CN118176123A - 热调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热调节系统(100)，该热调节系统具有制冷剂流体回路(1)，该制冷剂流体回路包括：·‑主环路(A)，该主环路依次包括：·‑‑第一压缩装置(1)，·‑‑第二压缩装置(2)，·‑‑第一热交换器(31)，该第一热交换器被设计成与传热流体(F1)交换热量，·‑‑第一膨胀阀(41)，·‑‑第一蒸发器(3)，·‑第一旁通支路(B)，该第一旁通支路将位于主环路(A)上、在第一交换器(31)与第一减压阀(41)之间的第一连接点(11)连接在位于主环路(A)上、在第一压缩装置(1)与第二压缩装置(2)之间的第二连接点(12)，第一旁通支路(B)包括第二膨胀阀(42)和第二蒸发器(4)，·‑内部热交换器(5)，该内部热交换器共同位于主环路(A)上、在第一连接点(11)与第一膨胀阀(41)之间，以及第一旁通支路(B)上、在第二膨胀阀(42)与第二蒸发器(4)之间。

Description

热调节系统

技术领域

本发明涉及热调节系统的领域。这样的系统可以例如设置在机动车辆上。在电动车辆的情况下，这种类型的系统使得可以确保对车辆的不同部分(比如乘客舱或电能储存电池)的热调节。热交换主要通过使在其中定位有多个热交换器的回路中循环的制冷剂压缩和膨胀来管理。

背景技术

在电动车辆的情况下，冷却电动传动系的一个或多个元件是众所周知的做法。特别地，期望冷却电能储存电池以将其保持在有利于其操作的温度范围内。由于热交换器作为制冷剂蒸发器操作并与电池热联接，因此确保了这种冷却。所需的制冷剂流速通常由单个压缩机提供。减少电池充电时间的期望致使使用越来越高的充电功率，这也增加了对提供的冷却功率方面的需求。单个压缩机可能不足以确保足够的制冷剂流速。因此开发了使用两个独立压缩机的应用。专利FR 3075705中描述了一种这样的应用。

还常规的是通过在热交换器中在高压下冷凝制冷剂来加热车辆的乘客舱，供应到乘客舱的空气流穿过该热交换器。此外，经常使用附加电加热装置，以在寒冷环境中加速加热，特别是当环境温度在零下时。这种附加加热装置的缺点是增加了系统的成本、尺寸和重量。

因此，需要一种热调节系统，该热调节系统能够提供比现有系统更高的电池冷却功率，同时还能够确保在不使用附加加热装置的情况下以短的响应时间加热车辆乘客舱。还期望具有可以通过使来自各种可用热源的热回收适应操作条件来减少系统的能量消耗的操作模式。

发明内容

为此，本发明提出了一种热调节系统，该热调节系统包括制冷剂回路，该制冷剂回路被配置成使制冷剂循环，该制冷剂回路包括：

-主环路，该主环路在制冷剂的循环方向上依次包括：

--第一压缩装置，

--第二压缩装置，

--第一热交换器，该第一热交换器被配置成与第一传热流体交换热量，

--第一膨胀阀，

--第一蒸发器，

-第一旁通支路，该第一旁通支路将定位在主环路上、在第一热交换器的下游且在第一膨胀阀的上游的第一连接点连接到定位在主环路上、在第一压缩装置的下游且在第二压缩装置的上游的第二连接点，第一旁通支路依次包括第二膨胀阀和第二蒸发器，

-第一内部交换器，该第一内部交换器共同布置在主环路上、在第一连接点的下游且在第一膨胀阀的上游，以及第一旁通支路上、在第二膨胀阀的下游且在第二蒸发器的上游。

这种回路架构与两个压缩装置和至少两个蒸发器结合使得可以提供高的最大冷却功率，同时允许在宽范围的操作功率内的良好能量效率。

以下段落中列出的特征可以彼此独立地实施，或者以任何技术上可能的组合来实施：

热调节系统被配置成至少在一种模式下操作，在该模式中，在第一旁通支路中循环的制冷剂在第一内部交换器的出口处处于过热蒸气状态。

第二蒸发器因此不工作，也就是说，即使制冷剂流经过第二蒸发器，该制冷剂流也不会进行热传递，或者至多与第二蒸发器的标称容量相比，热传递可忽略。该操作模式使得可以在某些操作条件下优化热调节系统的操作。例如，该操作模式使得可以降低第一蒸发器的入口处的焓并且使得可以增加第一蒸发器中的热交换。

通过在第一内部交换器的出口处测量在第一旁通支路中循环的制冷剂的过热度来控制第二膨胀阀。

根据一个实施例，热调节系统是用于机动车辆的热调节系统。

根据一个实施例，第一传热流体是在机动车辆的乘客舱内部的内部空气流。

作为替代，第一传热流体是机动车辆的乘客舱外部的外部空气流。

根据一个示例性实施例，第一蒸发器热联接到机动车辆的传动系的第一元件。

电动传动系的第一元件包括例如车辆的电动驱动电机。

车辆的电动传动系的第一元件还可以包括用于控制车辆的电动驱动电机的电子模块。

根据一个可能的实施方式，第一蒸发器经由在第一二次传热液体环路中循环的传热液体而热联接到第一元件。

根据另一可能的实施方式，第一蒸发器与第一元件接触。

根据一个示例性实施例，第二蒸发器热联接到机动车辆的传动系的第二元件。

例如，车辆的电动传动系的第二元件包括电能储存电池。

电池可以供应驱动车辆所需的能量。

根据本发明的一个示例性实施方式，第二蒸发器经由在第二二次传热液体环路中循环的传热液体热联接到第二元件。

根据一个变体实施例，第二蒸发器与第二元件接触。

第二二次环路与第一二次传热液体环路隔离。

根据一个实施例，热调节系统包括第二旁通支路，该第二旁通支路将定位在主环路上、在第一压缩装置的下游且在第二连接点的上游的第三连接点连接到定位在主环路上、在第二压缩装置的下游且在第一热交换器的上游的第四连接点。

根据一个实施例，热调节系统包括第三旁通支路，该第三旁通支路将定位在第二旁通支路上的第五连接点连接到定位在主环路上、在第一热交换器的下游且在第一连接点的上游的第六连接点。

根据一个实施例，制冷剂回路包括共同布置在主环路和第一旁通支路上的第一三通阀。

根据一个实施例，制冷剂回路包括共同布置在第二旁通支路和第三旁通支路上的第二三通阀。

第五连接点可以与第三连接点组合。

根据热调节系统的一个实施例，主环路依次包括第三膨胀阀和第二热交换器，第二热交换器被配置成与第二传热流体交换热量。

第二传热流体是机动车辆的乘客舱外部的外部空气流。

根据一个实施例，热调节系统包括第三旁通支路，该第三旁通支路将定位在第二旁通支路上的第五连接点连接到定位在主环路上、在第三膨胀阀与第二热交换器之间的第六连接点。

根据一个实施例，热调节系统包括第四旁通支路，该第四旁通支路将定位在主环路上、在第四连接点的下游且在第六连接点的上游的第七连接点连接到定位在主环路上、在第二热交换器的下游且在第一连接点的上游的第八连接点。

热调节系统可以包括第五旁通支路，该第五旁通支路将定位在第一旁通支路上、在第二蒸发器的下游的第九连接点连接到定位在主环路上、在第一内部交换器的下游且在第一膨胀阀的上游的第十连接点。

热调节系统还可以包括第六旁通支路，该第六旁通支路将定位在主环路上、在第十连接点的下游且在第一膨胀阀的上游的第十一连接点连接到定位在主环路上、在第一蒸发器的下游且在第一压缩装置的上游的第十二连接点，第六旁通支路依次包括第四膨胀阀和第三热交换器，该第三热交换器被配置成与机动车辆的乘客舱内部的内部空气流交换热量。

热调节系统可以进一步包括第七旁通支路，该第七旁通支路将定位在主环路上、在第二热交换器的下游且在第八连接点的上游的第十三连接点连接到定位在主环路上、在第十二连接点的下游且在第一压缩装置的上游的第十四连接点。

第十四连接点可以与第十二连接点组合。

根据一个实施例，主环路包括布置在第二热交换器的下游和第一连接点的上游的第四热交换器，该第四热交换器被配置成与车辆的乘客舱外部的外部空气流交换热量。

替代性地或附加地，热调节系统包括双流体交换器，该双流体交换器共同布置在主制冷剂环路上、在第二热交换器的下游且在第八连接点的上游，以及辅助传热液体环路上，使得允许在制冷剂与传热液体之间进行热交换。

双流体交换器在制冷剂的循环方向上布置在第四热交换器的上游。

辅助传热液体环路包括第五热交换器，该第五热交换器被配置成与车辆的乘客舱外部的外部空气流交换热量。

优选地，第四热交换器在外部空气流的流动方向上布置在第五热交换器的上游。

更优选地，第五热交换器在外部空气流的流动方向上布置在第二热交换器的上游。

根据实施方式的一个示例，主环路包括布置在第十四连接点的下游和第一压缩装置的上游的制冷剂收集装置。

替代性地，主环路包括布置在第八连接点的下游和第一连接点的上游的制冷剂收集装置。

根据一个实施例，主环路包括第二内部交换器，该第二内部交换器共同布置在主环路上、在制冷剂收集装置的下游且在第一压缩装置的上游，以及主环路上、在第十连接点的下游且在第十一连接点的上游。

根据一个实施例，制冷剂回路包括第三内部交换器，该第三内部交换器共同布置在主环路上、在第一连接点的下游且在第一内部交换器的上游，以及主环路上、在第二连接点的下游且在第二压缩装置的上游。

根据一个实施例，热调节系统进一步包括第八旁通支路，该第八旁通支路将定位在主环路上、在第十四连接点的下游且在第一压缩装置的上游的第十五连接点连接到定位在第一旁通支路上、在第九连接点的下游且在第二连接点的上游的第十六连接点。

根据一个实施例，主环路A包括布置在第一连接点与第十连接点之间的第一截止阀。

同样，第四旁通支路包括第二截止阀。

同样，第七旁通支路包括第三截止阀。

根据一个实施例，第一旁通支路B包括第一止回阀，该第一止回阀被配置成防止制冷剂从第九连接点循环到第二蒸发器。

同样，第五旁通支路包括第二止回阀，该第二止回阀被配置成防止制冷剂从第十连接点循环到第九连接点。

第六旁通支路还包括第三止回阀，该第三止回阀被配置成防止制冷剂从第十二连接点循环到第三热交换器。

第七旁通支路还包括第四止回阀，该第四止回阀被配置成防止制冷剂从第十四连接点循环到第十三连接点。

根据本发明的一个实施方式，第一内部交换器是板式交换器。

这种类型的交换器在热交换方面提供良好的性能，特别是对于与内部交换器相对应的热功率范围。这种类型的交换器还制造成本低廉，并且具有紧凑形状，允许易于集成。

根据优选实施例，第一压缩装置和第二压缩装置是两个独立的压缩机。

根据另一实施例，第一压缩装置和第二压缩装置分别是同一压缩机的第一压缩级和第二压缩级。

该压缩机包括容纳第一压缩级和第二压缩级的本体。

压缩机本体包括第二旁通支路。

压缩机本体包括在第一压缩装置的入口与第四连接点之间延伸的主环路部分。

压缩机本体包括第二连接点。同样，压缩机本体包括第五连接点。

根据一个实施例，热调节系统包括限定接收容积的第一外壳。在第三连接点与第二连接点之间延伸的主环路部分包含在第一外壳内。第二旁通支路的包括第五连接点的部分也包含在第一外壳内。第三旁通支路的包括第五连接点的部分也包含在第一外壳内。

第一外壳包括制冷剂入口/出口，每个入口/出口允许与制冷剂回路的一部分流体连接。

替代性地或附加地，热调节系统包括限定接收容积的第二外壳。第四旁通支路、第三膨胀阀以及在第三膨胀阀与第七连接点之间延伸的主环路部分包含在第二外壳内。同样，第二膨胀阀、第一截止阀、内部交换器以及在第八连接点与内部交换器之间延伸的主环路部分包含在第二外壳内。

第二外壳包括制冷剂入口/出口，每个入口/出口允许与制冷剂回路的一部分流体连接。

本发明还涉及一种如上所述的热调节系统在被称为第二蒸发器停用模式的模式下的操作方法，其中：

-制冷剂在第一连接点处分成在第一旁通支路中循环的第一流和在主环路中循环的第二流，

-第一流依次在第二膨胀阀中、在第一内部交换器中、在第二蒸发器中循环，在该第二膨胀阀处，该第一流经历膨胀，

-第二流在第一内部交换器中循环，并且其中，第一流在第一内部交换器的出口处处于过热蒸气状态。

因此，向第二蒸发器供应过热蒸气。在这些条件下，第二蒸发器中的热交换可以忽略。该操作模式使得可以将离开内部交换器的位于主环路上的热交换区段的制冷剂的焓最小化，而不在第二蒸发器中执行热交换。系统的冷却能力然后被最大化，并且可以在第一蒸发器和第三热交换器之间分配。

本发明还涉及一种如上所述的热调节系统在被称为能量回收型乘客舱加热模式的模式下的操作方法，其中：

-低压制冷剂的第一流在第一压缩装置中循环，在该第一压缩装置处，该第一流变成中压制冷剂，

-中压制冷剂的第二流在第一旁通支路中循环并与第一流汇合，形成中压制冷剂的总流，

-中压制冷剂的总流在第二压缩装置中、在第一热交换器中、在第四旁通支路中循环，在该第二压缩装置处，该总流变成高压制冷剂，在该第一热交换器处，该总流将热量传递到内部空气流，

-分成在第一旁通支路中循环的第三流和在主环路中循环的第四流，第三流依次在第二膨胀阀中、在第一内部交换器中、在第二蒸发器中循环，并在第一压缩装置的出口处与在主环路中循环的制冷剂的第一流汇合，在该第二膨胀阀处，该第三流变成中压制冷剂，在该第二蒸发器处，该第三流吸收热量，

-第四流在第一内部交换器中、在第一膨胀阀中、在第一蒸发器中循环，并到达第一压缩装置，在该第一膨胀阀处，该第四流变成低压制冷剂，在该第一蒸发器处，该第四流吸收热量。

该操作模式使得可以通过将来自在两个压缩装置中依次循环的制冷剂的热量消散到内部空气流中来加热乘客舱。通过在第一蒸发器和第二蒸发器中吸收热量来完成热力循环。该热量分别从第一元件和第二元件回收。第一蒸发器中吸收的热量和第二蒸发器中吸收的热量之间的分配是通过调节第一压缩装置和第二压缩装置的转速来获得的。这种模式使得可以获得高加热功率而无需使用附加加热装置。

本发明还涉及一种如上所述的热调节系统在被称为乘客舱冷却与推进单元冷却模式的模式下的操作方法，其中：

-低压制冷剂的第一流在第一压缩装置中循环，然后依次在第二旁通支路中循环，在该第一压缩装置处，该第一流变成中压制冷剂，

-制冷剂的第二流依次在第二压缩装置中、并在第二旁通支路中循环，并与第一流汇合，形成中压制冷剂的总流，在该第二压缩装置处，该第二流变成中压制冷剂，

-中压制冷剂的总流依次在第三旁通支路中、在第二热交换器中循环，在该第二热交换器处，该总流将热量传递至外部空气流，

分成在第一旁通支路中循环的第三流和在主环路中循环的第四流，

第三流依次在第二膨胀阀中、在第一内部交换器的第二热交换区段中、在第二蒸发器中循环，在该第二膨胀阀处，该第三流经历膨胀，在该第二蒸发器处，该第三流吸收热量，

第四流依次在第一内部交换器的第一热交换区段中、在第四膨胀阀中、在第三热交换器中循环，在该第四膨胀阀处，该第四流变成低压制冷剂，在该第三热交换器处，该第四流从内部空气流吸收热量。

本发明还涉及一种如上所述的热调节系统在被称为电池加热与能量回收模式的模式下的操作方法，其中：

-低压制冷剂的流依次在第一压缩装置中、在第二压缩装置中、在第一热交换器中、在第四旁通支路中、在第一旁通支路中、在第二膨胀阀中、在第二蒸发器中、在第五旁通支路中、在第一膨胀阀中、在第一蒸发器中循环，并到达第一压缩装置，在该第一压缩装置处，该流变成中压制冷剂，在该第二压缩装置处，该流变成高压制冷剂，在该第二蒸发器处，该流释放热量，在该第一膨胀阀处，该流变成低压制冷剂，在该第一蒸发器处，该流吸收热量。

因此可以确保传动系的第二元件的加热。传递到第二元件的部分热量来自从传动系统的第一元件获取的热量。例如，可以在回收电子模块释放的热量的同时加热电池，从而使所使用的能量最小化。

替代性地，低压制冷剂的流依次在第一压缩装置中、在第二旁通支路中、在第一热交换器中循环，在该第一压缩装置处，该第一流变成中压制冷剂。路径的其余部分是相同的。根据被称为电池加热与能量回收模式的模式的这种变体，仅第一压缩装置在操作。第二压缩装置不操作，并被高压制冷剂绕过。

本发明还涉及一种如上所述的热调节系统在被称为加速冷却模式的模式下的操作方法，其中：

-低压制冷剂的流分成第一流和第二流，

-第一流在第一压缩装置中循环，在该第一压缩装置处，该第一流变成中压制冷剂，

-第二流在第二压缩装置中循环、在第二旁通支路中循环并与第一流汇合，形成中压制冷剂流，在该第二压缩装置处，该第二流变成中压制冷剂，

该流在第三旁通支路中循环，到达主环路，依次在第二热交换器中、在第四膨胀装置中、在第三热交换器中循环，在该第二热交换器处，该流将热量传递到外部空气流，在该第四膨胀装置处，该流变成低压制冷剂，在该第三热交换器处，该流从内部空气流吸收热量。

附图说明

通过阅读以下详细描述并研究附图，另外的特征、细节和优点将变得显而易见，在附图中：

[图1]是根据本发明的第一实施例的热调节系统的示意图，

[图2]是根据本发明的第二实施例的热调节系统的示意图，

[图3]是根据本发明的第三实施例的热调节系统的示意图，

[图4]是根据本发明的第四实施例的热调节系统的示意图，

[图5]是根据本发明的第五实施例的热调节系统的示意图，

[图6]是根据第一实施例的热调节系统以被称为第二蒸发器停用模式的第一操作模式操作的示意图，

[图7]是根据第一实施例的热调节系统以被称为能量回收型乘客舱加热模式的第二操作模式操作的示意图，

[图8]是根据第一实施例的热调节系统以被称为乘客舱冷却与推进单元冷却模式的第三操作模式操作的示意图，

[图9]是根据第一实施例的热调节系统以被称为电池加热与能量回收模式的第四操作模式操作的示意图，

[图10]是根据第五实施例的热调节系统以被称为加速冷却模式的操作模式操作的示意图，

[图11]是图1的热调节系统的变体的示意图。

具体实施方式

为了使阅读附图更容易，各种元件不一定按比例示出。在这些附图中，相同的元件具有相同的附图标记。一些元件或参数可以被给定序数，换言之，指定例如第一元件或第二元件，或者第一参数和第二参数等。这种序数编号的目的是区分相似但不相同的元件或参数。这种序数编号并不意味着一个元件或参数相较于另一个元件或参数的任何优先级，并且这些名称可以互换。

在以下描述中，表述“在第二元件的上游的第一元件”是指相对于流体的循环或行进方向，第一元件放置在第二元件之前。类似地，表述“在第二元件的下游的第一元件”是指相对于所涉及的流体的循环或行进方向，第一元件放置在第二元件之后。在制冷剂回路的情况下，表述“第一元件在第二元件的上游”是指制冷剂相继地经过第一元件和第二元件，而不经由压缩装置经过。换言之，制冷剂离开压缩装置、可能经过一个或多个元件，并且然后经过第一元件，然后经过第二元件，然后返回到压缩装置，在一些情况下已经经过另一些元件。

表述“第二元件放置在第一元件与第三元件之间”是指从第一元件行进到第三元件的最短路径经过第二元件。

当指定子系统包括给定元件时，这并不排除此子系统中存在其他元件。

电子控制单元(未在图中示出)接收来自各个传感器的信息，这些传感器测量特别是制冷剂在回路上的各个点处的特性。电子控制单元还接收由车辆的乘用者发出的指令，比如乘客舱内部的期望温度。电子控制单元还可以从其他电子子系统(比如电能储存电池管理系统)接收指令。该电子控制单元实施用于对各种致动器进行操作的控制律，以便控制热调节系统100，从而执行接收到的指令。

所使用的膨胀装置中的每一个可以是电子膨胀阀、恒温膨胀阀、或校准孔口。在电子膨胀阀的情况下，制冷剂可以经过的流动面积可以在关闭位置与最大打开位置之间连续调控。为此，系统的控制单元对电机进行控制，该电机使可移动的切断装置移动，从而控制制冷剂可用的流动面积。

制冷剂回路10形成制冷剂可以在其中循环的闭合回路。当制冷剂回路10处于标称操作状态时(也就是说没有缺陷或泄漏)，制冷剂回路是密封的。回路10的每个连接点允许制冷剂进入在此连接点处汇合的回路部分中的一个回路部分或另一个回路部分。通过调节支路中的每个支路上所包括的截止阀、止回阀或膨胀装置的打开或关闭，将制冷剂在于连接点处汇合的回路部分之间进行分配。换言之，每个连接点是对到达此连接点的制冷剂进行重新引导的装置。

因此，各种截止阀和止回阀使得可以将制冷剂选择性地引导到制冷剂回路的各个支路中，以便提供不同的操作模式，如将在下面描述的那样。例如，第二截止阀52被配置成选择性地允许或禁止制冷剂在第四旁通支路E中通过。止回阀是被动元件，也就是说不需要电气控制。截止阀是电气控制的。

制冷剂回路10所使用的制冷剂在这种情况下是化学流体，比如R1234yf。可以改为使用其他制冷剂，比如R134a或R744。

图1示出了根据第一实施例的热调节系统100。在所展示的示例中，热调节系统100是用于机动车辆的热调节系统。

热调节系统100包括制冷剂回路10，该制冷剂回路被配置成使制冷剂循环，制冷剂回路10包括：

-主环路A，该主环路在制冷剂的循环方向上依次包括：

--第一压缩装置1，

--第二压缩装置2，

--第一热交换器31，该第一热交换器被配置成与第一传热流体F1交换热量；

--第一膨胀阀41，

--第一蒸发器3，

-第一旁通支路B，该第一旁通支路将定位在主环路A上、在第一热交换器31的下游且在第一膨胀阀41的上游的第一连接点11连接到定位在主环路A上、在第一压缩装置1的下游且在第二压缩装置2的上游的第二连接点12，第一旁通支路B依次包括第二膨胀阀42和第二蒸发器4，

-第一内部交换器5，第一内部交换器共同布置在主环路A上、在第一连接点11的下游且在第一膨胀阀41的上游，以及第一旁通支路B上、在第二膨胀阀42的下游且在第二蒸发器4的上游。

这种回路架构可以提供高的最大冷却功率，同时允许在宽范围的操作功率内的良好能量效率。

热调节系统100被配置成至少在一种模式下操作，在该模式中，在第一旁通支路B中循环的制冷剂在第一内部交换器5的出口处处于过热蒸气状态。这意味着热调节系统可以选择性地根据制冷剂在第一内部交换器的出口处过热的操作模式操作，并且可以选择性地根据离开第一内部交换器的制冷剂不被过热的其他操作模式操作。

第二蒸发器4因此不工作，也就是说，即使制冷剂流经过第二蒸发器4，该制冷剂流也不会进行热传递。该操作模式使得可以在某些操作条件下优化热调节系统的操作。

通过在第一内部交换器5的出口处测量在第一旁通支路B中循环的制冷剂的过热度来控制第二膨胀阀42。通过第二膨胀阀42的制冷剂的流动被控制为使得第一内部交换器5中的热交换可以在第二热交换区段5b的出口处获得过热蒸气。

在这种情况下，第一传热流体F1是机动车辆的乘客舱内部的内部空气流Fi。

根据未示出的变体，第一传热流体F1是机动车辆的乘客舱外部的外部空气流Fe。

内部空气流Fi是指旨在用于机动车辆的乘客舱的空气流。这种内部空气流Fi可以在HVAC(暖通空调)设备中循环。这种设备没有在各种图中示出。如果必要的话，将第一电机风扇单元(也未示出)定位在暖通空调设备中，以便提高内部空气流Fi的流速。

外部空气流Fe是指不旨在用于车辆的乘客舱的空气流。换言之，此空气流Fe保持在车辆的乘客舱的外部。如果必要的话，可以启用第二电机风扇单元(也未示出)，以便提高外部空气流Fe的流速。由第一电机风扇单元和第二电机风扇单元提供的空气的流速可以根据热交换要求、例如通过热调节系统100的电子控制单元来实时调节。

第一蒸发器3被配置成在热调节系统的操作的特定情况下选择性地作为冷凝器操作。同样，第二蒸发器4被配置成选择性地作为冷凝器操作。换言之，在特定操作模式下，制冷剂的冷凝可能发生在第一蒸发器3中。这同样适用于第二蒸发器4。根据所示的示例，第一蒸发器3热联接至机动车辆的传动系的第一元件25。换言之，第一蒸发器3可以与机动车辆的传动系的第一元件25交换热量。

在所示的示例中，电动传动系的第一元件25包括车辆的电动驱动电机。车辆的电动传动系的第一元件25还可以包括用于控制车辆的电动驱动电机的电子模块。该电子控制模块称为逆变器。第一元件25还可以包括电能储存电池。

在这种情况下，第一蒸发器3经由在第一二次传热液体环路7中循环的传热液体热联接到第一元件25。传热液体可以是水和乙二醇的混合物。

车辆的电动传动系的第一元件25被配置成经由在第一二次传热液体环路7中循环的传热液体与第一蒸发器3交换热量。第一蒸发器3与第一元件25之间的热联接被认为是间接的。

根据未示出的变体，第一蒸发器3与第一元件25接触。第一蒸发器3的壁与第一元件25的壁接触。旨在改善两个壁之间的热传递的糊剂可以放置在这两个壁之间。这种糊剂避免了两个壁之间存在空气层，空气层会限制热传递。因此，热联接被认为是直接的。

在这种情况下，第二蒸发器4热联接至机动车辆的传动系的第二元件30。换言之，第二蒸发器4可以与机动车辆的传动系的第二元件30交换热量。

车辆的电动传动系的第二元件30包括电能储存电池。电池可以供应驱动车辆所需的能量。电池电压可以在400伏与800伏之间。联接到第二蒸发器4的电池可以是与联接到第一蒸发器3的电池相同的电池。

第二蒸发器4经由在第二二次传热液体环路8中循环的传热液体热联接到第二元件30。第二二次环路8中的传热液体可以是例如水和乙二醇的混合物。

车辆的电动传动系的第二元件30被配置成经由在第二二次传热液体环路8中循环的传热液体与第二蒸发器4交换热量。热联接被认为是间接的。

根据未示出的变体，第二蒸发器4与第二元件30接触。第二蒸发器4的壁与第二元件30的壁接触。旨在改善两个壁之间的热交换的糊剂可以放置在两个壁之间。热联接被认为是直接的。

在这种情况下，第二二次环路8与第一二次传热液体环路7隔离。换言之，第二二次环路8中的传热液体不能与第一二次环路7中的传热液体混合。

第一内部热交换器5包括定位在主环路A上的第一热交换区段5a和定位在第一旁通支路B上的第二热交换区段5b。第一内部热交换器5被配置成允许第一热交换区段5a中的制冷剂与第二热交换区段5b中的制冷剂进行热交换。因此，在主环路A中以高压循环的制冷剂可以将热量传递至在第二膨胀阀42中膨胀之后在第一旁通支路B中以较低压力循环的制冷剂。

第一内部交换器5在这种情况下是板式交换器。因此，第一内部交换器5在热交换方面提供良好的性能，同时制造成本低廉且紧凑。

在附图对应的实施例中，第一压缩装置1和第二压缩装置2为两个独立的压缩机。第一压缩机1和第二压缩机2由热调节系统100的电子控制单元独立地控制。第一压缩机1的转速和第二压缩机2的转速可以不同并且独立地变化，从而允许不同的流速和压缩比。在这种情况下，第一压缩装置1是电压缩机，即其可运动零件由电机驱动的压缩机。第一压缩装置1包括用于接收低压制冷剂的侧(也被称为压缩装置1的入口1a)以及用于以较高压排出制冷剂的侧(也称为第一压缩装置1的出口1b)。第一压缩装置1的内部运动零件使制冷剂从入口1a侧的低压变为出口1b侧的较高压。第二压缩装置2可以以与第一压缩装置1相同的方式操作。第二压缩装置2具有入口2a和出口2b。两个压缩装置1、2不必相同。特别是，它们的缸容量可以不同。

根据所示的示例，热调节系统包括第二旁通支路C，该第二旁通支路将定位在主环路A上、在第一压缩装置1的下游且在第二连接点12的上游的第三连接点13连接到定位在主环路A上、在第二压缩装置2的下游且在第一热交换器31的上游的第四连接点14。第二旁通支路C是用于绕过第二压缩装置2的支路。换言之，离开第一压缩装置1的制冷剂可以在不经过第二压缩装置2的情况下在第二压缩装置2的下游汇入主环路A。

根据所示的示例，热调节系统包括第三旁通支路D，该第三旁通支路将定位在第二旁通支路C上的第五连接点15连接到定位在主环路A上、在第一热交换器31的下游且在第一连接点11的上游的第六连接点16。第三旁通支路D是用于绕过第二压缩装置2和第一热交换器31的支路。换言之，离开第一压缩装置1的制冷剂可以在不经过第二压缩装置2或第一热交换器31的情况下在第一热交换器31的下游汇入主环路A。

根据未示出的实施例，第一压缩装置1和第二压缩装置2分别是同一压缩机的第一压缩级和第二压缩级。第一压缩级的转速和第二压缩级的转速关联。该压缩机包括容纳第一压缩级和第二压缩级的本体。压缩机本体包括第二旁通支路C。压缩机本体包括在第一压缩装置1的入口1a与第四连接点14之间延伸的主环路A部分。压缩机本体包括第二连接点12。同样，压缩机本体包括第五连接点15。

根据图1所示的第一实施例，制冷剂回路10包括共同布置在主环路A上和第一旁通支路B上的第一三通阀54。第二连接点12形成第一三通阀54的一部分。该三通阀允许选择性地建立以下连接：三个通路彼此连通，或者每个通路与另外两个通路隔离，或者三个通路中的两个通路彼此连通而第三通路与另外两个通路隔离。可以使用其他类型的阀来进行相同的流体连接。因此可以使用三个单独的截止阀54a、54b、54c，而不是一个三通阀54。这种替代性配置在图11的变体中示出。

根据该第一实施例，制冷剂回路10包括共同布置在第二旁通支路C上和第三旁通支路D上的第二三通阀55。第五连接点15形成第二三通阀55的一部分。如前所述，该三通阀允许选择性地建立以下连接：三个通路彼此连通，或者每个通路与另外两个通路隔离，或者三个通路中的两个通路彼此连通而第三通路与另外两个通路隔离。如前所述，也可以使用三个单独的截止阀55a、55b、55c，而不是三通阀55。这种替代性配置对应于图11的变体。

根据未示出的变体，第五连接点15可以与第三连接点13组合。

在所示的示例中，主环路A依次包括第三膨胀阀43和第二热交换器32，该第二热交换器被配置成与第二传热流体F2交换热量。在这种情况下，第二传热流体F2是机动车辆的乘客舱外部的外部空气流Fe。

热调节系统100可以不存在第一热交换器31。在这种情况下，存在第二热交换器32而不存在第一热交换器。在这种情况下，主环路A在第二膨胀装置的出口2b与第七连接点17之间不包括任何热交换器。

第三膨胀阀43布置在第四连接点14的下游。第三膨胀阀43布置在第一热交换器31的下游。

第三旁通支路D将定位在第二旁通支路C上的第五连接点15连接到定位在主环路A上、在第三膨胀阀43与第二热交换器32之间的第六连接点16。

根据各个图中所展示的实施例，热调节系统100包括第四旁通支路E，该第四旁通支路将定位在主环路A上、在第四连接点14的下游且在第六连接点16的上游的第七连接点17连接到定位在主环路A上、在第二热交换器32的下游且在第一连接点11的上游的第八连接点18。

第四旁通支路E是用于绕过第二热交换器32和第三膨胀装置43的支路。换言之，在主环路A中在第二压缩装置2的下游循环的制冷剂可以通过在第四旁通支路E中循环而绕过第三膨胀装置43和第二热交换器32。

热调节系统100进一步包括第五旁通支路F，该第五旁通支路将定位在第一旁通支路B上、在第二蒸发器4的下游的第九连接点19连接到定位在主环路A上、在第一内部交换器5的下游且在第一膨胀阀41的上游的第十连接点20。

热调节系统100还可以包括第六旁通支路G，该第六旁通支路将定位在主环路A上、在第十连接点20的下游且在第一膨胀阀41的上游的第十一连接点21连接到定位在主环路A上、在第一蒸发器3的下游且在第一压缩装置1的上游的第十二连接点22，第六旁通支路G依次包括第四膨胀阀44和第三热交换器33，该第三热交换器被配置成与机动车辆的乘客舱内部的内部空气流Fi交换热量。第三热交换器33因此使得可以冷却车辆的乘客舱。未示出的可移动挡板使得可以调节与内部空气流Fi交换热量的空气的流速。第三热交换器33和第一热交换器31均布置在暖通空调设备中。为了简化附图，第三热交换器33和第一热交换器31没有被示出为靠近彼此。因此，两个单独的箭头指示相同的内部空气流Fi。

热调节系统100进一步包括第七旁通支路H，该第七旁通支路将定位在主环路A上、在第二热交换器32的下游且在第八连接点18的上游的第十三连接点23连接到定位在主环路A上、在第十二连接点22的下游且在第一压缩装置1的上游的第十四连接点24。该第七旁通支路H使得可以在被称为热泵模式的模式下操作，在该模式中，在第一热交换器31处排到内部空气流Fi中的热量部分地从第二热交换器32处的外部空气流Fe中获取。

第十四连接点24可以与第十二连接点22组合。

在所展示的示例中，主环路A包括布置在第二热交换器32的下游和第一连接点11的上游的第四热交换器34，第四热交换器34被配置成与车辆的乘客舱外部的外部空气流Fe交换热量。当存在第七旁通支路H时，第四热交换器34布置在主环路A上、在第十三连接点23的下游且在第一连接点11的上游。当还存在第四旁通支路E时，第四热交换器34布置在第十三连接点23的下游和第八连接点18的上游。

热调节系统进一步包括双流体交换器6，该双流体交换器共同布置在主制冷剂环路A上、在第二热交换器32的下游且在第八连接点18的上游，以及辅助传热液体环路9上，使得允许在制冷剂与传热液体之间进行热交换。

双流体交换器6在制冷剂的循环方向上布置在第四热交换器34的上游。

可以存在双流体交换器6而不存在第四热交换器34。同样地，可以存在第四热交换器34而不存在双流体交换器6。没有示出这些变体。

辅助传热液体环路9包括第五热交换器35，该第五热交换器被配置成与车辆的乘客舱外部的外部空气流Fe交换热量。因此，在双流体交换器6中从制冷剂吸收的热量可以在第五交换器35中消散在外部空气流Fe中。辅助传热液体环路9包括被配置成使传热液体循环的泵70。辅助传热液体环路9与第一二次环路7和第二二次环路8隔离。

第二热交换器32可以在某些操作模式下作为高压气态制冷剂的冷凝器来操作。布置在第二交换器32的下游的双流体交换器6可以使得根据操作条件来完成离开第二交换器32的制冷剂的冷凝或对该制冷剂执行过冷。第四热交换器34可以使离开双流体交换器6的制冷剂过冷。

优选地，第四热交换器34在外部空气流Fe的流动方向上布置在第五热交换器35的上游。第五热交换器35在外部空气流Fe的流动方向上布置在第二热交换器32的上游。换言之，外部空气流Fe依次经过第四热交换器34、然后是第五热交换器35、然后是第二热交换器32。第四热交换器34因此接收未借助穿过另一热交换器而被加热的空气流。当第二交换器32作为高压气态制冷剂的冷凝器操作时，这种布置有利于确保制冷剂的过冷。

根据图1至图3的实施例，主环路A包括布置在第十四连接点24的下游和第一压缩装置1的上游的制冷剂收集装置26。收集装置26是低压蓄积器。该蓄积器使得可以产生制冷剂的储备，使得可以补偿在回路10中循环的制冷剂的量的变化。

根据图4所展示的第四实施例，主环路A包括布置在第八连接点18的下游和第一连接点11的上游的制冷剂收集装置26’。收集装置26’是一瓶干燥剂。在这种情况下，不存在蓄积器26并且这瓶干燥剂26’是唯一的制冷剂收集装置。

在对应于图2所展示的第二实施例中，主环路A包括第二内部交换器28，该第二内部交换器共同布置在主环路A上、在制冷剂收集装置26的下游且在第一压缩装置1的上游，以及主环路A上、在第十连接点20的下游且在第十一连接点21的上游。

第二内部交换器28包括布置在主环路A上、在第十连接点20与第十一连接点21之间的第一热交换区段28a。第二内部交换器28包括布置在主环路A上、在制冷剂收集装置26与第一压缩装置1的入口1a之间的第二热交换区段28b。第二内部交换器28被配置成允许在第一热交换区段28a中的制冷剂与第二热交换区段28b中的制冷剂之间进行热交换。

根据对应于图3中的图的第三实施例，制冷剂回路10包括第三内部交换器29，该第三内部交换器共同布置在主环路A上、在第一连接点11的下游且在第一内部交换器5上游，以及主环路A上、在第二连接点12的下游且在第二压缩装置2的上游。

第三内部交换器29包括布置在主环路A上、在第一连接点11与第一内部交换器5之间的第一热交换区段29a。第三内部交换器29包括布置在主环路A上、在第二连接点12与压缩装置2的入口2a之间的第二热交换区段29b。第三内部交换器29被配置成允许在第一热交换区段29a中的制冷剂与第二热交换区段29b中的制冷剂进行热交换。在图3中，附图标记29a上方的虚线表示在第一旁通支路B中循环的制冷剂不参与第三内部换热器29中的热交换。当第二内部交换器28不存在时，第三内部交换器29可以存在，如图4中的情况。热调节系统100可以同时包括第一内部交换器5、第二内部交换器28和第三内部交换器29。为了简化附图，未示出该配置。

根据图5所展示的实施例，热调节系统100进一步包括第八旁通支路J，该第八旁通支路将定位在主环路A上、在第十四连接点24的下游且在第一压缩装置1的上游的第十五连接点45连接到定位在第一旁通支路B上、在第九连接点19的下游且在第二连接点12的上游的第十六连接点46。

第十六连接点46可以与第二连接点12组合。该第八旁通支路允许离开第三热交换器33的低压制冷剂被第一压缩装置1和第二压缩装置2二者接收。因此可以确保车辆乘客舱的特别有效的冷却。

主环路A包括布置在第一连接点11与第十连接点20之间的第一截止阀51。在所示的示例中，第一截止阀51布置在第一连接点11与内部交换器5之间。同样，第四旁通支路E包括第二截止阀52。第二截止阀52布置在第七连接点17与第八连接点18之间。第七旁通支路H还具有第三截止阀53。第三截止阀53布置在第十三连接点23与第十四连接点24之间。

在所展示的示例中，第一旁通支路B包括第一止回阀61，该第一止回阀被配置成防止制冷剂从第九连接点19循环至第二蒸发器4。同样，第五旁通支路F包括第二止回阀62，该第二止回阀被配置成防止制冷剂从第十连接点20循环至第九连接点19。第六旁通支路G包括第三止回阀63，该第三止回阀被配置成防止制冷剂从第十二连接点22循环到第三热交换器33。第七旁通支路H还包括第四止回阀64，该第四止回阀被配置成防止制冷剂从第十四连接点24循环至第十三连接点23。止回阀有助于实现各种操作模式下的操作，如下面将详细描述的。

止回阀可以用截止阀代替。没有示出这些变体实施例。

根据图2所展示的一个实施例，热调节系统100包括限定接收容积的第一外壳80。在第三连接点13与第二连接点12之间延伸的主环路A部分包含在第一外壳80内。第二旁通支路C的包括第五连接点15的部分也包含在第一外壳80内。第三旁通支路D的包括第五连接点15的部分也包含在第一外壳80内。

外壳80限定相对于制冷剂密封的容积。外壳80限定容纳制冷剂回路10的一部分的封闭容积。第一外壳80和制冷剂循环回路的包含在第一外壳80内的部分形成第一整体模块。

第一外壳80包括制冷剂入口/出口81、81b、82、83、84，每个入口/出口允许与制冷剂回路10的一部分流体连接。入口81允许第一外壳80与离开第一压缩装置1的主环路A部分之间的流体连接。入口81b允许第一外壳80与来自第二蒸发器4的第一旁通支路B部分之间的流体连接。出口82允许第一外壳80与进入第二压缩装置2的主环路A部分之间的流体连接。出口83允许第一外壳80与第三旁通支路D之间的流体连接。入口/出口84允许第一外壳80与第二旁通支路C之间的流体连接。

三通阀54和55容纳在第一外壳80内。当使用单独阀54a、54b、54c和55a、55b、55c代替三通阀时，这些单独阀容纳在第一外壳80内。

将多个入口/出口和制冷剂回路10的一部分以第一整体模块的形式分组在一起便于组装并允许使用标准化部件。

在图2所展示的实施例中，热调节系统100包括限定接收容积的第二外壳85。第四旁通支路E、第三膨胀阀43以及在第三膨胀阀43与第七连接点17之间延伸的主环路A部分包含在第二外壳85内。同样，第二膨胀阀42、第一截止阀51、内部交换器5以及在第八连接点18与内部交换器5之间延伸的主环路A部分包含在第二外壳85内。

第二外壳85和包含在第二外壳85内部的部件形成第二整体模块。由于仅需要连接四个制冷剂入口/出口，因此便于组装。也便于测试，因为可以在将第二整体模块集成到热调节系统之前对其进行测试。

第二外壳85包括制冷剂入口/出口86、87、88、89、90，每个入口/出口允许与制冷剂回路10的一部分流体连接。入口86允许第二外壳85与离开第一热交换器31的主环路A部分之间的流体连接。出口87允许第二外壳85与第一旁通支路B的离开第一内部交换器5的第二热交换区段5b的部分之间的流体连接。出口88允许第二外壳85与离开第一内部交换器5的第一热交换区段5a的主环路A部分之间的流体连接。出口89允许第二外壳85与离开第三膨胀阀43的主环路A部分之间的流体连接。入口90允许第二外壳85与离开第四热交换器34的主环路A部分之间的流体连接。

热调节系统100可以集成第一整体模块和第二整体模块，如图2中的情况。热调节系统100还可以使用不形成整体模块的一部分的离散部件，如特别对应于其他图2、图3、图4的实施例中的情况。根据未展示的变体，热调节系统100可以集成单个整体模块，该单个整体模块可以是第一整体模块或第二整体模块。

所描述的架构使得可以使热调节系统100以许多不同的操作模式来操作。现在将描述多个特定的操作模式。

本发明还涉及一种如上所述的热调节系统100在被称为第二蒸发器4停用模式的模式下的操作方法。根据这种操作方法，如图6所展示：

-制冷剂在第一连接点11处分成在第一旁通支路B中循环的第一流Q1和在主环路A中循环的第二流Q2，

-第一流Q1依次第二膨胀阀42中、在第一内部交换器5中、在第二蒸发器4中循环，在该第二膨胀阀处，该第一流经历膨胀，

-第二流Q2在第一内部交换器5中循环，第一流Q1在第一内部交换器5的出口处处于过热蒸气状态。

更具体地，第一流Q1在第一内部交换器5的第二热交换区段5b中循环。第二流Q2在第一内部交换器5的第一热交换区段5a中循环。离开内部交换器5的第二热交换区段5b的制冷剂处于过热蒸气状态。

过热是指制冷剂在给定压力下的实际温度与制冷剂的对应于该给定压力的冷凝温度之间的差。零过热对应于饱和蒸气。当过热为正时，制冷剂完全呈蒸气形式。制冷剂在第二热交换区段5b的出口处的过热例如在5℃与10℃之间。

在该操作模式中，第二蒸发器4被供应有过热蒸气形式的制冷剂。在这些条件下，第二蒸发器4中的热交换可以忽略。该操作模式使得可以将离开内部交换器5的第一热交换区段5a的制冷剂的焓最小化，而不在第二蒸发器4中执行热交换。热调节系统100的冷却能力然后被最大化，并且可以在第一蒸发器3和第三热交换器33之间分配。

本发明还涉及一种如上所述的热调节系统100在称为能量回收型乘客舱加热模式的模式下的操作方法。根据这种操作方法，如图7所展示：

-低压制冷剂的第一流Q1在第一压缩装置1中循环，在该第一压缩装置处，该第一流变成中压制冷剂，

-中压制冷剂的第二流Q2在第一旁通支路B中循环并与第一流Q1汇合，形成中压制冷剂的总流Q，

-中压制冷剂的总流Q在第二压缩装置2中、在第一热交换器31中、在第四旁通支路E中循环，在该第二压缩装置处，该总流变成高压制冷剂，在该第一热交换器处，该总流将热量传递到内部空气流Fi，

-分成在第一旁通支路B中循环的第三流Q3和在主环路A中循环的第四流Q4，

第三流Q3依次在第二膨胀阀42中、在第一内部交换器5中、在第二蒸发器4中循环，并在第一压缩装置1的出口处与在主环路A中循环的制冷剂的第一流Q1汇合，在该第二膨胀阀处，该第三流变成中压制冷剂，在该第二蒸发器处，该第三流吸收热量，

-第四流Q4在第一内部交换器5中、在第一膨胀阀41中、在第一蒸发器3中循环，并到达第一压缩装置1，在该第一膨胀阀处，该第四流变成低压制冷剂，在该第一蒸发器处，该第四流吸收热量。

经过第二压缩装置2的流量大于经过第一压缩装置1的流量。高压制冷剂的总流Q在第一连接点11处分流，从而形成第三流Q3和第四流Q4。第三流Q3依次在第二膨胀阀42中、然后在第一内部交换器5的第二热交换区段5b中循环。第四流Q4在第一内部交换器5的第一热交换区段5a中、然后在第一膨胀阀41和第一蒸发器3中循环。由于第五旁通支路F中没有制冷剂流循环，因此当调节系统处于稳态时，第三流Q3等于第二流Q2。同样，当调节系统处于稳态时，第四流Q4等于第一流Q1。在这种情况下，流量是指质量流量。稳态是指热调节系统已达到热力学平衡状态。第三膨胀阀43处于关闭位置，并防止制冷剂在第七连接点17的下游循环。第四膨胀阀44也关闭。止回阀62防止制冷剂从第十连接点20循环到第九连接点19。

该操作模式使得可以通过将来自在两个压缩装置1、2中依次循环的制冷剂的热量消散到内部空气流Fi中来加热乘客舱。通过在第一蒸发器3和第二蒸发器4中吸收热量完成热力循环。该热量分别从传动系的第一元件25和第二元件30回收。第一蒸发器3中吸收的热量和第二蒸发器4中吸收的热量之间的分配是通过调节第一压缩装置1和第二压缩装置2的转速来获得的。这种模式使得可以获得高加热功率而无需使用附加加热装置。具体地，使用两个压缩机以及将总流Q分成第一流Q3和流Q4使得可以将在第一热交换器31中传递的热的量最大化。在第一内部交换器5的上游将这些流分开使得可以在制冷剂经过第一蒸发器3时将制冷剂的焓的变化最大化。因此，从传动系的第一元件25回收能量可以特别高效。能量回收的效率使得可以避免使用附加加热装置。

图8描绘了热调节系统100的另一操作模式。根据如上所述的热调节系统100的该操作方法，在被称为乘客舱冷却与推进单元冷却模式的模式中：

-低压制冷剂的第一流Q1在第一压缩装置1中循环，然后依次在第二旁通支路C中循环，在该第一压缩装置处，该第一流变成中压制冷剂，

-制冷剂的第二流Q2依次在第二压缩装置2中、并在第二旁通支路C中循环，并与第一流Q1汇合，形成中压制冷剂的总流Q，在该第二压缩装置处，该第二流变成中压制冷剂，

-中压制冷剂的总流Q依次在第三旁通支路D中、在第二热交换器32中循环，在该第二热交换器处，该总流将热量传递至外部空气流Fe，

分成在第一旁通支路B中循环的第三流Q3和在主环路A中循环的第四流Q4，

第三流Q3依次在第二膨胀阀42中、在第一内部交换器5的第二热交换区段5b中、在第二蒸发器4中循环，在该第二膨胀阀处，该第三流经历膨胀，在该第二蒸发器处，该第三流吸收热量，

第四流Q4依次在第一内部交换器5的第一热交换区段5a中、在第四膨胀阀44中、在第三热交换器33中循环，在该第四膨胀阀处，该第四流变成低压制冷剂，在该第三热交换器处，该第四流从内部空气流Fi吸收热量。

由第一压缩装置1产生的第一流Q1在第五连接点15处与由第二压缩装置2产生的第二流Q2汇合。由于第二截止阀52和第三膨胀阀43均处于关闭位置，因此在第四连接点14的下游的主环路A中循环的制冷剂的流量为零。制冷剂的总流Q在第一连接点11处分流，从而形成第三流Q3和第四流Q4。第三流Q3依次在第二膨胀阀42中、然后在第一内部交换器5的第二热交换区段5b中循环。第四流Q4依次在第一内部交换器5的第一热交换区段5a中、然后在第四膨胀阀44中循环。由于第五旁通支路F中没有制冷剂流循环，因此在稳态下，第三流Q3等于第二流Q2。同样地，在稳态下，第四流Q4等于第一流Q1。第一膨胀阀41处于关闭位置，并且止回阀62防止制冷剂从第十连接点20循环到第九连接点19。

本发明还涉及一种如上所述的热调节系统100在被称为电池加热与能量回收模式的模式下的操作方法。根据这种方法操作，如图9所展示：

-低压制冷剂的流Q依次在第一压缩装置1中、在第二压缩装置2中、在第一热交换器31中、在第四旁通支路E中、在第一旁通支路B中、在第二膨胀阀42中、在第二蒸发器4中、在第五旁通支路F中、在第一膨胀阀41中、在第一蒸发器3中循环，并到达第一压缩装置1，在该第一压缩装置处，该流变成中压制冷剂，在该第二压缩装置处，该流变成高压制冷剂，在该第二蒸发器处，该流释放热量，在该第一膨胀阀处，该流变成低压制冷剂，在该第一蒸发器处，该流吸收热量。

在被称为电池加热与能量回收模式的该操作模式中，制冷剂依次经过第一压缩装置1和第二压缩装置2，因此第一压缩装置和第二压缩装置串联布置。高压制冷剂在不经历膨胀的情况下经过第二膨胀阀42，这使制冷剂以高温高压的状态到达第二蒸发器4。因此，高压制冷剂将热量传递至传动链的第二元件30。离开第二蒸发器4的制冷剂不能到达第二压缩装置2的入口，因为在第二连接点12处，来自第一旁通支路B的制冷剂的循环被阻挡。因此，制冷剂行进通过第五旁通支路F并到达主环路A的第十连接点20处。制冷剂在第一膨胀装置41中膨胀，并在第一蒸发器3中从传动系的第一元件25吸收热量。制冷剂到达蓄积器26，然后到达第一压缩装置1的入口1a。第一截止阀51关闭，第三膨胀阀43、第四膨胀阀44和第三截止阀53也关闭。

因此可以确保传动系的第二元件30的加热。传递到第二元件30的部分热量来自从传动系的第一元件25获取的热量。例如，电池30可以在回收电子模块25释放的热量的同时被加热，这使所使用的能量最小化。

根据被称为电池加热与能量回收模式的操作模式的变体(未示出)，低压制冷剂的流依次在第一压缩装置1中、在第二旁通支路C中、在第一热交换器31中循环，在该第一压缩装置处，该流变成高压制冷剂。路径的其余部分是相同的。根据该变体，仅第一压缩装置1在操作。第二压缩装置2不操作，并且被高压制冷剂绕过。

图10展示了如上所述的热调节系统100在被称为加速冷却模式的模式下的操作方法。根据这个操作方法：

-低压制冷剂的流Q分成第一流Q1和第二流Q2，

-第一流Q1在第一压缩装置1中循环，在该第一压缩装置处，该第一流变成中压制冷剂，

-第二流Q2在第二压缩装置2中循环、在第二旁通支路C中循环并与第一流Q1汇合，形成中压制冷剂流Q，在该第二压缩装置处，该第二流变成中压制冷剂，

流Q在第三旁通支路D中循环，到达主环路A，依次在第二热交换器32中、在第四膨胀装置44中、在第三热交换器33中循环，在该第二热交换器处，该流将热量传递到外部空气流Fe，在该第四膨胀装置处，该流变成低压制冷剂，在该第三热交换器处，该流从内部空气流Fi吸收热量。

离开第三交换器33的低压制冷剂到达第十五连接点45，在第十五连接点处，低压制冷剂再次分成第一流Q1和第二流Q2。在该操作模式中，制冷剂流既不经过第一蒸发器3，也不经过第二蒸发器4。整个制冷剂流经过第二热交换器32和第三热交换器33。

许多其他操作模式也是可能的。例如，根据未示出的称为热泵模式的操作模式：

-低压制冷剂的流Q依次在第一压缩装置1中、在第二压缩装置2中、在第一热交换器31中、在第三膨胀阀43中、在第二热交换器32中、在第七旁通支路H中循环，并到达第一压缩装置1，在该第一压缩装置处，该流变成中压制冷剂，在该第二压缩装置处，该流变成高压制冷剂，在该第一热交换器处，该流将热量传递到内部空气流Fi，在该第三膨胀阀处，该流变成低压制冷剂，在该第二热交换器处，该流从外部空气流Fe吸收热量。

被称为除湿模式的操作模式是可能的，在除湿模式中，内部空气流Fi在其经过第三交换器33时被冷却并且在第一交换器31中被加热。根据除湿模式之一，两个压缩装置同时工作，制冷剂通过两个压缩装置串联循环。根据另一除湿模式，只有第一压缩装置1在操作并且没有制冷剂流经过第二压缩装置。

Claims (14)

1.一种热调节系统(100)，所述热调节系统包括制冷剂回路(10)，所述制冷剂回路被配置成使制冷剂循环，所述制冷剂回路(10)包括：

-主环路(A)，所述主环路在所述制冷剂的循环方向上依次包括：

--第一压缩装置(1)，

--第二压缩装置(2)，

--第一热交换器(31)，所述第一热交换器被配置成与第一传热流体(F1)交换热量，

--第一膨胀阀(41)，

--第一蒸发器(3)；

-第一旁通支路(B)，所述第一旁通支路将定位在所述主环路(A)上、在所述第一热交换器(31)的下游且在所述第一膨胀阀(41)的上游的第一连接点(11)连接到定位在所述主环路(A)上、在所述第一压缩装置(1)的下游且在所述第二压缩装置(2)的上游的第二连接点(12)，所述第一旁通支路(B)依次包括第二膨胀阀(42)和第二蒸发器(4)，

-第一内部交换器(5)，所述第一内部交换器共同布置在所述主环路(A)上、在所述第一连接点(11)的下游且在所述第一膨胀阀(41)的上游，以及所述第一旁通支路(B)上、在所述第二膨胀阀(42)的下游且在所述第二蒸发器(4)的上游，所述热调节系统(100)被配置成至少在一种操作模式下操作，在所述操作模式中，在所述第一旁通支路(B)中循环的所述制冷剂在所述第一内部交换器(5)的出口处处于过热蒸气状态。

2.如权利要求1所述的热调节系统，其中，所述热调节系统(100)是用于机动车辆的热调节系统，

其中，所述第一传热流体(F1)是机动车辆的乘客舱内部的内部空气流(F1)，

其中，所述第一蒸发器(3)热联接至机动车辆的传动系的第一元件(25)，所述第一元件(25)特别地包括用于控制所述车辆的电动驱动电机的电子模块，

并且其中，所述第二蒸发器(4)热联接至机动车辆的传动系的第二元件(30)，所述第二元件(30)特别地包括电能储存电池。

3.如权利要求1或2所述的热调节系统，包括第二旁通支路(C)，所述第二旁通支路将定位在所述主环路(A)上、在所述第一压缩装置(1)的下游且在所述第二连接点(12)的上游的第三连接点(13)连接到定位在所述主环路(A)上、在所述第二压缩装置(2)的下游且在所述第一热交换器(31)的上游的第四连接点(14)。

4.如前述权利要求之一所述的热调节系统，包括第三旁通支路(D)，所述第三旁通支路将定位在所述第二旁通支路(C)上的第五连接点(15)连接到定位在所述主环路(A)上、在所述第一热交换器(31)的下游且在所述第一连接点(11)的上游的第六连接点(16)。

5.如前述权利要求之一所述的热调节系统，其中，所述主环路(A)依次包括第三膨胀阀(43)和第二热交换器(32)，所述第二热交换器被配置成与第二传热流体(F2)交换热量，所述第二传热流体(F2)是机动车辆的乘客舱外部的外部空气流(Fe)。

6.如前述权利要求之一结合权利要求3和权利要求4所述的热调节系统，包括第四旁通支路(E)，所述第四旁通支路将定位在所述主环路(A)上、在所述第四连接点(14)的下游且在所述第六连接点(16)的上游的第七连接点(17)连接到定位在所述主环路(A)上、在所述第二热交换器(32)的下游且在所述第一连接点(11)的上游的第八连接点(18)。

7.如前述权利要求之一所述的热调节系统，包括第五旁通支路(F)，所述第五旁通支路将定位在所述第一旁通支路(B)上、在所述第二蒸发器(4)的下游的第九连接点(19)连接到定位在所述主环路(A)上、在所述第一内部交换器(5)的下游且在所述第一膨胀阀(41)的上游的第十连接点(20)。

8.如前一项权利要求所述的热调节系统，包括第六旁通支路(G)，所述第六旁通支路将定位在所述主环路(A)上、在所述第十连接点(20)的下游且在所述第一膨胀阀(41)的上游的第十一连接点(21)连接到定位在所述主环路(A)上、在所述第一蒸发器(3)的下游且在所述第一压缩装置(1)的上游的第十二连接点(22)，所述第六旁通支路(G)依次包括第四膨胀阀(44)和第三热交换器(33)，所述第三热交换器被配置成与机动车辆的乘客舱内部的内部空气流(Fi)交换热量。

9.如前述权利要求之一所述的热调节系统，其中，所述第一压缩装置(1)和所述第二压缩装置(2)为两个独立的压缩机。

10.如前述权利要求之一所述的热调节系统，其中，所述第一内部交换器(5)为板式交换器。

11.一种如权利要求1至10之一所述的热调节系统(100)在被称为第二蒸发器(4)停用模式的模式下的操作方法，其中：

-所述制冷剂在所述第一连接点(11)处分成在所述第一旁通支路(B)中循环的第一流(Q1)和在所述主环路(A)中循环的第二流(Q2)，

-所述第一流(Q1)依次第二膨胀阀(42)中、在所述第一内部交换器(5)中、在所述第二蒸发器(4)中循环，在所述第二膨胀阀处，所述第一流经历膨胀，

-所述第二流(Q2)在所述第一内部交换器(5)中循环，并且其中，所述第一流(Q1)在所述第一内部交换器(5)的出口处处于所述过热蒸气状态。

12.一种如权利要求1至10之一结合权利要求2和权利要求6所述的热调节系统(100)在被称为能量回收型乘客舱加热模式的模式下的操作方法，其中：

-低压制冷剂的第一流(Q1)在所述第一压缩装置(1)中循环，在所述第一压缩装置处，所述第一流变成中压制冷剂，

-中压制冷剂的第二流(Q2)在所述第一旁通支路(B)中循环并与所述第一流(Q1)汇合，形成中压制冷剂的总流(Q)，

-所述中压制冷剂的总流(Q)在所述第二压缩装置(2)中、在所述第一热交换器(31)中、在所述第四旁通支路(E)中循环，在所述第二压缩装置处，所述总流变成高压制冷剂，在所述第一热交换器处，所述总流将热量传递到所述内部空气流(Fi)，-分成在所述第一旁通支路(B)中循环的第三流(Q3)和在所述主环路(A)中循环的第四流(Q4)，

所述第三流(Q3)依次在所述第二膨胀阀(42)中、在所述第一内部交换器(5)中、在所述第二蒸发器(4)中循环，并在所述第一压缩装置(1)的出口处与在所述主环路(A)中循环的所述制冷剂的第一流(Q1)汇合，在所述第二膨胀阀处，所述第三流变成中压制冷剂，在所述第二蒸发器处，所述第三流吸收热量，

-所述第四流(Q4)在所述第一内部交换器(5)中、在所述第一膨胀阀(41)中、在所述第一蒸发器(3)中循环，并到达所述第一压缩装置(1)，在所述第一膨胀阀处，所述第四流变成低压制冷剂，在所述第一蒸发器处，所述第四流吸收热量。

13.一种如权利要求1至10之一结合权利要求2至5所述的热调节系统(100)在被称为乘客舱冷却与推进单元冷却模式的模式下的操作方法，所述第一内部热交换器(5)包括定位在所述主环路(A)上的第一热交换区段(5a)和定位在所述第一旁通支路(B)上的第二热交换区段(5b)，其中：

-低压制冷剂的第一流(Q1)在所述第一压缩装置(1)中循环，然后依次在所述第二旁通支路(C)中循环，在所述第一压缩装置处，所述第一流变成中压制冷剂，

-制冷剂的第二流(Q2)依次在所述第二压缩装置(2)中、并在所述第二旁通支路(C)中循环，并与所述第一流(Q1)汇合，形成中压制冷剂的总流(Q)，在所述第二压缩装置处，所述第二流变成中压制冷剂，

-所述中压制冷剂的总流(Q)依次在所述第三旁通支路(D)中、在所述第二热交换器(32)中循环，在所述第二热交换器处，所述总流将热量传递到所述外部空气流(Fe)，

分成在所述第一旁通支路(B)中循环的第三流(Q3)和在所述主环路(A)中循环的第四流(Q4)，

所述第三流(Q3)依次在所述第二膨胀阀(42)中、在所述第一内部交换器(5)的第二热交换区段(5b)中、在所述第二蒸发器(4)中循环，在所述第二膨胀阀处，所述第三流经历膨胀，在所述第二蒸发器处，所述第三流吸收热量，所述第四流(Q4)依次在所述第一内部交换器(5)的第一热交换区段(5a)中、在所述第四膨胀阀(44)中、在所述第三热交换器(33)中循环，在所述第四膨胀阀处，所述第四流变成低压制冷剂，在所述第三热交换器处，所述第四流从所述内部空气流(Fi)吸收热量。

14.一种如权利要求1至10之一结合权利要求6和7所述的热调节系统(100)在被称为电池加热与能量回收模式的模式下的操作方法，其中：

-低压制冷剂的流(Q)依次在所述第一压缩装置(1)中、在所述第二压缩装置(2)中、在所述第一热交换器(31)中、在所述第四旁通支路(E)中、在所述第一旁通支路(B)中、在所述第二膨胀阀(42)中、在所述第二蒸发器(4)中、在所述第五旁通支路(F)中、在所述第一膨胀阀(41)中、在所述第一蒸发器(3)中循环，并到达所述第一压缩装置(1)，在所述第一压缩装置处，所述流变成中压制冷剂，在所述第二压缩装置处，所述流变成高压制冷剂，在所述第二蒸发器处，所述流释放热量，在所述第一膨胀阀处，所述流变成低压制冷剂，在所述第一蒸发器处，所述流吸收热量。