DE03723853T1 - Fahrzeugklima- und heizanlage mit betrieb bei an- und abgestelltem motor - Google Patents

Fahrzeugklima- und heizanlage mit betrieb bei an- und abgestelltem motor Download PDF

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Abstract

Ein Air-Conditioning-System zur Verwendung in einem Straßenfahrzeug, aufweisend:
einen Kompressor variabler Drehzahl zur Bereitstellung von Kühlmittel an einen Wärmetauscher, der angeordnet ist, um eine Temperatursteuerung in einem Fahrgastraum eines Fahrzeuges zu schaffen;
einen bürstenlosen Gleichstrommotor, der betrieblich mit dem Kompressor variabler Drehzahl verbunden ist;
eine intelligente Leistungserzeugungsmanagementsteuerung, welche betrieblich mit dem Motor verbunden ist, wobei die Steuerung elektrische Leistung von wenigstens einer Quelle elektrischer Leistung empfängt, welche betreibbar ist, wenn eine Maschine des Fahrzeugs nicht arbeitet; und
wobei die Steuerung eine Drehzahl des Kompressors moduliert, wenn die Maschine nicht arbeitet, indem eine Erregung des Motors basierend auf einer Leistungskapazität der Quelle an elektrischer Leistung geändert wird, um einen Betrieb des Kompressors während eines ausgeschalteten Zustands der Maschine zu ermöglichen.

Claims (20)

  1. Ein Air-Conditioning-System zur Verwendung in einem Straßenfahrzeug, aufweisend: einen Kompressor variabler Drehzahl zur Bereitstellung von Kühlmittel an einen Wärmetauscher, der angeordnet ist, um eine Temperatursteuerung in einem Fahrgastraum eines Fahrzeuges zu schaffen; einen bürstenlosen Gleichstrommotor, der betrieblich mit dem Kompressor variabler Drehzahl verbunden ist; eine intelligente Leistungserzeugungsmanagementsteuerung, welche betrieblich mit dem Motor verbunden ist, wobei die Steuerung elektrische Leistung von wenigstens einer Quelle elektrischer Leistung empfängt, welche betreibbar ist, wenn eine Maschine des Fahrzeugs nicht arbeitet; und wobei die Steuerung eine Drehzahl des Kompressors moduliert, wenn die Maschine nicht arbeitet, indem eine Erregung des Motors basierend auf einer Leistungskapazität der Quelle an elektrischer Leistung geändert wird, um einen Betrieb des Kompressors während eines ausgeschalteten Zustands der Maschine zu ermöglichen.
  2. Das System nach Anspruch 1, wobei die Quelle elektrischer Leistung eine Batterie ist und wobei die Steuerung den Kompressor mit einer minimalen Drehzahl betreibt, um eine Arbeitsdauer des Air-Conditioning-Systems zu verlängern.
  3. Das System nach Anspruch 2, wobei die Steuerung eine Spannung der Batterie überwacht und wobei die Steuerung einen Betrieb des Kompressors unterbindet, wenn die Spannung unterhalb einen bestimmten Setzpunkt fällt.
  4. Das System nach Anspruch 3, wobei der bestimmte Setzpunkt auf annähernd 11,5 Volt gesetzt ist.
  5. Das System nach Anspruch 3, wobei der bestimmte Setzpunkt durch wenigstens entweder den Anlassleistungsbedarf der Fahrzeugmaschine oder die Lebensdauer der Batterie bestimmt ist.
  6. Das System nach Anspruch 1, wobei die Quelle elektrischer Leistung fremd eingespeiste Leistung ist und wobei die Steuerung den Kompressor mit maximaler Drehzahl betreibt.
  7. Das System nach Anspruch 1, wobei die Quelle elektrischer Leistung eine Hilfsleistungseinheit ist und wobei die Steuerung den Kompressor mit einer minimalen Drehzahl betreibt, um die Arbeitsdauer des Air-Conditioning-Systems zu verlängern.
  8. Das System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung elektrische Leistung von einem maschinenbetriebenen elektrischen Leistungssystem empfängt und wobei die Steuerung den Kompressor von maximaler Drehzahl bis minimaler Drehzahl abhängig von den Leistungsanforderungen betreibt.
  9. Das System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung dafür ausgelegt ist, elektrische Leistung von einer Mehrzahl von Quellen elektrischer Leistung zu empfangen, welche betreibbar sind, wenn die Maschine des Fahrzeugs nicht arbeitet und von wenigstens einer Quelle elektrischer Leistung zu empfangen, die betreibbar ist, wenn die Maschine arbeitet und wobei die Steuerung dynamisch elektrische Leistung von einer der Quellen basierend auf einer Prioritätslogik der verfügbaren Quellen verwendet.
  10. Das System nach Anspruch 9, wobei die Mehrzahl von Quellen elektrischer Leistung, die betreibbar sind, wenn die Maschine des Fahrzeuges nicht arbeitet, eine Batterie, fremd eingespeiste Leistung und eine Hilfsleistungseinheit aufweist und die Quelle an elektrischer Leistung, die betreibbar ist, wenn die Maschine arbeitet, das elektrische Leistungssystem des Fahrzeugs ist und wobei die Prioritätslogik das elektrische Leistungssystem des Fahrzeugs, die fremd eingespeiste Leistung, die Hilfsleistungseinheit und die Batterie jeweils basierend auf der Verfügbarkeit der Quellen wählt.
  11. Das System nach Anspruch 1, weiterhin mit einem Heizer, wobei die Steuerung den Kompressor abschaltet und den Heizer betreibt, um den Fahrgastraum des Fahrzeugs zu erwärmen.
  12. Ein Heiz-, Ventilations- und Air-Conditioning-System (HVAC-System) für ein Fahrzeug, aufweisend: einen Hochdruckkühlmittelkreis mit einem motorbetriebenen Kompressor und einem Kühlmittel-zu-Flüssigkeit-Wärmetauscher; einen Niederdruckkühlmittelkreis in thermischer Verbindung mit dem Hochdruckkühlmittelkreis über den Kühlmittel-zu-Flüssigkeit-Wärmetauscher, wobei der Niederdruckkühlmittelkreis eine Kühlmittelpumpe und einen Flüssigkeit-zu-Luft-Wärmetauscher aufweist, der in thermischer Verbindung mit einem Fahrgastraum des Fahrzeugs ist; und einer intelligenten Leistungserzeugungsmanagementsteuerung, welche betrieblich mit dem motorbetriebenen Kompressor verbunden ist, wobei die Steuerung elektrische Leistung von wenigstens einer Quelle elektrischer Leistung erhält, welche betreibbar ist, wenn eine Maschine des Fahrzeugs nicht arbeitet; und wobei die Steuerung basierend auf einer Leistungskapazität der Quelle elektrischer Leistung eine Drehzahl des motorbetriebenen Kompressors moduliert und die Kühlmittelpumpe betreibt, wenn die Maschine nicht arbeitet, um einen Betrieb des HVAC-Systems während einer ausgeschalteten Maschine zu verlängern, wenn eine Kühlung des Fahrgastraums notwendig ist.
  13. Das HVAC-System nach Anspruch 12, wobei der Niederdruckkühlmittelkreis einen Kühlmittelheizer enthält und wobei die Steuerung den Betrieb des Kompressors unterbindet und den Kühlmittelheizer und die Kühlmittelpumpe basierend auf einer Leistungskapazität der Quelle elektrischer Leistung betreibt, wenn die Maschine nicht arbeitet, um den Betrieb des HVAC-Systems während eines ausgeschalteten Zustands der Maschine zu verlängern, wenn eine Erwärmung des Fahrgastraums notwendig ist.
  14. Das HVAC-System nach Anspruch 12, weiterhin mit wenigstens einem Luftheizer des Widerstandstyps oder einem Luftheizer des brennstoffbetriebenen Typs, in thermischer Verbindung mit dem Fahrgastraum des Fahrzeugs, wobei die Steuerung den Betrieb des Kompressors und der Kühlmittelpumpe unterbindet und den Betrieb des Luftheizers ermöglicht, wenn die Maschine nicht arbeitet, basierend auf einer Leistungskapazität der Quelle elektrischer Leistung, um den Betrieb des HVAC-Systems während des ausgeschalteten Zustands der Maschine zu verlängern, wenn eine Erwärmung des Fahrgastraums notwendig ist.
  15. Das HVAC-System nach Anspruch 12, wobei die Steuerung elektrische Leistung von einer Mehrzahl von Quellen elektrischer Leistung empfängt, welche betreibbar sind, wenn eine Maschine des Fahrzeugs nicht arbeitet und von wenigstens einer Quelle elektrischer Leistung empfängt, die betreibbar ist, wenn die Maschine des Fahrzeugs arbeitet, wobei die Steuerung selektiv elektrische Leistung von einer der Quellen basierend auf einer internen Prioritätslogik verwendet.
  16. Das HVAC-System nach Anspruch 12, wobei die Quelle elektrischer Leistung eine Batterie ist und wobei die Steuerung den Kompressor mit minimaler Drehzahl betreibt, um eine Arbeitsdauer des HVAC-Systems zu verlängern.
  17. Das HVAC-System nach Anspruch 16, wobei die Steuerung den Leistungsverbrauch der Batterie überwacht und wobei die Steuerung den Betrieb des Kompressors unterbindet, um eine Leistungsmenge in der Batterie zurück zu halten, welche ausreichend ist, die Maschine des Fahrzeugs anzulassen.
  18. Ein Heiz-, Ventilations- und Air-Conditioning-System (HVAC-System) für ein Fahrzeug, aufweisend: einen Hochdruckkühlmittelkreis mit einem motorbetriebenen Kompressor und einem Kühlmittel-zu-Flüssigkeit-Wärmetauscher; einen Niederdruckkühlmittelkreis in thermischer Verbindung mit dem Hochdruckkühlmittelkreis über den Kühlmittel-zu-Flüssigkeit-Wärmetauscher, wobei der Niederdruckkühlmittelkreis eine Kühlmittelpumpe und einen Flüssigkeit-zu-Luft-Wärmetauscher in thermischer Verbindung mit einem Fahrgastraum des Fahrzeugs enthält; einen Heizer; und eine intelligente Leistungserzeugungsmanagementsteuerung, welche betrieblich mit dem motorbetriebenen Kompressor, der Kühlmittelpumpe und dem Heizer verbunden ist, wobei die Steuerung elektrische Leistung von wenigstens einer Quelle elektrischer Leistung empfängt, die betreibbar ist, wenn eine Maschine des Fahrzeuges nicht arbeitet; und wobei die Steuerung eine Drehzahl des motorbetriebenen Kompressors moduliert und die Kühlmittelpumpe basierend auf einer Leistungskapazität der Quelle elektrischer Leistung betreibt, wenn die Maschine nicht arbeitet, um den Betrieb des HVAC-Systems während eines ausgeschalteten Zustands der Maschine zu verlängern, wenn eine Kühlung des Fahrgastraums notwendig ist; und wobei die Steuerung den Betrieb des Kompressors unterbindet und den Heizer betreibt, wenn die Maschine nicht arbeitet, basierend auf einer Leistungskapazität der Quelle elektrischer Leistung, um den Betrieb des HVAC-Systems während eines ausgeschalteten Zustands der Maschine zu verlängern, wenn eine Heizung des Fahrgastraums notwendig ist.
  19. Das HVAC-System nach Anspruch 18, wobei der Heizer ein Kühlmittelheizer in thermischer Verbindung mit dem Niederdruckkühlmittelkreis ist und wobei die Steuerung den Kühlmittelheizer und die Kühlmittelpumpe betreibt, wenn eine Erwärmung des Fahrgastinnenraums notwendig ist.
  20. Das HVAC-System nach Anspruch 18, wobei der Heizer ein Luftheizer des Widerstandstyps oder ein Luftheizer des brennstoffbetriebenen Typs ist und wobei die Steuerung den Betrieb des Kompressors und der Kühlmittelpumpe unterbindet und den Luftheizer betreibt, wenn eine Erwärmung des Fahrgastinnenraums notwendig ist.
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