DE102013220897A1

DE102013220897A1 - Wärmepumpe mit einem Betauungsschutz

Info

Publication number: DE102013220897A1
Application number: DE201310220897
Authority: DE
Inventors: Bernd Kilast
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2015-04-16
Also published as: EP2863155A1; EP2863155B1; ES2828529T3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpe (1) mit einem Kompressor (2). Die Wärmepumpe (1) weist auch einen mit dem Kompressor (2) verbundenen elektronisch kommutierten Elektromotor auf. Die Wärmepumpe (1) weist auch eine mit dem Elektromotor verbundene Leistungsendstufe (7), insbesondere einen Inverter auf, wobei die Leistungsendstufe ausgebildet ist, den Elektromotor zum Erzeugen eines magnetischen Drehfeldes zu bestromen. Die Wärmepumpe weist auch einen Kältemittelkreislauf auf, welcher mit der Leistungsendstufe wärmeleitend verbunden ist, sodass von der Leistungsendstufe erzeugte Verlustwärme an den Kältemittelkreislauf abgegeben werden kann. Erfindungsgemäß weist die Wärmepumpe wenigstens einen Temperatursensor auf, welcher angeordnet ist, eine Temperatur der Leistungsendstufe zu erfassen und ein die Temperatur repräsentierendes Temperatursignal zu erzeugen. Die Wärmepumpe weist eine mit dem Temperatursensor verbundene Steuereinheit auf, welche ausgebildet ist, die Leistungsendstufe in Abhängigkeit des Temperatursignals derart anzusteuern, dass in der Leistungsendstufe mittels eines durch die Leistungsendstufe fließenden Verluststromes Verlustwärme erzeugt werden kann.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpe mit einem Kompressor. Die Wärmepumpe weist auch einen mit dem Kompressor verbundenen elektronisch kommutierten Elektromotor auf. Die Wärmepumpe weist auch eine mit dem Elektromotor verbundene Leistungsendstufe, insbesondere einen Inverter auf, wobei die Leistungsendstufe ausgebildet ist, den Elektromotor zum Erzeugen eines magnetischen Drehfeldes zu bestromen. Die Wärmepumpe weist auch einen Kältemittelkreislauf auf, welcher mit der Leistungsendstufe wärmeleitend verbunden ist, sodass von der Leistungsendstufe erzeugte Verlustwärme an den Kältemittelkreislauf abgegeben werden kann.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Wärmepumpen mit der eingangs genannten Anbindung der Leistungsendstufe an den Kältemittelkreislauf besteht das Problem, dass die Leistungsendstufe beim Anlaufen des Kompressors noch nicht hinreichend eigene Verlustwärme erzeugt und so stark gekühlt werden kann, dass Feuchtigkeit einer Umgebungsluft an einer Elektronik der Leistungsendstufe kondensiert. Diese kondensierende Feuchtigkeit kann die Funktion der Leistungsendstufe, insbesondere der Elektronik, beeinträchtigen.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß weist die Wärmepumpe der eingangs genannten Art wenigstens einen Temperatursensor auf, welcher angeordnet ist, eine Temperatur der Leistungsendstufe zu erfassen und ein die Temperatur repräsentierendes Temperatursignal zu erzeugen. Die Wärmepumpe weist eine mit dem Temperatursensor verbundene Steuereinheit auf, welche ausgebildet ist, die Leistungsendstufe in Abhängigkeit des Temperatursignals derart anzusteuern, dass in der Leistungsendstufe mittels eines durch die Leistungsendstufe fließenden Verluststromes Verlustwärme erzeugt werden kann. So kann vorteilhaft mittels der durch den Verluststrom erzeugten Verlustwärme einer Unterkühlung und so einer Betauung der Leistungsendstufe und der mit der Leistungsendstufe thermisch gekoppelten elektronischen Bauteile der Wärmepumpe entgegengewirkt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Elektromotor vom Verluststrom entkoppelt. Weiter bevorzugt ist der Elektromotor vom Verluststrom derart entkoppelt, dass der Verluststrom zur Drehmomentbildung des Elektromotors nicht beitragen kann. Weiter bevorzugt ist der Elektromotor von dem in der Leistungsendstufe erzeugten Verluststrom derart entkoppelt, dass kein Verluststrom von der Leistungsendstufe durch den Motor fließt. So kann vorteilhaft – beispielsweise vor einem Betrieb des Elektromotors, und somit vor einem Anlaufen des Kompressors – die Leistungsendstufe mittels der zuvor erwähnten Ansteuerung in Abhängigkeit des Temperatursignals gezielt vorgewärmt werden, wobei in dem Elektromotor während des Vorwärmens keine Verlustleistung erzeugt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Wärmepumpe wenigstens eine mit der Leistungsendstufe verbundene Zwischenkreisdrossel auf. Die Leistungsendstufe weist wenigstens eine Halbleiterschalter-Halbbrücke auf, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, in Abhängigkeit des Temperatursignals für jeden der Halbleiterschalter der Halbbrücke einen Durchschalt-Steuerpuls zu erzeugen und an die Halbleiterschalter zu senden und so die Halbleiterschalter der Halbleiterschalter-Halbbrücke während eines Durchschalt-Zeitintervalls gleichzeitig leitend zu schalten. Dieser Schaltzustand beider Halbleiterschalter einer Halbbrücke, insbesondere umfassend einen High-Side-Halbleiterschalter und einen Low-Side-Halbleiterschalter, wird im Englischen cross conduction, oder Shoot-Through genannt. Die Halbleiterschalter-Halbbrücke wird im Folgenden auch Halbbrücke genannt.
Bevorzugt ist die wenigstens eine Zwischenkreisdrossel ausgebildet, einen Stromanstieg des durch die Halbbrücke während des Durchschalt-Zeitintervalls fließenden Verluststromes zu begrenzen.
Mittels der so gebildeten Durchschalt-Ansteuerung der Leistungsendstufe zum Erzeugen des Verluststromes kann der Verluststrom vorteilhaft gezielt in der Leistungsendstufe erzeugt werden, um so die Leistungsendstufe und eine mit der Leistungsendstufe wärmeleitend verbundene Elektronik gezielt zu erwärmen. Vorteilhaft braucht der Elektromotor während des Erzeugens der Verlustwärme nicht bestromt werden, so dass im Elektromotor keine zusätzlichen Verluste erzeugt werden, die zur Erwärmung der Elektronik nicht beitragen können.
Der Elektromotor ist bevorzugt durch einen Stator umfassend Statorspulen und einen Rotor, insbesondere einen permanentmagnetisch ausgebildeten Rotor, gebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit ausgebildet, die Halbleiterschalter nur teilweise durchzusteuern, sodass ein durch die Halbleiterschalter fließender Verluststrom begrenzt ist. So kann vorteilhaft zusätzlich zur Strombegrenzung der Zwischenkreisdrossel, oder unabhängig von einer Strombegrenzung des Verluststromes durch die Zwischenkreisdrossel, ein zu starker Anstieg des Verluststromes während des Durchschalt-Zeitintervalls verhindert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Leistungsendstufe wenigstens zwei Halbleiterschalter-Halbbrücken auf, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, die Halbleiterschalter-Halbbrücken zum Erzeugen des Verluststromes zeitlich aufeinanderfolgend in dem Durchschalt-Zustand zu schalten. So kann vorteilhaft eine in der Leistungsendstufe erzeugte Verlustleistung zwischen den Halbleiterschalter-Halbbrücken der Leistungsendstufe aufgeteilt werden, wodurch eine gleichmäßige Wärmeverteilung der Verlustwärme in der Leistungsendstufe, und so in der Elektronik bewirkt werden kann.
Bevorzugt ist die Steuereinheit ausgebildet, ein Überlappungszeitintervall zu erzeugen und wenigstens zwei der Halbleiterschalter-Halbbrücken während des Überlappungszeitintervalls gleichzeitig in den Durchschalt-Zustand durchzusteuern. So kann die in der Leistungsendstufe erzeugte Verlustwärme Leistung vorteilhaft – bevorzugt in Abhängigkeit des Temperatursignals – geändert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit ausgebildet, eine zeitliche Folge von Durchschalt-Steuerpulsen für wenigstens eine Halbleiterschalter-Halbbrücke zu erzeugen. So kann der Durchschalt-Zustand während des Durchschalt-Zeitintervalls vorteilhaft von einem Pulsweitenmodulator der Steuereinheit erzeugt werden, wobei der Pulsweitenmodulator ausgebildet ist, die Leistungsendstufe zum Erzeugen des zuvor erwähnten magnetischen Drehfeldes mittels pulsweitenmodulierten Steuerpulsen oder Blockkommutierung anzusteuern.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Wärmepumpe ist die Steuereinheit ausgebildet, während des Durchschalt-Zeitintervalls den Verluststrom zu erfassen und das Durchschalt-Zeitintervall, insbesondere eine Zeitdauer oder einen Abschaltzeitpunkt des Durchschalt-Zeitintervalls, in Abhängigkeit des Verluststromes zu erzeugen. So kann vorteilhaft eine Stromregelung, insbesondere eine Strombegrenzende Regelung des Verluststromes, gebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Wärmepumpe einen mit der Steuereinheit verbundenen Umgebungstemperatursensor auf, welcher ausgebildet und angeordnet ist, eine Umgebungstemperatur der Leistungsendstufe zu erfassen und ein die Umgebungstemperatur repräsentierendes Umgebungstemperatursignal zu erzeugen. Die Steuereinheit ist ausgebildet, eine Temperaturdifferenz aus den Temperatursignalen, insbesondere dem zuvor erwähnten Temperatursignal und dem Umgebungstemperatursignal, zu ermitteln und in Anhängigkeit der Temperaturdifferenz, insbesondere bei Unterschreiten eines vorbestimmten Temperaturunterschiedes der Elektronik im Vergleich zur Umgebungstemperatur, den Durchschalt-Steuerpuls zu erzeugen und den Elektromotor – bevorzugt während eines Durchschalt-Intervalls, in dem die Elektronik aufgeheizt oder vorgeheizt wird – abzuschalten beziehungsweise noch nicht einzuschalten. Bevorzugt ist die Steuereinheit ausgebildet, in Abhängigkeit einer vorbestimmten Temperaturdifferenz, insbesondere bei Erreichen der vorbestimmten Temperaturdifferenz, den Elektromotor einzuschalten und den Kältekreislauf so zu aktivieren.
So kann vorteilhaft eine Betauung der Leistungsendstufe, weiter bevorzugt einer zusätzlich mit der Leistungsendstufe wärmeleitend verbundenen Elektronik, durch ein Vorheizen der Elektronik während des Durchschalt-Zeitintervalls vor einem Anlaufen des Kompressors verhindert werden.
Der Temperatursensor und/oder der Umgebungstemperatursensor ist beispielsweise durch wenigstens einen NTC-Widerstand gebildet.
Der Temperatursensor ist beispielsweise in einem integrierten Schaltkreis, insbesondere der Steuereinheit oder der Leistungsendstufe integriert und ist ausgebildet, die Temperatur des integrierten Schaltkreises, und so auch mit dem integrierten Schaltkreis thermisch gekoppelte elektronische Komponenten der Wärmepumpe, insbesondere der Leistungsendstufe zu erfassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Wärmepumpe, insbesondere die Steuereinheit, eine Phasenkorrektureinheit auf. Die Phasenkorrektureinheit ist ausgebildet, eine durch den Elektromotor erzeugte Blindleistung wenigstens teilweise oder vollständig zu kompensieren, und dazu eine Phasenverschiebung zwischen einem vom Elektromotor aufgenommenen Strom und einer den Elektromotor versorgenden Spannung zu einem mit dem Elektromotor verbundenen Versorgungsnetz hin einzustellen.
Die Steuereinheit ist ausgebildet, die Phasenkorrektureinheit während des Durchschalt-Zeitintervalls ein- und auszuschalten. Dadurch kann die Verlustleistung während des Durchschalt-Zeitintervalls, weiter bevorzugt während die wenigstes eine Halbbrücke mittels der Durchschalt-Steuerpulse in den Durchschalt-Zustand geschaltet ist, durch die Phasenkorrektureinheit moduliert, insbesondere pulsweitenmoduliert werden. Weiter vorteilhaft kann durch die Phasenkorrektureinheit, welche beispielsweise als integrierter Schaltkreis, insbesondere Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgebildet ist, selbst Verlustwärme beim Betrieb durch Schaltverluste während des Modulierens des Durchschalt-Signals erzeugt werden, welche ein Betauen der Steuereinheit zusätzlich zu der in der Leistungsendstufe erzeugten Verlustwärme verhindern kann. Es wurde erkannt, dass durch ein schnell getaktetes Ein- und Ausschalten der Phasenkorrektureinheit durch Schaltverluste während des Schaltens Verlustwärme erzeugt werden kann, die zur Verlustwärme der Leistungsendstufe hinzuwirken kann.
Bevorzugt weist die Wärmepumpe zusätzlich oder unabhängig von dem Temperatursensor einen mit der Steuereinheit verbundenen Feuchtigkeitssensor auf, welcher ausgebildet ist, eine die Steuereinheit umgebende relative Luftfeuchtigkeit insbesondere kapazitiv oder resistiv zu erfassen und ein die Luftfeuchtigkeit repräsentierendes Feuchtigkeitssignal zu erzeugen. Die Steuereinheit ist bevorzugt ausgebildet, die Leistungsendstufe in Abhängigkeit des Feuchtigkeitssignals derart anzusteuern, dass in der Leistungsendstufe mittels eines durch die Leistungsendstufe fließenden Verluststromes Verlustwärme erzeugt werden kann. Bevorzugt ist die Steuereinheit ausgebildet, das Durchschalt-Signal in Abhängigkeit des Feuchtigkeitssignals zu erzeugen.
Mittels des Feuchtigkeitssensors kann vorteilhaft unabhängig oder zusätzlich zu dem Temperatursensor eine Gefahr einer Betauung der Steuereinheit erfasst werden, und so bei überschreiten eines vorbestimmten Feuchtigkeitswertes der relativen Luftfeuchte der Verluststrom erzeugt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verhindern eines Betauens einer Steuereinheit einer Wärmepumpe mit einem einen Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe treibenden Elektromotor. Bei dem Verfahren ist die Steuereinheit an den Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe wärmeleitend gekoppelt. Weiter wird bei dem Verfahren eine Temperatur der Steuereinheit erfasst und ein entsprechendes Temperatursignal erzeugt und in Abhängigkeit des Temperatursignals jeweils einen Durchschalt-Steuerpuls für zwei eine Halbbrücke bildende Halbleiterschalter einer mit dem Elektromotor verbundenen Leistungsendstufe der Wärmepumpe erzeugt. Die Halbbrücke wird in Abhängigkeit des Durchschalt-Steuerpulses leitend geschaltet und so Verlustwärme erzeugt.
Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den in den Figuren und den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Merkmalen.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Wärmepumpe mit einem Betauungsschutz, welcher durch von zwei Temperatursensoren erzeugte Temperatursignale gesteuert wird;
2 zeigt die in 1 dargestellte Leistungsendstufe im Detail zusammen mit einem Ersatzschaltbild für die in 1 gezeigte Phasenkorrektureinheit;
3 zeigt ein Diagramm in dem von der Steuereinheit 8 in 1 erzeugte Steuerpulse dargestellt sind;
4 zeigt ein Beispiel für Durchschalt-Signale, welche von der Steuereinheit der in 1 gezeigten Wärmepumpe erzeugt worden sind;
5 zeigt ein Beispiel für Durchschalt-Signale, welche von der Steuereinheit der in 1 gezeigten Wärmepumpe erzeugt worden sind, bei denen die Halbleiterschalter-Halbbrücken der Leistungsendstufe zeitlich nacheinander und einander überlappend in den Durchschalt-Zustand geschaltet werden.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Wärmepumpe 1. Die Wärmepumpe 1 weist einen Kompressor 2 mit einem Elektromotor 3 auf. Der Elektromotor 3 weist einen Rotor 4, in diesem Ausführungsbeispiel einen permanentmagnetisch ausgebildeten Rotor 4, auf. Der Rotor 4 ist über eine Rotorwelle mit einem Verdichter 5 verbunden.
Der Verdichter 5 ist ausgebildet – angetrieben durch den Elektromotor 3 –, ein Kältemittel eines Kältemittelkreislaufs 6 zu verdichten. Das Kältemittel ist beispielsweise ein Kältemittel umfassend Difluormethan und Pentafluorethan, insbesondere R410a, oder Tetrafluorethan, auch R134a genannt oder Tetrafluorpropen, auch R1234yf genannt.
Der Kältemittelkreislauf 6 umfasst beispielsweise einen Wärmetauscher, an dem von dem Kompressor 2 gepumpte Wärme abgegeben werden kann. Der Verdichter 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel ausgangsseitig mittels einer Fluidleitung 13 mit dem Kältemittelkreislauf 6 verbunden. Der Kältemittelkreislauf 6 ist ausgangsseitig mittels einer Fluidleitung 14 mit einem Kühlelement 23 verbunden. Das Kühlelement 23 ist ausgangsseitig mittels einer Fluidleitung 15 mit dem Verdichter 5 des Kompressors 2 verbunden.
Die Wärmepumpe 1 weist auch eine Leistungsendstufe 7 zum Bestromen des Elektromotors 3 auf. Die Leistungsendstufe 7 ist ausgangsseitig über eine elektrische Verbindung 19 mit dem Elektromotor 3, und dort mit Statorspulen eines Stators des Elektromotors 3, verbunden.
Die Wärmepumpe 1 weist auch eine Steuereinheit 8 auf, welche eingangsseitig mit einem Umgebungstemperatursensor 9 und mit einem Temperatursensor 10 verbunden ist. Der Temperatursensor 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit der Leistungsendstufe 7 verbunden und ist ausgebildet, eine Temperatur der Leistungsendstufe 7 zu erfassen und ein die erfasste Temperatur repräsentierendes Temperatursignal zu erzeugen und ausgangsseitig auszugeben. Der Temperatursensor 10 ist über eine Verbindungsleitung 21 mit der Steuereinheit 8 verbunden. Der Umgebungstemperatursensor 9 ist mit der Steuereinheit 8 mindestens mittelbar, in diesem Ausführungsbeispiel über eine Verbindungsleitung 20 mit der Steuereinheit 8 verbunden. Anders als über die Verbindungsleitung 20 kann der Umgebungstemperatursensor über einen Datenbus oder einen Feldbus mit der Steuereinheit 8 mittelbar verbunden sein.
Die Wärmepumpe 1, insbesondere die Steuereinheit 8, weist in diesem Ausführungsbeispiel ein Zwischenkreisglied 11 auf. Das Zwischenkreisglied 11 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel wenigstens eine Drossel und wenigstens einen Zwischenkreiskondensator.
Die Leistungsendstufe 7 ist über eine wärmeleitende Verbindung 16 mit dem Kühlelement 23 wärmeleitend verbunden. Die Leistungsendstufe 7 weist beispielsweise Halbleiterschalter-Halbbrücken, insbesondere drei Halbleiterschalter-Halbbrücken auf. Die Halbleiterschalter der Halbleiterschalter-Halbbrücken sind beispielsweise durch einen Feldeffekttransistor, insbesondere einen MOS-FET, gebildet oder durch Transistoren, beispielsweise IGBT-Transistoren.
Die Steuereinheit 8 ist über eine wärmeleitende Verbindung 17 mit dem Kühlelement 23 verbunden. Die wärmeleitenden Verbindungen 16 und 17 sind beispielsweise durch Gehäuseteile der Steuereinheit 8, beziehungsweise der Leistungsendstufe 7 gebildet, welche mit dem Kühlelement 23, beispielsweise gebildet durch einen zum Fluidführen ausgebildeten Metallblock, insbesondere Aluminiumblock, mittels eines Wärmeleitmittels, beispielsweise einer Silikonpaste, wärmeleitend verbunden sind.
Die Steuereinheit 8 ist ausgebildet, Steueranschlüsse der Halbleiterschalter der Leistungsendstufe 7 über die elektrische Verbindung 18 derart anzusteuern, dass die Leistungsendstufe 7 den Elektromotor 3 über die elektrische Verbindung 19 zum Erzeugen eines magnetischen Drehfeldes zum Drehbewegen des Rotors 4 bestromen kann.
Die Steuereinheit 8 und die Leistungsendstufe 7, welche jeweils elektronische Bauelemente aufweisen, welche ausgebildet sind, beim Betrieb eine Verlustwärme zu erzeugen. Diese Verlustwärme kann beim Betrieb des Kompressors zwei über den Kältemittelkreislauf 6 und das mit dem Kältemittelkreislauf 6 verbundene Kühlelement 23, über die wärmeleitenden Verbindungen 16 und 17 abgeführt werden.
Die Wärmepumpe 1 kann beim Anlaufen des Kompressors 2 eine Betauung der Steuereinheit 8, und in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich der Leistungsendstufe 7, wie folgt verhindern:
Die Steuereinheit 8 ist ausgebildet, vor Beginn eines Ansteuerns der Leistungsendstufe 7 zum Drehbewegen des Rotors 4 des Elektromotors 3 zum Aktivieren des Kältemittelkreislaufs 6 wenigstens einen Teil der Halbleiterschalter-Halbbrücken der Leistungsendstufe 7 mit einem Durchschalt-Signal zu beaufschlagen und so die Halbleiterschalter der wenigstens einen Halbbrücke gemeinsam leitend durchzusteuern. Die Leistungsendstufe 7 oder zusätzlich die Phasenkorrektureinheit kann dann eine Verlustwärme erzeugen, ohne den Motor 3 zu bestromen. Die Leistungsendstufe 7 oder zusätzlich die Phasenkorrektureinheit kann dann die Verlustwärme über die wärmeleitende Verbindung 16 zur Steuereinheit 8 und zum Kühlelement 23 leiten. Die wärmeleitende Verbindung 16 zwischen der Leistungsendstufe 7 und der Steuereinheit 8 ist beispielsweise durch ein gemeinsames Blechgehäuse oder ein gemeinsames Wärmeleitblech gebildet, wobei die Steuereinheit 8 und die Leistungsendstufe 7 jeweils an das wärmeleitfähige Blech wärmeleitend gekoppelt sind.
Die Steuereinheit 8 ist ausgebildet, das Durchschalt-Signal zum Durchsteuern der wenigstens einen Halbbrücke der Leistungsendstufe 7 in Abhängigkeit des von dem Temperatursensor 10 oder zusätzlich in Abhängigkeit des von dem Umgebungstemperatursensor 9 erzeugten Temperatursignals zu erzeugen. Die Steuereinheit 8 ist beispielsweise ausgebildet, aus dem Temperatursignal des Umgebungstemperatursensors 9 und dem Temperatursignal des Temperatursensors 10 eine Differenz zu bilden und ein die Differenz repräsentierendes Temperaturdifferenzsignal zu erzeugen. Die Steuereinheit 8 ist weiter ausgebildet, das Temperaturdifferenzsignal mit einem vorbestimmten Wert für eine vorbestimmte Temperaturdifferenz zu vergleichen und im Falle einer abweichenden Temperaturdifferenz, repräsentiert durch das Temperaturdifferenzsignal, insbesondere kleiner als des vorbestimmten Temperaturdifferenzwertes über der Umgebungstemperatur, das Durchschalt-Signal zu erzeugen und ausgangsseitig über die Verbindung 18 an die Leistungsendstufe 7 zu senden.
Die Steuereinheit 8 kann zum Durchführen des zuvor beschriebenen Vergleichs des Temperaturdifferenzsignals einen Diskriminator 50 aufweisen, welcher eingangsseitig mit den Verbindungsleitungen 20 und 21 des Temperatursensors 10 beziehungsweise des Umgebungstemperatursensors 9 verbunden ist.
Der Diskriminator 50 ist mit einem Speicher 51 der Steuereinheit 8 verbunden, wobei in dem Speicher 51 ein Datensatz 52 vorrätig gehalten ist, welcher den zuvor erwähnten vorbestimmten Temperaturdifferenzwert repräsentiert.
Der durch den Datensatz 52 repräsentierte Temperaturdifferenzwert repräsentiert beispielsweise eine Temperaturdifferenz von fünf Grad Kelvin, um die die Temperatur der Leistungsendstufe größer sein soll als die Umgebungstemperatur, damit eine Betauung der Steuereinheit und/oder der Leistungsendstufe 7 beim Anlaufen des Kompressors 2 verhindert werden kann.
Anstelle des Temperaturdifferenzwertes kann der Datensatz ein Temperaturkennfeld – beispielsweise in Form einer Look-Up-Tabelle – repräsentieren, in dem für jede Umgebungstemperatur eine vorbestimmte Temperaturdifferenz zugeordnet ist. Die Temperaturdifferenzen zu den Umgebungstemperaturen sind beispielsweise zueinander verschieden, wobei niedrigen Umgebungstemperaturen eine größere Temperaturdifferenz zugeordnet ist, und höheren Umgebungstemperaturen eine kleinere Temperaturdifferenz zugeordnet ist.
Die in 1 dargestellte Wärmepumpe 1 kann in einer anderen Ausführungsform zusätzlich zu den bisher beschriebenen Komponenten eine Phasenkorrektureinheit 12 aufweisen. Die Phasenkorrektureinheit 12 kann beispielsweise Bestandteil der Steuereinheit 8 sein. Beispielsweise kann die Phasenkorrektureinheit durch einen Mikrocontroller gebildet sein, welcher in einem Gehäuse der Steuereinheit gemeinsam mit einer Verarbeitungseinheit aufgenommen ist, welche ausgebildet ist, die Leistungsendstufe blockkommutiert oder pulsweitenmoduliert anzusteuern und so ein magnetisches Drehfeld zum Drehbewegen des Rotors zu erwirken. Die Verarbeitungseinheit ist beispielsweise durch einen Mikrocontroller, Mikroprozessor, ein ASIC (ASIC = Application-Specific-Integrated-Circuit) oder ein FPGA (FPGA = Field-Programmable-Gate-Array) gebildet. Dadurch kann durch die Phasenkorrektureinheit vorteilhaft zusätzliche Verlustwärme erzeugt werden. Die Steuereinheit 8 ist zusammen mit der Phasenkorrektureinheit 12 ausgebildet, die Leistungsendstufe 7 zum Drehbewegen des Rotors 4 des Elektromotors 3 derart anzusteuern, dass der Phasenwinkel zwischen einem Motorstrom und einer Motorspannung – insbesondere zu einem Versorgungsnetz hin – möglichst klein ist.
Das Aktivieren der wenigstens einen Halbbrücke im Durchschalt-Zustand kann vorteilhaft durch die Phasenkorrektureinheit 12 erfolgen, wie im Folgenden anhand der 2 und 3 beschrieben wird.
Zusätzlich oder unabhängig von dem Umgebungstemperatursensor 9 kann die Steuereinheit 8 mit einem Feuchtigkeitssensor 74 verbunden sein, welcher ausgebildet ist, eine die Steuereinheit 8 umgebende relative Luftfeuchtigkeit zu erfassen und ein die Luftfeuchtigkeit repräsentierendes Feuchtigkeitssignal zu erzeugen. Die Steuereinheit 8 ist bevorzugt ausgebildet, das Durchschalt-Signal in Abhängigkeit des Feuchtigkeitssignals, insbesondere bei überschreiten eines durch das Feuchtigkeitssignal repräsentierten Luftfeuchtigkeitswertes, zu erzeugen.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine schematisch dargestellte Schaltungsanordnung, umfassend die in 1 bereits dargestellte Leistungsendstufe 7, den Elektromotor 3, insbesondere die Statorspulen des Elektromotors 3, das Zwischenkreisglied 11 und die Phasenkorrektureinheit 12. Das Zwischenkreisglied 11 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen Zwischenkreiskondensator 29 und zwei Zwischenkreisdrosseln 27 und 28. Die Zwischenkreisdrossel 27 ist in einem positiven Zweig der Stromversorgung der Leistungsendstufe 7 in Reihe geschaltet und die Zwischenkreisdrossel 28 ist in einem negativen Stromversorgungszweig der Leistungsendstufe 7 mit der Leistungsendstufe 7 in Reihe geschaltet. Die Leistungsendstufe 7 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel drei Halbleiterschalter-Halbbrücken, welche zusammen in einer B6-Anordnung geschaltet sind. Die Leistungsendstufe 7 weist dazu zwei Halbleiterschalter 31 und 32 auf, welche gemeinsam eine erste Halbleiterschalter-Halbbrücke bilden. Die Leistungsendstufe 7 weist auch zwei weitere Halbleiterschalter 33 und 34 auf, welche gemeinsam eine zweite Halbleiterschalter-Halbbrücke bilden und zwei weitere Halbleiterschalter 35 und 36, welche gemeinsam eine dritte Halbleiterschalter-Halbbrücke bilden. Die Halbleiterschalter sind in diesem Ausführungsbeispiel jeweils durch einen IGBT-Transistor (IGBT = Insulated-Gate-Bipolar- Transistor) gebildet.
Die in 2 dargestellte Phasenkorrektureinheit 12 ist durch ein Ersatzschaltbild, umfassend eine Wechsel-Gleichspannungsquelle 24, einen Schalter 26 und eine Diode 25, dargestellt. Die Spannungsquelle 24 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer einstellbaren Ausgangsspannung ausgebildet, die Diode 25 repräsentiert eine Freilaufdiode zu den Zwischenkreisdrosseln 27 und 28.
Die in 1 dargestellte Steuereinheit 8 kann beispielsweise die Halbleiterschalter-Halbbrücke umfassend die Transistoren 31 und 32 leitend durchsteuern. Der Schalter 26 ist zu diesem Zeitpunkt des Durchsteuerns in dem Durchschalt-Zustand noch geöffnet. Der Schalter 26 kann dann zum Erzeugen eines Durchschalt-Zeitintervalls, gesteuert durch die Steuereinheit 8, geschlossen werden. Die Verlustleistung, die mittels der Halbbrücke umfassend die Transistoren 31 und 32 in der Leistungsendstufe 7 erzeugt wird, kann so mittels der Phasenkorrektureinheit 12 moduliert, insbesondere pulsweitenmoduliert werden.
Bei einer Wärmepumpe 1 ohne die in 1 dargestellte Phasenkorrektureinheit 12 kann das Durchschalt-Zeitintervall, das heißt das Zeitintervall, während dem wenigstens eine Halbleiterschalter-Halbbrücke der Leistungsendstufe 7 in den Durchschalt-Zustand geschaltet ist, von der Steuereinheit 8 erzeugt werden und durch direktes Ansteuern der Halbleiterschalter der in den Durchschalt-Zustand zu schaltenden Halbbrücke erzeugt werden.
Im Falle einer Steuereinheit 8 mit der Phasenkorrektureinheit 12 würde jedoch in einem solchen Fall bei aktivierter Phasenkorrektureinheit 12 eine Zwischenkreisspannung des Zwischenkreises, welche über dem in 2 dargestellten Kondensator 29 anliegt, gesteuert durch die Phasenkorrektureinheit 12, stark ansteigen. Vorteilhaft kann so mittels des Modulierens des die Verlustleistung erzeugenden Stromes, welcher durch die in den Durchschalt geschalteten Halbbrücke fließt, das zuvor erwähnte Ansteigen der Zwischenkreisspannung verhindert werden. Nach einem Stromflussbeginn des die Verlustleistung erzeugenden Stromes durch die Halbbrücke, umfassend die Transistoren 31 und 32, wird der die Verlustleistung erzeugende Strom zeitlich durch die Zwischenkreisdrosseln 27 und 28 begrenzt. Das ist im Folgenden in dem in 3 dargestellten Diagramm 37 näher dargestellt.
Das Diagramm 37 in 3 weist eine Zeitachse 38 als Abszisse und eine Amplitudenachse 39 als Ordinate auf. Die Amplitudenachse 39 repräsentiert dabei einen Betrag des die Verlustleistung erzeugenden Verluststromes, der durch die in den Durchschalt-Zustand geschaltete Halbbrücke fließt. Dargestellt ist auch eine Kurve 40, welche den Verluststrom repräsentiert. Das Diagramm 37 weist auch eine weitere Ordinate 44 auf, welche einen in diesem Ausführungsbeispiel durch den Schalter 26 in 2 modulierten Schaltzustand der wenigstens einen Halbbrücke, beispielsweise der Halbbrücke umfassend die Transistoren 31 und 32 in 2, repräsentiert. Dargestellt ist auch eine Kurve mit Steuerpulsen 41, 42 und 43, welche den zeitlichen Verlauf des Schaltzustandes, im Beispiel der 2, des Schalters 26 als die Halbbrücke modulierendes Schaltglied repräsentiert. Während eines Steuerpulses 41, 42 oder 43 kann ein Verluststrom durch die Halbbrücke fließen.
Dargestellt ist ein Durchschalt-Zeitintervall 70, während dem in der Leistungsendstufe 7 in 2 eine Verlustleistung zum Anheben der Temperatur der Leistungsendstufe 7 und der Steuereinheit 8 erzeugt wird. Während eines Anfangszustandes, zum Beginn eines Steuerpulszeitintervalls 45, fließt noch kein Strom durch die Leistungsendstufe 7. Der Schalter 26 in 2 ist geöffnet. Zu Beginn des Durchschalt-Zeitintervalls 70 wird dann – gesteuert durch die Steuereinheit 8 in 1 – wenigstens eine der Halbbrücken der Leistungsendstufe 7 in den Durchschalt-Zustand geschaltet. Zeitgleich oder später wird dann – gesteuert durch die Steuereinheit 8 in 1 – die Phasenkorrektureinheit 12 durch Schließen des Schalters 26 aktiviert, sodass dadurch ein Steuerpuls 41 mit der Steuerpulsdauer 45 erzeugt wird. Der die Verlustleistung erzeugende Strom, repräsentiert durch die Kurve 40, steigt während des Steuerpulszeitintervalls 45 beginnend von einem Stromwert null Ampere – begrenzt durch die Zwischenkreisdrossel 27 – steil an, bis zu einem Stromwert bei etwa 19 Ampere, zum Abschaltzeitpunkt des Steuerpulses 41 am Ende des Steuerpulszeitintervalls 45. Die Steuerpulszeitdauer 45 des Steuerpulses 41 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel eine Millisekunde.
Während eines an das Steuerpulszeitintervall 45 anschließenden Pulspausenintervalls 53 kann der Zwischenkreisstrom wieder abfallen, eine in der Zwischenkreisdrossel 27 gespeicherte Energie kann über die Freilaufdiode 25 und die Transistoren 31 und 32, wieder abgebaut werden. Wenn der Zwischenkreisstrom einen vorbestimmten minimalen Stromwert erreicht hat, in diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Minimalwert zehn Ampere, wird von der Steuereinheit 8 ein weiterer Steuerpuls 42 zum Schließen des Schalters 26 der Phasenkorrektureinheit 12 erzeugt. Eine Steuerpulsdauer 46 des Steuerpulses 42 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel eine halbe Millisekunde. Der zuvor erwähnte Zwischenkreisstrom kann beispielsweise mittels eines Stromsensors, insbesondere eines Shunt-Widerstandes, erfasst werden und ein den Zwischenkreisstrom repräsentierendes Stromsignal erzeugt werden. Die Steuereinheit 8 ist ausgebildet, das Pulspausenzeitintervall 53 in Abhängigkeit des Stromsignals zu erzeugen.
Auf den Steuerpuls 42 folgt eine weitere Pulspause mit einem Pulspausenzeitintervall 54 und darauf ein weiterer Steuerpuls 43 mit einer Steuerpulsdauer 46. Die Steuereinheit 8 ist beispielsweise ausgebildet, eine Steuerpulsdauer 46 der Steuerpulse 41, 42 und 43, in Abhängigkeit des zuvor erwähnten Stromsignals, beispielsweise bei Erreichen eines vorbestimmten Stromscheitelwertes, zu erzeugen.
Das Durchschalt-Zeitintervall 70 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft drei Steuerpulse 41, 42 und 43 zum Erzeugen des Durchschalt-Zustandes der Halbbrücken der Leistungsendstufe 7 in 1.
Zum Ende des Durchschalt-Zeitintervalls 70 ist die Temperatur der Leistungsendstufe 7 in 1 um den Wert der Temperaturdifferenz, repräsentiert durch den Datensatz 52 in 1, größer als die Umgebungstemperatur, erfasst durch den Umgebungstemperatursensor 9.
Die Leistungsendstufe 7, die Steuereinheit 8 und das Kühlelement 23 haben dann genügend Wärmeenergie gespeichert, sodass beim darauffolgenden Betrieb des Elektromotors 3 zum Aktivieren des Kältemittelkreislaufs 6 die Temperatur der Steuereinheit 8 und der Leistungsendstufe 7 nicht unter oder nicht wesentlich unter die Umgebungstemperatur fallen kann, sodass keine Gefahr eines Betauens der Steuereinheit 8 und der Leistungsendstufe 7 besteht.
An das Durchschalt-Zeitintervall 70 schließt ein Betriebszeitintervall 48 an, während dem – beispielsweise nach einem vorbestimmten Pausenintervall, wenn der Zwischenkreisstrom hinreichend abgefallen ist – der Elektromotor 3 in 1 zum Betrieb der Wärmepumpe 1 bestromt werden kann.
4 zeigt ein Diagramm 47, in welchem ein Schaltmuster dargestellt ist, mit dem die Leistungsendstufe 7 zum Erzeugen der Verlustleistung bestromt werden kann.
Das Diagramm 47 umfasst eine Abszisse 38, welche eine Zeitachse repräsentiert und eine Ordinate 39, welche eine Amplitudenachse repräsentiert. Dargestellt ist auch das in 3 bereits dargestellte Durchschalt-Zeitintervall 70, während dem die Phasenkorrektureinheit 12 mittels der Steuerpulse 41, 42 und 43 aktiviert wird.
Das Diagramm 47 zeigt eine Kurve 55, welche einen Schaltzustand Ein oder Aus des Transistors 31 in 2 repräsentiert, eine Kurve 56, welche einen Schaltzustand des Transistors 32 repräsentiert, eine Kurve 57, welche einen Schaltzustand des Transistors 33 repräsentiert, eine Kurve 58, welche einen Schaltzustand des Transistors 34 repräsentiert, eine Kurve 59, welche einen Schaltzustand des Transistors 35 repräsentiert und eine Kurve 60, welche einen Schaltzustand des Transistors 36 repräsentiert.
Die Transistoren 31, 33 und 35 bilden jeweils einen High-Side-Transistor der jeweiligen Halbbrücke, die Transistoren 32, 34 und 36 bilden jeweils einen Low-Side-Transistor der jeweiligen Halbbrücke.
Während des Durchschalt-Zeitintervalls 70 sind gemäß dem Schaltmuster in 4, die Halbbrücken der Leistungsendstufe 7 zeitlich nacheinander mittels eines Durchschalt-Steuerpulses aktiviert. Während des Steuerpulszeitintervalls 45, welches einer Steuerpulsdauer des Steuerpulses 41 entspricht, und während des darauf anschließenden Pulspausenintervalls 53, ist die Halbbrücke 71 umfassend die Transistoren 31 und 32 zum Erzeugen des Verluststromes mittels eines Durchschalt-Steuerpulses 81 für den Halbleiterschalter 31, und eines Durchschalt-Steuerpulses 82 für den Halbleiterschalter 32, in den Durchschalt-Zustand geschaltet.
Die übrigen Halbbrücken 72 und 73, umfassend die Transistoren 33 und 34 beziehungsweise 35 und 36, sind während der Aktivierung der Halbbrücke 71, umfassend die Transistoren 31 und 32, ausgeschaltet. Während der Steuerpulsdauer 46 des Steuerpulses 42 in 3 und während des darauf anschließenden Pulspausenintervalls 54, wird die Halbbrücke 72, umfassend die Transistoren 33 und 34 – gesteuert durch die Steuereinheit 8 in 1 mittels eines Durchschalt-Steuerpulses 83 für den Halbleiterschalter 33, und eines Durchschalt-Steuerpulses 84 für den Halbleiterschalter 34, –, in den Durchschalt-Zustand geschaltet.
Während des darauf folgenden Steuerpulses 43 und eines darauf anschließenden Pulspausenzeitintervalls 49, wird von der Steuereinheit 8 die Halbbrücke 73, umfassend die Transistoren 35 und 36, mittels eines Durchschalt-Steuerpulses 85 für den Halbleiterschalter 35, und eines Durchschalt-Steuerpulses 86 für den Halbleiterschalter 36, in den Durchschalt-Zustand geschaltet.
Die Steuereinheit 8 in 1 ist so ausgebildet, zum Erzeugen der Verlustleistung die Halbbrücken 71, 72 und 73 der Leistungsendstufe 7 zeitlich nacheinander in den Durchschalt-Zustand zu schalten, sodass die zu erzeugende Verlustleistung unter den Halbbrücken aufgeteilt werden kann.
Die Halbbrücken der Leistungsendstufe 7 sind so einem gleichmäßigen Verschleiß unterworfen.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Steuereinheit 8 in 1 ausgebildet ist, die Halbbrücken der Leistungsendstufe 7 zeitlich einander überlappend in den Durchschalt-Zustand zu schalten.
5 zeigt dazu ein Diagramm 67, welches wie das Diagramm 47 in 4 eine Zeitachse 38 und eine Amplitudenachse 49 aufweist. Dargestellt sind eine Kurve 61, welche einen Schaltzustand des Transistors 31 der Leistungsendstufe 7 in 1 repräsentiert, eine Kurve 62, welche einen Schaltzustand des Transistors 32 repräsentiert, eine Kurve 63 und eine Kurve 64, welche jeweils einen Schaltzustand der Halbbrücke, umfassend die Transistoren 33 beziehungsweise 34, repräsentieren und eine Kurve 65 und eine Kurve 66, welche jeweils einen Schaltzustand der Transistoren 35 beziehungsweise 36 der dritten Halbbrücke der Leistungsendstufe 7 repräsentieren.
Die Steuereinheit 8 in 1 ist ausgebildet, die Halbbrücken der Leistungsendstufe 7 zeitlich nacheinander ein- und auszuschalten, wobei ein Einschalten der weiteren Halbbrücke, beispielsweise der Halbbrücke, umfassend die Transistoren 33 und 34, noch vor einem Ausschalten der ersten Halbbrücke, umfassend die Transistoren 31 und 32, erfolgt. Dadurch ergibt sich ein Überlappungszeitintervall 68, bei dem die Halbbrücke, umfassend die Transistoren 31 und 32, und die Halbbrücke, umfassend die Transistoren 33 und 34, gleichzeitig aktiviert sind und ein Überlappungszeitintervall 69, bei dem die zweite Halbbrücke, umfassend die Transistoren 33 und 34, und die dritte Halbbrücke, umfassend die Transistoren 35 und 36, gleichzeitig in den Durchschalt-Zustand geschaltet sind.
So kann vorteilhaft mittels des überlappenden Weiterschaltens des Durchschalt-Zustandes innerhalb des Durchschalt-Zeitintervalls, der Stromfluss im Zwischenkreis sicher fortgeführt werden und so weiter vorteilhaft Spannungsspitzen, verursacht durch eine eventuelle Unterbrechung des Zwischenkreisstromes, vermieden werden.

Claims

Wärmepumpe (1) mit einem Kompressor (2), und einem mit dem Kompressor verbundenen elektronisch kommutierten Elektromotor (3), wobei der Elektromotor (3) mit einer Leistungsendstufe (7) verbunden ist, welche ausgebildet ist, den Elektromotor zum Erzeugen eines magnetischen Drehfeldes zu bestromen, und die Leistungsendstufe (7) mit einem Kältemittelkreislauf (6) der Wärmepumpe (1) wärmeleitend verbunden ist, so dass von der Leistungsendstufe (7) erzeugte Verlustwärme an den Kältemittelkreislauf (6) abgegeben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpe (1) wenigstens einen Temperatursensor (10) aufweist, welcher angeordnet ist, eine Temperatur der Leistungsendstufe (7) zu erfassen und ein die Temperatur repräsentierendes Temperatursignal zu erzeugen, und die Wärmepumpe eine mit dem Temperatursensor (10) verbundene Steuereinheit (8) aufweist, welche ausgebildet ist, die Leistungsendstufe (7) in Abhängigkeit des Temperatursignals derart anzusteuern, dass in der Leistungsendstufe (7) mittels eines durch die Leistungsendstufe (7) fließenden Verluststromes (40) Verlustwärme erzeugt werden kann.
Wärmepumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (3) vom Verluststrom (40) entkoppelt ist.
Wärmepumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpe (1) wenigstens eine mit der Leistungsendstufe verbundene Zwischenkreisdrossel (27, 28) aufweist, und die Leistungsendstufe (7) wenigstens eine Halbleiterschalter-Halbbrücke (71, 72, 73) aufweist, wobei die Steuereinheit (8) ausgebildet ist, in Abhängigkeit des Temperatursignals für jeden der Halbleiterschalter (31, 32, 33, 34, 35, 36) der Halbleiterschalter-Halbbrücke einen Durchschalt-Steuerpuls (81, 82, 83, 84, 85, 86) zu erzeugen und an die Halbleiterschalter (31, 32, 33, 34, 35, 36) zu senden, und so die Halbleiterschalter (31, 32, 33, 34, 35, 36) der Halbleiterschalter-Halbbrücke (71, 72, 73) während eines Durchschalt-Zeitintervalls (70) gleichzeitig leitend zu schalten, wobei die wenigstens eine Zwischenkreisdrossel (27, 28) ausgebildet ist, einen Stromanstieg des durch die Halbleiterschalter-Halbbrücke (71, 72, 73) fließenden Verluststromes (40) zu begrenzen.
Wärmepumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) ausgebildet ist, die Halbleiterschalter (31, 32, 33, 34, 35, 36) nur teilweise durchzusteuern, so dass ein durch die Halbleiterschalter (31, 32, 33, 34, 35, 36) fließender Verluststrom (40) begrenzt ist.
Wärmepumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsendstufe (7) wenigstens zwei Halbleiterschalter-Halbbrücken (71, 72, 73) aufweist, und die Steuereinheit (8) ausgebildet ist, die Halbleiterschalter-Halbbrücken zum Erzeugen des Verluststromes (40) zeitlich aufeinanderfolgend in den Durchschalt-Zustand zu schalten.
Wärmepumpe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) ausgebildet ist, ein Überlappungszeitintervall (68, 69) zu erzeugen und wenigstens zwei der Halbbrücken während des Überlappungszeitintervalls (68, 69) gleichzeitig durchzusteuern.
Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, eine zeitliche Folge von Durchschalt-Steuerpulsen (81, 82, 83, 84, 85, 86) für wenigstens eine Halbbrücke (71, 72, 73) zu erzeugen.
Wärmepumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) ausgebildet ist, während des Durchschalt-Zeitintervalls (70) den Verluststrom zu erfassen und das Durchschalt-Zeitintervall (70) in Abhängigkeit des Verluststromes (40) zu erzeugen.
Wärmepumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpe (1) wenigstens einen mit der Steuereinheit (8) verbundenen Umgebungstemperatursensor (9) aufweist, welcher ausgebildet ist, eine Umgebungstemperatur zu erfassen und die Steuereinheit (8) ausgebildet ist, eine Temperaturdifferenz aus den Temperatursignalen zu ermitteln und in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz die wenigstens eine Halbbrücke in den Durchschalt-Zustand zu schalten.
Wärmepumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpe (1) einen mit der Steuereinheit (8) verbundenen Feuchtigkeitssensor (73) aufweist, welcher ausgebildet ist, eine die Steuereinheit (8) umgebende Luftfeuchtigkeit zu erfassen und ein die Luftfeuchtigkeit repräsentierendes Feuchtigkeitssignal zu erzeugen, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, die Leistungsendstufe in Abhängigkeit des Feuchtigkeitssignals derart anzusteuern, dass in der Leistungsendstufe (7) mittels eines durch die Leistungsendstufe (7) fließenden Verluststromes Verlustwärme erzeugt werden kann.
Wärmepumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpe (1), insbesondere die Steuereinheit (8), eine Phasenkorrektureinheit (12) aufweist, und die Steuereinheit ausgebildet ist, die Phasenkorrektureinheit (12) während des Durchschalt-Zeitintervalls (70) ein- und auszuschalten.
Verfahren zum Verhindern eines Betauens einer Steuereinheit (8) einer Wärmepumpe (1) mit einem einen Kältemittelkreislauf (6) der Wärmepumpe (1) treibenden Elektromotor, wobei die Steuereinheit (8) an den Kältemittelkreislauf (6) der Wärmepumpe (1) wärmeleitend gekoppelt ist, bei dem eine Temperatur der Steuereinheit (8) erfasst wird und ein entsprechendes Temperatursignal erzeugt wird und in Abhängigkeit des Temperatursignals jeweils einen Durchschalt-Steuerpuls (81, 82, 83, 84, 85, 86) für zwei eine Halbbrücke (71, 72, 73) bildende Halbleiterschalter einer mit dem Elektromotor (3) verbundenen Leistungsendstufe (7) der Wärmepumpe (1) erzeugt wird und die Halbbrücke (71, 72, 73) in Abhängigkeit des Durchschalt-Steuerpulses (81, 82, 83, 84, 85, 86) leitend geschaltet wird und Verlustwärme erzeugt.