次要地以受调节的方式释放储存在所述另一蓄热器(25)中的冷，以满足用于冷却用于车辆内舱(73)的至少一部分的空气和/或在车辆内舱的至少一部分中的空气的冷却需求。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述控制装置(45)构成为，借助于所述控制装置能够通过将制冷剂转移到制冷剂的储存体积中或从其中转移出和/或转移到所述制冷剂循环回路(3)的此刻惯常不使用的区域中或从其中转移出而调节在所述制冷剂循环回路(3)的高压区域中的制冷剂的高压。

14.根据权利要求13所述的设备(1)，其特征在于，所述设备构成为，使得制冷剂转移所述热交换器(13，21)之一的在所述制冷剂循环回路(3)中此刻惯常不使用的冷凝器或气体冷却器区域中或从其中转移出是可调节的。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述控制装置(45)构成为，借助于所述控制装置能够在热泵运行中将所述设备(1)控制为，使得热需求越低，就主要地降低所述压缩机(5)的功率并且次要地降低在所述制冷剂循环回路(3)的高压区域中的制冷剂的高压。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述控制装置(45)构成为，借助于所述控制装置能够在空调设备运行中将所述设备(1)控制为，使得冷却需求越低，就主要降低所述压缩机(5)的功率，并且次要地降低在所述制冷剂循环回路(3)的高压区域中的制冷剂的高压。

17.一种电动或混合动力车辆(71)，其特征在于，所述电动或混合动力车辆包括根据权利要求1至16中任一项所述的设备(1)。

18.一种用于控制根据权利要求1至16中任一项所述的设备(1)的方法，所述设备用于加热或冷却用于电动或混合动力车辆(71)的车辆内舱(73)的至少一部分的空气或者在所述车辆内舱的至少一部分中的空气，其特征在于，

-根据加热或冷却需求，调节(120，120A，220，220A)压缩机功率，并且

-累积地或交替地，为了根据加热或冷却需求调节所述压缩机功率，以受调节的方式释放(150，150A)在至少一个蓄热器(7，25)中所储存的热或所储存的冷以进行加热或冷却，和/或累积地或交替地，为了根据加热或冷却需求调节所述压缩机功率，调节(240，240A)在制冷剂循环回路(3)的高压区域中的制冷剂的高压，其中所述高压与未降低的高压的压力值相比降低了在直至50％的设计高压(PS)的范围中的或在所述设计高压的子范围内的可调节的压力值，并且所述制冷剂的高压的压力值高于20℃时的蒸发压力。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，主要地调节(120，120A，220，220A)所述压缩机功率并且相对于此次要地根据加热或冷却需求以受调节的方式释放(150，150A)在至少一个蓄热器(7，25)中所储存的热或所储存的冷以进行加热或冷却，和/或相对于调节所述压缩机功率次要地根据加热或冷却需求调节(240，240A)在所述制冷剂循环回路(3)的高压区域中的制冷剂的高压。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，在所述设备(1)的热泵运行中，相对于外部温度的水平反向地，优选以倒数关系调节(120，120A)所述至少一个压缩机(5)的功率水平以及相对接通时间的长度。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的方法，其特征在于，在所述设备(1)的空调设备运行中，相对于外部温度的水平同向地，优选成比例地调节(120，220)所述至少一个压缩机(5)的功率水平以及相对接通时间的长度。

22.根据权利要求18至21中任一项所述的方法，其特征在于，经由所述压缩机(5)的转速或频率和/或经由借助于可调节的阀将所述压缩机(5)的气缸之间的制冷剂短路连接和/或经由借助于可调节的阀阻断所述压缩机(5)的抽吸腔来调节(120，120A，220，220A)所述压缩机功率。

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