CN112277572A - 用于车辆的车厢空调系统以及控制所述车辆和系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于车辆的车厢空调系统以及控制所述车辆和系统的方法”。提供了一种空调系统、一种车辆以及一种控制具有车辆空调系统的车辆的方法。所述车辆空调系统具有制冷回路，所述制冷回路具有顺序地流体连通的压缩机、冷凝器和蒸发器，其中阀总成和电池冷却器被定位成与所述蒸发器一起实现并行流动。所述车辆中的冷却回路具有冷却器。控制器被配置为响应于所述蒸发器的温度小于第一预定值并且所述压缩机以预定速度操作，打开所述阀总成以使一部分制冷剂转向通过所述冷却器并且远离所述蒸发器。所述制冷剂可被转向，例如以升高所述蒸发器的所述温度和/或防止所述压缩机的循环。

Description

用于车辆的车厢空调系统以及控制所述车辆和系统的方法
技术领域
各种实施例涉及一种具有牵引电池和车厢空调系统的车辆，以及一种用于控制所述车辆和系统的方法。
背景技术
车辆通常具有用于车厢的空调系统，例如暖通空调系统，以为车辆乘员提供气候控制。在空调系统的操作期间，蒸发器可能会达到低操作温度，并且如果温度足够低，则蒸发器可能会经历结冰并且空调的性能可能会劣化。为了对蒸发器除冰，通常会关闭空调系统的压缩机，使得空调系统被禁用，直到蒸发器温度上升并且蒸发器除冰为止。
发明内容
根据一个实施例，提供了一种车辆，所述车辆具有流体回路，所述流体回路具有冷却器并且包含冷却剂。提供了用于车厢空调系统的制冷回路，并且所述制冷回路包含制冷剂。所述制冷回路具有顺序地流体连通的压缩机、冷凝器、第一阀总成和车厢蒸发器。所述制冷回路具有第二阀总成和所述冷却器，所述第二阀总成和所述冷却器被定位成与所述第一阀总成和所述车厢蒸发器一起实现并行制冷剂流动。温度传感器被定位成测量所述蒸发器的温度。控制器被配置为当所述制冷回路在操作时并且响应于所述蒸发器的所述温度小于第一阈值并且所述压缩机以预定速度操作，打开所述第二阀总成以使一部分制冷剂转向通过所述冷却器，而另一部分制冷剂并行地流过所述蒸发器。
根据另一个实施例，提供了一种控制车辆的方法。操作用于车厢空调系统的包含制冷剂的制冷回路，其中所述制冷回路具有顺序地流体连通的有制冷剂从中流过的压缩机、冷凝器、第一阀总成和车厢蒸发器。接收指示所述蒸发器的温度的信号。当所述制冷回路在操作时并且响应于所述蒸发器的所述温度小于第一预定值并且所述压缩机以预定速度操作，打开在所述制冷回路中的第二阀总成以使一部分制冷剂转向通过冷却器，而另一部分制冷剂并行地流过所述蒸发器，从而增加所述蒸发器的所述温度。所述制冷回路具有所述第二阀总成和所述冷却器，所述第二阀总成和所述冷却器被定位成与所述第一阀总成和所述车厢蒸发器一起实现并行制冷剂流动。
根据又一个实施例，提供了一种车辆空调系统，所述车辆空调系统具有制冷回路，所述制冷回路具有顺序地流体连通的压缩机、冷凝器和蒸发器，其中阀总成和电池冷却器被定位成与所述蒸发器一起实现并行流动。控制器被配置为响应于所述蒸发器的温度小于第一预定值并且所述压缩机以预定速度操作，打开所述阀总成以使一部分制冷剂转向通过所述冷却器并且远离所述蒸发器。
附图说明
图1示出了根据一个实施例的车辆的示意图；
图2示出了根据一个实施例的用于车辆的流体系统的示意图；并且
图3示出了根据一个实施例的控制车辆的方法的流程图。
具体实施方式
根据需要，本文提供了本公开的详细实施例；然而应理解，所公开的实施例仅仅是示例性的并且可以体现为不同和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本公开的代表性基础。
图1示出了被配置为实现本公开的车辆10的示意图。车辆10是电动化车辆，使得车辆可使用电力来推进。在各种示例中，车辆10可利用诸如以下项的混合动力车辆提供：并联、功率分配或串联混合动力电动车辆、电池电动车辆、起动-停止车辆、轻度混合动力车辆、插电式混合动力电动车辆或利用电推进的其他车辆系统架构。
车辆具有被配置为使用电力来推进车辆的一个或多个电动马达或电机12。在各种示例中，车辆可具有或不具有另一个原动机，诸如内燃发动机14或类似原动机。电机12在作为马达操作时输出机械动力来推进车辆。电机12还可作为发电机操作来将机械动力转换成电力。电机和任何其他原动机经由变速器16连接到传动系和车轮。
车辆10具有控制系统18，所述控制系统18具有用于各种车辆部件和系统的一个或多个控制器或者控制模块。车辆的控制系统18可包括任意数量的控制器，并且可被集成到单个控制器中，或者可具有各种模块。控制器中的一些或全部可通过控制器局域网(CAN)或其他系统来连接。应认识到，本文公开的任何控制器、电路或其他电气装置可包括任意数量的微处理器、集成电路、存储器装置(例如，闪存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或它们的其他合适的变型)以及软件，它们彼此协作以执行本文公开的一个或多个操作。此外，如本文所公开的电气装置中的任一个或多个可被配置为执行体现在非暂态计算机可读介质中的计算机程序，所述计算机程序被编程为执行任意数量的如本文所公开的功能。
电机12经由逆变器22连接到能量存储系统20。能量存储系统20可利用高电压电池或牵引电池提供。充电器24可被提供用来将车辆连接到外部电源，诸如具有110V或220V电力的充电站。牵引电池20可利用由一个或多个电池模块构成的电池组提供。每个电池模块可包含一个电池单元或多个电池单元。如下文相对于图2所描述，电池单元使用冷却剂系统30来加热和冷却。另外，用于车辆的电气部件，诸如逆变器22、充电器24、用于二次电池或附件的DC-DC转换器26等都可使用冷却剂系统来冷却。冷却剂系统30与车辆控制系统18通信，并且冷却剂系统的开/关状态或用于操作所述冷却剂系统的任何请求可经由车辆控制器18传达，并且可以是基于例如电气部件中的一个或多个电气部件的操作温度等。
车辆10包括如下文相对于图2所描述的用于加热和冷却包括车厢的各种车辆部件的作为暖通空调(HVAC)系统的气候控制系统32。根据一个或多个实施例，气候控制系统32包括电动压缩机。气候控制系统可另外包括一个或多个加热器。气候控制系统32与车辆控制系统18通信，并且开/关状态可经由车辆控制器传达，并且可以是基于例如操作者致动开关的状态，或气候控制系统基于诸如车窗除霜的相关功能而实现的自动控制。气候控制系统32可另外连接到用户界面以准许用户设定车厢的温度。
图2是根据一个实施例的用于与图1的车辆一起使用的流体系统100的示意图。为了简单起见，与上文相对于图1所描述的部件相同或相似的部件被赋予相同的附图标记。
提供了具有第一流体回路或环路的系统100，并且所述系统100可用作用于一个或多个车辆电气部件，诸如牵引电池、逆变器、充电器等的冷却剂系统30。提供了第二流体回路或环路，并且所述第二流体回路或环路以制冷回路或环路提供为车厢空调系统32。冷却剂回路30和制冷回路32被提供为单独的流体环路，使得一个回路中的流体不会与另一个回路中的流体混合。另外，每个回路30、32中的流体可彼此不同或相同。如本文所使用，流体指代相应的回路中的流体的液相、蒸气相或混合液体-蒸气相。另外，流体在其循环时可在相应的回路内改变相。根据一个示例，流体回路30中的冷却剂在回路的操作期间保持处于液相，而制冷回路32中的制冷剂例如就像在蒸气压缩制冷循环中一样可在回路内改变相。
冷却剂回路30具备泵102、冷却器104和用于热管理的部件106。冷却回路30可在部件106内或与所述部件相邻之处具备冷却套或其他流体通道，以用于对部件进行热管理。根据一个示例，部件106可以是牵引电池20、逆变器22、转换器26、充电器24或用于车辆10的电推进系统中的另一个部件。尽管仅示出了一个部件106，但是冷却回路30可被配置为例如冷却多个部件，其中所述冷却剂流动到被布置成供并联或串联冷却剂流通过其中的部件106。另外，冷却回路30可具有如图所示的单个冷却器104，或者在各种配置中的多于一个冷却器104。
另外，以及在其他示例中，冷却剂回路30可具备诸如PTC加热器的加热器、阀、储存器和为了简单起见并未示出的其他流体系统部件。冷却回路30可具备各种传感器，例如在相关联的部件上的一个或多个温度传感器。控制系统18操作冷却回路30以例如当车辆在操作时将一个或多个部件106的操作温度维持在预定温度范围内。控制器18可接收请求或设定标志，所述标志指示需要冷却剂回路30和冷却器104的操作来冷却部件106，例如冷却器请求开启。
冷却器104被提供为内部热交换器，其中热量在冷却回路30中的冷却剂与空调回路32中的制冷剂之间传递。当使用冷却回路30来冷却部件时，来自冷却剂的热量可经由冷却器104传递到制冷剂。
制冷剂回路32具备电动压缩机110、冷凝器112、第一阀总成114和蒸发器116。压缩机110、冷凝器112、第一阀总成114和蒸发器116顺序地或串联地布置。
压缩机110是电驱动压缩机，并且可经由电动马达旋转。因此，压缩机110的速度是可控和可变的。压缩机110具有相关联的最小操作速度，例如800-1000，这可被定义为压缩机的预定速度。在最小操作速度之下，压缩机被关断或关闭。可选地，预定速度可被设定为高于压缩机110的最小操作速度的值。压力传感器111可提供在压缩机110的出口处以用于控制压缩机。
冷凝器112被提供为用于车辆的热交换器，所述热交换器经由与另一种介质的热交换将蒸气相制冷剂冷凝成液相。在所示的示例中，冷凝器112被提供为车辆上的实现从制冷剂到外部空气的热交换的散热器。尽管仅示出了一个冷凝器112，但是所述回路可具有多于一个冷凝器。
第一阀总成114定位在蒸发器116的上游。在所示的示例中，第一阀总成114位于蒸发器116的入口120处，例如直接位于蒸发器入口120的上游并与所述蒸发器入口相邻。第一阀总成114充当蒸发器116的节流阀或膨胀阀，以引起制冷剂的膨胀以及所得的相变。
在一个示例中，第一阀总成114可被提供为由控制器18控制的电子节流阀，并且可在有零流量通过的关闭位置与完全打开位置之间移动，并且另外可被控制到各种部分打开位置以用仪表测量通过其中的流量。电子节流阀提供用于主动控制所述阀。控制器18可将第一阀总成114作为电子节流阀进行控制以防止制冷剂流通过蒸发器116(例如，在具有多个蒸发器的回路中)或者用仪表测量通过蒸发器的制冷剂流或以其他方式准许制冷剂流通过蒸发器。在一个示例中，控制器18可使用来自蒸发器的出口处的压力传感器的压力来控制电动节流阀的位置。
在另一个示例中，且如图所示，第一阀总成114可具备紧邻节流阀124上游的关断阀122，诸如机械或被动节流阀。节流阀124紧邻蒸发器的入口120上游或在所述入口120处。关断阀122和节流阀124可被集成到单个阀总成壳体中，或者可被提供为单独的顺序布置的部件。关断阀122可通过机械或电方式控制为具有两个位置的开/关阀，所述两个位置例如是在有零流量通过的关断位置与全流量位置之间。被动节流阀124可通过系统状态控制，并且在一个示例中，操纵管线126连接到蒸发器的出口128，以经由蒸发器的出口处的压力来控制节流阀的位置。随着蒸发器的出口128处的制冷剂的压力的变化，节流阀124的阀位置也会变化。
蒸发器116被提供为用于车辆的热交换器，所述热交换器提供用于实现从被引导到车厢的空气到制冷剂的热传递以加热制冷剂。空气可以是外部空气，或者可以是再循环空气。蒸发器116可具备一个或多个温度传感器130，以测量蒸发器116结构(例如，蒸发器的翅片)的温度，或者测量流过蒸发器116或在蒸发器的出口处的制冷剂温度或空气温度，以推断蒸发器116温度。一个或多个温度传感器130与控制器18通信，并且向控制器18提供指示测量到的温度的信号。
在另一示例中，制冷剂回路32可具有多于一个蒸发器116，其中蒸发器116被布置成相对于彼此实现并行流动。对于具有多个蒸发器的回路32，可选择一个蒸发器以用于如下所述控制回路。可选地，以及对于具有多个蒸发器的回路32，控制系统可基于蒸发器中的任一个蒸发器达到预定条件而控制所述回路。
在各种示例中，且如本文所示，空调系统32可具备集成式热交换器140，例如逆流或同流热交换器，其中热量从蒸发器的出口管线142传递到蒸发器的入口管线144。如图所示，集成式热交换器140具有定位在第一阀总成114上游的第一通道144和定位在蒸发器116的出口下游的第二通道142。第一通道144和第二通道142被布置用于在它们之间进行热传递。在根据本公开的其他示例中，可提供没有集成式热交换器的空调回路。
空调回路可具备其他系统部件，诸如干燥器146等。
在空调系统和回路32操作来冷却车厢的低环境温度条件或外部空气温度条件下，蒸发器116温度可能会接近0℃。另外，蒸发器可在空气的露点温度下或在低于所述露点温度的温度下操作，并且如果回路32中存在任何水分，则可能会在蒸发器上或在蒸发器内发生液体冷凝。在这些低温下，冰晶或冷凝液可能会形成或出现在蒸发器表面上，并且减少通过蒸发器的流并降低空调系统的性能，使得所述空调系统不会如用户或控制器所要求的那样操作。这可被称为蒸发器的结冰或冻结。常规而言，且为了防止蒸发器中的冰或冷凝物形成，循环开关压缩机110以允许蒸发器116升温到不会形成冰或冷凝物的温度。当循环开关压缩机110时，同样会中断车厢冷却，并且这会导致蒸发器116的温度波动以及车厢排气温度和呼吸高度温度的相关联的波动。根据本公开的系统100提供了一种循环开关压缩机的替代控制方法，并且在下文相对于图2和图3进行描述。
制冷剂回路32还具备冷却器104，所述冷却器104被布置成与蒸发器116一起实现并行流动。通向蒸发器116和冷却器104的输入管线在冷凝器112出口下游的点150处分开。始于蒸发器116和冷却器104的出口管线在压缩机110入口上游的点152处汇合。
冷却器104具有相关联的第二阀总成160，所述第二阀总成160可用于控制和/或防止流向冷却器104的制冷剂流。第二阀总成160可用于控制通过冷却器104的制冷剂流，并且可另外用于防止制冷剂流通过冷却器104，例如以使冷却器104和冷却剂回路30与空调系统32隔离。第二阀总成160和冷却器104被定位成与第一阀总成114和车厢蒸发器116一起实现并行制冷剂流动。
第二阀总成160可被提供为如上文相对于第一阀总成114所描述的电子节流阀，并且控制器18可控制第二阀总成160以防止制冷剂流通过冷却器104或者用仪表测量通过冷却器104的制冷剂流或以其他方式准许制冷剂流通过所述冷却器。在一个示例中，控制器18可使用来自在制冷剂侧上的在冷却器104的出口处的压力传感器的压力来控制电动节流阀的位置。
可选地，第二阀总成160可如上文相对于第一阀总成114所描述被提供为关断阀162和被动节流阀164，其中关断阀162紧邻被动节流阀164的上游，并且被动节流阀164紧邻冷却器104的入口166的上游。关断阀162可通过机械方式控制，或者可通过电方式控制为具有两个位置的开/关阀。被动节流阀164可通过系统状态控制，并且在一个示例中，操纵管线168连接到蒸发器的出口170，以经由冷却器的出口处的压力来控制节流阀的位置。
在一个示例中，第一阀总成114和第二阀总成160被提供为相同的阀总成类型。在另一个示例中，第一阀总成114和第二阀总成160被提供为不同的阀总成类型。
当蒸发器116处于低温，以致于存在冻结风险，例如可能形成冰或冷凝物或者存在形成冰或冷凝物的风险时，空调回路32可根据相对于图3所描述的方法来操作以打开第二阀总成160并且允许一部分制冷剂流过冷却器104，而另一部分制冷剂或其余部分制冷剂如由阀114所控制流过蒸发器116。通过打开第二阀总成160，增加了制冷剂回路32上的负荷，并且开启了制冷剂的并行流动路径以供制冷剂流过。因此，空调回路32的总容量在蒸发器116与冷却器104之间分配。由于冷却器104是液体对液体热交换器，例如冷却剂和制冷剂在它们流过冷却器104时都处于液体状态，因此与蒸发器116相比较，冷却器104从空调回路32中提取更多容量，所述蒸发器116是空气对液体热交换器，例如车厢空气处于气相并且制冷剂处于液相或混合蒸气相，由此降低了蒸发器的有效性。由于并行流动和降低的蒸发器有效性，因此蒸发器116温度增加，从而导致形成冰或冷凝物的风险变低，并且避免了循环开关压缩机110的需求。
提供了控制器18并且所述控制器与空调回路32和冷却剂回路30中的传感器和部件状态通信。控制器18可控制压缩机110的速度，可控制用于电子节流阀或用于电子关断阀的第一阀总成114和第二阀总成160，并且可另外接收指示空调回路32中的各个点处的温度和压力的数据。控制器18可另外接收指示冷却剂回路30的系统状态或请求的信号，或者与用于冷却剂回路30或其部件的控制器集成。
图3示出了根据本公开的方法200的流程图。所述方法可用于根据各种实施例控制图2的系统100并且控制图1的车辆10。所述方法可由诸如图1至图2中的控制器和控制系统18的控制器来实现。在其他示例中，可省略、添加各个步骤、将所述各个步骤重新安排为另一顺序，或者顺序地或同时执行所述各个步骤。尽管相对于如图2所示的车辆系统100的使用描述了方法200，但是所述方法同样可适于与具有如上所述的另一个车辆部件和流体系统的车辆系统一起使用，并且适于在具有如上文相对于图1所描述的另一个架构的车辆中使用。在步骤202处，开始方法200。
在步骤204处，控制器18确定车厢中是否存在空调请求，例如来自HVAC控制接口的用户请求，或者来自另一个车辆系统或控制器。用于车厢空调系统的制冷回路32因此在操作。控制器18还确定是否存在对冷却器104和冷却剂循环的操作的请求，例如，是否需要冷却剂循环30来冷却诸如牵引电池的部件106，或者是否另外需要执行与回路中的部件的热管理相关的功能。
如果不存在对车厢空调系统32的操作的请求并且存在对冷却器104和冷却剂回路30的操作的请求，则方法200进行到方框206并且在常规控制方法下操作。如果存在对车厢空调系统32的操作的请求并且不存在对冷却器104和冷却剂回路30的操作的请求，则方法200进行到步骤208。
在步骤208处，控制器18被配置为从传感器130接收指示蒸发器温度的信号。控制器18可另外接收其他数据，诸如环境温度、请求的车厢温度、当前车厢温度等。
在步骤210处，控制器18确定蒸发器116温度是否低于第一阈值。第一阈值可设定为指定温度，例如5℃、2℃、0℃等。第一阈值可存储在查找表中，所述查找表可由控制器18在存储器中进行访问。在一个示例中，第一阈值是设定值。在另一示例中，第一阈值可例如根据环境温度和/或其他因素而变化。
在步骤210处，控制器18还确定压缩机110是否以预定速度或低于所述预定速度的速度操作。例如，控制器18可确定压缩机110是否以压缩机的最小操作速度操作，是否以低于在压缩机110的最小操作速度以上的偏移值的速度操作，是否在压缩机的最小速度的指定速度范围内操作等。
如果蒸发器116温度不小于第一阈值和/或压缩机110未以预定速度或低于所述预定速度的速度操作，则方法200进行到方框206。应注意，如果蒸发器116温度小于第一阈值并且压缩机110未以预定速度或低于所述预定速度的速度操作，则控制器18将例如通过减小压缩机110的速度来控制压缩机110的速度，以降低蒸发器116上的负荷并且允许蒸发器116的温度增加来降低冻结的风险。
如果蒸发器116温度小于第一阈值并且压缩机110以预定速度或低于预定速度的速度操作，则方法200进行到方框212。
在步骤212处，控制器18确定冷却器104是否可用于与空调系统32一起使用。基于冷却剂回路30中的另一个部件中或冷却器104自身中设定的误差或标志，冷却器104可能是不可用的。如果冷却器104不可用，则方法200进行到方框206。如果冷却器可用，则方法200进行到方框214。
在步骤214处，例如通过以下方式来打开第二阀总成160：打开关断阀162，或者将电子节流阀控制到打开或部分打开位置以使一部分制冷剂转向通过冷却器104，而另一部分制冷剂并行地流过蒸发器116，从而增加蒸发器的温度。当制冷回路32在操作时并且响应于蒸发器116的温度小于第一预定值并且压缩机110以预定速度操作，打开阀总成160。当第二阀总成160打开时，热量从冷却器104中的所述一部分制冷剂传递到冷却器104中的冷却剂，并且热量也从蒸发器116中的另一部分制冷剂传递到空气，诸如车厢空气。基于冷却器104与蒸发器116一起实现并行流动的使用，降低了蒸发器上的负荷，使得蒸发器的温度增加。
在步骤214处，控制器18还起动计时器。在打开第二阀总成160时，控制器18还将第一阀总成114维持在打开或部分打开状态。在一个示例中，在阀总成160打开时并且除非控制器18接收到输入或达到需要增加的压缩机速度的状态，控制器18通常可将压缩机110的速度维持在预定速度或维持接近所述预定速度。
所述方法然后进行到方框216，其中控制器18确定蒸发器116温度是否大于第二阈值。第二阈值大于第一阈值，并且可比第一阈值高约2℃至5℃。
如果蒸发器116温度大于第二阈值，则方法200进行到步骤218。在步骤218处，控制器18例如通过以下方式来关闭第二阀总成160：关闭关断阀162，或者将电子节流阀命令到完全关闭位置，从而使冷却器104与制冷剂回路32隔离。在步骤218处，控制器18还重置计时器。
自步骤218之后，方法200进行到步骤220并且结束，或者返回到步骤202以继续监测蒸发器116。
如果蒸发器116温度不大于第二阈值，则方法200进行到步骤222以确定计时器是否已经到时。计时器可具有设定时间或预定时间值，诸如两分钟、五分钟或允许蒸发器升温并降低冻结风险的另一个合适的时间。
如果计时器已经到时，则所述方法进行到步骤218并且关闭第二阀总成160。因此，方法200提供用于响应于以下项中的至少一者而关闭第二阀总成160：(i)蒸发器116的温度高于第二预定值；以及(ii)计时器达到预定时间值。
如果计时器尚未到时，则所述方法进行到步骤224并且使计时器递增。自步骤224之后，方法200返回到方框216。
方法200因此提供用于系统100和控制器18，所述控制器18被配置为当制冷回路32在操作时并且响应于蒸发器116的温度小于第一阈值并且压缩机110以预定速度操作，打开第二阀总成160以使一部分制冷剂转向通过冷却器104，而另一部分制冷剂并行地流过蒸发器116。控制器18被配置为接收指示对处于关闭状态的冷却器的操作的请求的信号作为打开第二阀总成的条件。
所述控制器被配置为响应于打开所述阀而起动计时器。所述控制器被配置为响应于计时器达到预定时间值而关闭第二阀总成。控制器18还被配置为响应于蒸发器的温度高于第二阈值而关闭第二阀总成，所述第二阈值大于第一阈值。
虽然上文描述了示例性实施例，但是这些实施例并不意图描述本公开的所有可能形式。相反，本说明书中所使用的词语是描述性的而非限制性的词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可做出各种改变。另外，可组合各种实现实施例的特征以形成本公开的其他实施例。
根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有流体回路，所述流体回路具有冷却器并且包含冷却剂；用于车厢空调系统的制冷回路，所述制冷回路包含制冷剂，所述制冷回路具有顺序地流体连通的压缩机、冷凝器、第一阀总成和车厢蒸发器，所述制冷回路具有第二阀总成和所述冷却器，所述第二阀总成和所述冷却器被定位成与所述第一阀总成和所述车厢蒸发器一起实现并行制冷剂流动；温度传感器，所述温度传感器被定位成测量所述蒸发器的温度；以及控制器，所述控制器被配置为当所述制冷回路在操作时并且响应于所述蒸发器的所述温度小于第一阈值并且所述压缩机以预定速度操作，打开所述第二阀总成以使一部分制冷剂转向通过所述冷却器，而另一部分制冷剂并行地流过所述蒸发器。
根据一个实施例，所述控制器还被配置为响应于所述蒸发器的所述温度高于第二阈值而关闭所述第二阀总成，所述第二阈值大于所述第一阈值。
根据一个实施例，所述控制器还被配置为响应于打开所述第二阀总成而起动计时器；并且其中所述控制器还被配置为响应于所述计时器达到预定时间值而关闭所述第二阀总成。
根据一个实施例，所述控制器还被配置为接收指示对处于关闭状态的所述冷却器的操作的请求的信号作为打开所述第二阀总成的条件。
根据一个实施例，所述压缩机的所述预定速度是用于操作所述压缩机的最小速度。
根据一个实施例，所述第一阀总成定位在所述车厢蒸发器的入口处；并且其中所述第二阀总成定位在所述冷却器的入口处。
根据一个实施例，所述第一阀总成包括第一关断阀和第一节流阀；其中所述第二阀总成包括第二关断阀和第二节流阀；并且其中所述控制器被配置为将所述第一关断阀和所述第二关断阀中的每一者控制在有零流量通过的关断位置与全流量位置之间。
根据一个实施例，分别经由所述蒸发器和所述冷却器的出口压力被动地控制所述第一节流阀和第二节流阀中的每一者的位置。
根据一个实施例，所述第一阀总成包括第一电子节流阀；其中所述第二阀总成包括第二电子节流阀；并且其中所述控制器被配置为将所述第一电子节流阀和所述第二电子节流阀中的每一者控制到有零流量通过的关断位置。
根据一个实施例，所述流体回路还包括用于牵引电池的冷却通道。
根据一个实施例，所述制冷回路还包括逆流热交换器，所述逆流热交换器具有在所述第一阀总成上游的第一通道以及在所述蒸发器的出口下游的第二通道，所述第一通道和所述第二通道被定位成在它们之间进行热传递。
根据本发明，一种方法包括：操作用于车厢空调系统的包含制冷剂的制冷回路，所述制冷回路具有顺序地流体连通的有制冷剂从中流过的压缩机、冷凝器、第一阀总成和车厢蒸发器；接收指示所述蒸发器的温度的信号；以及当所述制冷回路在操作时并且响应于所述蒸发器的所述温度小于第一预定值并且所述压缩机以预定速度或低于所述预定速度的速度操作，打开在所述制冷回路中的第二阀总成以使一部分制冷剂转向通过冷却器，而另一部分制冷剂并行地流过所述蒸发器，从而增加所述蒸发器的所述温度，所述制冷回路具有所述第二阀总成和所述冷却器，所述第二阀总成和所述冷却器被定位成与所述第一阀总成和所述车厢蒸发器一起实现并行制冷剂流动。
根据一个实施例，本发明的特征还在于：响应于所述蒸发器的所述温度高于第二预定值而关闭所述第二阀总成，所述第二预定值大于所述第一预定值。
根据一个实施例，本发明的特征还在于：响应于打开所述阀而起动计时器；并且响应于所述计时器达到预定时间值而关闭所述第二阀总成。
根据一个实施例，本发明的特征还在于：响应于打开所述第二阀总成而起动计时器；并且响应于以下项中的至少一者而关闭所述第二阀总成：(i)所述蒸发器的所述温度高于第二预定值，所述第二预定值大于所述第一预定值，以及(ii)所述计时器达到预定时间值。
根据一个实施例，本发明的特征还在于：接收指示没有对所述冷却器的操作的请求的信号作为打开所述第二阀总成的条件，其中所述冷却器是用于所述车辆的牵引电池的冷却回路中的内部热交换器。
根据一个实施例，本发明的特征还在于：当所述制冷回路在操作时并且响应于所述蒸发器的所述温度小于所述第一预定值并且所述压缩机以高于所述预定速度的速度操作，将所述制冷回路中的所述第二阀总成维持在关闭位置并且控制所述压缩机的速度以增加所述蒸发器的所述温度。
根据一个实施例，本发明的特征还在于：当所述第二阀总成打开时，维持所述压缩机的速度；并且当所述第二阀总成打开时，将热量从所述冷却器中的所述一部分制冷剂传递到所述冷却器中的冷却剂，并且将热量从所述蒸发器中的所述另一部分制冷剂传递到空气，从而降低所述蒸发器上的负荷，使得所述蒸发器的所述温度增加。
根据一个实施例，所述第一阀总成包括第一关断阀和第一节流阀，其中所述第一关断阀能够控制到有零流量通过的关断位置以关闭所述第一阀总成；其中所述第二阀总成包括第二关断阀和第二节流阀，其中所述第二关断阀能够控制到有零流量通过的关断位置以关闭所述第二阀总成；并且所述方法还包括分别经由所述蒸发器和所述冷却器的出口压力被动地控制所述第一节流阀和所述第二节流阀中的每一者的位置。
根据本发明，提供了一种车辆空调系统，所述车辆空调系统具有：制冷回路，所述制冷回路具有顺序地流体连通的压缩机、冷凝器和蒸发器，其中阀总成和电池冷却器被定位成与所述蒸发器一起实现并行流动；以及控制器，所述控制器被配置为响应于所述蒸发器的温度小于第一预定值并且所述压缩机以预定速度操作，打开所述阀总成以使一部分制冷剂转向通过所述冷却器并且远离所述蒸发器。

Claims (15)

1.一种车辆，所述车辆包括：
流体回路，所述流体回路具有冷却器并且包含冷却剂；
用于车厢空调系统的制冷回路，所述制冷回路包含制冷剂，所述制冷回路具有顺序地流体连通的压缩机、冷凝器、第一阀总成和车厢蒸发器，所述制冷回路具有第二阀总成和所述冷却器，所述第二阀总成和所述冷却器被定位成与所述第一阀总成和所述车厢蒸发器一起实现并行制冷剂流动；
温度传感器，所述温度传感器被定位成测量所述蒸发器的温度；以及
控制器，所述控制器被配置为当所述制冷回路在操作时并且响应于所述蒸发器的所述温度小于第一阈值并且所述压缩机以预定速度操作，打开所述第二阀总成以使一部分制冷剂转向通过所述冷却器，而另一部分制冷剂并行地流过所述蒸发器。
2.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被配置为响应于所述蒸发器的所述温度高于第二阈值而关闭所述第二阀总成，所述第二阈值大于所述第一阈值。
3.如权利要求2所述的车辆，其中所述控制器还被配置为：响应于打开所述第二阀总成，起动计时器；并且
其中所述控制器还被配置为响应于所述计时器达到预定时间值而关闭所述第二阀总成。
4.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被配置为接收指示对处于关闭状态的所述冷却器的操作的请求的信号作为打开所述第二阀总成的条件。
5.如权利要求1所述的车辆，其中所述压缩机的所述预定速度是用于操作所述压缩机的最小速度；
其中所述第一阀总成定位在所述车厢蒸发器的入口处；并且
其中所述第二阀总成定位在所述冷却器的入口处。
6.如权利要求1所述的车辆，其中所述第一阀总成包括第一关断阀和第一节流阀；
其中所述第二阀总成包括第二关断阀和第二节流阀；
其中所述控制器被配置为将所述第一关断阀和所述第二关断阀中的每一者控制在有零流量通过的关断位置与全流量位置之间；并且
其中分别经由所述蒸发器和所述冷却器的出口压力被动地控制所述第一节流阀和所述第二节流阀中的每一者的位置。
7.如权利要求1所述的车辆，其中所述第一阀总成包括第一电子节流阀；
其中所述第二阀总成包括第二电子节流阀；并且
其中所述控制器被配置为将所述第一电子节流阀和所述第二电子节流阀中的每一者控制到有零流量通过的关断位置。
8.如权利要求1所述的车辆，其中所述流体回路还包括用于牵引电池的冷却通道；并且
其中所述制冷回路还包括逆流热交换器，所述逆流热交换器具有在所述第一阀总成上游的第一通道，以及在所述蒸发器的出口下游的第二通道，所述第一通道和所述第二通道被定位成在它们之间进行热传递。
9.一种控制车辆的方法，所述方法包括：
操作用于车厢空调系统的包含制冷剂的制冷回路，所述制冷回路具有顺序地流体连通的有制冷剂从中流过的压缩机、冷凝器、第一阀总成和车厢蒸发器；
接收指示所述蒸发器的温度的信号；以及
当所述制冷回路在操作时并且响应于所述蒸发器的所述温度小于第一预定值并且所述压缩机以预定速度或低于所述预定速度的速度操作，打开在所述制冷回路中的第二阀总成以使一部分制冷剂转向通过冷却器，而另一部分制冷剂并行地流过所述蒸发器，从而增加所述蒸发器的所述温度，所述制冷回路具有所述第二阀总成和所述冷却器，所述第二阀总成和所述冷却器被定位成与所述第一阀总成和所述车厢蒸发器一起实现并行制冷剂流动。
10.如权利要求9所述的方法，所述方法还包括：响应于所述蒸发器的所述温度高于第二预定值而关闭所述第二阀总成，所述第二预定值大于所述第一预定值。
11.如权利要求9所述的方法，所述方法还包括：响应于打开所述第二阀总成，起动计时器；以及
响应于以下项中的至少一者而关闭所述第二阀总成：(i)所述蒸发器的所述温度高于第二预定值，所述第二预定值大于所述第一预定值，以及(ii)所述计时器达到预定时间值。
12.如权利要求9所述的方法，所述方法还包括：接收指示没有对所述冷却器的操作的请求的信号作为打开所述第二阀总成的条件，其中所述冷却器是用于所述车辆的牵引电池的冷却回路中的内部热交换器。
13.如权利要求9所述的方法，所述方法还包括：当所述制冷回路在操作时并且响应于所述蒸发器的所述温度小于所述第一预定值并且所述压缩机以高于所述预定速度的速度操作，将所述制冷回路中的所述第二阀总成维持在关闭位置并且控制所述压缩机的速度以增加所述蒸发器的所述温度。
14.如权利要求9所述的方法，所述方法还包括：当所述第二阀总成打开时，维持所述压缩机的速度；并且
当所述第二阀总成打开时，将热量从所述冷却器中的所述一部分制冷剂传递到所述冷却器中的冷却剂，并且将热量从所述蒸发器中的所述另一部分制冷剂传递到空气，从而降低所述蒸发器上的负荷，使得所述蒸发器的所述温度增加。
15.如权利要求9所述的方法，其中所述第一阀总成包括第一关断阀和第一节流阀，其中所述第一关断阀能够控制到有零流量通过的关断位置以关闭所述第一阀总成；
其中所述第二阀总成包括第二关断阀和第二节流阀，其中所述第二关断阀能够控制到有零流量通过的关断位置以关闭所述第二阀总成；并且
其中所述方法还包括：分别经由所述蒸发器和所述冷却器的出口压力被动地控制所述第一节流阀和所述第二节流阀中的每一者的位置。
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