[发明专利]用于控制热存储热泵系统的压缩机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制车辆中热存储热泵系统的压缩机的方法，所述车辆例如混合动力电动车（HEV）或插电式混合动力电动车（PHEV）。

背景技术

电动车，例如混合动力电动车（HEV）、插电式混合动力电动车（PHEV），等，通常包括电动机，其可以在电动车（EV）、或电量耗尽驱动模式中单独推进车辆。车辆也可以包括内燃发动机（ICE），用作增程模式中车辆的主要推进系统，或在混合动力或电量维系模式中与电动机结合运行。

电动机通常从电功率源，例如能量存储系统（ESS），接收电力。ESS可以包括电池组或其他可充电能量存储器件，其能存储大量热能。ESS可以在车辆连接到外部功率（例如电网，用于充电）源时存储热能。在较寒冷环境温度下，由于各种因素，电量消耗更快。

ESS可以与热管理系统（例如热泵系统）结合使用，由此形成热存储热泵系统，以传递存储的热能到另一介质用于另一目的，例如为车辆的乘客车厢加热。

热泵系统（因此和热存储热泵系统）通常包括压缩机，其压缩制冷剂，所述制冷剂用作用于热泵系统的热传递介质。压缩机的电动机需要一定量的电力，所述电力转而被转换为电热，以用于压缩制冷剂。必要的电力取决于压缩机电动机的性能系数（COP）。在COP增加时，压缩机电动机需要更少的电力。

发明内容

提供一种车辆的热存储热泵系统，所述车辆具有乘客车厢。热存储热泵系统通常包括第一冷却剂回路、第二冷却剂回路和制冷回路，其分别配置为让第一冷却剂、第二冷却剂和制冷剂循环流动。制冷回路分别经由第一换热器和第二换热器与第一冷却剂回路和第二冷却剂回路热连通。

热存储热泵系统还包括位于制冷回路中的压缩机。压缩机配置为将制冷回路中的制冷剂进行压缩。压缩机具有压缩机电动机和电动机控制器，且配置为让压缩机电动机选择性地运行在未改变状态和改变状态中的一个中。压缩机电动机可以是无刷直流（DC）电动机，其具有性能系数（COP），且位三相电系统，其中每一个相位以一设定角度偏开且在未改变状态中具有被限定的频率。在改变状态中的COP小于未改变状态中的COP。

热存储热泵系统进一步包括至少一个系统控制器，其配置为基于至少一个参数的值而让热存储热泵系统选择性地运行于加热模式和冷却模式中的一个。所述至少一个参数可以是周围空气温度。在周围空气温度等于或低于切换温度时，热存储热泵系统可以运行于加热模式。在周围空气温度高于切换温度时，热存储热泵系统可以运行于冷却模式。在热存储热泵系统处于冷却模式时压缩机电动机运行在未改变状态，且在热存储热泵系统处于加热模式时压缩机电动机运行在改变状态。

还提供一种用于控制热存储热泵系统的压缩机的方法。方法包括首先通过至少一个系统控制器接收至少一个参数的测量值。如上所述，至少一个参数可以是周围空气温度。方法随后包括基于测量值通过至少一个系统控制器确定热存储热泵系统的运行模式。

方法随后包括通过电动机控制器让压缩机电动机运行在未改变状态和改变状态中的一个中。再次，在热存储热泵系统处于冷却模式时压缩机电动机运行在未改变状态，且在热存储热泵系统处于加热模式时压缩机电动机运行在改变状态。

让压缩机电动机运行在改变状态可以包括减小压缩机电动机的COP。这可以进一步包括从三个相位的至少一个偏移一设定角度和/或改变三个相中至少一个的被限定的频率。

在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。

附图说明

图1是热存储热泵系统的示意图，所述热存储热泵系统具有带压缩机电动机的压缩机；

图2是图1的压缩机电动机的示意图；

图3是用于控制压缩机的方法的示意性流程图；

图4是图3的方法的一个步骤的示意性流程图；

图5是表示压缩机电动机的性能系数（COP）和周围空气温度之间的关系的图；和

图6是表示通过压缩机电动机产生的电热和周围空气温度之间关系的图。

具体实施方式

以下描述和附图针对示例性实施例且实际上仅是说明性的而不是对本发明、其应用或使用的限制。附图中，一些部件被示以标准或基本的符号。这些符号是仅是表示性和说明性的，且决不是要限制任何具体所示的构造、限制为所示不同构造之间的组合或限制权利要求。对组成部件的所有描述都是开放性的且部件的任何例子是非穷尽的。