專利名稱：用于混合能量設(shè)備的耦合系統(tǒng)的制作方法
用于混合能量設(shè)備的耦合系統(tǒng)本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1前敘部分的用于混合能量設(shè)備的耦合系統(tǒng)，該混合能量設(shè)備包括一個(gè)熱泵裝置和一個(gè)力-熱耦合裝置，該耦合系統(tǒng)具有至少一個(gè)用于耦合該熱泵裝置和該力-熱耦合裝置的耦合設(shè)施。本發(fā)明還涉及一種按照權(quán)利要求10前敘部分的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，具有一個(gè)用于產(chǎn)生熱和/或冷的熱泵裝置和一個(gè)用于產(chǎn)生電流和/或熱的力-熱耦合裝置。此外本發(fā)明還涉及一種按照權(quán)利要求12前敘部分的用于通過(guò)耦合系統(tǒng)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的方法。力-熱耦合裝置在家用技術(shù)和建筑物供電技術(shù)中已普遍公知。這種裝置在輸入燃料例如油或者木材的情況下產(chǎn)生電流和熱。該裝置有很高的總效率，因?yàn)樵诋a(chǎn)生電流過(guò)程中出現(xiàn)的副產(chǎn)品熱可用于給建筑物供熱。市場(chǎng)上的力-熱耦合裝置有很寬的功率范圍，從IKff到150麗電功率，總效率達(dá)到90%以上。此外熱泵也是普遍公知的。它是一種熱動(dòng)力機(jī)器，它能夠由一個(gè)輔助能量驅(qū)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)介質(zhì)溫度的上升和下降。熱泵不僅被用作所謂制冷機(jī)如冰箱用于降低溫度，也可用作制熱機(jī)來(lái)提高溫度。這種熱泵可以通過(guò)小份額的輸入驅(qū)動(dòng)能量而將大份額的環(huán)境熱提高或降低到可利用的溫度。眾所周知，熱泵能夠可逆地使用，即驅(qū)動(dòng)能量既可用于提升溫度，如用于供熱或提供熱水，也可用于降低溫度，如空調(diào)或冷卻。這可通過(guò)冷卻回路例如借助一個(gè)4通閥轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)。這兩種技術(shù)的直接耦合，即由力-熱耦合裝置和熱泵組成的能夠同時(shí)或原則上產(chǎn)生電流、熱和冷的混合能量設(shè)備，迄今沒有被公開。本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種裝置和方法，以實(shí)現(xiàn)熱泵裝置和力-熱耦合裝置的耦合，其中，與已知的不耦合的裝置相比，可以保證盡可能高的總效率和低的能源消耗。此夕卜，不僅熱泵的電機(jī)排熱可以盡可能有效地被利用，而且首先將環(huán)境熱提高或降低到可利用的溫度水平。根據(jù)本發(fā)明，上述任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1、10、12的特征的對(duì)象解決。有利的擴(kuò)展方案可由從屬權(quán)利要求得知。本發(fā)明的用于混合能量設(shè)備的耦合系統(tǒng)包括一個(gè)熱泵裝置和一個(gè)力-熱耦合裝置，具有至少一個(gè)用于耦合該熱泵裝置和該力-熱耦合裝置的耦合設(shè)施，其特征在于，該至少一個(gè)耦合設(shè)施具有一電耦合單元和/或一液壓耦合單元，該耦合單元為了該熱泵裝置和該力-熱耦合裝置的耦合而實(shí)施為可轉(zhuǎn)換的。本發(fā)明稱合系統(tǒng)的一個(gè)有利實(shí)施方式規(guī)定，該稱合設(shè)施包括一燃料驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)。本發(fā)明耦合系統(tǒng)的一個(gè)進(jìn)一步有利的實(shí)施方式規(guī)定，該耦合設(shè)施包括一與該馬達(dá)率禹合的變速器。本發(fā)明稱合系統(tǒng)的一個(gè)更有利實(shí)施方式規(guī)定，該稱合設(shè)施包括一與該變速器I禹合的電機(jī)，以便在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下將經(jīng)過(guò)變速器變換的力傳遞給電機(jī)或從電機(jī)傳出。本發(fā)明耦合系統(tǒng)的另一個(gè)有利實(shí)施方式規(guī)定，該耦合設(shè)施包括一與變速器耦合的壓縮機(jī)，以便將變速器變換后的力傳遞給壓縮機(jī)。
該耦合系統(tǒng)的又另一個(gè)有利實(shí)施方式規(guī)定，該耦合設(shè)施包括一控制裝置用于轉(zhuǎn)換該奉禹合系統(tǒng)。該耦合系統(tǒng)的一個(gè)有利實(shí)施例規(guī)定，該控制裝置包括一馬達(dá)控制單元用于控制馬達(dá)。本發(fā)明耦合系統(tǒng)的另一個(gè)有利實(shí)施例規(guī)定，該控制裝置包括一功率電子單元用于根據(jù)功率來(lái)調(diào)節(jié)該耦合系統(tǒng)。因此本發(fā)明耦合系統(tǒng)的另一個(gè)有利實(shí)施方式規(guī)定，該控制裝置包括一接口單元，用于實(shí)現(xiàn)連接到其它構(gòu)件上。本發(fā)明的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)具有一個(gè)用于產(chǎn)生熱和/或冷的熱泵裝置和一個(gè)用于產(chǎn)生電流和/或熱的力-熱耦合裝置，其特征在于，該熱泵裝置和該力-熱耦合裝置通過(guò)至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的稱合系統(tǒng)相互f禹合。該能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的一個(gè)有利實(shí)施方式規(guī)定，該熱泵裝置通過(guò)壓縮機(jī)和/或變速器與馬達(dá)和/或電機(jī)實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)換的耦合。用于借助本發(fā)明耦合系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的本發(fā)明方法包括運(yùn)行熱泵裝置和運(yùn)行力-熱耦合裝置的步驟，其特征在于，該熱泵裝置和該力-熱耦合裝置相互之間可轉(zhuǎn)換地耦合，可以選擇式地將它們中的一個(gè)裝置的能量提供給對(duì)應(yīng)的另一個(gè)裝置。本發(fā)明方法的一個(gè)有利實(shí)施方式規(guī)定，該轉(zhuǎn)換包括不同運(yùn)行模式之間的互換。本發(fā)明方法的另一個(gè)有利實(shí)施方式規(guī)定，運(yùn)行模式的互換包括從下面的組中選出的運(yùn)行方式的互換:產(chǎn)生電流和/或產(chǎn)生熱和/或產(chǎn)生冷。本發(fā)明方法的又一個(gè)有利實(shí)施方式規(guī)定，該耦合以電的方式或以電和液的方式來(lái)實(shí)施。本發(fā)明方法的另一個(gè)有利實(shí)施方式規(guī)定，該耦合被逆轉(zhuǎn)實(shí)施，使得可以從產(chǎn)生能量的運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換到消耗能量的運(yùn)行模式。通過(guò)本發(fā)明耦合系統(tǒng)、本發(fā)明能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和用于能量轉(zhuǎn)換的本發(fā)明能量轉(zhuǎn)換方法尤其可以實(shí)現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn):通過(guò)一作為熱泵的一部分的壓縮機(jī)、一燃料驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)和一既可作為馬達(dá)也可作為發(fā)電機(jī)使用的電機(jī)的組合，將合并了兩種技術(shù)即熱泵和力-熱耦合裝置的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)具有本發(fā)明耦合系統(tǒng)、構(gòu)造為混合能量設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，可以只用一臺(tái)唯一的器具產(chǎn)生熱、冷和電流，甚至可以同時(shí)產(chǎn)生熱、冷和電流。在此，在目標(biāo)參數(shù)如初級(jí)能量消耗、C02排放、經(jīng)濟(jì)性，價(jià)格和需求等方面對(duì)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化。運(yùn)行的靈活性對(duì)于用于優(yōu)化能量流和適應(yīng)不同邊界條件如變化的電價(jià)等的分散的能量管理(DEM)是有利的。這同樣可能對(duì)于能量供給也是重要的。這些不同的運(yùn)行模式是:力-熱耦合裝置的單個(gè)運(yùn)行，產(chǎn)生電流和熱；力-熱耦合裝置和燃料驅(qū)動(dòng)熱泵耦合運(yùn)行，產(chǎn)生熱和少部分電流；燃料驅(qū)動(dòng)熱泵耦合運(yùn)行，產(chǎn)生熱和冷；例如電流驅(qū)動(dòng)的熱泵耦合運(yùn)行，產(chǎn)生熱和冷；熱泵用燃?xì)夂碗娏魍瑫r(shí)運(yùn)行(增強(qiáng)功能)。根據(jù)需要和應(yīng)用情況可將關(guān)注點(diǎn)放在產(chǎn)生電流、熱或產(chǎn)生冷上。
此外，馬達(dá)和電機(jī)的功率調(diào)制和功率疊加是有利的。在此電機(jī)可以承擔(dān)熱泵的壓縮機(jī)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。該原理相當(dāng)于汽車的混合驅(qū)動(dòng)。這里對(duì)于電機(jī)可以理解為即可以作為馬達(dá)也可以作為發(fā)電機(jī)工作的電氣機(jī)器。通過(guò)功率疊加可以省去峰值負(fù)荷容器，即所謂增壓器。這不僅對(duì)于節(jié)省所需的安裝空間而且對(duì)于投資費(fèi)用都是有利的，尤其對(duì)于私人使用者有利。在電耦合情況下該系統(tǒng)可以在極小的空間內(nèi)運(yùn)行。緊湊的外部單元與掛壁式微力-熱耦合裝置組合就可以滿足整個(gè)建筑的能量需求。此外，通過(guò)熱交換器冷卻的馬達(dá)排氣還可以供熱泵用作附加的熱源。此外還可以將斯特靈馬達(dá)以機(jī)械方式或電方式耦合到本發(fā)明系統(tǒng)中，該斯特靈馬達(dá)通過(guò)外部熱源達(dá)到相對(duì)有利的熱效率并且例如用木材燃料也能實(shí)現(xiàn)好的初級(jí)能量系數(shù)。還可以將燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池以電的方式耦合到本發(fā)明系統(tǒng)中?？傊?，此類混合能量設(shè)備首先在應(yīng)用中的靈活性和多面性上是有利的。附圖描述了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，在附圖中示出:

圖1本發(fā)明混合能量設(shè)備的耦合系統(tǒng)的原理框圖，圖2力-熱耦合裝置的單個(gè)運(yùn)行的框圖，圖3力-熱耦合裝置和熱泵的耦合運(yùn)行的第一運(yùn)行模式的框圖，圖4力-熱耦合裝置和熱泵的耦合運(yùn)行的第二運(yùn)行模式的框圖，圖5力-熱耦合裝置和熱泵的耦合運(yùn)行的第三運(yùn)行模式的框圖，圖6力-熱耦合裝置和熱泵的耦合運(yùn)行的第四運(yùn)行模式的框圖，圖7力-熱耦合裝置和熱泵的耦合運(yùn)行的第五運(yùn)行模式的框圖，圖8第一電耦合的電路圖，圖9第二電耦合的電路圖，圖10第一液壓耦合的線路圖，圖11第二液壓耦合的線路圖。圖1表不用于混合能量設(shè)備的稱合系統(tǒng)100的原理框圖，它包括一個(gè)熱泵110和一個(gè)力-熱耦合裝置120，具有至少一個(gè)耦合設(shè)施130用于耦合熱泵110和力-熱耦合裝置120。該至少一個(gè)耦合設(shè)施130具有一個(gè)電耦合單元和/或一個(gè)液壓耦合單元，該耦合單元為了耦合熱泵110和力-熱耦合裝置120的耦合而構(gòu)造成可轉(zhuǎn)換的。該電耦合單元或液壓耦合單元在這里沒有明確示出。該混合能量設(shè)備一方面具有燃料輸入部40和電流輸入部41,另一方面具有產(chǎn)生的熱42的輸出部、產(chǎn)生的冷43的輸出部和產(chǎn)生的電流44的輸出部。此外，耦合設(shè)施130包括燃料驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)20，與馬達(dá)20耦合的變速器21和與變速器21耦合的電機(jī)22，變速器由馬達(dá)20驅(qū)動(dòng)并將變換后的力傳遞給電機(jī)22或從電機(jī)22傳出。變速器21可以構(gòu)造為行星變速器或差速變速器。熱泵裝置110的壓縮機(jī)23也與變速器21耦合，用于將變速器轉(zhuǎn)換后的力傳遞給壓縮機(jī)23。為了控制和轉(zhuǎn)換耦合系統(tǒng)100，耦合設(shè)施130包括一個(gè)控制裝置30，該控制裝置還具有以下構(gòu)件:一個(gè)用于控制馬達(dá)20的馬達(dá)控制單元31，一個(gè)用于根據(jù)功率來(lái)調(diào)節(jié)耦合系統(tǒng)100的功率電子單元32和一個(gè)接口單元33，以便能夠?qū)崿F(xiàn)與其它構(gòu)件的連接。按照?qǐng)D1構(gòu)造為混合能量設(shè)備的本發(fā)明能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)具有用于產(chǎn)生熱42和/或冷43的熱泵裝置110和用于產(chǎn)生電流44和/或熱42的力-熱耦合裝置120，該能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包含熱泵裝置110與力-熱耦合裝置120至少通過(guò)耦合系統(tǒng)100的耦合。在此尤其是，熱泵裝置Iio通過(guò)壓縮機(jī)23和/或變速器21與馬達(dá)20和/或電機(jī)22可轉(zhuǎn)換地耦合。變速器21和馬達(dá)20或電機(jī)22或壓縮機(jī)23之間的小的雙向箭頭表示這些構(gòu)件之間一般存在的連接，通過(guò)該連接可以傳遞能量。圖2到圖7分別表示按照?qǐng)D1的耦合系統(tǒng)100的各種不同運(yùn)行模式的框圖。這些部件可以通過(guò)合適的變速器21耦合，該變速器允許功率分支和疊加。混合能量設(shè)備的被對(duì)應(yīng)運(yùn)行模式所需的構(gòu)件被畫上陰影線。在圖8到圖11中描述了耦合系統(tǒng)100的各種不同耦合可能性。圖2描述了力-熱耦合裝置120的標(biāo)準(zhǔn)單個(gè)運(yùn)行的框圖。這里在輸入燃料40的情況下電機(jī)22被馬達(dá)20驅(qū)動(dòng)。馬達(dá)20和電機(jī)22通過(guò)變速器21相互連接。電流44被產(chǎn)生，同時(shí)馬達(dá)20的排熱被用于產(chǎn)生熱42。箭頭50表示從馬達(dá)20到電機(jī)22的主能量流方向。在這種運(yùn)行模式中，本發(fā)明混合能量設(shè)備的總效率大約在90%。圖3描述了力-熱耦合裝置120和熱泵110耦合運(yùn)行的第一運(yùn)行模式的框圖。這里，熱泵10的壓縮機(jī)23被用燃料40驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)20驅(qū)動(dòng)。在該運(yùn)行模式下馬達(dá)20的排熱也被用于產(chǎn)生熱42。如果需要制冷，則熱泵110可被逆向使用，因此原理上可以產(chǎn)生熱42和冷43。對(duì)此的可能的應(yīng)用是提供熱水和夏季住所制冷。箭頭51表示從馬達(dá)20到熱泵110的主能量流方向。圖4描述力-熱耦合裝置120和熱泵110耦合運(yùn)行的第二運(yùn)行模式的框圖。這里，熱泵10的壓縮機(jī)23被用電流41驅(qū)動(dòng)的電機(jī)22驅(qū)動(dòng)。箭頭52表示從電機(jī)22到熱泵110的主能量流方向。熱泵110在該運(yùn)行模式下利用回收的環(huán)境熱。如果需要制冷，則熱泵110也可逆向運(yùn)行并產(chǎn)生冷43。用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)22的電流41例如可以由電網(wǎng)或由再生能源、例如光伏設(shè)備供給。圖5描述力-熱耦合裝置120和熱泵110耦合運(yùn)行的第三運(yùn)行模式的框圖。在該運(yùn)行模式中存在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)源一馬達(dá)20和電機(jī)22的功率疊加。為此，馬達(dá)20和電機(jī)22通過(guò)變速器21相互耦合。因此，熱泵110的壓縮機(jī)23的最大功率可以通過(guò)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)源的疊加得到提高。熱泵110的這種功率調(diào)制的運(yùn)行可以或者通過(guò)馬達(dá)20的調(diào)制或者通過(guò)電機(jī)22的調(diào)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。馬達(dá)20還由燃料40驅(qū)動(dòng)，電機(jī)由電流41驅(qū)動(dòng)。在該運(yùn)行模式下不僅可以產(chǎn)生熱42，而且可以產(chǎn)生冷43。箭頭51和52表示從驅(qū)動(dòng)源20和22到熱泵110的主能量流方向。圖6描述力-熱耦合裝置120和熱泵110耦合運(yùn)行的第四運(yùn)行模式的框圖。該運(yùn)行模式是一種混合運(yùn)行，可以根據(jù)需要來(lái)調(diào)節(jié)。馬達(dá)20由燃料40驅(qū)動(dòng)。它的驅(qū)動(dòng)功率的一部分可以分支給電機(jī)22，其余的用于驅(qū)動(dòng)熱泵110的壓縮機(jī)23。這里，對(duì)熱42和電流44的需求或者對(duì)熱42、冷43和電流44的需求能夠變化地得到滿足，例如用于空調(diào)、提供熱水和產(chǎn)生電流。該運(yùn)行模式的另一優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)?2和電流44的產(chǎn)生進(jìn)行分開的功率調(diào)節(jié)。不僅可以調(diào)節(jié)熱的提供，同時(shí)也可以調(diào)節(jié)電流的提供。這在傳統(tǒng)的力-熱耦合裝置中是做不到的。在那些裝置中只能或者由熱引導(dǎo)來(lái)調(diào)節(jié)，例如在帶有燃?xì)怦R達(dá)的力-熱耦合裝置中，或者由電流引導(dǎo)來(lái)調(diào)節(jié)，例如在帶有燃料電池的力-熱耦合裝置中。箭頭51和52表示從馬達(dá)20到熱泵110或從馬達(dá)20經(jīng)過(guò)變速器21到電機(jī)22的能量流方向。圖7描述力-熱耦合裝置120和熱泵110耦合運(yùn)行的第五運(yùn)行模式的框圖。這里涉及所謂起動(dòng)運(yùn)行。在此可以在輸入電流41的情況下將電機(jī)22用作馬達(dá)20的啟動(dòng)器。箭頭53表示從電機(jī)22經(jīng)過(guò)變速器21到馬達(dá)20的能量流方向。圖8到圖11表示本發(fā)明耦合系統(tǒng)100根據(jù)不同實(shí)施方式的不同耦合可能性的線路圖。在這里，這些部件可以通過(guò)允許功率分支和功率疊加的變速器21耦合。分別可以看到熱泵110，加熱回路60，至少一個(gè)熱交換器61，功率電子單元32，至少一個(gè)連接電網(wǎng)64的接口，電機(jī)22，熱水輸出部62和冷水輸入部63。圖8表示第一電耦合的電路圖。在這里，混合動(dòng)力裝置的部件通過(guò)中央功率電子單元32相互耦合，其中，功率電子單元32調(diào)節(jié)電網(wǎng)64、熱泵一這里沒有明確示出一和力-熱耦合裝置120之間的功率流。如果存在通到產(chǎn)生電流的光伏設(shè)備的接口，則功率電子單元32還可以承擔(dān)逆變器的功能。如果熱泵110不具有反轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)功能，則反轉(zhuǎn)器可集成在功率電子單元32中。圖9表示第二電耦合的電路圖。在這里，力-熱耦合裝置120、功率電子裝置32和電機(jī)22通過(guò)電網(wǎng)64相互耦合。電網(wǎng)64在這里用作儲(chǔ)能器和耦合元件。運(yùn)行方式控制裝置具有一通往各個(gè)部件120，32和22的信息接口，這里沒有示出，這樣來(lái)通過(guò)電網(wǎng)控制功率流。圖10和圖11分別表示液壓耦合的線路圖。這里各個(gè)部件通過(guò)具有恒定壓力的載熱流體網(wǎng)相耦合。耗能器，即熱泵110和電機(jī)22或馬達(dá)20，通過(guò)所謂靜壓調(diào)節(jié)器(Hydrostaten)稱合并能通過(guò)可變的體積流改變它們的功率。在按照?qǐng)D4的電流驅(qū)動(dòng)的熱泵110的運(yùn)行模式中，靜壓調(diào)節(jié)器也可以作為液壓泵來(lái)工作并為壓力網(wǎng)供給。在這里也可以實(shí)施功率疊加并將兩個(gè)供給源耦合到載熱流體網(wǎng)上。這里，熱泵110也可通過(guò)直接來(lái)自液壓網(wǎng)的壓力變換器來(lái)驅(qū)動(dòng)。圖10表示第一液壓耦合的線路圖，這里，熱泵110的壓縮機(jī)23直接與力-熱耦合裝置120的液壓裝置耦合。圖11表示第二液壓耦合的線路圖，這里，熱泵110實(shí)施為所謂“獨(dú)立(stand-alone)”器具。在這里通過(guò)功率電子裝置32與力-熱耦合裝置120耦合。
權(quán)利要求
1.用于混合能量設(shè)備的耦合系統(tǒng)(100)，該耦合系統(tǒng)包括一熱泵裝置(110)和一力-熱耦合裝置(120)，該耦合系統(tǒng)具有用于耦合該熱泵裝置(110)和該力-熱耦合裝置(120)的至少一個(gè)耦合設(shè)施(130)，其特征在于，所述至少一個(gè)耦合設(shè)施(130)具有一電耦合單元和/或一液壓耦合單元，該耦合單元為了該熱泵裝置(110 )和該力-熱耦合裝置(120 )的耦合而實(shí)施為可轉(zhuǎn)換的。
2.按權(quán)利要求1的耦合系統(tǒng)(100)，其特征在于，該耦合設(shè)施(130)包括一燃料驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)(20)。
3.按權(quán)利要求2的耦合系統(tǒng)(100)，其特征在于，該耦合設(shè)施(130)包括一與該馬達(dá)(20)耦合的變速器(21)。
4.按權(quán)利要求3的耦合系統(tǒng)(100)，其特征在于，該耦合設(shè)施(130)包括一與該變速器(21)耦合的電機(jī)(22)，用于通過(guò)馬達(dá)(20)的驅(qū)動(dòng)將經(jīng)變速器變換的力傳遞給該電機(jī)(22)或從該電機(jī)(22)傳出。
5.按權(quán)利要求3或4的耦合系統(tǒng)(100)，其特征在于，該耦合設(shè)施(130)包括一與該變速器(21)耦合的壓縮機(jī)(23)，以便將變速器經(jīng)變換的力傳遞給該壓縮機(jī)(23)。
6.按權(quán)利要求1到5之一的稱合系統(tǒng)(100),其特征在于,該稱合設(shè)施(130)包括一用于轉(zhuǎn)換該耦合系統(tǒng)(100)的控制裝置(30)。
7.按權(quán)利要求6的耦合系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制裝置(30)包括一用于控制所述馬達(dá)(20)的馬達(dá)控制單元(31)。
8.按權(quán)利要求6或7的耦合系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制裝置(30)包括一功率電子單元(32)用于根據(jù)功率來(lái)調(diào)節(jié)該耦合系統(tǒng)(100)。
9.按權(quán)利要求6到8之一的耦合系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制裝置(30)包括一接口單元(33)，用于連接到其它構(gòu)件上。
10.能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，具有一用于產(chǎn)生熱和/或冷的熱泵裝置(110)和一用于產(chǎn)生電流和/或熱的力-熱耦合裝置(120)，其特征在于，該熱泵裝置(110)和該力-熱耦合裝置(120)通過(guò)至少一個(gè)按權(quán)利要求1的耦合系統(tǒng)(100)相互耦合。
11.按權(quán)利要求10的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，該熱泵裝置(110)通過(guò)壓縮機(jī)(23)和/或變速器(21)與馬達(dá)(20)和/或電機(jī)(22)可轉(zhuǎn)換地耦合。
12.用于借助按權(quán)利要求1的耦合系統(tǒng)(100)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的方法，包括運(yùn)行一熱泵裝置(110)和運(yùn)行一力-熱耦合裝置(120)的步驟，其特征在于，該熱泵裝置(110)和該力-熱耦合裝置(120)可轉(zhuǎn)換地相互耦合，能夠選擇式地將這些裝置中的一個(gè)的能量提供給對(duì)應(yīng)的另一個(gè)裝置。
13.按權(quán)利要求12的方法，其特征在于，該轉(zhuǎn)換包括不同運(yùn)行模式之間的互換。
14.按權(quán)利要求12或13的方法，其特征在于，不同運(yùn)行模式的互換包括從下組中選出的運(yùn)行模式的互換:產(chǎn)生電流和/或產(chǎn)生熱和/或產(chǎn)生冷。
15.按權(quán)利要求12到14之一的方法,其特征在于,所述f禹合以電的方式或以電和液的方式實(shí)施。
16.按權(quán)利要求12到15之一的方法，其特征在于，所述耦合被逆向?qū)嵤?，使得從產(chǎn)生能量的運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換到消耗能量的運(yùn)行模式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于混合能量設(shè)備的耦合系統(tǒng)(100)，該混合能量設(shè)備包括一熱泵裝置(110)和一力-熱耦合裝置(120)，該耦合系統(tǒng)具有至少一個(gè)耦合設(shè)施(130)用于耦合該熱泵裝置(110)和該力-熱耦合裝置(120)。本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種裝置和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)熱泵裝置(110)和力-熱耦合裝置(120)的耦合，與已知的不耦合的設(shè)備相比可保證盡可能高的總效率和低的能源消耗。本發(fā)明的特征在于，該至少一個(gè)耦合設(shè)施(130)具有一電耦合單元和/或一液壓耦合單元，用于實(shí)現(xiàn)該熱泵裝置(110)和該力-熱耦合裝置(120)可轉(zhuǎn)換的耦合。本發(fā)明還涉及一種用于產(chǎn)生熱和/或產(chǎn)生冷的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)以及一種用于借助耦合系統(tǒng)(100)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的方法。
文檔編號(hào)F01K13/00GK103180552SQ201180031835
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者C·蒙茨, E·拉夸 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司