CN111716995A - 电动汽车的空调和动力电池的加热系统、方法和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种电动汽车的空调和动力电池的加热系统、方法和电动汽车。电动汽车可包括增程式电动汽车。所述系统包括：发动机、四通水阀、第一电子水泵、电加热器、三通水阀、暖风芯体、换热器、第二电子水泵、动力电池和热管理控制器。本发明实施例实现了仅采用一个电加热器就可以对动力电池和暖风芯体进行加热，四通水阀的工作模式能够在并联模式和串联模式之间进行切换，在四通水阀的工作模式处于串联模式下，通过第五加热回路和第六加热回路利用发动机的余热对暖风芯体和动力电池进行加热，此时电加热器和第一电子水泵均不工作，能够使加热系统的结构简单、占有空间小以及车辆能耗低，从而提高了车辆续航能力。

Description

电动汽车的空调和动力电池的加热系统、方法和电动汽车

【技术领域】

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电动汽车的空调和动力电池的加热系统、方法和电动汽车。

【背景技术】

随着社会的发展，能源与环保问题越来越被人们所重视。新能源汽车凭借节约能源和降低排放的优点在社会上日渐普及。

随着新能源汽车的应用越来越广泛，如何为新能源汽车中的动力电池与空调系统提供足够的热源成为困扰人们的问题之一。当前市场上的增程式电动汽车的空调和动力电池加热系统，通常都是采用独立的高压正温度系数热敏电阻(Positive TemperatureCoefficient，简称PTC)加热器对动力电池和空调系统分别加热。现有技术中的加热系统采用了两个高压PTC加热器，从而导致加热系统的结构复杂、占有空间大、能耗高且车辆续航能力较差等问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电动汽车的空调和动力电池的加热系统、方法和电动汽车，能够使加热系统的结构简单、占有空间小以及车辆能耗低，从而提高了车辆续航能力。

一方面，本发明实施例提供了一种电动汽车的空调和动力电池的加热系统，所述系统包括：发动机、四通水阀、第一电子水泵、电加热器、三通水阀、暖风芯体、换热器、第二电子水泵、动力电池和热管理控制器；

若所述四通水阀的工作模式包括并联模式，所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀和所述暖风芯体串联连接以形成第一加热回路，所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀和所述换热器串联连接以形成第二加热回路，所述四通水阀和所述发动机串联连接以形成第四加热回路；或者，若所述四通水阀的工作模式包括串联模式，所述发动机、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀、所述暖风芯体和所述四通水阀串联连接以形成第五加热回路，所述发动机、所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀和所述换热器串联连接以形成第六加热回路；

所述第二电子水泵、所述动力电池和所述换热器串联连接，形成第三加热回路；

所述热管理控制器与所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀、所述第二电子水泵和所述四通水阀电气连接。

可选地，所述四通水阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；

若所述四通水阀的工作模式包括并联模式，所述第一接口和所述第四接口连通以形成第一通道且所述第二接口和所述第三接口连通以形成第二通道，所述发动机和所述四通水阀的第一通道串联连接形成所述第四加热回路。

可选地，所述四通水阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；

若所述四通水阀的工作模式包括串联模式，所述第一接口和所述第三接口连通以形成第三通道且所述第二接口和所述第四接口连通以形成第四通道，所述发动机、所述四通水阀的第三通道、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀、所述暖风芯体和所述四通水阀的第四通道串联连接以形成所述第五加热回路，所述发动机、所述四通水阀的第三通道、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀、所述换热器和所述四通水阀的第四通道串联连接以形成所述第六加热回路。

可选地，所述三通水阀包括第一通道和第二通道；

若所述四通水阀的工作模式包括并联模式，所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀的第一通道和所述暖风芯体串联连接，以形成所述第一加热回路；所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀的第二通道和所述换热器串联连接，以形成第所述二加热回路；

若所述四通水阀的工作模式包括串联模式，所述发动机、所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀的第一通道和所述暖风芯体串联连接以形成第五加热回路，所述发动机、所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀的第二通道和所述换热器串联连接以形成第所述六加热回路。

可选地，所述换热器包括第一换热通道和第二换热通道；

所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀和所述第一换热通道串联连接，以形成第二加热回路；

所述第二电子水泵、所述动力电池和所述第二换热通道串联连接，形成第三加热回路。

另一方面，本发明实施例提供一种电动汽车，所述电动汽车包括上述电动汽车的空调和动力电池的加热系统。

另一方面，本发明实施例提供一种电动汽车的空调和动力电池的加热方法；

所述方法包括：

所述热管理控制器控制所述四通水阀的工作模式处于并联模式，控制所述第一电子水泵工作以驱动所述第一加热回路和所述第二加热回路中的循环水在所述第一加热回路和所述第二加热回路中进行循环，控制所述电加热器工作以使所述电加热器对所述第一加热回路中的循环水和所述第二加热回路中的循环水进行加热，所述第二加热回路中的循环水对所述暖风芯体进行加热，控制所述第二电子水泵工作以驱动所述第三加热回路中的循环水在所述第三加热回路中进行循环；或者，所述热管理控制器控制所述四通水阀的工作模式处于串联模式，控制所述第一电子水泵和所述电加热器不工作，控制所述第二电子水泵工作以驱动所述第三加热回路中的循环水在所述第三加热回路中进行循环，所述发动机对第五加热回路、第六加热回路中的循环水进行加热以及驱动第五加热回路、第六加热回路中的循环水能够在第五加热回路、第六加热回路中进行循环；

所述换热器使所述第二加热回路中的循环水与第三加热回路中的循环水进行热交换以对所述第三加热回路中的循环水进行加热，所述第三加热回路中的循环水对所述动力电池进行加热。

可选地，所述方法还包括：

当所述电动汽车处于增程模式，发动机工作且所述发动机的水温小于设定阈值时，执行所述热管理控制器控制所述四通水阀的工作模式处于并联模式，控制所述第一电子水泵工作以驱动所述第一加热回路和所述第二加热回路中的循环水在所述第一加热回路和所述第二加热回路中进行循环，控制所述电加热器工作以使所述电加热器对所述第一加热回路中的循环水和所述第二加热回路中的循环水进行加热，所述第二加热回路中的循环水对所述暖风芯体进行加热，控制所述第二电子水泵工作以驱动所述第三加热回路中的循环水在所述第三加热回路中进行循环的步骤以及执行所述换热器使所述第二加热回路中的循环水与第三加热回路中的循环水进行热交换以对所述第三加热回路中的循环水进行加热，所述第三加热回路中的循环水对所述动力电池进行加热的步骤。

可选地，所述方法还包括：

当所述电动汽车处于增程模式，发动机工作且所述发动机的水温大于或等于设定阈值时，执行所述热管理控制器控制所述四通水阀的工作模式处于串联模式，控制所述第一电子水泵和所述电加热器不工作，控制所述第二电子水泵工作以驱动所述第三加热回路中的循环水在所述第三加热回路中进行循环，所述发动机对第五加热回路、第六加热回路中的循环水进行加热以及驱动第五加热回路、第六加热回路中的循环水能够在第五加热回路、第六加热回路中进行循环的步骤以及执行所述换热器使所述第二加热回路中的循环水与第三加热回路中的循环水进行热交换以对所述第三加热回路中的循环水进行加热，所述第三加热回路中的循环水对所述动力电池进行加热的步骤。

可选地，所述方法还包括：

当所述电动汽车处于纯电动模式，所述发动机不工作，执行所述热管理控制器控制所述四通水阀的工作模式处于并联模式，控制所述第一电子水泵工作以驱动所述第一加热回路和所述第二加热回路中的循环水在所述第一加热回路和所述第二加热回路中进行循环，控制所述电加热器工作以使所述电加热器对所述第一加热回路中的循环水和所述第二加热回路中的循环水进行加热，所述第二加热回路中的循环水对所述暖风芯体进行加热，控制所述第二电子水泵工作以驱动所述第三加热回路中的循环水在所述第三加热回路中进行循环的步骤以及执行所述换热器使所述第二加热回路中的循环水与第三加热回路中的循环水进行热交换以对所述第三加热回路中的循环水进行加热，所述第三加热回路中的循环水对所述动力电池进行加热的步骤。

本发明实施例提供的电动汽车的空调和动力电池的加热系统、方法和电动汽车的技术方案中，若四通水阀的工作模式包括并联模式时，通过三通水阀形成第一加热回路和第二加热回路，通过换热器形成第三加热回路，并通过第一加热回路、第二加热回路和第三加热回路对动力电池和暖风芯体进行加热；若四通水阀的工作模式包括串联模式，通过三通水阀和四通水阀形成第五加热回路和第六加热回路，通过换热器形成第三加热回路，并通过第五加热回路、第六加热回路和第三加热回路对动力电池和暖风芯体进行加热。本发明实施例实现了仅采用一个电加热器就可以对动力电池和暖风芯体进行加热，四通水阀的工作模式能够在并联模式和串联模式之间进行切换，在四通水阀的工作模式处于串联模式下，通过第五加热回路和第六加热回路利用发动机的余热对暖风芯体和动力电池进行加热，此时电加热器和第一电子水泵均不工作，能够使加热系统的结构简单、占有空间小以及车辆能耗低，从而提高了车辆续航能力。本发明实施例仅采用一个电加热器就可以对动力电池和暖风芯体进行加热，从而降低了成本。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电动汽车的空调和动力电池的加热系统的结构示意图。

图2为图1中四通水阀的另一种工作模式示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，甲和/或乙，可以表示：单独存在甲，同时存在甲和乙，单独存在乙这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1为本发明实施例提供的一实施例提供的一种电动汽车的空调和动力电池的加热系统的结构示意图，图2为图1中四通水阀的另一种工作模式示意图，如图1和图2所示，该系统包括：发动机1、四通水阀2、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5、暖风芯体7、换热器8、第二电子水泵9、动力电池10和热管理控制器11。

作为一种可选方案，热管理控制器11包括脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，简称PWM)控制器。

如图1所示，若四通水阀2的工作模式包括并联模式，四通水阀2、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5和暖风芯体7串联连接，以形成第一加热回路。四通水阀2、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5和换热器8串联连接，以形成第二加热回路。第二电子水泵9、动力电池10和换热器8串联连接，形成第三加热回路。四通水阀2和发动机1串联连接，以形成第四加热回路。

如图2所示，若四通水阀2工作模式包括串联模式，发动机1、四通水阀2、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5和暖风芯体7串联连接以形成第五加热回路。发动机1、四通水阀2、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5和换热器8串联连接以形成第六加热回路。第二电子水泵9、动力电池10和换热器8串联连接，形成第三加热回路。

热管理控制器11与第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5、第二电子水泵9和四通水阀2电气连接。

本发明实施例中，如图1和图2所示，四通水阀2包括第一接口21、第二接口22、第三接口23和第四接口24。

如图1所示，若四通水阀2的工作模式包括并联模式，第一接口21和第四接口24连通以形成第一通道且第二接口22和第三接口23连通以形成第二通道，发动机1和四通水阀2的第一通道串联连接形成第四加热回路。四通水阀2的第二通道和第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5和暖风芯体7串联连接，以形成第一加热回路；四通水阀2的第二通道和第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5和换热器8串联连接，以形成第二加热回路。

如图2所示，若四通水阀2的工作模式包括串联模式，第一接口21和第三接口23接口连通以形成第三通道且第二接口22和第四接口24连通以形成第四通道时，发动机1、四通水阀2的第三通道、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5、暖风芯体7和四通水阀2的第四通道串联连接，以形成第五加热回路；发动机1、四通水阀2的第三通道、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5、换热器8和四通水阀2的第四通道串联连接，以形成第六加热回路。

热管理控制器11可控制四通水阀2中通道的开闭和分流，具体地，热管理控制器11可控制第一接口21和第四接口24连通以形成第一通道且第二接口22和第三接口23连通以形成第二通道，此时四通水阀2的工作模式包括并联模式；或者，热管理控制器11可控制第一接口21和第三接口23接口连通以形成第三通道且第二接口22和第四接口24连通以形成第四通道，此时四通水阀2的工作模式包括串联模式。

如图1所示，若四通水阀2的工作模式包括并联模式，第一接口21和第四接口24连通以形成第一通道，第二接口22和第三接口23连通以形成第二通道，此时第四加热回路与第一加热回路、第二加热回路断开。当四通水阀2的工作模式包括并联模式，发动机1为第四加热回路中的循环水提供热源以对第四加热回路中的循环水进行加热，发动机1为第四加热回路中的循环水提供动力源以使第四加热回路中的循环水能够在第四加热回路中进行循环。

如图2所示，若四通水阀2的工作模式包括串联模式，第一接口21和第三接口23连通以形成第三通道且第二接口22和第四接口24连通以形成第四通道。当四通水阀2的工作模式包括串联模式，第一电子水泵3不工作和电加热器4不工作，发动机1为第五加热回路、第六加热回路中的循环水提供热源以对第五加热回路、第六加热回路中的循环水进行加热，发动机1为第五加热回路、第六加热回路中的循环水提供动力源以使第五加热回路、第六加热回路中的循环水能够在第五加热回路、第六加热回路中进行循环。

如图1所示，若四通水阀2的工作模式包括并联模式，第一电子水泵3用于为第一加热回路中的循环水提供动力源，以使循环水能够在第一加热回路中进行循环。第一电子水泵3还用于为第二加热回路中的循环水提供动力源，以使循环水能够在第二加热回路中进行循环。作为一种可选方案，循环水可包括冷却液。热管理控制器11可控制第一电子水泵3的转速，以控制第一电子水泵3输出循环水的速度，从而使得第一电子水泵3以不同的动力驱动循环水。

如图1所示，若四通水阀2的工作模式包括并联模式，第二电子水泵9用于为第三加热回路中的循环水提供动力源，以使循环水能够在第三加热回路中进行循环。第二电子水泵9还用于为第三加热回路中的循环水提供动力源，以使循环水能够在第三加热回路中进行循环。热管理控制器11可控制第二电子水泵9的转速，以控制第二电子水泵9输出循环水的速度，从而使得第二电子水泵9以不同的动力驱动循环水。

第一电子水泵3和第二电子水泵9的出水口均朝上设置，便于第一电子水泵3与第二电子水泵9中液位升高时，可以将第一电子水泵3和第二电子水泵9中的空气排出，从而避免水泵空转。

如图1所示，若四通水阀2的工作模式包括并联模式，电加热器4用于为第一加热回路和第二加热回路中的循环水提供热源。电加热器4可对第一加热回路和第二加热回路中的循环水进行加热，以使循环水的温度升高。热管理控制器11可控制电加热器4的功率，以使电加热器4以不同的功率对循环水进行加热。

作为一种可选方案，电加热器4包括高压PTC加热器。

三通水阀5包括第一通道和第二通道。

如图1所示，若四通水阀2的工作模式包括并联模式，第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5的第一通道和暖风芯体7串联连接，以形成第一加热回路。第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5的第二通道和换热器8串联连接，以形成第二加热回路。如图2所示，若四通水阀2的工作模式包括串联模式，发动机1、四通水阀2、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5的第一通道和暖风芯体7串联连接以形成第五加热回路，发动机1、四通水阀2、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5的第二通道和换热器8串联连接以形成第六加热回路。

具体地，三通水阀5包括第一管口51、第二管口52和第三管口53，第一管口51和第二管口52连通以形成三通水阀5的第一通道，第二管口52和第三管口53连通以形成三通水阀5的第二通道。热管理控制器11可控制三通水阀5中通道的开闭和分流，具体地，热管理控制器11可控制第一管口51和第二管口52之间连通以形成第一通道，控制第二管口52和第三管口53连通以形成第二通道。

热管理控制器11还可根据需求调节三通水阀5的第一通道和第二通道中的水流量的比例，以控制位于第一加热回路中的暖风芯体7与第一加热回路中循环水的热交换速率以及控制位于第二加热回路中的换热器8与第二加热回路中循环水的热交换速率，或者可以控制位于第五加热回路中的暖风芯体7与第五加热回路中循环水的热交换速率以及控制位于第六加热回路中的换热器8与第六加热回路中循环水的热交换速率，以达到控制暖风芯体7和换热器8的温度的效果。

换热器8包括第一换热通道和第二换热通道。

如图1所示，若四通水阀2的工作模式包括并联模式，第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5和第一换热通道串联连接形成第二加热回路。第二电子水泵9、动力电池10和第二换热通道串联连接，形成第三加热回路。第二加热回路的循环水通过换热器8的第一换热通道将热量传给换热器8的第二换热通道，再由换热器8的第二换热通道将热量传给流经第二换热通道的第三加热回路中的循环水，继而第三加热回路中的循环水与动力电池10发生热交换，动力电池10被加热。

如图2所示，若四通水阀2的工作模式包括串联模式，发动机1、四通水阀2、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5和第一换热通道串联连接形成第六加热回路。第二电子水泵9、动力电池10和第二换热通道串联连接，形成第三加热回路。第六加热回路的循环水通过换热器8的第一换热通道将热量传给换热器8的第二换热通道，再由换热器8的第二换热通道将热量传给流经第二换热通道的第三加热回路中的循环水，继而第三加热回路中的循环水与动力电池10发生热交换，动力电池10被加热。

作为一种可选方案，换热器8包括板式换热器。

电动汽车中包括空调，空调可包括暖风芯体7和鼓风机6。

如图1所示，若四通水阀2的工作模式包括并联模式，第一加热回路中被加热的循环水通过暖风芯体7，以对暖风芯体7进行加热。在暖风芯体7被加热后，鼓风机6向暖风芯体7吹风以产生热风，从而使得空调实现了对汽车进行制热。

如图2所示，若四通水阀2的工作模式包括串联模式，第五加热回路中被加热的循环水通过暖风芯体7，以对暖风芯体7进行加热。在暖风芯体7被加热后，鼓风机6向暖风芯体7吹风以产生热风，从而使得空调实现了对汽车进行制热。

第三加热回路中被加热的循环水通过动力电池10，以对动力电池10进行加热。由于动力电池10在低温下充电及放电能力下降，导致动力电池10效能低，进而影响车辆续航能力，因此需要将动力电池10加热升温。本实施例中，动力电池10可从第三加热回路中的循环水获取热量，以达到适宜的工作温度，通常，动力电池10适宜的工作温度范围为18℃至25℃。

综上所述，如图1所示，四通水阀2的第二通道、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5的第一通道和暖风芯体7串联连接，以形成第一加热回路。四通水阀2的第二通道、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5的第二通道和换热器8的第一换热通道串联连接，以形成第二加热回路。

综上所述，如图2所示，发动机1、四通水阀2的第三通道、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5的第一通道、暖风芯体7和四通水阀2的第四通道串联连接以形成第五加热回路。发动机1、四通水阀2的第三通道、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5的第二通道、换热器8的第一换热通道和四通水阀2的第四通道串联连接以形成第六加热回路。

本发明实施例中，电动汽车包括增程式电动汽车。增程式电动汽车包括发动机、发电机、动力电池和电动机。发动机驱动发电机给动力电池充电，动力电池为电动机提供电能，电动机直接驱动增程式电动汽车的车轮进行运动。因此增程式电动汽车可包括两种工作模式：一种工作模式为增程模式，此时发动机驱动发电机给动力电池充电，动力电池为电动机提供电能，电动机直接驱动增程式电动汽车的车轮进行运动。另一种工作模式为纯电动模式，此时发动机不工作，动力电池为电动机提供电能，电动机直接驱动增程式电动汽车的车轮进行运动。

本实施例提供的电动汽车的空调和动力电池的加热系统中，若四通水阀的工作模式包括并联模式时，通过三通水阀形成第一加热回路和第二加热回路，通过换热器形成第三加热回路，并通过第一加热回路、第二加热回路和第三加热回路对动力电池和暖风芯体进行加热；若四通水阀的工作模式包括串联模式，通过三通水阀和四通水阀形成第五加热回路和第六加热回路，通过换热器形成第三加热回路，并通过第五加热回路、第六加热回路和第三加热回路对动力电池和暖风芯体进行加热。本发明实施例实现了仅采用一个电加热器就可以对动力电池和暖风芯体进行加热，四通水阀的工作模式能够在并联模式和串联模式之间进行切换，在四通水阀的工作模式处于串联模式下，通过第五加热回路和第六加热回路利用发动机的余热对暖风芯体和动力电池进行加热，此时电加热器和第一电子水泵均不工作，能够使加热系统的结构简单、占有空间小以及车辆能耗低，从而提高了车辆续航能力。本发明实施例仅采用一个电加热器就可以对动力电池和暖风芯体进行加热，从而降低了成本。

本发明实施例还提供了一种电动汽车，该电动汽车包括电动汽车的空调和动力电池的加热系统。对加热系统的描述可参见图1和图2提供的实施例，此处不再重复描述。

本发明实施例还提供了一种电动汽车的空调和动力电池的加热方法，该方法基于图1和图2提供的实施例中的加热系统，该加热系统包括：发动机1、四通水阀2、第一电子水泵3、电加热器4、三通水阀5、换热器8、第二电子水泵9、暖风芯体7、动力电池10和热管理控制器11。

该方法包括：

如图1所示，热管理控制器11控制四通水阀2的工作模式处于并联模式，控制第一电子水泵3工作以驱动第一加热回路和第二加热回路中的循环水在第一加热回路和第二加热回路中进行循环，热管理控制器11控制电加热器4工作以使电加热器4对所述第一加热回路中的循环水和第二加热回路中的循环水进行加热，第二加热回路中的循环水对暖风芯体7进行加热。换热器8使第二加热回路中的循环水与第三加热回路中的循环水进行热交换以对第三加热回路中的循环水进行加热，第三加热回路中的循环水对动力电池10进行加热。

如图1所示，该方法还包括：发动机1为第四加热回路中的循环水提供热源以对第四加热回路中的循环水进行加热，发动机1为第四加热回路中的循环水提供动力源以使第四加热回路中的循环水能够在第四加热回路中进行循环。

如图2所示，热管理控制器11控制四通水阀2的工作模式处于串联模式，控制第一电子水泵3和电加热器4不工作，控制第二电子水泵9工作以驱动第三加热回路中的循环水在第三加热回路中进行循环，发动机1对第五加热回路、第六加热回路中的循环水进行加热以及驱动第五加热回路、第六加热回路中的循环水能够在第五加热回路、第六加热回路中进行循环。换热器8使第二加热回路中的循环水与第三加热回路中的循环水进行热交换以对第三加热回路中的循环水进行加热，第三加热回路中的循环水对动力电池10进行加热。

其中，热管理控制器11控制第一电子水泵3工作具体包括：热管理控制器11可控制第一电子水泵3的转速，以控制第一电子水泵3输出循环水的速度，从而使得第一电子水泵3以不同的动力驱动循环水。

其中，热管理控制器11控制电加热器4工作具体包括：热管理控制器11可控制电加热器4的功率，以使电加热器4以不同的功率对循环水进行加热。

热管理控制器11控制第二电子水泵9工作以驱动第三加热回路中的循环水在所述第三加热回路中进行循环。

其中，热管理控制器11控制第二电子水泵9工作具体包括：热管理控制器11可控制第二电子水泵9的转速，以控制第二电子水泵9输出循环水的速度，从而使得第二电子水泵9以不同的动力驱动循环水。

作为一种可选方案，当电动汽车处于增程模式，发动机1工作且发动机1水温大于或等于设定阈值时，热管理控制器11控制四通水阀4的工作模式处于串联模式，控制第一电子水泵3和电加热器4不工作，控制第二电子水泵9工作以驱动第三加热回路中的循环水在第三加热回路中进行循环，发动机1对第五加热回路、第六加热回路中的循环水进行加热以及驱动第五加热回路、第六加热回路中的循环水能够在第五加热回路、第六加热回路中进行循环，换热器8使第二加热回路中的循环水与第三加热回路中的循环水进行热交换以对第三加热回路中的循环水进行加热，第三加热回路中的循环水对动力电池10进行加热。

作为一种可选方案，设定阈值包括75℃。

其中，热管理控制器11控制四通水阀4的工作模式处于串联模式具体包括：热管理控制器11控制第一接口21和第三接口23连通以形成第三通道且第二接口22和第四接口24连通以形成第四通道。

其中，热管理控制器11控制第二电子水泵9工作具体包括：热管理控制器11可控制第二电子水泵9的转速，以控制第二电子水泵9输出循环水的速度，从而使得第二电子水泵9以不同的动力驱动循环水。

作为另一种可选方案，当电动汽车处于增程模式，发动机1工作且发动机1水温小于设定阈值时，热管理控制器11控制四通水阀1的工作模式处于并联模式，热管理控制器11控制第一电子水泵3工作以驱动第一加热回路和第二加热回路中的循环水在第一加热回路和第二加热回路中进行循环；热管理控制器11控制电加热器4工作以使电加热器4对第一加热回路中的循环水和第二加热回路中的循环水进行加热，第二加热回路中的循环水对暖风芯体7进行加热；热管理控制器11控制第二电子水泵9工作以驱动第三加热回路中的循环水在第三加热回路中进行循环；换热器8使第二加热回路中的循环水与第三加热回路中的循环水进行热交换以对第三加热回路中的循环水进行加热，第三加热回路中的循环水对动力电池10进行加热。

作为另一种可选方案，当电动汽车处于纯电动模式，发动机1不工作，热管理控制器11控制所述四通水阀的工作模式处于并联模式，热管理控制器11控制第一电子水泵3工作以驱动第一加热回路和第二加热回路中的循环水在第一加热回路和第二加热回路中进行循环；热管理控制器11控制电加热器4工作以使电加热器4对第一加热回路中的循环水和第二加热回路中的循环水进行加热，第二加热回路中的循环水对暖风芯体7进行加热；热管理控制器11控制第二电子水泵9工作以驱动第三加热回路中的循环水在第三加热回路中进行循环；换热器8使第二加热回路中的循环水与第三加热回路中的循环水进行热交换以对第三加热回路中的循环水进行加热，第三加热回路中的循环水对动力电池10进行加热。

其中，热管理控制器11控制四通水阀4的工作模式处于并联模式具体包括：热管理控制器11控制第一接口21和第四接口24连通以形成第一通道，第二接口22和第三接口23连通以形成第二通道，此时第四加热回路与第一加热回路、第二加热回路断开。

本发明实施例提供的电动汽车的空调和动力电池的加热方法中，若四通水阀的工作模式包括并联模式时，通过三通水阀形成第一加热回路和第二加热回路，通过换热器形成第三加热回路，并通过第一加热回路、第二加热回路和第三加热回路对动力电池和暖风芯体进行加热；若四通水阀的工作模式包括串联模式，通过三通水阀和四通水阀形成第五加热回路和第六加热回路，通过换热器形成第三加热回路，并通过第五加热回路、第六加热回路和第三加热回路对动力电池和暖风芯体进行加热。本发明实施例实现了仅采用一个电加热器就可以对动力电池和暖风芯体进行加热，四通水阀的工作模式能够在并联模式和串联模式之间进行切换，在四通水阀的工作模式处于串联模式下，通过第五加热回路和第六加热回路利用发动机的余热对暖风芯体和动力电池进行加热，此时电加热器和第一电子水泵均不工作，能够使加热系统的结构简单、占有空间小以及车辆能耗低，从而提高了车辆续航能力。本发明实施例仅采用一个电加热器就可以对动力电池和暖风芯体进行加热，从而降低了成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车的空调和动力电池的加热系统，其特征在于，所述系统包括：发动机、四通水阀、第一电子水泵、电加热器、三通水阀、暖风芯体、换热器、第二电子水泵、动力电池和热管理控制器；

若所述四通水阀的工作模式包括并联模式，所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀和所述暖风芯体串联连接以形成第一加热回路，所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀和所述换热器串联连接以形成第二加热回路，所述四通水阀和所述发动机串联连接以形成第四加热回路；或者，若所述四通水阀的工作模式包括串联模式，所述发动机、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀、所述暖风芯体和所述四通水阀串联连接以形成第五加热回路，所述发动机、所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀和所述换热器串联连接以形成第六加热回路；

所述第二电子水泵、所述动力电池和所述换热器串联连接，形成第三加热回路；

所述热管理控制器与所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀、所述第二电子水泵和所述四通水阀电气连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述四通水阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；

若所述四通水阀的工作模式包括并联模式，所述第一接口和所述第四接口连通以形成第一通道且所述第二接口和所述第三接口连通以形成第二通道，所述发动机和所述四通水阀的第一通道串联连接形成所述第四加热回路。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述四通水阀包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；

若所述四通水阀的工作模式包括串联模式，所述第一接口和所述第三接口连通以形成第三通道且所述第二接口和所述第四接口连通以形成第四通道，所述发动机、所述四通水阀的第三通道、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀、所述暖风芯体和所述四通水阀的第四通道串联连接以形成所述第五加热回路，所述发动机、所述四通水阀的第三通道、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀、所述换热器和所述四通水阀的第四通道串联连接以形成所述第六加热回路。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述三通水阀包括第一通道和第二通道；

若所述四通水阀的工作模式包括并联模式，所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀的第一通道和所述暖风芯体串联连接，以形成第一加热回路；所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀的第二通道和所述换热器串联连接，以形成第二加热回路；

若所述四通水阀的工作模式包括串联模式，所述发动机、所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀的第一通道和所述暖风芯体串联连接以形成所述第五加热回路，所述发动机、所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀的第二通道和所述换热器串联连接以形成所述第六加热回路。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换热器包括第一换热通道和第二换热通道；

所述四通水阀、所述第一电子水泵、所述电加热器、所述三通水阀和所述第一换热通道串联连接，以形成所述第二加热回路；

所述第二电子水泵、所述动力电池和所述第二换热通道串联连接，形成所述第三加热回路。

6.一种电动汽车，其特征在于，包括：权利要求1至5任一所述的电动汽车的空调和动力电池的加热系统。

7.一种电动汽车的空调和动力电池的加热方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1所述的加热系统；

所述方法包括：

所述热管理控制器控制所述四通水阀的工作模式处于并联模式，控制所述第一电子水泵工作以驱动所述第一加热回路和所述第二加热回路中的循环水在所述第一加热回路和所述第二加热回路中进行循环，控制所述电加热器工作以使所述电加热器对所述第一加热回路中的循环水和所述第二加热回路中的循环水进行加热，所述第二加热回路中的循环水对所述暖风芯体进行加热，控制所述第二电子水泵工作以驱动所述第三加热回路中的循环水在所述第三加热回路中进行循环；或者，所述热管理控制器控制所述四通水阀的工作模式处于串联模式，控制所述第一电子水泵和所述电加热器不工作，控制所述第二电子水泵工作以驱动所述第三加热回路中的循环水在所述第三加热回路中进行循环，所述发动机对第五加热回路、第六加热回路中的循环水进行加热以及驱动第五加热回路、第六加热回路中的循环水能够在第五加热回路、第六加热回路中进行循环；

所述换热器使所述第二加热回路中的循环水与第三加热回路中的循环水进行热交换以对所述第三加热回路中的循环水进行加热，所述第三加热回路中的循环水对所述动力电池进行加热。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述电动汽车处于增程模式，发动机工作且所述发动机的水温小于设定阈值时，执行所述热管理控制器控制所述四通水阀的工作模式处于并联模式，控制所述第一电子水泵工作以驱动所述第一加热回路和所述第二加热回路中的循环水在所述第一加热回路和所述第二加热回路中进行循环，控制所述电加热器工作以使所述电加热器对所述第一加热回路中的循环水和所述第二加热回路中的循环水进行加热，所述第二加热回路中的循环水对所述暖风芯体进行加热，控制所述第二电子水泵工作以驱动所述第三加热回路中的循环水在所述第三加热回路中进行循环的步骤以及执行所述换热器使所述第二加热回路中的循环水与第三加热回路中的循环水进行热交换以对所述第三加热回路中的循环水进行加热，所述第三加热回路中的循环水对所述动力电池进行加热的步骤。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述电动汽车处于增程模式，发动机工作且所述发动机的水温大于或等于设定阈值时，执行所述热管理控制器控制所述四通水阀的工作模式处于串联模式，控制所述第一电子水泵和所述电加热器不工作，控制所述第二电子水泵工作以驱动所述第三加热回路中的循环水在所述第三加热回路中进行循环，所述发动机对第五加热回路、第六加热回路中的循环水进行加热以及驱动第五加热回路、第六加热回路中的循环水能够在第五加热回路、第六加热回路中进行循环的步骤以及执行所述换热器使所述第二加热回路中的循环水与第三加热回路中的循环水进行热交换以对所述第三加热回路中的循环水进行加热，所述第三加热回路中的循环水对所述动力电池进行加热的步骤。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括：

当所述电动汽车处于纯电动模式，所述发动机不工作，执行所述热管理控制器控制所述四通水阀的工作模式处于并联模式，控制所述第一电子水泵工作以驱动所述第一加热回路和所述第二加热回路中的循环水在所述第一加热回路和所述第二加热回路中进行循环，控制所述电加热器工作以使所述电加热器对所述第一加热回路中的循环水和所述第二加热回路中的循环水进行加热，所述第二加热回路中的循环水对所述暖风芯体进行加热，控制所述第二电子水泵工作以驱动所述第三加热回路中的循环水在所述第三加热回路中进行循环的步骤以及执行所述换热器使所述第二加热回路中的循环水与第三加热回路中的循环水进行热交换以对所述第三加热回路中的循环水进行加热，所述第三加热回路中的循环水对所述动力电池进行加热的步骤。

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