Stand der Technik
[0001] 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.
[0002] 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
[0003] 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.
[0004] 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.
[0005] 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 LowSide-Halbleiterschalter,
wird im Englischen cross conduction, oder Shoot-Through genannt. Die Halbleiterschalter-Halbbrücke
wird im Folgenden auch Halbbrücke genannt.
[0006] Bevorzugt ist die wenigstens eine Zwischenkreisdrossel ausgebildet, einen Stromanstieg
des durch die Halbbrücke während des Durchschalt-Zeitintervalls fließenden Verluststromes
zu begrenzen.
[0007] 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.
[0008] Der Elektromotor ist bevorzugt durch einen Stator umfassend Statorspulen und einen
Rotor, insbesondere einen permanentmagnetisch ausgebildeten Rotor, gebildet.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] Der Temperatursensor und/oder der Umgebungstemperatursensor ist beispielsweise durch
wenigstens einen NTC-Widerstand gebildet.
[0017] 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.
[0018] 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.
[0019] 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 DurchschaltZustand 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.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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 DurchschaltSteuerpulses leitend geschaltet und
so Verlustwärme erzeugt.
[0023] 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.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Wärmepumpe mit einem Betauungsschutz,
welcher durch von zwei Temperatursensoren erzeugte Temperatursignale gesteuert wird;
Figur 2 zeigt die in Figur 1 dargestellte Leistungsendstufe im Detail zusammen mit
einem Ersatzschaltbild für die in Figur 1 gezeigte Phasenkorrektureinheit;
Figur 3 zeigt ein Diagramm in dem von der Steuereinheit 8 in Figur 1 erzeugte Steuerpulse
dargestellt sind;
Figur 4 zeigt ein Beispiel für Durchschalt-Signale, welche von der Steuereinheit der
in Figur 1 gezeigten Wärmepumpe erzeugt worden sind;
Figur 5 zeigt ein Beispiel für Durchschalt-Signale, welche von der Steuereinheit der
in Figur 1 gezeigten Wärmepumpe erzeugt worden sind, bei denen die Halbleiterschalter-Halbbrücken
der Leistungsendstufe zeitlich nacheinander und einander überlappend in den Durchschalt-Zustand
geschaltet werden.
[0024] Figur 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.
[0025] 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.
[0026] 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.
[0027] 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.
[0028] 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.
[0029] 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.
[0030] Die Leistungsendstufe 7 ist über eine wärmeleitende Verbindung 16 mit dem Kühlelement
23 wärmeleitend verbunden. Die Leistungsendstufe 7 weist beispielsweise Halbleiterschalter-Halbbrücken,
insbesondere drei HalbleiterschalterHalbbrücken auf. Die Halbleiterschalter der Halbleiterschalter-Halbbrücken
sind beispielsweise durch einen Feldeffekttransistor, insbesondere einen MOS-FET,
gebildet oder durch Transistoren, beispielsweise IGBT-Transistoren.
[0031] 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.
[0032] 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.
[0033] 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.
[0034] 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:
[0035] 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 HalbleiterschalterHalbbrücken 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.
[0036] 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.
[0037] 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.
[0038] 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.
[0039] 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.
[0040] 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.
[0041] Die in Figur 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-IntegratedCircuit) 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.
[0042] Das Aktivieren der wenigstens einen Halbbrücke im Durchschalt-Zustand kann vorteilhaft
durch die Phasenkorrektureinheit 12 erfolgen, wie im Folgenden anhand der Figuren
2 und 3 beschrieben wird.
[0043] 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.
[0044] Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine schematisch dargestellte Schaltungsanordnung,
umfassend die in Figur 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-BipolarTransistor) gebildet.
[0045] Die in Figur 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.
[0046] Die in Figur 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 DurchschaltZustand 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.
[0047] Bei einer Wärmepumpe 1 ohne die in Figur 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.
[0048] 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 Figur 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 Figur 3 dargestellten Diagramm
37 näher dargestellt.
[0049] Das Diagramm 37 in Figur 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 Figur 2 modulierten Schaltzustand
der wenigstens einen Halbbrücke, beispielsweise der Halbbrücke umfassend die Transistoren
31 und 32 in Figur 2, repräsentiert. Dargestellt ist auch eine Kurve mit Steuerpulsen
41, 42 und 43, welche den zeitlichen Verlauf des Schaltzustandes, im Beispiel der
Figur 2, des Schalters 26 als die Halbbrücke modulierendes Schaltglied repräsentiert.
Während eines Steuerpulses 41, 42 oder 43 kann ein Verluststrom durch die Halbbrücke
fließen.
[0050] Dargestellt ist ein Durchschalt-Zeitintervall 70, während dem in der Leistungsendstufe
7 in Figur 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 Figur 2 ist geöffnet. Zu Beginn des Durchschalt-Zeitintervalls
70 wird dann - gesteuert durch die Steuereinheit 8 in Figur 1 - wenigstens eine der
Halbbrücken der Leistungsendstufe 7 in den Durchschalt-Zustand geschaltet. Zeitgleich
oder später wird dann - gesteuert durch die Steuereinheit 8 in Figur 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.
[0051] 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.
[0052] 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.
[0053] 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 Figur 1.
[0054] Zum Ende des Durchschalt-Zeitintervalls 70 ist die Temperatur der Leistungsendstufe
7 in Figur 1 um den Wert der Temperaturdifferenz, repräsentiert durch den Datensatz
52 in Figur 1, größer als die Umgebungstemperatur, erfasst durch den Umgebungstemperatursensor
9.
[0055] 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.
[0056] 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 Figur 1 zum Betrieb der Wärmepumpe
1 bestromt werden kann.
[0057] Figur 4 zeigt ein Diagramm 47, in welchem ein Schaltmuster dargestellt ist, mit dem
die Leistungsendstufe 7 zum Erzeugen der Verlustleistung bestromt werden kann.
[0058] Das Diagramm 47 umfasst eine Abszisse 38, welche eine Zeitachse repräsentiert und
eine Ordinate 39, welche eine Amplitudenachse repräsentiert. Dargestellt ist auch
das in Figur 3 bereits dargestellte Durchschalt-Zeitintervall 70, während dem die
Phasenkorrektureinheit 12 mittels der Steuerpulse 41, 42 und 43 aktiviert wird.
[0059] Das Diagramm 47 zeigt eine Kurve 55, welche einen Schaltzustand Ein oder Aus des
Transistors 31 in Figur 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.
[0060] 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.
[0061] Während des Durchschalt-Zeitintervalls 70 sind gemäß dem Schaltmuster in Figur 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.
[0062] 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 Figur
3 und während des darauf anschließenden Pulspausenintervalls 54, wird die Halbbrücke
72, umfassend die Transistoren 33 und 34 - gesteuert durch die Steuereinheit 8 in
Figur 1 mittels eines DurchschaltSteuerpulses 83 für den Halbleiterschalter 33, und
eines DurchschaltSteuerpulses 84 für den Halbleiterschalter 34, -, in den Durchschalt-Zustand
geschaltet.
[0063] 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.
[0064] Die Steuereinheit 8 in Figur 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.
[0065] Die Halbbrücken der Leistungsendstufe 7 sind so einem gleichmäßigen Verschleiß unterworfen.
[0066] Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Steuereinheit 8 in Figur 1 ausgebildet
ist, die Halbbrücken der Leistungsendstufe 7 zeitlich einander überlappend in den
Durchschalt-Zustand zu schalten.
[0067] Figur 5 zeigt dazu ein Diagramm 67, welches wie das Diagramm 47 in Figur 4 eine Zeitachse
38 und eine Amplitudenachse 49 aufweist. Dargestellt sind eine Kurve 61, welche einen
Schaltzustand des Transistors 31 der Leistungsendstufe 7 in Figur 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.
[0068] Die Steuereinheit 8 in Figur 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.
[0069] So kann vorteilhaft mittels des überlappenden Weiterschaltens des DurchschaltZustandes
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.
1. 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.
2. Wärmepumpe (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Elektromotor (3) vom Verluststrom (40) entkoppelt ist.
3. 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.
4. 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.
5. 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 HalbleiterschalterHalbbrücken
zum Erzeugen des Verluststromes (40) zeitlich aufeinanderfolgend in den Durchschalt-Zustand
zu schalten.
6. 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.
7. Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit ausgebildet ist, eine zeitliche Folge von DurchschaltSteuerpulsen
(81, 82, 83, 84, 85, 86) für wenigstens eine Halbbrücke (71, 72, 73) zu erzeugen.
8. 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.
9. 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 DurchschaltZustand zu schalten.
10. 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.
11. 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.
12. 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.