CN108973591B - 电动汽车温度调控系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车温度调控系统及其控制方法，其中的系统包括电机温度调节装置、第一换热器和热泵空调，第一换热器的第一端口和第二端口接入电机温度调节装置中的电机冷却介质循环回路，并且在第一端口/第二端口与电机冷却介质循环回路之间设置有第一电磁阀；第一电磁阀在车载控制器的控制下导通或截止；第一换热器的第三端口和第四端口接入热泵空调的冷却介质循环回路，其中第三端口与热泵空调中的压缩机第一端口连接，第四端口通过电子流量调节阀与热泵空调的车外换热器的第二端口连接；车外换热器的第二端口通过第一电控流量阀与车内换热器的第一端口连接；第一电控流量阀和电子流量调节阀在车载控制器的控制下导通或截止。以上方案，可实现电机温度调节装置和热泵空调之间的热量补充，降低能量的损失。

Description

电动汽车温度调控系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车温度调控系统及其控制方法。

背景技术

电动汽车中，由于电机和电池均需要运行在合适的温度下才能够发挥最好的效果，如果温度过高或过低会影响到他们的正常运行而且也会大大降低其使用寿命。因此电机和电池均配置有温度调节装置，温度调节装置中注入有液体介质，通过对液体介质进行温度调节，使液体介质与电机和电池进行热交换从而实现对电机和电池的温度调节。

除此之外，电动汽车中还需要配置有空调对车内温度进行调节，以提升车内人员乘车舒适性。随着电动汽车技术的迅速发展，传统热泵空调被应用于电动汽车之中。传统热泵空调虽然在制热上相比现有电动汽车中使用的PTC加热具有更高能效比，然而，其还是存在着以下问题：

由于热泵空调和电机温度调节装置、电池温度调节装置都是彼此独立工作的，因此在进行车内制热或者制冷过程中，彼此之间的产热不能互通。例如，在电动汽车行驶过程中，热泵空调正在通过消耗能量的为车舱加热，而电池和电机在运行时会散热，这部分热量并没有得到有效的利用，而是直接损失掉，会造成能量的浪费。

因此，亟需一种新的电动汽车温度调控系统以解决以上问题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中电动汽车热泵空调系统中能量利用率低的问技术问题，进而提供一种能够将热泵空调、电机温度调节装置进行关联的电动汽车温度调控系统及其控制方法。

为解决上述问题，本发明提供一种电动汽车温度调控系统，包括电机温度调节装置、第一换热器和热泵空调，所述第一换热器的第一端口和第二端口接入所述电机温度调节装置中的电机冷却介质循环回路，并且在第一端口/第二端口与电机冷却介质循环回路之间设置有第一电磁阀；所述第一电磁阀在车载控制器的控制下导通或截止；所述第一换热器的第三端口和第四端口接入所述热泵空调的冷却介质循环回路，其中第三端口与热泵空调中的压缩机第一端口连接，第四端口通过电子流量调节阀与热泵空调的车外换热器的第二端口连接；所述车外换热器的第二端口还通过第一电控流量阀与车内换热器的第一端口连接；所述所述电子流量调节阀和第一电控流量阀在所述车载控制器的控制下导通或截止。以上方案中，通过第一换热器、第一电磁阀将电机温度调节装置的冷却剂循环回路和热泵空调的冷却剂循环回路连接在一起，通过控制第一电磁阀、第一电控流量阀的导通或者截止，即可实现电机温度调节装置和热泵空调之间的热量补充，电机散发的热量可以通过电机温度调节装置传递至空调热泵中辅助热泵空调制热，同样的，热泵空调制冷时也能够利用冷却剂吸收电机运行时散发的热量，由此能够大大降低能量的损失。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统中，还包括电池温度调节装置和第二换热器：所述第二换热器的第一端口和第二端口接入所述电池温度调节装置中的电池冷却介质循环回路中；所述第二换热器的第三端口和第四端口连接至所述电机冷却介质循环回路中，并且在第三端口/第四端口与电机冷却介质循环回路之间设置有第二电磁阀；所述第二电磁阀在所述车载控制器的控制下导通或截止。以上方案中，通过设置第二换热器、第二电磁阀能够实现将电池温度调节装置的冷却剂循环回路和电机温度调节装置的冷却剂循环回路连接在一起，通过控制第二电磁阀的导通或者截止，即可实现电机温度调节装置和热电池温度调节装置之间的热量补充，电机温度调节装置可以将电机散发的热量传递给电池温度调节装置用来为电池包加热，从而能够提高电池包的加热效率，进一步降低能量的损失。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统，所述电池温度调节装置中的冷却器，其第三端口和第四端口接入所述热泵空调的冷却剂循环回路中，并且在第三端口/第四端口与冷却剂循环回路之间设置有第二电控流量阀；所述第二电控流量阀在所述车载控制器的控制下导通或截止。以上方案中，通过将电池温度调节装置中的冷却器与热泵空调的冷却剂循环回路连接，从而实现将电池温度调节装置的冷却剂循环回路与热泵空调的制冷剂循环回路连接在一起。通过控制第二电控流量阀的导通或截止，能够实现利用热泵空调产生的热量为电池包加热或者利用热泵空调的制冷剂吸收电池包散发的热量，从而能够提高电池包加热或者降温的效率。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统，所述冷却器的第一端口与所述第二换热器的第二端口连接。以上方案中，通过将冷却器与第二换热器直接连接在一起，能够使得电机温度调节装置、热泵空调与电池温度调节装置三者通过第二换热器直接联系在一起，由此实现了电机温度调节装置、热泵空调、电池温度调节装置三者的互联互通，从而能够使得热量在三个装置中进行流转，提高热量的利用效率。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统，所述电池温度调节装置包括双芯体电池冷却器；所述双芯体电池冷却器中的一个芯体作为所述第二换热器，另一个芯体作为所述冷却器。以上方案中，采用双芯体电池冷却器同时实现第二换热器和冷却器的功能，能够简化整个系统的结构。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统，所述第一电控流量阀和/或所述第二电控流量阀为电子膨胀阀。以上方案中，通过电子膨胀阀能够实现对制冷剂循环过程中的压强控制同时能够实现截止的功效，能够更精准的控制系统中各个装置之间的连通关系。

基于同一发明构思，本发明还提供一种以上电动汽车温度调控系统的控制方法，包括：车载控制器根据外部环境温度、电池温度、车舱内温度和电机温度，控制热泵空调、电机温度调节装置/电池温度调节装置分别在制冷模式或制热模式下运行；所述车载控制器响应需求模式信号，其输出端输出与所述需求模式信号匹配的控制信号以控制第一电磁阀和/或电子流量调节阀和/或第二电磁阀和/或第一电控流量阀和/或第二电控流量阀导通或截止。以上方案中，车载控制器作为电动汽车的控制中枢，能够控制热泵空调、电机温度调节装置和电池温度调节装置的启停。同时，车载控制器能够响应外部输入的需求模式信号，或者根据电动汽车中设置的传感器、监控装置等检测到的电动汽车的状态数据解析计算后得到需求模式信号，车载控制器根据需求模式信号能够确定出三个装置之间应该如何互通能够满足需求，从而控制各个电磁阀、电控流量阀的状态能够满足需求模式信号所对应的需求，从而直接控制各个电磁阀和电控流量阀动作即可。由于三个装置之间彼此之间能够实现互相联通，从而能够在需要时收集电机和/或电池散发的热量，供热泵空调使用，有效节约了能量消耗，提高了能量的利用效率。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统的控制方法，所述热泵空调处于制热模式下且所述需求模式信号代表除霜模式时，车载控制器的输出端输出除霜信号；第一电磁阀的被控端接收到所述除霜信号后导通；电子流量调节阀的被控端接收到所述除霜信号后沿热泵空调的制热回路方向导通；第一电控流量阀的被控端接收到所述除霜信号后截止。以上方案中，当车外环境温度较低湿度较大时，在热泵空调制热过程中，会导致车外换热器结霜甚至结冰，影响到车外换热器的换热效率，此时需要对车外换热器除霜，该情况下电机电控的发热被热泵空调所利用，第一换热器吸收电机冷却剂循环回路中的热量，传递给热泵空调的制冷剂循环回路中。当热泵空调中的制冷剂为车外换热器除霜后经过电子流量调节阀后进入第一换热器中，制冷剂吸收电机散发的热量变成低压过热蒸汽，之后进入热泵空调的压缩机中，由此使得在除霜模式下提高压缩机的吸气温度，避免出现液击现象。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统的控制方法，所述热泵空调处于制热模式下且所述需求模式信号代表补气增焓模式时，车载控制器的输出端输出补气增焓信号；第一电磁阀的被控端接收到所述补气增焓信号后导通；电子流量调节阀的被控端接收到所述补气增焓信号后沿热泵空调的制热回路方向导通；第一电控流量阀的被控端接收到所述补气增焓信号后沿热泵空调的制热回路方向导通。以上方案中，当车外环境极低(-10℃-0℃)时，压缩机吸气温度低下，为了满足制热又必须保持高温排气，造成热泵空调的制热性能差，需要补气增焓，降低大压缩比工况下的排气压力，以此来满足低温环境下的制热需求。在该情况下，在热泵空调中，经过压缩机压缩后的制冷剂一部分进入车内换热器加热车内的空气，另一部分经过电子流量调节阀后进入第一换热器中，吸收电机温度调节装置中冷却剂的热量后变为低压过热蒸汽，然后回到压缩机对压缩机进行补气，上述过程中电机散发的热量可以用于压缩机的补气增焓，提高热泵空调的制热性能。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统的控制方法，所述热泵空调未开启且所述需求模式信号代表需要由电机产热单独为电池包加热时，所述车载控制器的输出端输出第一电池包加热信号；第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端和第一电控流量阀的被控端接收到所述第一电池包加热信号后均截止；第二电磁阀的被控端接收到所述第一电池包加热信号后沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通。以上方案中，电机温度调节装置中，冷却剂会吸收电机散发的热量从而温度提升，在第一电磁阀关闭、第二电磁阀导通的情况下，电机冷却剂循环系统中的冷却剂会从电机温度调节装置进入到电池温度调节装置，电机冷却剂便可以释放热量以加热电池包，因此在该方案中能够通过回收电机热量为电池包进行加热，降低了能量损失。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统的控制方法，所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要由热泵空调产热单独为电池包加热时，所述车载控制器的输出端输出第二电池包加热信号；第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端、第二电磁阀的被控端和第一电控流量阀的被控端接收到所述第二电池包加热信号后均截止；第二电控流量阀的被控端接收到所述第二电池包加热信号后沿热泵空调的制热回路方向导通。以上方案中，能够利用热泵空调为电池包加热，此时，可以根据需要确定是否开启电池温度调节装置中的PTC水暖加热器。热泵空调的加热效率比电池温度调节装置中的PTC水暖加热方式更高，从而提高电池包加热的效率。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统的控制方法，所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要快速为电池包进行加热时，所述车载控制器的输出端输出第三电池包加热信号；第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端和第一电控流量阀的被控端接收到所述第三电池包加热信号后均截止；第二电磁阀的被控端接收到所述第一电池包加热信号后沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通；第二电控流量阀的被控端接收到所述第二电池包加热信号后沿热泵空调的制热回路方向导通。以上方案中，适用于最恶劣环境温度下，如果电动汽车在露天环境下停放了较长时间，这时候运行电动汽车之前需要对电池包进行加热操作。由于环境温度极低，所以单纯依靠电池温度调节装置中的PTC加热器加热电池包需要较长时间(20分钟-30分钟)才能够将电池包加热到可以正常运行的温度，而通过上述方案能够实现将电机产热和热泵空调产热结合后为电池包进行加热，能够提高电池包的加热效率，节约预热时间。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统的控制方法，所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要加热车舱内空气以及电池包时，所述车载控制器的输出端输出第一制热信号；第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端和第二电磁阀的被控端接收到所述第一制热信号后均截止；第一电控流量阀的被控端和第二电控流量阀接收到所述第二电池包加热信号后沿热泵空调的制热回路方向导通。以上方案，由于将电池温度调节装置和热泵空调的冷却剂循环回路连接在一起，因此热泵空调产热能够在为车舱进行加热的同时为电池包进行加热，从而在保证车舱内空气温度的前提下提高电池包加热速度。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统的控制方法，所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要补气增焓同时需要热泵空调产热为电池包加热时，所述车载控制器的输出端输出第二制热信号；第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端接收到所述第二制热信号后沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通；第二电磁阀的被控端接收到所述第二制热信号后截止；第一电控流量阀的被控端和第二电控流量阀的被控端接收到所述第二制热信号后，沿热泵空调的制热回路方向导通。以上方案通过控制各电磁阀和电控流量阀的状态，使得电机温度调节装置、热泵空调互通和电池温度调节装置互通，从而能够实现在冬季环境低温下补气增焓同时利用热泵空调为电池包加热。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统的控制方法，所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要补气增焓同时需要电机产热为电池包加热时，所述车载控制器的输出端输出第三制热信号；第一电磁阀的被控端的被控端接收到所述第三制热信号后，沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通；电子流量调节阀的被控端、第一电控流量阀的被控端接收到所述第三制热信号后，沿热泵空调的制热回路方向导通；第二电磁阀的被控端接收到所述第三制热信号后，沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通；第二电控流量阀的被控端接收到所述第三制热信号后截止。以上方案中，控制热泵空调与电机温度调节装置互通，电机温度调节装置与电池温度调节装置互通，采用电机产热能够辅助实现补气增焓，热泵空调能够只对车舱内的空气进行加热而不对电池包进行加热，提高了车内制热效率。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统的控制方法，所述热泵空调处于制冷模式且所述需求模式信号代表需要热泵空调同时为单独为电池包降温时，所述车载控制器的输出端输出第一制冷信号；第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端、第二电磁阀的被控端、第一电控流量阀的被控端接收到所述第一制冷信号后均截止；第二电控流量阀的被控端接收到所述第一制冷信号后，沿热泵空调的制冷回路方向导通。以上方案中，热泵空调与电池包温度调节装互通，通过热泵空调单独为电池包进行降温能够提高电池包的降温速度，缩短降温时间。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统的控制方法，所述热泵空调处于制冷模式且所述需求模式信号代表需要热泵空调同时为车舱空气和电池包降温时，所述车载控制器的输出端输出第二制冷信号；第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端、第二电磁阀的被控端接收到所述第二制冷信号后均截止；第一电控流量阀的被控端、第二电控流量阀的被控端接收到所述第二制冷信号后，沿热泵空调的制冷回路方向导通。以上方案中，热泵空调不但能对车舱内空气进行制冷，还能够为电池包进行制冷，在保证乘车人员舒适度的同时辅助降低电池包的温度，提高电池包的工作效率。

可选地，上述的电动汽车温度调控系统的控制方法，所述热泵空调处于制冷模式且所述需求模式信号代表需要热泵空调同时为车舱空气、电机和电池包降温时，所述车载控制器的输出端输出第三制冷信号；第一电磁阀的被控端接收到所述第三制冷信号后沿电机冷却剂循环回路的吸热方向导通；电子流量调节阀的被控端、第一电控流量阀的被控端、第二电控流量阀的被控端接收到所述第三制冷信号后，沿热泵空调的制冷回路方向导通；第二电磁阀的被控端接收到所述第三制冷信号后截止。以上方案中，通过热泵空调、电机温度调节装置和电池温度调节装置之间的互联互通，能够采用热泵空调同时为车舱内空气、电机和电池包降温，通过三个装置的互相关联最大程度的利用整车能量，避免损失。

本发明提供的电动汽车温度调控系统及其控制方法，将电动汽车中的电机温度调节装置、热泵空调和电池温度调节装置中的至少两个进行连接互通，从而能够实现彼此之间的能量互补，极大程度的提高了能量利用效率。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述电动汽车温度调控系统的结构示意图；

图2和图3为图1中所示电动汽车温度调控系统的不同工作状态；

图4为本发明另一实施例所述电动汽车温度调控系统的结构示意图；

图5为本发明又一实施例所述电动汽车温度调控系统的结构示意图；

图6至图19分别为图5所示电动汽车温度调控系统的不同工作状态。

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，说明书附图中虚线是表示未导通，无冷却剂流过。

实施例1

本实施例提供一种电动汽车温度调控系统，包括电机温度调节装置和热泵空调，如图1所示，其中电机温度调节装置中包括水泵18，电控单元25，电机24，低温散热器19热泵系统包括压缩机1，四通阀2，车外换热器3，风扇4，第一电控流量阀(本实施例中由电磁阀5和热力膨胀阀6串接组成第一电控流量阀)，PTC空气加热器9，车内换热器10，风扇11，气液分离器26；以上各个部件的工作原理和现有技术相同，本实施例中不再对其详细描述。

如图1，本实施例中的方案在上述结构的基础上，还包括第一换热器20，所述第一换热器20的第一端口和第二端口接入所述电机温度调节装置中的电机冷却介质循环回路中，并且在第一端口/第二端口与电机冷却介质循环回路之间设置有第一电磁阀22；所述第一电磁阀22的被控端与所述车载控制器的输出端连接，在所述车载控制器的控制下导通或截止；所述第一换热器20的第三端口与热泵空调中的压缩机1第一端口连接；所述热泵空调中的车外换热器3的第二端口通过电磁阀5和热力膨胀阀6与车内换热器10的第一端口连接；所述电磁阀5和热力膨胀阀6的被控端与所述车载控制器的输出端连接，在所述车载控制器的控制下导通或截止；所述第一换热器20的第四端口通过电子流量调节阀21与所述车外换热器3的第二端口连接；所述电子流量调节阀21的被控端与所述车载控制器的输出端连接，在所述车载控制器的控制下导通或截止。

通过上述结构，第一换热器20能够与电机冷却介质循环回路中的电机冷却液进行热交换，同时第一换热器20还能够与热泵空调中的制冷剂循环回路连接，和热泵空调中的制冷剂车外换热器3、车内换热器10一样与制冷剂发生热交换。例如:如图2所示，当电磁阀5和膨胀阀6均关闭、第一电磁阀22导通、电子流量调节阀21导通时，该系统可以用于为车外换热器3除霜。此时，经由压缩机1压缩的高温高压制冷剂经过四通阀2的a端口进入，然后经过四通阀2的端口b流出，进入车外换热器3，对车外换热器3进行除霜，然后制冷剂经过电子流量调节阀21的节流降压后进入第一换热器20，制冷剂吸收电机冷却液的热量变成低压过热蒸汽然后进入压缩机1。如图3所示，经由压缩机1压缩的制冷剂从四通阀2的端口a进入，从d口流出，进入车内换热器10加热进入车内的空气，制冷剂散热后冷凝成过冷液体，经过膨胀阀6降压成低温低压的制冷剂，然后经过电磁阀5流入车外换热器3，吸收车外的空气热量，然后经过四通阀2的b端口进入，从c端口流出进入气液分离器26，然后进入压缩机1，实现制热循环；另一部分制冷剂经过电子流量调节阀21，进入第一换热器20，吸收电机冷却液的热量，变成低压过热蒸汽，然后回到压缩机1，对压缩机1进行补气。因此可以利用电机产生的热量实现补气增焓的功能。电机冷却液在水泵18的作用下在电机冷却介质循环回路中循环流动，在第一换热器20中冷却液对制冷剂散热，制冷剂吸热蒸发，冷却液温度降低，冷却液再流经低温散热器19进行进一步冷却，当冷却液流经电控单元25和电机24时，吸收热量，实现对电机电控的冷却。

需要说明的是，车载控制器与上述各电控阀门的被控端之间可通过无线方式实传输控制信号。而车载控制器中的控制信号可以直接响应于驾驶员的按键触发实现，例如空调控制开关处的按键，通过按键控制进入除霜模式即可得到图2所示的结果，通过按键进入补气增焓模式即可进入图3所示的结果等。以上，通过控制第一电磁阀22、电子流量调节阀31、第一电控流量阀的导通或者截止，即可实现电机温度调节装置和热泵空调之间的热量补充，电机散发的热量可以通过电机温度调节装置传递至空调热泵中辅助热泵空调制热，同样的，热泵空调制冷时也能够利用冷却剂吸收电机运行时散发的热量，由此能够大大降低能量的损失。

实施例2

本实施例中，如图4所示，电动汽车温度调控系统还包括电池温度调节装置和第二换热器13，电池温度调节装置中包括水泵15，电池冷却器12，PTC水暖加热器17，电池包16；所述第二换热器13的第一端口和第二端口接入所述电池温度调节装置中的电池冷却介质循环回路中；所述第二换热器13的第三端口和第四端口连接至所述电机冷却介质循环回路中，并且在第三端口/第四端口与电机冷却介质循环回路之间设置有第二电磁阀23；所述第二电磁阀23的被控端与所述车载控制器的输出端连接，在所述控制器的控制下导通或截止。其中可以利用电机产热为电池包加热，此时可以令第一电磁阀22截止、电子流量调节阀21截止，第一电控流量阀截止，第二电磁阀23导通。在电机温度调节装置中，冷却液在水泵18的作用下进入电控单元25，电机24，冷却液吸收电机24和电控25的热量，温度升高，第一电磁阀22关闭，冷却液经过第二电磁阀23进入第二换热器13，在第二换热器13中，高温电机冷却液对电池冷却液放热，加热电池冷却液，然后电机冷却液流回水泵18。在电池冷却系统中，电池冷却液在水泵15的作用下在电池包冷却系统中循环流动，在换热器13中，电池冷却液吸收电机冷却液热量，电池冷却液温度升高，电池冷却液经过电池包16，对电池包放热，加热电池。

通过设置第二换热器13、第二电磁阀23能够实现将电池温度调节装置的冷却剂循环回路和电机温度调节装置的冷却剂循环回路连接在一起，通过控制第二电磁阀23的导通或者截止，即可实现电机温度调节装置和热电池温度调节装置之间的热量补充，电机温度调节装置可以将电机散发的热量传递给电池温度调节装置用来为电池包加热，从而能够提高电池包的加热效率，进一步降低能量的损失。

进一步地，如图5所示，所述电池温度调节装置中的冷却器12，其第三端口和第四端口接入所述热泵空调的冷却剂循环回路中，并且在第三端口/第四端口与冷却剂循环回路之间设置有第二电控流量阀，图中所述第二电控流量阀通过电磁阀7和膨胀阀8串接得到；电磁阀7和膨胀阀8的被控端与车载控制器的输出端连接，在所述车载控制器的控制下导通或截止。通过上述方案能够利用热泵空调对电池包加热或冷却，当第一电磁阀22截止、第二电磁阀23截止、电子流量调节阀22截止、电磁阀5、7导通和膨胀阀6、8导通时，其可以按照如下流程工作：

制热模式下：经由压缩机1压缩的制冷剂从四通阀2的端口a进入，从d口流出，一部分进入车内换热器10，加热进入车内的空气，制冷剂散热后冷凝成过冷液体，经过膨胀阀6降压成低温低压的制冷剂，然后经过电磁阀5流入车外换热器3，吸收车外的空气热量，然后经过四通阀2的b端口进入，从c端口流出进入气液分离器26，然后进入压缩机1，实现制热循环；另一部分制冷剂进入冷却器12，制冷剂对电池冷却液放热，制冷剂散热后冷凝成过冷液体，经过膨胀阀8降压成低温低压的制冷剂，然后经过电磁阀7流入车外换热器3，然后经过四通阀2的b端口进入，从c端口流出进入气液分离器26，然后进入压缩机1。电池冷却液在水泵15的作用下在电池冷却介质循环回路中循环流动，在冷却器12中，电池冷却液吸收制冷剂热量，冷却液温度升高，冷却液经过电池包16，对电池包放热，加热电池。此时，电子流量调节阀21关闭，在电池包温度调节装置中，PTC水暖加热器17可以不工作。

制冷模式下：经压缩机1压缩后的高温高压制冷剂经过四通阀2的a端口进入，然后经过四通阀2的端口b流出，进入车外换热器3，然后一部分进入电磁阀7，然后经过膨胀阀8的节流变成低压低温的制冷剂，进入冷却器12，制冷剂在冷却器12中吸收电池包冷却液的热量，对电池包进行冷却，然后变成低压过热蒸汽，进入四通阀2的端口d，通过四通阀的端口c流出进入气液分离器26，然后回到压缩机1。电池冷却剂在水泵15的作用下在电池冷却剂循环回路中循环流动，在冷却器12中电池冷却液对制冷剂散热，冷却液温度降低，冷却液经过电池包16，吸收电池包热量，实现对电池的冷却。此时，第一电磁阀22和电子流量调节阀21均关闭，在电池包冷却系统中，PTC水暖加热器17可以不工作。

以上方案中，通过将电池温度调节装置中的冷却器12与热泵空调的冷却剂循环回路连接，从而实现将电池温度调节装置的冷却剂循环回路与热泵空调的制冷剂循环回路连接在一起。通过控制电磁阀7和膨胀阀8的导通或截止，能够实现利用热泵空调产生的热量为电池包加热或者利用热泵空调的制冷剂吸收电池包散发的热量，从而能够提高电池包加热或者降温的效率。

在以上方案的基础上，优选令冷却器12的第一端口直接与所述第二换热器13的第二端口连接。通过将冷却器与第二换热器直接连接在一起，能够使得电机温度调节装置、热泵空调与电池温度调节装置三者通过第二换热器直接联系在一起，由此实现了电机温度调节装置、热泵空调、电池温度调节装置三者的互联互通，从而能够使得热量在三个装置中进行流转，提高热量的利用效率。在此基础上，可以选择双芯体电池冷却器14作为电池冷却器；所述双芯体电池冷却器14中的一个芯体作为所述第二换热器13，另一个芯体作为所述冷却器12。以上方案中，采用双芯体电池冷却器14同时实现第二换热器和冷却器的功能，能够简化整个系统的结构。另外，以上方案中，所述第一电控流量、所述第二电控流量阀中的任一个可以选择电子膨胀阀实现，通过电子膨胀阀能够实现对制冷剂循环过程中的压强控制同时能够实现截止的功效，能够更精准的控制系统中各个装置之间的连通关系。

实施例3

本实施例提供一种以上电动汽车温度调控系统的控制方法，包括：车载控制器根据外部环境温度、电池温度、车舱内温度和电机温度，控制热泵空调、电机温度调节装置、电池温度调节装置分别在制冷模式或制热模式下运行；所述车载控制器响应需求模式信号，其输出端输出与所述需求模式信号匹配的控制信号以控制第一电磁阀和/或电子流量调节阀和/或第二电磁阀和/或第一电控流量阀和/或第二电控流量阀导通或截止。车载控制器作为电动汽车的控制中枢，能够控制热泵空调、电机温度调节装置和电池温度调节装置的启停。同时，车载控制器能够响应外部输入的需求模式信号，或者根据电动汽车中设置的传感器、监控装置等检测到的电动汽车的状态数据解析计算后得到需求模式信号，车载控制器根据需求模式信号能够确定出三个装置之间应该如何互通能够满足需求，从而控制各个电磁阀、电控流量阀的状态能够满足需求模式信号所对应的需求，从而直接控制各个电磁阀和电控流量阀动作即可。由于三个装置之间彼此之间能够实现互相联通，从而能够在需要时收集电机和/或电池散发的热量，供热泵空调使用，有效节约了能量消耗，提高了能量的利用效率。下面结合附图分别对电动汽车温度调控系统可以工作的模式进行详细说明。

模式1：所述热泵空调处于制热模式下且所述需求模式信号代表除霜模式时，车载控制器的输出端输出除霜信号；对应于图1所示的系统，其中的第一电磁阀22的被控端接收到所述除霜信号后导通；电子流量调节阀21的被控端接收到所述除霜信号后沿热泵空调的制热回路方向导通；第一电控流量阀的被控端接收到所述除霜信号后截止，即得到图2所示的结果；对应于图4中所示的系统，其还要控制第二电控流量阀截止，而对应于图5中所示的系统，其还要控制第二电控流量阀截止、第二电磁阀截止，即得到如图6所示的控制结果。

如图所示，经由压缩机1压缩的高温高压制冷剂经过四通阀2的a端口进入，然后经过四通阀2的端口b流出，进入车外换热器3，对车外换热器3进行除霜，然后制冷剂经过电子流量调节阀21的节流降压，进入第一换热器20，制冷剂吸收电机冷却液的热量变成低压过热蒸汽，进入压缩机1。当热泵空调中的制冷剂为车外换热器除霜、经过电子流量调节阀21后进入第一换热器20中，制冷剂吸收电机散发的热量变成低压过热蒸汽，之后进入热泵空调的压缩机1中，由此使得在除霜模式下提高压缩机的吸气温度，避免出现液击现象。

模式2：冬天正常环境下制热同时补气增焓

所述热泵空调处于制热模式下且所述需求模式信号代表补气增焓模式时，车载控制器的输出端输出补气增焓信号；如图1所示的结构中，第一电磁阀22的被控端接收到所述补气增焓信号后导通；电子流量调节阀21的被控端接收到所述补气增焓信号后沿热泵空调的制热回路方向导通；电磁阀5和膨胀阀6的被控端接收到所述补气增焓信号后沿热泵空调的制热回路方向导通，即得到图3所示的结果。而对于图4所示的结构，还需要进一步控制第二电磁阀23截止；而对于图5所示的结构，还需要进一步控制电磁阀7和膨胀阀8截止、第二电磁阀23截止；即得到图7所示的结果。如图，经由压缩机1压缩的制冷剂从四通阀2的端口a进入，从d口流出，一部分进入车内换热器10，加热进入车内的空气，制冷剂散热后冷凝成过冷液体，经过膨胀阀6降压成低温低压的制冷剂，然后经过电磁阀5流入车外换热器3，吸收车外的空气热量，然后经过四通阀2的b端口进入，从c端口流出进入气液分离器26，然后进入压缩机1，实现制热循环；另一部分制冷剂经过电子流量调节阀21，进入第一换热器20，吸收电机冷却液的热量，变成低压过热蒸汽，然后回到压缩机，对压缩机进行补气。电机冷却液在水泵18的作用下在电机冷却介质循环回路中循环流动，在第一换热器20中冷却液对制冷剂散热，制冷剂吸热蒸发，冷却液温度降低，冷却液再流经低温散热器19进行进一步冷却，当冷却液流经电控单元25和电机24时，吸收热量，实现对电机24和电控单元25的冷却。

以上方案中，当车外环境极低(-10℃-0℃)时，压缩机吸气温度低下，为了满足制热又必须保持高温排气，造成热泵空调的制热性能差，需要补气增焓，降低大压缩比工况下的排气压力，以此来满足低温环境下的制热需求。在该情况下，在热泵空调中，经过压缩机压缩后的制冷剂一部分进入车内换热器加热车内的空气，另一部分经过电子流量调节阀后进入第一换热器20中，吸收电机温度调节装置中冷却剂的热量后变为低压过热蒸汽，然后回到压缩机1对压缩机1进行补气，上述过程中电机散发的热量可以用于压缩机的补气增焓，提高热泵空调的制热性能。

模式3：通过电机产热单独为电池包加热

所述热泵空调未开启且所述需求模式信号代表需要由电机产热单独为电池包加热时，所述车载控制器的输出端输出第一电池包加热信号；如图4所示的结构中，第一电磁阀22的被控端、电子流量调节阀21的被控端和第一电控流量阀的被控端接收到所述第一电池包加热信号后均截止；第二电磁阀23的被控端接收到所述第一电池包加热信号后沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通。在图5所示的结构中，还需要控制第二电控流量阀截止，得到图8所示的结构。

如图8所示，在电机温度调节装置中，冷却液在水泵18的作用下进入电控单元25，电机24，冷却液吸收电机电控的热量，温度升高，第一电磁阀22关闭，冷却液经过第二电磁阀23进入第二换热器13，在第二换热器13中，高温电机冷却液对电池冷却液放热，加热电池冷却液，然后电机冷却液流回水泵18。在电池温度调节装置中，电池冷却液在水泵15的作用下在电池包冷却系统中循环流动，在第二换热器13中，电池冷却液吸收电机冷却液热量，电池冷却液温度升高，电池冷却液经过电池包16，对电池包放热，加热电池。

以上方案中，电机温度调节装置中，冷却剂会吸收电机散发的热量从而温度提升，在第一电磁阀22关闭、第二电磁阀23导通的情况下，电机冷却剂循环系统中的冷却剂会从电机温度调节装置进入到电池温度调节装置，电机冷却剂便可以释放热量以加热电池包，因此在该方案中能够通过回收电机热量为电池包进行加热，降低了能量损失。

模式4：热泵空调产热单独为电池包加热

所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要由热泵空调产热单独为电池包加热时，所述车载控制器的输出端输出第二电池包加热信号；图5所示的结构中，第一电磁阀22的被控端、电子流量调节阀21的被控端、第二电磁阀23的被控端和电磁阀5和膨胀阀6的被控端接收到所述第二电池包加热信号后均截止；电磁阀7和膨胀阀8的被控端接收到所述第二电池包加热信号后沿热泵空调的制热回路方向导通，得到的结果如图9所示。

经压缩机1压缩后的高温高压制冷剂经过四通阀2的a端口进入，然后经过四通阀2的端口d流出，进入冷却器12，制冷剂对电池冷却液放热，制冷剂散热后冷凝成过冷液体，经过膨胀阀8降压成低温低压的制冷剂，然后经过电磁阀7，进入车外换热器3，吸收车外的空气热量，然后经过四通阀2的b端口进入，从c端口流出进入气液分离器26，然后进入压缩机1。电池冷却剂在水泵15的作用下在电池冷却剂循环系统中循环流动，在冷却器12中，电池冷却液吸收制冷剂热量，冷却液温度升高，冷却液经过电池包16，对电池包放热，加热电池。在电池包温度调节装置中，PTC水暖加热器17不工作。

模式5：最恶劣环境温度下(-30℃)电池包加热

所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要快速为电池包进行加热时，所述车载控制器的输出端输出第三电池包加热信号；如图5所示的结构，第一电磁阀22的被控端、电子流量调节阀21的被控端和第一电控流量阀的被控端接收到所述第三电池包加热信号后均截止；第二电磁阀23的被控端接收到所述第一电池包加热信号后沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通；第二电控流量阀的被控端接收到所述第二电池包加热信号后沿热泵空调的制热回路方向导通，得到图10所示的结构。

如图10所示，在电芯温度和环境一样在-30℃时，此时电芯不能放电，电动汽车上电时，电机温度调节装置和热泵空调利用蓄电池的电运行，此时利用电机热量和热泵空调对电池包包进行加热，具体过程前面已经详述，此处不再叙述。在电池温度调节装置中，当PTC水暖加热器17达到可以放电的温度时，同时也启动PTC水暖加热器17对电池包进行加热。当电芯温度达到-15℃时，电芯即可开始放电。

以上方案中，适用于最恶劣环境温度下(-30℃)，如果电动汽车在露天环境下停放了较长时间，这时候运行电动汽车之前需要对电池包进行加热操作。由于环境温度极低，所以单纯依靠电池温度调节装置中的PTC加热器加热电池包需要较长时间(20分钟-30分钟)才能够将电池包加热到可以正常运行的温度，而通过上述方案能够实现将电机产热和热泵空调产热结合后为电池包进行加热，能够提高电池包的加热效率，节约预热时间。

模式6：冬季车内制热同时热泵空调给电池包加热

所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要加热车舱内空气以及电池包时，所述车载控制器的输出端输出第一制热信号；如图5所示的结构中，第一电磁阀22的被控端、电子流量调节阀21的被控端和第二电磁阀23的被控端接收到所述第一制热信号后均截止；电磁阀5,7和膨胀阀6,8的被控端接收到所述第二电池包加热信号后沿热泵空调的制热回路方向导通，得到图11所示的结构。

经由压缩机1压缩的制冷剂从四通阀2的端口a进入，从d口流出，一部分制冷剂进入车内换热器10，加热进入车内的空气，制冷剂散热后冷凝成过冷液体，经过膨胀阀6降压成低温低压的制冷剂，然后经过电磁阀5流入车外换热器3，吸收车外的空气热量，然后经过四通阀2的b端口进入，从c端口流出进入气液分离器26，然后进入压缩机1，实现制热循环；另一部分制冷剂进入冷却器12，制冷剂对电池冷却液放热，制冷剂散热后冷凝成过冷液体，经过膨胀阀8降压成低温低压的制冷剂，然后经过电磁阀7流入车外换热器3，然后经过四通阀2的b端口进入，从c端口流出进入气液分离器26，然后进入压缩机1。电池冷却液在水泵15的作用下在电池包冷却系统中循环流动，在冷却器12中，电池冷却液吸收制冷剂热量，冷却液温度升高，冷却液经过电池包16，对电池包放热，加热电池。

以上方案中，由于将电池温度调节装置和热泵空调的冷却剂循环回路连接在一起，因此热泵空调产热能够在为车舱进行加热的同时为电池包进行加热，从而在保证车舱内空气温度的前提下提高电池包的加热速度。

模式7：在冬季环境低温下补气增焓制热同时热泵空调给电池包加热

如图5所示的结构中，所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要补气增焓同时需要热泵空调产热为电池包加热时，所述车载控制器的输出端输出第二制热信号；第一电磁阀22的被控端、电子流量调节阀21的被控端接收到所述第二制热信号后沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通；第二电磁阀23的被控端接收到所述第二制热信号后截止；电磁阀5,7和膨胀阀6,8的被控端接收到所述第二制热信号后，沿热泵空调的制热回路方向导通，得到的结构如图12所示：

经由压缩机1压缩的制冷剂从四通阀2的端口a进入，从d口流出，一部分制冷剂进入车内换热器10，加热进入车内的空气，制冷剂散热后冷凝成过冷液体，经过膨胀阀6降压成低温低压的制冷剂，然后经过电磁阀5；另一部分制冷剂进入换热器12，制冷剂对电池冷却液放热，制冷剂散热后冷凝成过冷液体，经过膨胀阀8降压成低温低压的制冷剂，然后经过电磁阀7。此时，两股制冷剂汇合，汇合后，一部分制冷剂进入车外换热器3，吸收车外的空气热量，然后经过四通阀2的b端口进入，从c端口流出进入气液分离器26，然后进入压缩机1；另一部分制冷剂经过电子流量调节阀21，进入第一换热器20，吸收电机冷却液的热量，变成低压过热蒸汽，然后回到压缩机1，对压缩机1进行补气。电池冷却剂在水泵15的作用下在电池冷却剂循环回路中循环流动，在冷却器12中，电池冷却液吸收制冷剂热量，冷却液温度升高，冷却液经过电池包16，对电池包放热，加热电池。电机冷却剂在水泵18的作用下在电机冷却剂循环回路中循环流动，在第一换热器20中冷却液对制冷剂散热，制冷剂吸热蒸发，冷却液温度降低，冷却液再流经低温散热器19进行进一步冷却，当冷却液流经电控单元25和电机24时，吸收热量，实现对电机24、电控单元的冷却。此时，在电池温度调节装置中，PTC水暖加热器17不工作。

通过控制各电磁阀和电控流量阀的状态，能够使得电机温度调节装置、热泵空调互通和电池温度调节装置互通，从而能够实现在动机环境低温下补气增焓同时利用热泵空调为电池包加热。

模式8：在冬季环境低温下补气增焓制热同时电机产热给电池包加热

如图5所示的结构，所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要补气增焓同时需要电机产热为电池包加热时，所述车载控制器的输出端输出第三制热信号；第一电磁阀22的被控端的被控端接收到所述第三制热信号后，沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通；电子流量调节阀21的被控端、电磁阀5和膨胀阀6的被控端接收到所述第三制热信号后，沿热泵空调的制热回路方向导通；第二电磁阀23的被控端接收到所述第三制热信号后，沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通；电磁阀7和膨胀阀8的被控端接收到所述第三制热信号后截止，得到的结构如图13所示：热泵空调仅对车内空气进行制热，空调不为电池包加热，可以提高车内制热效率。同时，由于第一电磁阀22和第二电磁阀23均打开，电机24、电控单元25的热量通过第二换热器13为电池包16加热，有效利用了电机电控的余热来对电池包进行热管理。

以上方案中，控制热泵空调与电机温度调节装置互通，电机温度调节装置与电池温度调节装置互通，采用电机产热能够辅助实现补气增焓，热泵空调能够只对车舱内的空气进行加热而不对电池包进行加热，提高了车内制热效率。

模式9：热泵空调单独为电池包降温

所述热泵空调处于制冷模式且所述需求模式信号代表需要热泵空调同时为单独为电池包降温时，所述车载控制器的输出端输出第一制冷信号；以图5所示的结构为例，第一电磁阀22的被控端、电子流量调节阀21的被控端、第二电磁阀23的被控端、电磁阀5和膨胀阀6的被控端接收到所述第一制冷信号后均截止；电磁阀7和膨胀阀8的被控端接收到所述第一制冷信号后，沿热泵空调的制冷回路方向导通，得到的结构如图14所示：经压缩机1压缩后的高温高压制冷剂经过四通阀2的a端口进入，然后经过四通阀2的端口b流出，进入车外换热器3，然后进入电磁阀7，然后经过膨胀阀8的节流变成低压低温的制冷剂，进入冷却器12，制冷剂在冷却器12中吸收电池包冷却液的热量，对电池包进行冷却，然后变成低压过热蒸汽，进入四通阀2的端口d，通过四通阀的端口c流出进入气液分离器26，然后回到压缩机1。电池冷却液在水泵15的作用下在电池温度调节装置中循环流动，在冷却器12中电池冷却液对制冷剂散热，冷却液温度降低，冷却液经过电池包16，吸收电池包热量，实现对电池的冷却。此时，在电池温度调节装置中，PTC水暖加热器17不工作。

以上方案中，热泵空调与电池包温度调节装互通，通过热泵空调单独为电池包进行降温能够提高电池包的降温速度，缩短降温时间。

模式10：夏季车内制冷同时对电池包进行冷却

所述热泵空调处于制冷模式且所述需求模式信号代表需要热泵空调同时为车舱空气和电池包降温时，所述车载控制器的输出端输出第二制冷信号，针对图5所示的结构，控制第一电磁阀22的被控端、电子流量调节阀21的被控端、第二电磁阀23的被控端接收到所述第二制冷信号后均截止；电磁阀5和膨胀阀6的被控端、电磁阀7和膨胀阀8的被控端的被控端接收到所述第二制冷信号后，沿热泵空调的制冷回路方向导通。得到的结构如图15所示：经压缩机1压缩后的高温高压制冷剂经过四通阀2的a端口进入，然后经过四通阀2的端口b流出，进入车外换热器3，之后一部分制冷剂进入电磁阀5，然后经过膨胀阀6的节流变成低压低温的制冷剂，进入车内换热器10，对进入车内的空气降温，制冷剂吸收进入车内空气的热量变成低压过热蒸汽，然后进入四通阀2的端口d，通过四通阀的端口c流出进入气液分离器26，然后回到压缩机1，实现制冷循环；另一部分制冷剂进入电磁阀7，然后经过膨胀阀8的节流变成低压低温的制冷剂，进入冷却器12，制冷剂在冷却器12中吸收电池包冷却液的热量，对电池包进行冷却，然后变成低压过热蒸汽，和经过车内换热器10的过热蒸汽汇合，一起流回压缩机1。其中，电池冷却液在水泵15的作用下在电池包冷却系统中循环流动，在电池冷却器12中电池冷却液对制冷剂散热，冷却液温度降低，冷却液经过电池包16，吸收电池包热量，实现对电池的冷却。此时，在热泵空调中，PTC空气加热器9不工作，在电池温度调节装置中，PTC水暖加热器17不工作。

以上方案中，热泵空调不但能对车舱内空气进行制冷，还能够为电池包进行制冷，在保证乘车人员舒适度的同时辅助降低电池包的温度，提高电池包的工作效率。

模式11：夏天恶劣温度下(45℃以上)电机散热及车内制冷及电池包冷却

所述热泵空调处于制冷模式且所述需求模式信号代表需要热泵空调同时为车舱空气、电机和电池包降温时，所述车载控制器的输出端输出第三制冷信号；依据图5所示的结构，第一电磁阀22的被控端接收到所述第三制冷信号后沿电机冷却剂循环回路的吸热方向导通；电子流量调节阀21的被控端、电磁阀5,7和膨胀阀6,8的被控端接收到所述第三制冷信号后，沿热泵空调的制冷回路方向导通；第二电磁阀23的被控端接收到所述第三制冷信号后截止。得到如图16所示的结构：在炎热地区，夏天恶劣天气下，气温可达45℃以上，这时车内需要制冷，电池包需要冷却，在电机冷却系统中，低温散热器在如此恶劣气温下可能无法把电机冷却液的温度降低到设计目标值，导致电控单元25入口处冷却液温度高于设计值，这时电机24、电控单元25固体表面温度会超过设计指标，影响安全及整车性能。通过图16所示的结构，电机冷却剂经过第一换热器20的降温可以进一步降低温度，解决在超高温天气下电机冷却系统冷却能力不足的问题。如图16所示，热泵空调运行制冷循环，制冷剂经过车外换热器3以后，分为三股，分别进过第二电磁阀23、电磁阀7和电控流量调节阀21，分别用于车内制冷、电池包冷却和电机冷却。以上方案中，通过热泵空调、电机温度调节装置和电池温度调节装置之间的互联互通，能够采用热泵空调同时为车舱内空气、电机和电池包降温，通过三个装置的互相关联最大程度的利用整车能量，避免损失。

除了以上几种需要不同装置进行互通的工作模式外，本发明提供的温度调控系统还能够单独控制热泵空调工作在制冷或制热模式下，因此还能包括如下结构的变形。

模式12：夏季车内制冷模式

如图17所示，控制第一电磁阀22、第二电磁阀23、电控流量调节阀21、电磁阀7和膨胀阀8均截止，仅保持电磁阀5和膨胀阀6沿热泵空调的制冷方向导通。其工作过程如下：经压缩机1压缩后的高温高压制冷剂经过四通阀2的a端口进入，然后经过四通阀2的端口b流出，进入车外换热器3，然后进入电磁阀5，然后经过膨胀阀6的节流变成低压低温的制冷剂，进入车内换热器10，对进入车内的空气降温，制冷剂吸收进入车内空气的热量变成低压过热蒸汽，然后进入四通阀2的端口d，通过四通阀的端口c流出进入气液分离器26，然后回到压缩机1，实现制冷循环。此时，在热泵空调中，PTC空气加热器9不工作。

模式13：冬季车内制热模式(不补气增焓)

如图18所示，此时控制第一电磁阀22、第二电磁阀23、电控流量调节阀21、电磁阀7和膨胀阀8均截止，仅保持电磁阀5和膨胀阀6沿热泵空调的制热方向导通。其工作原理如下：经由压缩机1压缩的制冷剂从四通阀2的端口a进入，从d口流出，进入车内换热器10，加热进入车内的空气，制冷剂散热后冷凝成过冷液体，经过膨胀阀6降压成低温低压的制冷剂，然后经过电磁阀5流入车外换热器3，吸收车外的空气热量，然后经过四通阀2的b端口进入，从c端口流出进入气液分离器26，然后进入压缩机1，实现制热循环。

模式14：除湿模式

如图19所示，控制第一电磁阀22、第二电磁阀23、电控流量调节阀21、电磁阀7和膨胀阀8均截止，仅保持电磁阀5和膨胀阀6沿热泵空调的制冷方向导通。此时其工作原理为：经压缩机1压缩后的高温高压制冷剂经过四通阀2的a端口进入，然后经过四通阀2的端口b流出，进入车外换热器3，然后进入电磁阀5，然后经过膨胀阀6的节流变成低压低温的制冷剂，进入车内换热器10，对进入车内的空气进行降温除湿，然后PTC空气加热器9对空气进行加热，加热后的空气进入车内，最后，制冷剂进入四通阀2的端口d，通过四通阀的端口c流出进入气液分离器26，然后回到压缩机1。

基于上述14种工作模式的原理，可以得到以上方案集成了电机温度调节装置、热泵空调和电池包温度调节装置进行整车热管理，三个装置之间互相联系，充分利用整车能量。热泵空调不仅能够对乘员舱内进行制冷和制热，还能够对电池和电机进行热管理。电机电控产生的热量被热泵空调利用，在低温环境温度下制热时，电机电控的热量被用于补气增焓，提高低温下热泵空调制热性能；在除霜时，电机电控的热量被用于对制冷剂进行加热，提高压缩机吸气温度，避免液击。电机电控的发热还可以被电池包冷却系统利用，对电机电控的能量进行回收，利用电机的能量对电池包进行加热。在恶劣工况下，在环境温度超低温时(-30℃)，利用电机电控热量及空调系统实现对电池包的快速加热；在环境温度超高温时，热泵空调系统联合电机冷却系统以及电池包冷却系统，实现车内制冷、电池包冷却以及电机冷却，提高了整车热管理能力。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种电动汽车温度调控系统，包括电机温度调节装置、第一换热器和热泵空调，其特征在于：

所述第一换热器的第一端口和第二端口接入所述电机温度调节装置中的电机冷却介质循环回路，并且在第一端口/第二端口与电机冷却介质循环回路之间设置有第一电磁阀；所述第一电磁阀在车载控制器的控制下导通或截止；

所述第一换热器的第三端口和第四端口接入所述热泵空调的冷却介质循环回路，其中第三端口与热泵空调中的压缩机第一端口连接，第四端口通过电子流量调节阀与热泵空调的车外换热器的第二端口连接；所述车外换热器的第二端口还通过第一电控流量阀与车内换热器的第一端口连接；所述电子流量调节阀和所述第一电控流量阀在所述车载控制器的控制下导通或截止；所述压缩机的第二端口通过四通阀分别与所述车外换热器的第一端口和所述车内换热器的第二端口连接；

所述热泵空调处于制热模式下且需求模式信号代表除霜模式时，车载控制器的输出端输出除霜信号；第一电磁阀的被控端接收到所述除霜信号后导通；电子流量调节阀的被控端接收到所述除霜信号后沿热泵空调的制热回路方向导通；第一电控流量阀的被控端接收到所述除霜信号后截止；

所述热泵空调处于制热模式下且所述需求模式信号代表补气增焓模式时，车载控制器的输出端输出补气增焓信号；第一电磁阀的被控端接收到所述补气增焓信号后导通；电子流量调节阀的被控端接收到所述补气增焓信号后沿热泵空调的制热回路方向导通；第一电控流量阀的被控端接收到所述补气增焓信号后沿热泵空调的制热回路方向导通。

2.根据权利要求1所述的电动汽车温度调控系统，其特征在于，还包括电池温度调节装置和第二换热器：

所述第二换热器的第一端口和第二端口接入所述电池温度调节装置中的电池冷却介质循环回路中；

所述第二换热器的第三端口和第四端口连接至所述电机冷却介质循环回路中，并且在第三端口/第四端口与电机冷却介质循环回路之间设置有第二电磁阀；所述第二电磁阀在所述车载控制器的控制下导通或截止。

3.根据权利要求2所述的电动汽车温度调控系统，其特征在于：

所述电池温度调节装置中的冷却器，其第三端口和第四端口接入所述热泵空调的冷却剂循环回路中，并且在第三端口/第四端口与冷却剂循环回路之间设置有第二电控流量阀；所述第二电控流量阀在所述车载控制器的控制下导通或截止。

4.根据权利要求3所述的电动汽车温度调控系统，其特征在于：

所述冷却器的第一端口与所述第二换热器的第二端口连接。

5.根据权利要求3所述的电动汽车温度调控系统，其特征在于：

所述电池温度调节装置包括双芯体电池冷却器；

所述双芯体电池冷却器中的一个芯体作为所述第二换热器，另一个芯体作为所述冷却器。

6.根据权利要求3所述的电动汽车温度调控系统，其特征在于：

所述第一电控流量阀和/或所述第二电控流量阀为电子膨胀阀。

7.一种权利要求1-6任一项所述的电动汽车温度调控系统的控制方法，其特征在于，包括：

车载控制器根据外部环境温度、电池温度、车舱内温度和电机温度，控制热泵空调、电机温度调节装置/电池温度调节装置分别在制冷模式或制热模式下运行；

所述车载控制器响应需求模式信号，其输出端输出与所述需求模式信号匹配的控制信号以控制第一电磁阀和/或电子流量调节阀和/或第二电磁阀和/或第一电控流量阀和/或第二电控流量阀导通或截止；

所述热泵空调处于制热模式下且所述需求模式信号代表除霜模式时，车载控制器的输出端输出除霜信号；第一电磁阀的被控端接收到所述除霜信号后导通；电子流量调节阀的被控端接收到所述除霜信号后沿热泵空调的制热回路方向导通；第一电控流量阀的被控端接收到所述除霜信号后截止；

所述热泵空调处于制热模式下且所述需求模式信号代表补气增焓模式时，车载控制器的输出端输出补气增焓信号；第一电磁阀的被控端接收到所述补气增焓信号后导通；电子流量调节阀的被控端接收到所述补气增焓信号后沿热泵空调的制热回路方向导通；第一电控流量阀的被控端接收到所述补气增焓信号后沿热泵空调的制热回路方向导通。

8.根据权利要求7所述的电动汽车温度调控系统的控制方法，其特征在于：

所述热泵空调未开启且所述需求模式信号代表需要由电机产热单独为电池包加热时，所述车载控制器的输出端输出第一电池包加热信号；

第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端和第一电控流量阀的被控端接收到所述第一电池包加热信号后均截止；

第二电磁阀的被控端接收到所述第一电池包加热信号后沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通。

9.根据权利要求8所述的电动汽车温度调控系统的控制方法，其特征在于：

所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要由热泵空调产热单独为电池包加热时，所述车载控制器的输出端输出第二电池包加热信号；

第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端、第二电磁阀的被控端和第一电控流量阀的被控端接收到所述第二电池包加热信号后均截止；

第二电控流量阀的被控端接收到所述第二电池包加热信号后沿热泵空调的制热回路方向导通。

10.根据权利要求9所述的电动汽车温度调控系统的控制方法，其特征在于：

所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要快速为电池包进行加热时，所述车载控制器的输出端输出第三电池包加热信号；

第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端和第一电控流量阀的被控端接收到所述第三电池包加热信号后均截止；

第二电磁阀的被控端接收到所述第一电池包加热信号后沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通；

第二电控流量阀的被控端接收到所述第二电池包加热信号后沿热泵空调的制热回路方向导通。

11.根据权利要求9所述的电动汽车温度调控系统的控制方法，其特征在于：

所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要加热车舱内空气以及电池包时，所述车载控制器的输出端输出第一制热信号；

第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端和第二电磁阀的被控端接收到所述第一制热信号后均截止；

第一电控流量阀的被控端和第二电控流量阀接收到所述第二电池包加热信号后沿热泵空调的制热回路方向导通。

12.根据权利要求7所述的电动汽车温度调控系统的控制方法，其特征在于：

所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要补气增焓同时需要热泵空调产热为电池包加热时，所述车载控制器的输出端输出第二制热信号；

第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端接收到所述第二制热信号后沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通；

第二电磁阀的被控端接收到所述第二制热信号后截止；

第一电控流量阀的被控端和第二电控流量阀的被控端接收到所述第二制热信号后，沿热泵空调的制热回路方向导通。

13.根据权利要求7所述的电动汽车温度调控系统的控制方法，其特征在于：

所述热泵空调处于制热模式且所述需求模式信号代表需要补气增焓同时需要电机产热为电池包加热时，所述车载控制器的输出端输出第三制热信号；

第一电磁阀的被控端的被控端接收到所述第三制热信号后，沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通；

电子流量调节阀的被控端、第一电控流量阀的被控端接收到所述第三制热信号后，沿热泵空调的制热回路方向导通；

第二电磁阀的被控端接收到所述第三制热信号后，沿电机温度调节装置的吸热回路方向导通；

第二电控流量阀的被控端接收到所述第三制热信号后截止。

14.根据权利要求7所述的电动汽车温度调控系统的控制方法，其特征在于：

所述热泵空调处于制冷模式且所述需求模式信号代表需要热泵空调同时为单独为电池包降温时，所述车载控制器的输出端输出第一制冷信号；

第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端、第二电磁阀的被控端、第一电控流量阀的被控端接收到所述第一制冷信号后均截止；

第二电控流量阀的被控端接收到所述第一制冷信号后，沿热泵空调的制冷回路方向导通。

15.根据权利要求7所述的电动汽车温度调控系统的控制方法，其特征在于：

所述热泵空调处于制冷模式且所述需求模式信号代表需要热泵空调同时为车舱空气和电池包降温时，所述车载控制器的输出端输出第二制冷信号；

第一电磁阀的被控端、电子流量调节阀的被控端、第二电磁阀的被控端接收到所述第二制冷信号后均截止；

第一电控流量阀的被控端、第二电控流量阀的被控端接收到所述第二制冷信号后，沿热泵空调的制冷回路方向导通。

16.根据权利要求7所述的电动汽车温度调控系统的控制方法，其特征在于：

所述热泵空调处于制冷模式且所述需求模式信号代表需要热泵空调同时为车舱空气、电机和电池包降温时，所述车载控制器的输出端输出第三制冷信号；

第一电磁阀的被控端接收到所述第三制冷信号后沿电机冷却剂循环回路的吸热方向导通；

电子流量调节阀的被控端、第一电控流量阀的被控端、第二电控流量阀的被控端接收到所述第三制冷信号后，沿热泵空调的制冷回路方向导通；

第二电磁阀的被控端接收到所述第三制冷信号后截止。