CN114056052A - 一种电动汽车热管理回路、控制方法及纯电车辆 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源汽车整车热管理技术领域，具体涉及一种电动汽车热管理回路、控制方法及纯电车辆，热管理回路包括热泵制冷剂回路、驱动电机冷却管系、动力电池控温管系。热泵回路分为九种模式：单乘客舱制冷模式；单电池冷却模式；优先级可调的乘客舱制冷加电池冷却模式，乘客舱制热无余热回收模式，乘客舱制热带余热回收模式；乘客舱制冷除湿模式；乘客舱制热除湿模式；车外换热器停车除霜模式；车外换热器行车除霜模式。本发明实现了电动汽车驱动电机冷却回路和动力电池冷却回路的串并联运行，既能够使动力电池单独冷却或加热，又能够利用电机产生的热量对动力电池进行加热，实现了能源的回收利用。

Description

一种电动汽车热管理回路、控制方法及纯电车辆

技术领域

本发明属于新能源汽车整车热管理技术领域，具体涉及一种电动汽车热管理回路、控制方法及纯电车辆。

背景技术

随着经济的发展，社会的进步，能源节约已经成为必然和社会共识。新能源汽车已成为汽车行业的主要发展方向，目前的新能源车主要有纯电动和氢燃料两个方向。

其中纯电动车受制于目前电池材料特性及容量瓶颈限制，纯电动车续航里程无法做到传统燃油车同等的续航，尤其是在冬季低温环境下的续航，这也是导致广大消费者对纯电动车望而却步的主要原因。在冬季低温环境下乘客舱和动力电池都需要加热，加热源一般都是通过PTC实现，然而PTC的电热效率只有0.95左右，所以低温环境下，纯电动汽车加热能耗的高低直接影响整车续航的高低。现有技术中动力电池控温能耗较大，影响续航，无法适应现实需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种电动汽车热管理回路及控制方法，利用热泵、驱动电机冷却回路和动力电池热管理回路的热耦合，实现整车高效热管理，降低整车能耗。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供了一种电动汽车热管理回路，包括：

驱动电机冷却管系，包括顺序连接的膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及低温散热器；

动力电池控温管系，包括顺序连接的第二水泵、电池冷却器和动力电池；

第一控制管系，位于驱动电机冷却管系和动力电池控温管系之间，所述第一控制管系被装配为能够使电机冷却管系和动力电池控温管系在以下三种状态之间进行切换：

状态一，所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系分别形成独立的闭合回路；

状态二，所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系整体串联为一闭合回路；以及

状态三，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、第二水泵、电池冷却器和动力电池串联为一闭合回路。

在本发明的一可选实施例中，还包括乘客舱控温管系，所述乘客舱控温管系包括电动压缩机、室外换热器、蒸发器、气液分离器、车内冷凝器、换热管，以及

第二控制管系，所述第二控制管系被装配为能够使乘客舱控温管系在以下两种状态之间进行切换：

状态a，所述电动压缩机、室外换热器、蒸发器、气液分离器顺序串联并形成闭合回路，且所述换热管与所述蒸发器并联；以及

状态b，所述电动压缩机、车内冷凝器、室外换热器、气液分离器顺序串联并形成闭合回路，且所述换热管与所述室外换热器并联；

所述换热管从所述电池冷却器穿过以实现与所述动力电池控温管系的热交换。

在本发明的一可选实施例中，所述第一控制管系被装配为能够使电机冷却管系和动力电池控温管系切换至状态四；

所述状态四是指：所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、第二水泵、电池冷却器顺序串联为一闭合回路。

在本发明的一可选实施例中，所述第一控制管系包括六通阀，所述六通阀包括：

第一接口，连接所述低温散热器；

第二接口，连接第一支管的一端，所述第一支管的另一端与所述驱动电机的出水端连接；

第三接口，连接所述膨胀水壶；

第四接口，连接所述动力电池的出水端；

第五接口，连接第二支管的一端，所述第二支管的另一端与所述电池冷却器和所述动力电池之间的管路连接；

第六接口，连接所述第二水泵。

所述六通阀被装配为至少能够在以下四种工位之间进行切换：

工位一，所述第一接口和所述第三接口连通、所述第四接口和所述第六接口连通；

工位二，所述第一接口和所述第六接口连通、所述第四接口和所述第三接口连通；

工位三，所述第二接口和所述第六接口连通、所述第四接口和所述第三接口连通；以及

工位四，所述第二接口和所述第六接口连通、所述第五接口和所述第三接口连通。

在本发明的一可选实施例中，所述第一控制管系包括四通阀、第一三通阀和第二三通阀；

所述四通阀的四个接口分别与低温散热器、膨胀水壶、动力电池和第二水泵连接；

所述第一三通阀的其中两个接口串联在所述驱动电机与所述低温散热器之间的管路上，另一接口与第三支管的一端连接，所述第三支管的另一端与所述低温散热器和所述四通阀之间的管路连接；

所述第二三通阀的其中两个接口串联在所述电池冷却器和所述动力电池之间的管路上，另一端与第四支管的一端连接，所述第四支管的另一端与所述动力电池和所述四通阀之间的管路连接。

在本发明的一可选实施例中，所述第二控制管系包括：

主管系，顺序连接所述电动压缩机、室外换热器、蒸发器和气液分离器，并形成闭合回路；

第一子管系，与所述室外换热器并联，所述车内冷凝器连接于所述第一子管系上；

第二子管系，与所述蒸发器并联，所述换热管连接于所述第二子管系上；

第三子管系，连接于所述室外换热器与所述气液分离器之间；

第一控制阀组件，用于控制所述电动压缩机的出液端择一连通至所述室外换热器或所述车内冷凝器；

第二控制阀组件，用于控制所述第三子管系导通或断开。

在本发明的一可选实施例中，所述第一控制阀组件包括

第一两向电磁阀，位于所述主管系上的电动压缩机和室外换热器之间，且位于所述第一子管系前端与所述主管系的连接节点的下游；

第二两向电磁阀，位于所述第一子管系上。

在本发明的一可选实施例中，所述第一控制阀组件包括第三三通阀，所述第三三通阀位于所述第一子管系前端与所述主管系的连接节点处。

在本发明的一可选实施例中，所述第二控制阀组件包括设置在所述第三子管系上的第三两向电磁阀。

在本发明的一可选实施例中，所述第一子管系上设有第一电子膨胀阀，所述第一电子膨胀阀位于所述车内冷凝器的出液端。

在本发明的一可选实施例中，所述第二子管系上设有第二电子膨胀阀，所述第二电子膨胀阀位于所述换热管的进液端。

在本发明的一可选实施例中，所述蒸发器的进液端设有第三电子膨胀阀。

在本发明的一可选实施例中，所述主管系上设有单向阀，所述单向阀位于第一子管系和第二子管系之间的主管系上。

在本发明的一可选实施例中，以下位置中的一处或多处设有温度传感器：所述电动压缩机出口、所述室外换热器表面、所述电动压缩机吸气口、所述蒸发器表面、所述驱动电机入口、所述动力电池入口。

在本发明的一可选实施例中，所述车内冷凝器的出口和/或所述蒸发器的出口设有压力温度传感器。

在本发明的一可选实施例中，所述动力电池控温管系上设有第一PTC加热器，所述第一PTC加热器位于所述第二水泵和所述电池冷却器之间。

在本发明的一可选实施例中，所述蒸发器和所述车内冷凝器均位于车辆空调***的风道内；所述车辆空调***的风道内还设有第二PTC加热器。

在本发明的一可选实施例中，所述低温散热器和所述室外换热器均位于车辆前脸的格栅后方，且所述低温散热器位于所述室外换热器前侧，所述室外换热器的后侧设有冷却风扇。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明还提供了一种电动汽车热管理回路的控制方法，所述电动汽车热管理回路包括驱动电机冷却管系、动力电池控温管系和乘客舱控温管系；所述驱动电机冷却管系包括顺序连接的膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及低温散热器；所述动力电池控温管系包括顺序连接的第二水泵、第一PTC加热器、电池冷却器和动力电池；所述乘客舱控温管系包括电动压缩机、室外换热器、蒸发器、气液分离器、车内冷凝器、换热管和第二PTC加热器；所述换热管从所述电池冷却器穿过以实现与所述动力电池控温管系的热交换；

所述控制方法包括：

当乘客舱和动力电池都有冷却需求时，控制所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系分别形成独立的闭合回路；控制所述电动压缩机、室外换热器、蒸发器、气液分离器顺序串联并形成闭合回路，且所述换热管与所述蒸发器并联；控制所述第一PTC加热器关闭；

当乘客舱有冷却需求，而动力电池冷却需求不高，且驱动电机回路出水温度比动力电池水温低时，控制所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系整体串联为一闭合回路；控制所述电动压缩机、室外换热器、蒸发器、气液分离器顺序串联并形成闭合回路，并控制所述换热管与所述乘客舱控温管系断开；控制所述第一PTC加热器关闭；

当动力电池有小负荷加热需求，且驱动电机出水温度比动力电机回路高时，控制所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、第二水泵、电池冷却器和动力电池串联为一闭合回路；控制所述换热管与所述乘客舱控温管系断开；控制所述第一PTC加热器关闭；

当乘客舱与动力电池都有加热需求时，控制所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系分别形成独立的闭合回路；控制所述第一PTC加热器开启；控制所述电动压缩机、车内冷凝器、室外换热器、气液分离器顺序串联并形成闭合回路；控制所述换热管与所述乘客舱控温管系断开；

当只有乘客舱有加热需求时，控制所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、第二水泵、电池冷却器顺序串联为一闭合回路；控制所述电动压缩机、车内冷凝器、室外换热器、气液分离器顺序串联并形成闭合回路；控制所述换热管与所述室外换热器并联。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明还提供了一种电动汽车热管理回路，包括：

第一管系，包括相互串联的膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及低温散热器；

第二管系，包括相互串联的第二水泵、动力电池以及电池冷却器；

第一换向模块，连接于所述第一管系和第二管系之间，所述第一换向模块被装配为能够使所述第一管系和第二管系在以下四工位间进行切换：

工位一，所述第一管系和第二管系分别单独形成闭合回路；

工位二，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、低温散热器以及动力电池串联形成闭合回路；

工位三，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及动力电池串联形成闭合回路；

工位四，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及电池冷却器串联形成闭合回路；

所述电池冷却器包括第一流道和第二流道，所述第一流道和第二流道彼此独立且两者之间能够进行热交换，所述第一流道串联于所述第二管系，所述第二流道连接于车辆空调***的低温管路。

在本发明的一可选方案中，还包括第三管系，所述第三管系包括相互串联的第三水泵、PTC加热器和暖风芯体，所述暖风芯***于车辆空调***的风道内，所述暖风芯体并联于所述动力电池的两端；所述第三管系上设有第二换向模块，所述第二换向模块被装配为能够使第三管系在以下三工位间进行切换：

工位a，所述第三水泵、PTC加热器和暖风芯体串联为一闭合回路；

工位b，所述第三水泵、PTC加热器和动力电池串联为一闭合回路；

工位c，所述第三水泵、PTC加热器和暖风芯体串联为闭合回路，同时第三水泵、PTC加热器和动力电池串联为闭合回路。

在本发明的一可选方案中，所述第三管系上串联有水冷冷凝器，所述水冷冷凝器包括流道a和流道b，所述流道a和流道b彼此独立且两者之间能够进行热交换，所述流道a串联于所述第三管系，所述流道b连接于车辆空调***的高温管路。

在本发明的一可选方案中，所述车辆空调***包括相互连接的电动压缩机、室外换热器、蒸发器和气液分离器；还包括第三换向模块，所述第三换向模块被装配为能够使所述车辆空调***在以下两工位间进行切换：

工位I，所述电动压缩机、室外换热器、蒸发器和气液分离器相互串联并形成闭合回路，且所述第二流道并联于所述蒸发器；

工位II，所述电动压缩机、流道b、室外换热器和气液分离器相互串联并形成闭合回路，且所述第二流道并联于所述室外换热器；

所述蒸发器位于车辆空调***的风道内。

在本发明的一可选方案中，所述第一换向模块装配为能够使所述第一管系和第二管系切换至工位五，所述工位五为：所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机单独形成一闭合回路；所述第二水泵和所述动力电池单独形成一闭合回路。

在本发明的一可选方案中，所述电动压缩机、室外换热器、蒸发器和气液分离器串联在一主管系上，所述主管系为闭合回路；所述流道b的一端与所述电动压缩机和所述室外换热器之间主管系连通，所述流道b的另一端与所述室外换热器和所述蒸发器之间的主管系连通；所述第二流道的两端分别连接于所述蒸发器的两端。

在本发明的一可选方案中，所述第三换向模块包括

第一截止阀，位于所述电动压缩机与所述室外换热器之间的主管系上；

第二截止阀，位于所述流道b上；

回流支管，一端连接于所述第一截止阀与所述室外换热器之间的主管系，另一端连接于所述气液分离器；

第三截止阀，位于所述回流支管上。

在本发明的一可选方案中，所述车辆空调***还包括第一电子膨胀阀，所述第一电子膨胀阀位于工位II状态下从所述流道b通向所述室外换热器的管道上。

在本发明的一可选方案中，所述第一电子膨胀阀的两端并联有第一单向阀。

在本发明的一可选方案中，所述回流支管上串联有第二单向阀。

在本发明的一可选方案中，所述第二流道上串联有第二电子膨胀阀。

在本发明的一可选方案中，所述车辆空调***还包括第三电子膨胀阀，所述第三电子膨胀阀位于工位I状态下从所述室外换热器通向所述蒸发器的管道上。

在本发明的一可选方案中，所述第二换向模块包括设置于所述动力电池与所述暖风芯体并联节点处的三通比例阀。

在本发明的一可选方案中，所述第一换向模块包括六通阀、第一支管和第二支管；

所述第一支管的一端连接于所述驱动电机与所述低温散热器之间的管路，另一端连接于所述六通阀；

所述第二支管的一端连接于所述动力电池与所述电池冷却器之间的管路，另一端连接于所述六通阀；

所述六通阀具有：

第一接口，连接于所述电池冷却器；

第二接口，连接于所述第二支管；

第三接口，连接于所述第二水泵；

第四接口，连接于所述膨胀水壶；

第五接口，连接于所述第一支管；

第六接口，连接于所述低温散热器；

所述六通阀被装配为：

所述第一接口能够与所述第三接口、第四接口中的任意一者连通或断开；

所述第二接口能够与所述第三接口、第四接口中的任意一者连通或断开；

所述第五接口能够与所述第三接口、第四接口中的任意一者连通或断开；

所述第六接口能够与所述第三接口、第四接口中的任意一者连通或断开。

在本发明的一可选方案中，所述低温散热器和/或室外换热器位于车辆前脸进气格栅的后方，所述低温散热器和/或室外换热器后方设有冷却风扇。

在本发明的一可选方案中，所述第一管系还经过车辆的无线充电模块、智能驾驶模块、充电机中的一种或几种。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明还提供了一种纯电车辆，包括：

乘客舱；

动力***；以及

热管理回路，所述热管理回路包括：

第一管系，包括相互串联的膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及低温散热器；

第二管系，包括相互串联的第二水泵、动力电池以及电池冷却器；

第一换向模块，连接于所述第一管系和第二管系之间，所述第一换向模块被装配为能够使所述第一管系和第二管系在以下四工位间进行切换：

工位一，所述第一管系和第二管系分别单独形成闭合回路；

工位二，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、低温散热器以及动力电池串联形成闭合回路；

工位三，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及动力电池串联形成闭合回路；

工位四，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及电池冷却器串联形成闭合回路；

所述电池冷却器包括第一流道和第二流道，所述第一流道和第二流道彼此独立且两者之间能够进行热交换，所述第一流道串联于所述第二管系，所述第二流道连接于车辆空调***的低温管路。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明还提供了一种电动汽车热管理回路的控制方法，包括：

当环境温度高于第一预设温度时，控制第二水泵、动力电池以及电池冷却器形成闭合回路，并使所述电池冷却器与车辆空调***的低温管路进行热交换；

当环境温度高于第二预设温度且低于第一预设温度时，控制膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、低温散热器以及动力电池串联形成闭合回路；

当环境温度低于第三预设温度时，控制膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及动力电池串联形成闭合回路；

当只有乘客舱有加热需求时，控制膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及电池冷却器串联形成闭合回路，并使所述电池冷却器与车辆空调***的低温管路进行热交换。

本发明的技术效果在于：

本发明实现了电动汽车驱动电机冷却回路和动力电池冷却回路的串并联运行，既能够使动力电池单独冷却或加热，又能够利用电机产生的热量对动力电池进行加热，实现了能源的回收利用，降低了车辆能耗。

本发明能够旁通动力电池，并将水回路和制冷剂回路热耦合，进而将电机产生的热量传递至乘客舱，实现对乘客舱的辅助加热，降低了空调***能耗。

本发明能够通过简单控制实现室外换热器制冷和制热工况的换向功能，在满足制冷、制热需求的前提下，有效降低了***能耗，提高了电池续航能力。

本发明能够利用驱动电机冷却回路对动力电池进行降温，在动力电池冷却需求不高时能够有效降低空调***负荷。

本发明能够利用空调***对动力电池进行降温，在动力电池冷却需求较高时能够有效提高冷却效率。

本发明能够利用PTC加热器对动力电池进行加热，在动力电池加热需求较高时能够有效提高加热效率。

本发明实现了电动汽车驱动电机冷却回路和动力电池冷却回路的串并联运行、旁通驱动电机回路的低温散热器、旁通动力电池、水回路和制冷剂回路热耦合、乘客舱换热器旁通、室外换热器制冷和制热工况换向、动力电池采用热泵加热等功能，保证控温效率的同时，降低了***能耗，提高了车辆续航能力。

附图说明

图1是本发明的实施例1所提供的电动汽车热管理回路的原理图；

图2是本发明的实施例1所提供的乘客舱控温管系的原理图，图2是由图1中的乘客舱控温管系直接变换得到的，其连接关系与图1中的乘客舱控温管系完全相同；

图3是本发明的实施例2所提供的电动汽车热管理回路的原理图；

图4是本发明的实施例3所提供的电动汽车热管理回路的原理图；

图5是本发明的实施例所提供的电动汽车热管理回路的原理图；

图6是本发明的实施例所提供的第一管系的原理图；

图7是本发明的实施例所提供的第二管系的原理图；

图8是本发明的实施例所提供的第三管系的原理图；

图9是本发明的实施例所提供的车辆空调***的原理图；

图10是本发明的实施例所提供的车辆空调***变换状态的原理图，图中各部件连接关系与图9完全一致。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1

请参阅图1所示，一种电动汽车热管理回路，包括驱动电机冷却管系、动力电池控温管系、乘客舱控温管系、第一控制管系以及第二控制管系。

具体的，请参阅图1所示，所述驱动电机冷却管系包括顺序连接的膨胀水壶11、第一水泵12、驱动电机13以及低温散热器14，可以理解的是，本发明所述驱动电机13是指驱动电机13的冷却水道，并非是驱动电机13本身的动力结构；所述动力电池控温管系包括顺序连接的第二水泵21、第一PTC加热器22、电池冷却器23和动力电池24，可以理解的是，本发明所述动力电池24是指动力电池24的冷却水道，并非是动力电池24本身的电化学机构；所述乘客舱控温管系包括电动压缩机41、室外换热器42、蒸发器43、气液分离器44、车内冷凝器45、换热管46以及第二PTC加热器47。所述换热管46从所述电池冷却器23穿过以实现与所述动力电池控温管系的热交换。所述蒸发器43、车内冷凝器45和第二PTC加热器47均位于车辆空调***的风道内。所述低温散热器14和所述室外换热器42均位于车辆前脸的格栅71后方，且所述低温散热器14位于所述室外换热器42前侧，所述室外换热器42的后侧设有冷却风扇72。

具体的，请参阅图1所示，所述第一控制管系位于驱动电机冷却管系和动力电池控温管系之间，所述第一控制管系被装配为能够使电机冷却管系和动力电池控温管系在以下四种状态之间进行切换：

状态一，所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系分别形成独立的闭合回路；

状态二，所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系整体串联为一闭合回路；

状态三，所述膨胀水壶11、第一水泵12、驱动电机13、第二水泵21、电池冷却器23和动力电池24串联为一闭合回路；

状态四：所述膨胀水壶11、第一水泵12、驱动电机13、第二水泵21、电池冷却器23顺序串联为一闭合回路。

可以理解的是，在本发明的具体实施例中上述四种状态可选择性进行设置，例如可以是仅设置状态一、状态二、状态三。

请参阅图1所示，作为本发明的优选实施例，所述第一控制管系包括六通阀31，所述六通阀31包括：

第一接口1，连接所述低温散热器14；

第二接口2，连接第一支管32的一端，所述第一支管32的另一端与所述驱动电机13的出水端连接；

第三接口3，连接所述膨胀水壶11；

第四接口4，连接所述动力电池24的出水端；

第五接口5，连接第二支管33的一端，所述第二支管33的另一端与所述电池冷却器23和所述动力电池24之间的管路连接；

第六接口6，连接所述第二水泵21。

所述六通阀31被装配为至少能够在以下四种工位之间进行切换：

工位一，所述第一接口1和所述第三接口3连通、所述第四接口4和所述第六接口6连通；

工位二，所述第一接口1和所述第六接口6连通、所述第四接口4和所述第三接口3连通；

工位三，所述第二接口2和所述第六接口6连通、所述第四接口4和所述第三接口3连通；以及

工位四，所述第二接口2和所述第六接口6连通、所述第五接口5和所述第三接口3连通。

可以理解的是，上述六通阀31的工位一、工位二、工位三、工位四分别对应实现所述状态一、状态二、状态三、状态四。

请参阅图1、2所示，所述第二控制管系被装配为能够使乘客舱控温管系在以下两种状态之间进行切换：

状态a，所述电动压缩机41、室外换热器42、蒸发器43、气液分离器44顺序串联并形成闭合回路，且所述换热管46与所述蒸发器43并联；以及

状态b，所述电动压缩机41、车内冷凝器45、室外换热器42、气液分离器44顺序串联并形成闭合回路，且所述换热管46与所述室外换热器42并联。

请参阅图2所示，具体的，所述第二控制管系包括：

主管系400，顺序连接所述电动压缩机41、室外换热器42、蒸发器43和气液分离器44，并形成闭合回路；

第一子管系401，与所述室外换热器42并联，所述车内冷凝器45连接于所述第一子管系401上；

第二子管系402，与所述蒸发器43并联，所述换热管46连接于所述第二子管系402上；

第三子管系403，连接于所述室外换热器42与所述气液分离器44之间；

第一控制阀组件，用于控制所述电动压缩机41的出液端择一连通至所述室外换热器42或所述车内冷凝器45；

第二控制阀组件，用于控制所述第三子管系403导通或断开。

请参阅图2所示，可以理解的是，当第一子管系401和第三子管系403断开时，所述乘客舱控温管系为制冷状态；当第一子管系401与第三子管系403导通时，所述乘客舱控温管系为制热状态；而第二子管系402的通断关系到乘客舱控温管系与动力电池控温管系之间的热交换，当第二子管系402断开时，乘客舱控温管系与动力电池控温管系之间没有热交换，而当第二子管系402导通时，乘客舱控温管系与动力电池控温管系之间产生热交换，热交换的作用主要有两方面，一方面是在乘客舱控温管系制冷过程中同时对动力电池24进行冷却，另一方面是在乘客舱控温管系制热过程中通过动力电池控温管系吸收电机产生的热量，从而提高乘客舱控温管系的制热效果，实现能量回收，降低加热能耗。

请参阅图2所示，作为本发明的优选实施例，所述第一控制阀组件包括

第一两向电磁阀51，位于所述主管系400上的电动压缩机41和室外换热器42之间，且位于所述第一子管系401前端与所述主管系400的连接节点的下游；

第二两向电磁阀52，位于所述第一子管系401上。

可以理解的是，本发明所述两向电磁阀均为截止阀，其具有导通和断开两个工位。本领域技术人员在本发明的启示下也可以采用其它类似结构来及控制管路的通断，这些替代方案都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、2所示，作为本发明的优选实施例，所述第二控制阀组件包括设置在所述第三子管系403上的第三两向电磁阀53。

请参阅图1、2所示，进一步的，所述第一子管系401上设有第一电子膨胀阀54，所述第一电子膨胀阀54位于所述车内冷凝器45的出液端。

请参阅图1、2所示，所述第二子管系402上设有第二电子膨胀阀56，所述第二电子膨胀阀56位于所述换热管46的进液端。

请参阅图1、2所示，所述蒸发器43的进液端设有第三电子膨胀阀55。

可以理解的是，本发明能够通过上述各电子膨胀阀实现车内冷凝器45、蒸发器43和换热管46的独立控制，以便根据实际控温需求对管系进行精细控制。

请参阅图1、2所示，所述主管系400上设有单向阀57，所述单向阀57位于第一子管系401和第二子管系402之间的主管系400上。

请参阅图1所示，以下各位置设有温度传感器：所述电动压缩机41出口、所述室外换热器42表面、所述电动压缩机41吸气口、所述蒸发器43表面、所述驱动电机13入口、所述动力电池24入口。

请参阅图1所示，所述车内冷凝器45的出口和所述蒸发器43的出口设有压力温度传感器。

可以理解的是，上述各温度传感器和压力温度传感器可以连接至行车电脑或独立控制器，以便根据环境温度以及管系运行参数，实时调整管系运行状态。

基于上述电动汽车热管理回路，本发明还提供了一种电动汽车热管理回路的控制方法，包括：

当乘客舱和动力电池24都有冷却需求时，控制所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系分别形成独立的闭合回路；控制所述电动压缩机41、室外换热器42、蒸发器43、气液分离器44顺序串联并形成闭合回路，且所述换热管46与所述蒸发器43并联；控制所述第一PTC加热器22关闭；该工况常用于夏季炎热环境。

当乘客舱有冷却需求，而动力电池24冷却需求不高，且驱动电机13回路出水温度比动力电池24水温低时，控制所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系整体串联为一闭合回路；控制所述电动压缩机41、室外换热器42、蒸发器43、气液分离器44顺序串联并形成闭合回路，并控制所述换热管46与所述乘客舱控温管系断开；控制所述第一PTC加热器22关闭；该工况常用于春、秋季轻微炎热的环境。

当动力电池24有小负荷加热需求，且驱动电机13出水温度比动力电机回路高时，控制所述膨胀水壶11、第一水泵12、驱动电机13、第二水泵21、电池冷却器23和动力电池24串联为一闭合回路；控制所述换热管46与所述乘客舱控温管系断开；控制所述第一PTC加热器22关闭；该工况常用于春、秋季微寒的环境。

当乘客舱与动力电池24都有加热需求时，控制所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系分别形成独立的闭合回路；控制所述第一PTC加热器22开启；控制所述电动压缩机41、车内冷凝器45、室外换热器42、气液分离器44顺序串联并形成闭合回路；控制所述换热管46与所述乘客舱控温管系断开；该工况常用于冬季寒冷的环境。

当只有乘客舱有加热需求时，控制所述膨胀水壶11、第一水泵12、驱动电机13、第二水泵21、电池冷却器23顺序串联为一闭合回路；控制所述电动压缩机41、车内冷凝器45、室外换热器42、气液分离器44顺序串联并形成闭合回路；控制所述换热管46与所述室外换热器42并联。

当环境温度极低时，例如低于-20℃时，本发明可以通过第一PTC加热器22和第二PTC加热器47提高动力电池24和乘客舱的加热效率。

实施例2

本实施例与实施例1的区别仅在于第一控制管系和第一控制阀组件的具体实施方式不同。

请参阅图3所示，在本实施例中，所述第一控制管系包括四通阀34、第一三通阀35和第二三通阀37；

所述四通阀34的四个接口分别与低温散热器14、膨胀水壶11、动力电池24和第二水泵21连接；

所述第一三通阀35的其中两个接口串联在所述驱动电机13与所述低温散热器14之间的管路上，另一接口与第三支管36的一端连接，所述第三支管36的另一端与所述低温散热器14和所述四通阀34之间的管路连接；

所述第二三通阀37的其中两个接口串联在所述电池冷却器23和所述动力电池24之间的管路上，另一端与第四支管28的一端连接，所述第四支管28的另一端与所述动力电池24和所述四通阀34之间的管路连接。

请参阅图3所示，所述第一控制阀组件包括第三三通阀58，所述第三三通阀58位于所述第一子管系401前端与所述主管系400的连接节点处。

可以理解的是，在本发明的实施例1和实施例2的启示下，本领域技术人员还可以采用其它形式的阀门结构来实现本发明上述各不同状态之间的切换，这些替代方案同样都属于本发明保护的范围。

实施例3

本实施例与实施例1的区别仅在于第一控制阀组件的具体实施方式不同。

请参阅图4所示，在本实施例中，所述第一控制阀组件包括第三三通阀58，所述第三三通阀58位于所述第一子管系401前端与所述主管系400的连接节点处。

可以理解的是，在本发明的实施例1和实施例3的启示下，本领域技术人员还可以采用其它形式的阀门结构来实现本发明中室外换热器42和车内冷凝器45之间的交替控制，这些替代方案同样都属于本发明保护的范围

本发明实现了电动汽车驱动电机13冷却回路和动力电池24冷却回路的串并联运行、旁通驱动电机13回路的低温散热器14、旁通动力电池24、水回路和制冷剂回路热耦合、乘客舱换热器旁通、室外换热器42制冷和制热工况换向等功能，在满足制冷、制热需求的前提下，有效降低了***能耗，提高了电池续航能力。

实施例4

请参阅图5所示，一种电动汽车热管理回路，包括第一管系10’、第二管系20’和第一换向模块。

请参阅图5、6所示，所述第一管系10’包括相互串联的膨胀水壶11’、第一水泵12’、驱动电机13’以及低温散热器14’。

请参阅图5、7所示，所述第二管系20’包括相互串联的第二水泵21’、动力电池22’以及电池冷却器23’。

请参阅图5、6、7所示，所述第一换向模块连接于所述第一管系10’和第二管系20’之间，所述第一换向模块被装配为能够使所述第一管系10’和第二管系20’在以下四工位间进行切换：

工位一，所述第一管系10’和第二管系20’分别单独形成闭合回路；

工位二，所述膨胀水壶11’、第一水泵12’、驱动电机13’、低温散热器14’以及动力电池22’串联形成闭合回路；

工位三，所述膨胀水壶11’、第一水泵12’、驱动电机13’以及动力电池22’串联形成闭合回路；

工位四，所述膨胀水壶11’、第一水泵12’、驱动电机13’以及电池冷却器23’串联形成闭合回路。

请参阅图5、7、9所示，所述电池冷却器23’包括第一流道231’和第二流道232’，所述第一流道231’和第二流道232’彼此独立且两者之间能够进行热交换，所述第一流道231’串联于所述第二管系20’，所述第二流道232’连接于车辆空调***的低温管路。

可以理解的是，在本发明的表述中，所述驱动电机13’指的是驱动电机13’的冷却水路，而非驱动电机13’本身的动力结构，同样的，所述动力电池22’指的是动力电池22’的冷却水路，而并非是动力电池22’的电化学结构。

本发明能够选择性的将动力电池22’连接至空调***或驱动电机13’，连接至空调***时能够对电池进行冷却，连接至驱动电机13’时一方面能够利用驱动电机13’的冷却液来冷却电池，另一方面能够利用驱动电机13’的余热来加热电池，降低***能耗；另外本发明能够将驱动电机13’的冷却液直接与空调***进行热交换，当空调***制热时能够吸收驱动电机13’的余热，从而在保证制热效果的同时降低***能耗。

请参阅图5、9所示，还包括第三管系30’，所述第三管系30’包括相互串联的第三水泵31’、PTC加热器32’和暖风芯体33’，所述暖风芯体33’位于车辆空调***的风道内，所述暖风芯体33’并联于所述动力电池22’的两端；所述第三管系30’上设有第二换向模块，所述第二换向模块被装配为能够使第三管系30’在以下三工位间进行切换：

工位a，所述第三水泵31’、PTC加热器32’和暖风芯体33’串联为一闭合回路；

工位b，所述第三水泵31’、PTC加热器32’和动力电池22’串联为一闭合回路；

工位c，所述第三水泵31’、PTC加热器32’和暖风芯体33’串联为闭合回路，同时第三水泵31’、PTC加热器32’和动力电池22’串联为闭合回路。

请参阅图1、4所示，本发明中的第二换向模块例如可以是三通比例阀301’。可以预见的是，本发明还可以采用两个截止阀来代替所述三通比例阀301’。

当环境温度较低时，例如低于-20’℃时，本发明还能够通过PTC加热器32’对动力电池22’和乘客舱进行辅助加热，保证动力电池22’在合适温度下工作，提高电能转化率。

请参阅图5、9、10所示，所述第三管系30’上串联有水冷冷凝器34’，所述水冷冷凝器34’包括流道a341’和流道b342’，所述流道a341’和流道b342’彼此独立且两者之间能够进行热交换，所述流道a341’串联于所述第三管系30’，所述流道b342’连接于车辆空调***的高温管路。本发明能够实现第三管系30’与空调***的热交换，当乘客舱的加热需求不大时，可利用空调***对乘客舱进行加热，同时空调***又能够回收驱动电机13’的余热，在保证乘客舱加热效果的同时，降低了***能耗。

请参阅图9、10所示，所述车辆空调***包括相互连接的电动压缩机41’、室外换热器42’、蒸发器43’和气液分离器44’；还包括第三换向模块，所述第三换向模块被装配为能够使所述车辆空调***在以下两工位间进行切换：

工位I，所述电动压缩机41’、室外换热器42’、蒸发器43’和气液分离器44’相互串联并形成闭合回路，且所述第二流道232’并联于所述蒸发器43’；

工位II，所述电动压缩机41’、流道b342’、室外换热器42’和气液分离器44’相互串联并形成闭合回路，且所述第二流道232’并联于所述室外换热器42’；

所述蒸发器43’位于车辆空调***的风道内。

可以理解的是，上述工位I对应空调的制冷状态，而上述工位II对应空调的制热状态。

请参阅图1、2、3所示，所述第一换向模块装配为能够使所述第一管系10’和第二管系20’切换至工位五，所述工位五为：所述膨胀水壶11’、第一水泵12’、驱动电机13’单独形成一闭合回路；所述第二水泵21’和所述动力电池22’单独形成一闭合回路。可以理解的是，当动力电池22’没有加热和冷却需求，且环境温度略低时，可将第一换向模块调整至工位五，此时，第一管系10’能够进行循环蓄热，待空调***需要制热时，再将第一换向模块切换至工位四，从而将第一管系10’中的热量传递到空调***内，进一步提高了驱动电机13’余热利用率，从而进一步降低***能耗。

请参阅图9、10所示，所述电动压缩机41’、室外换热器42’、蒸发器43’和气液分离器44’串联在一主管系40’上，所述主管系40’为闭合回路；所述流道b342’的一端与所述电动压缩机41’和所述室外换热器42’之间主管系40’连通，所述流道b342’的另一端与所述室外换热器42’和所述蒸发器43’之间的主管系40’连通；所述第二流道232’的两端分别连接于所述蒸发器43’的两端。可以理解的是，当车辆进行充电时，动力电池22’有加热需求，而乘客舱没有加热需求，此时可以将动力电池22’与第三管系30’连通，将暖风芯体33’与第三管系30’断开，而第三管系30’的加热可以选择采用空调***加热或采用PTC加热器32’进行加热。

请参阅图9、10所示，所述第三换向模块包括第一截止阀401’、第二截止阀402’、回流支管404’和第三截止阀403’。

请参阅图10所示，所述第一截止阀401’位于所述电动压缩机41’与所述室外换热器42’之间的主管系40’上；

请参阅图10所示，所述第二截止阀402’位于所述流道b342’上；

请参阅图10所示，所述回流支管404’一端连接于所述第一截止阀401’与所述室外换热器42’之间的主管系40’，另一端连接于所述气液分离器44’；

请参阅图10所示，所述第三截止阀403’位于所述回流支管404’上。

请参阅图9、10所示，所述车辆空调***还包括第一电子膨胀阀405’，所述第一电子膨胀阀405’位于工位II状态下从所述流道b通向所述室外换热器42’的管道上。所述第一电子膨胀阀405’的两端并联有第一单向阀408’。所述回流支管404’上串联有第二单向阀409’。所述第二流道232’上串联有第二电子膨胀阀406’。所述车辆空调***还包括第三电子膨胀阀407’，所述第三电子膨胀阀407’位于工位I状态下从所述室外换热器42’通向所述蒸发器43’的管道上。

请参阅图5、6、7所示，作为本发明的优选实施例，所述第一换向模块包括六通阀101’、第一支管102’和第二支管103’；所述第一支管102’的一端连接于所述驱动电机13’与所述低温散热器14’之间的管路，另一端连接于所述六通阀101’；所述第二支管103’的一端连接于所述动力电池22’与所述电池冷却器23’之间的管路，另一端连接于所述六通阀101’。

请参阅图5所示，所述六通阀101’具有第一接口1’、第二接口2’、第三接口3’、第四接口4’、第五接口5’和第六接口6’。

所述第一接口1’连接于所述电池冷却器23’；所述第二接口2’连接于所述第二支管103’；所述第三接口3’连接于所述第二水泵21’；所述第四接口4’连接于所述膨胀水壶11’；所述第五接口5’连接于所述第一支管102’；所述第六接口6’连接于所述低温散热器14’。

所述六通阀101’被装配为：所述第一接口1’能够与所述第三接口3’、第四接口4’中的任意一者连通或断开；所述第二接口2’能够与所述第三接口3’、第四接口4’中的任意一者连通或断开；所述第五接口5’能够与所述第三接口3’、第四接口4’中的任意一者连通或断开；所述第六接口6’能够与所述第三接口3’、第四接口4’中的任意一者连通或断开。

可以理解的是，本发明除了采用上述六通阀101’以外，还可以采用多个截止阀的组合来实现上述控制过程。

请参阅图5所示，所述低温散热器14’和室外换热器42’位于车辆前脸进气格栅50’的后方，所述低温散热器14’和室外换热器42’后方设有冷却风扇60’。

请参阅图5、6所示，所述第一管系10’还经过车辆的无线充电模块15’、智能驾驶模块16’和充电机17’，以便对这些元件进行冷却。

基于上述热管理回路，本发明还提供了一种纯电车辆，包括：乘客舱；动力***；以及热管理回路，所述热管理回路包括第一管系10’、第二管系20’和第一换向模块。

所述第一管系10’包括相互串联的膨胀水壶11’、第一水泵12’、驱动电机13’以及低温散热器14’；所述第二管系20’包括相互串联的第二水泵21’、动力电池22’以及电池冷却器23’；所述第一换向模块连接于所述第一管系10’和第二管系20’之间，所述第一换向模块被装配为能够使所述第一管系10’和第二管系20’在以下四工位间进行切换：

工位一，所述第一管系10’和第二管系20’分别单独形成闭合回路；

工位二，所述膨胀水壶11’、第一水泵12’、驱动电机13’、低温散热器14’以及动力电池22’串联形成闭合回路；

工位三，所述膨胀水壶11’、第一水泵12’、驱动电机13’以及动力电池22’串联形成闭合回路；

工位四，所述膨胀水壶11’、第一水泵12’、驱动电机13’以及电池冷却器23’串联形成闭合回路；

所述电池冷却器23’包括第一流道231’和第二流道232’，所述第一流道231’和第二流道232’彼此独立且两者之间能够进行热交换，所述第一流道231’串联于所述第二管系20’，所述第二流道232’连接于车辆空调***的低温管路。

基于上述热管理回路，本发明还提供了一种电动汽车热管理回路的控制方法，具体为：

在夏季高温工况，乘客舱和动力电池22’都都有冷却需求时，电动压缩机41’、冷却风扇60’、主动格栅均开启，高温高压状态的制冷剂经过第一截止阀401’进入室外换热器42’进行冷却后变为液态，经第一单向阀408’分别到达第二电子膨胀阀406’和第三电子膨胀阀407’，经过第二电子膨胀阀406’节流后的制冷剂进入电池冷却器23’实现对动力电池22’回路的降温，经过第三电子膨胀阀407’节流后的制冷剂进入蒸发器43’实现对乘客舱的冷却降温。在该工况下由于第二截止阀402’是关闭状态，所以制冷剂不会进入水冷冷凝器34’且第三水泵31’不工作从而可以降低车内冷却的热负荷；在该工况下水路侧的六通阀101’处于初始状态，第二水泵21’驱动冷却液进入动力电池22’，再进入电池冷却器23’进行冷却，经冷却后的冷却液经六通阀101’第一接口1和第三接口3回到第二水泵21’，实现对电池内部电芯降温。在该工况下驱动电机13’回路的冷却液从第一水泵12’出来后分两路分别到前后驱动电机13’及其它需要液冷的器件，然后再汇合成一路进入低温散热器14’，高温的冷却液在低温散热器14’中冷却后经过六通阀101’第六接口6’和第四接口4’再回到膨胀水壶11’，然后再次进入第一水泵12’。

在春秋季工况环温比较高时，乘客舱有冷却需求时，第二电子膨胀阀406’关闭，其它制冷剂回路器件工作模式同夏季工况；动力电池22’冷却需求不高且驱动电机13’回路出水温度比动力电池22’水温低时，六通阀101’工作模式为第六接口6’和第三接口3’连通，第二接口2’和第四接口4’连通，驱动电机13’和动力电池22’回路串联运行，动力电池22’通过低温散热器14’进行散热。动力电池22’冷却需求高时，水路侧并联运行工作模式同夏季冷却工况。当春秋工况环温比较低时，动力电池22’有小负荷加热需求且驱动电机13’出水温度比动力电机回路高时，六通阀101’工作模式为第五接口5’与第三接口3’连通，第二接口2’与第四接口4’连通，将低温散热器14’旁通，冷却液从前后驱动电机13’出来后，经六通阀101’第五接口5’和第三接口3’到第二水泵21’，再进入动力电池22’，从动力电池22’出来后经过六通阀101’第二接口2’第四接口4’进入膨胀水壶11’，再回到第一水泵12’。

在冬季低温工况，乘客舱与动力电池22’都有加热需求时，电动压缩机41’、冷却风扇60’、主动格栅均开启，高温高压状态的制冷剂经过第二截止阀402’进入水冷冷凝器34’实现对暖风回路冷却液加热，冷却液从水冷冷凝器34’出来后经过PTC加热器32’进行补偿加热后经三通比例阀301’分成两路，两路流量根据乘客舱和动力电池22’加热需求进行比例调节。去乘客舱的回路高温冷却液经暖风芯体33’实现对乘客舱空气的加热后经第三水泵31’再次回到水冷冷凝器34’。去动力电池22’的回路高温冷却液经第二水泵21’进入动力电池22’实现对电池加热，然后回到第三水泵31’，再次回到水冷冷凝器34’。制冷剂侧冷媒从水冷冷凝器34’出来后经第一电子膨胀阀405’节流后进入室外换热器42’吸收外界环境热量然后经第三截止阀403’、第二单向阀409’进入气液分离器44’后回到电动压缩机41’。六通阀101’的第五接口5’与第四接口4’导通,第二接口2’与第三接口3’导通，驱动电机13’回路旁通低温散热器14’单独运行进行蓄热。

带余热回收的乘客舱制热，当只有乘客舱有加热需求时，制冷剂从水冷冷凝器34’出来后分别到达第一电子膨胀阀405’和第二电子膨胀阀406’，经过第一电子膨胀阀405’的制冷剂进入室外换热器42’吸收环境热量后经过第三截止阀403’、第二单向阀409’进入气液分离器44’再回到电动压缩机41’，经过第二电子膨胀阀406’的制冷剂进入电池冷却器23’吸收冷却液侧热量后经过气液分离器44’再次回到电动压缩机41’。水路侧六通阀101’状态为第五接口5’与第一接口1’导通、第二接口2’与第四接口4’导通，冷却液从电池冷却器23’出来后经过六通阀101’的第二接口2和第四接口4’进入膨胀水壶11’之后，通过第一水泵12’分两路分别经过前后驱动电机13’，然后经过六通阀101’的第五接口5’和第一接口1’再次回到电池冷却器23’。

本发明在低温电池快充工况即只有动力电池22’有加热需求时，可以通过水冷冷凝器34’实现对暖风回路的冷却液的加热从而实现动力电池22’的加热。

本发明实现了电动汽车驱动电机13’冷却回路和动力电池22’冷却回路的串并联运行、旁通驱动电机13’回路的低温散热器14’、旁通动力电池22’、水回路和制冷剂回路热耦合、乘客舱换热器旁通、室外换热器42’制冷和制热工况换向、动力电池22’采用热泵加热等功能，保证控温效率的同时，降低了***能耗，提高了车辆续航能力。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、***、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面变模糊。

在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。

还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。

另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。

如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中”的意思包括“在…中”和“在…上”。

本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。

本文已经在总体上将***和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、***、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。

因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (38)

1.一种电动汽车热管理回路，其特征在于，包括：

驱动电机冷却管系，包括顺序连接的膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及低温散热器；

动力电池控温管系，包括顺序连接的第二水泵、电池冷却器和动力电池；

第一控制管系，位于驱动电机冷却管系和动力电池控温管系之间，所述第一控制管系被装配为能够使电机冷却管系和动力电池控温管系在以下三种状态之间进行切换：

状态一，所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系分别形成独立的闭合回路；

状态二，所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系整体串联为一闭合回路；以及

状态三，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、第二水泵、电池冷却器和动力电池串联为一闭合回路。

2.根据权利要求1所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，还包括乘客舱控温管系，所述乘客舱控温管系包括电动压缩机、室外换热器、蒸发器、气液分离器、车内冷凝器、换热管，以及

第二控制管系，所述第二控制管系被装配为能够使乘客舱控温管系在以下两种状态之间进行切换：

状态a，所述电动压缩机、室外换热器、蒸发器、气液分离器顺序串联并形成闭合回路，且所述换热管与所述蒸发器并联；以及

状态b，所述电动压缩机、车内冷凝器、室外换热器、气液分离器顺序串联并形成闭合回路，且所述换热管与所述室外换热器并联；

所述换热管从所述电池冷却器穿过以实现与所述动力电池控温管系的热交换。

3.根据权利要求2所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第一控制管系被装配为能够使电机冷却管系和动力电池控温管系切换至状态四；

所述状态四是指：所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、第二水泵、电池冷却器顺序串联为一闭合回路。

4.根据权利要求3所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第一控制管系包括六通阀，所述六通阀包括：

第一接口，连接所述低温散热器；

第二接口，连接第一支管的一端，所述第一支管的另一端与所述驱动电机的出水端连接；

第三接口，连接所述膨胀水壶；

第四接口，连接所述动力电池的出水端；

第五接口，连接第二支管的一端，所述第二支管的另一端与所述电池冷却器和所述动力电池之间的管路连接；

第六接口，连接所述第二水泵。

5.所述六通阀被装配为至少能够在以下四种工位之间进行切换：

工位一，所述第一接口和所述第三接口连通、所述第四接口和所述第六接口连通；

工位二，所述第一接口和所述第六接口连通、所述第四接口和所述第三接口连通；

工位三，所述第二接口和所述第六接口连通、所述第四接口和所述第三接口连通；以及

工位四，所述第二接口和所述第六接口连通、所述第五接口和所述第三接口连通。

6.根据权利要求3所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第一控制管系包括四通阀、第一三通阀和第二三通阀；

所述四通阀的四个接口分别与低温散热器、膨胀水壶、动力电池和第二水泵连接；

所述第一三通阀的其中两个接口串联在所述驱动电机与所述低温散热器之间的管路上，另一接口与第三支管的一端连接，所述第三支管的另一端与所述低温散热器和所述四通阀之间的管路连接；

所述第二三通阀的其中两个接口串联在所述电池冷却器和所述动力电池之间的管路上，另一端与第四支管的一端连接，所述第四支管的另一端与所述动力电池和所述四通阀之间的管路连接。

7.根据权利要求3所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第二控制管系包括：

主管系，顺序连接所述电动压缩机、室外换热器、蒸发器和气液分离器，并形成闭合回路；

第一子管系，与所述室外换热器并联，所述车内冷凝器连接于所述第一子管系上；

第二子管系，与所述蒸发器并联，所述换热管连接于所述第二子管系上；

第三子管系，连接于所述室外换热器与所述气液分离器之间；

第一控制阀组件，用于控制所述电动压缩机的出液端择一连通至所述室外换热器或所述车内冷凝器；

第二控制阀组件，用于控制所述第三子管系导通或断开。

8.根据权利要求6所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第一控制阀组件包括

第一两向电磁阀，位于所述主管系上的电动压缩机和室外换热器之间，且位于所述第一子管系前端与所述主管系的连接节点的下游；

第二两向电磁阀，位于所述第一子管系上。

9.根据权利要求6所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第一控制阀组件包括第三三通阀，所述第三三通阀位于所述第一子管系前端与所述主管系的连接节点处。

10.根据权利要求6所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第二控制阀组件包括设置在所述第三子管系上的第三两向电磁阀。

11.根据权利要求6所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第一子管系上设有第一电子膨胀阀，所述第一电子膨胀阀位于所述车内冷凝器的出液端。

12.根据权利要求6所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第二子管系上设有第二电子膨胀阀，所述第二电子膨胀阀位于所述换热管的进液端。

13.根据权利要求6所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述蒸发器的进液端设有第三电子膨胀阀。

14.根据权利要求6所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述主管系上设有单向阀，所述单向阀位于第一子管系和第二子管系之间的主管系上。

15.根据权利要求6所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，以下位置中的一处或多处设有温度传感器：所述电动压缩机出口、所述室外换热器表面、所述电动压缩机吸气口、所述蒸发器表面、所述驱动电机入口、所述动力电池入口。

16.根据权利要求6所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述车内冷凝器的出口和/或所述蒸发器的出口设有压力温度传感器。

17.根据权利要求1所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述动力电池控温管系上设有第一PTC加热器，所述第一PTC加热器位于所述第二水泵和所述电池冷却器之间。

18.根据权利要求2所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述蒸发器和所述车内冷凝器均位于车辆空调***的风道内；所述车辆空调***的风道内还设有第二PTC加热器。

19.根据权利要求1所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述低温散热器和所述室外换热器均位于车辆前脸的格栅后方，且所述低温散热器位于所述室外换热器前侧，所述室外换热器的后侧设有冷却风扇。

20.一种电动汽车热管理回路的控制方法，其特征在于，所述电动汽车热管理回路包括驱动电机冷却管系、动力电池控温管系和乘客舱控温管系；所述驱动电机冷却管系包括顺序连接的膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及低温散热器；所述动力电池控温管系包括顺序连接的第二水泵、第一PTC加热器、电池冷却器和动力电池；所述乘客舱控温管系包括电动压缩机、室外换热器、蒸发器、气液分离器、车内冷凝器、换热管和第二PTC加热器；所述换热管从所述电池冷却器穿过以实现与所述动力电池控温管系的热交换；

所述控制方法包括：

当乘客舱和动力电池都有冷却需求时，控制所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系分别形成独立的闭合回路；控制所述电动压缩机、室外换热器、蒸发器、气液分离器顺序串联并形成闭合回路，且所述换热管与所述蒸发器并联；控制所述第一PTC加热器关闭；

当乘客舱有冷却需求，而动力电池冷却需求不高，且驱动电机回路出水温度比动力电池水温低时，控制所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系整体串联为一闭合回路；控制所述电动压缩机、室外换热器、蒸发器、气液分离器顺序串联并形成闭合回路，并控制所述换热管与所述乘客舱控温管系断开；控制所述第一PTC加热器关闭；

当动力电池有小负荷加热需求，且驱动电机出水温度比动力电机回路高时，控制所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、第二水泵、电池冷却器和动力电池串联为一闭合回路；控制所述换热管与所述乘客舱控温管系断开；控制所述第一PTC加热器关闭；

当乘客舱与动力电池都有加热需求时，控制所述驱动电机冷却管系和所述动力电池控温管系分别形成独立的闭合回路；控制所述第一PTC加热器开启；控制所述电动压缩机、车内冷凝器、室外换热器、气液分离器顺序串联并形成闭合回路；控制所述换热管与所述乘客舱控温管系断开；

当只有乘客舱有加热需求时，控制所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、第二水泵、电池冷却器顺序串联为一闭合回路；控制所述电动压缩机、车内冷凝器、室外换热器、气液分离器顺序串联并形成闭合回路；控制所述换热管与所述室外换热器并联。

21.一种电动汽车热管理回路，其特征在于，包括：

第一管系，包括相互串联的膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及低温散热器；

第二管系，包括相互串联的第二水泵、动力电池以及电池冷却器；

第一换向模块，连接于所述第一管系和第二管系之间，所述第一换向模块被装配为能够使所述第一管系和第二管系在以下四工位间进行切换：

工位一，所述第一管系和第二管系分别单独形成闭合回路；

工位二，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、低温散热器以及动力电池串联形成闭合回路；

工位三，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及动力电池串联形成闭合回路；

工位四，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及电池冷却器串联形成闭合回路；

所述电池冷却器包括第一流道和第二流道，所述第一流道和第二流道彼此独立且两者之间能够进行热交换，所述第一流道串联于所述第二管系，所述第二流道连接于车辆空调***的低温管路。

22.根据权利要求21所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，还包括第三管系，所述第三管系包括相互串联的第三水泵、PTC加热器和暖风芯体，所述暖风芯***于车辆空调***的风道内，所述暖风芯体并联于所述动力电池的两端；所述第三管系上设有第二换向模块，所述第二换向模块被装配为能够使第三管系在以下三工位间进行切换：

工位a，所述第三水泵、PTC加热器和暖风芯体串联为一闭合回路；

工位b，所述第三水泵、PTC加热器和动力电池串联为一闭合回路；

工位c，所述第三水泵、PTC加热器和暖风芯体串联为闭合回路，同时第三水泵、PTC加热器和动力电池串联为闭合回路。

23.根据权利要求22所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第三管系上串联有水冷冷凝器，所述水冷冷凝器包括流道a和流道b，所述流道a和流道b彼此独立且两者之间能够进行热交换，所述流道a串联于所述第三管系，所述流道b连接于车辆空调***的高温管路。

24.根据权利要求23所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述车辆空调***包括相互连接的电动压缩机、室外换热器、蒸发器和气液分离器；还包括第三换向模块，所述第三换向模块被装配为能够使所述车辆空调***在以下两工位间进行切换：

工位I，所述电动压缩机、室外换热器、蒸发器和气液分离器相互串联并形成闭合回路，且所述第二流道并联于所述蒸发器；

工位II，所述电动压缩机、流道b、室外换热器和气液分离器相互串联并形成闭合回路，且所述第二流道并联于所述室外换热器；

所述蒸发器位于车辆空调***的风道内。

25.根据权利要求21所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第一换向模块装配为能够使所述第一管系和第二管系切换至工位五，所述工位五为：所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机单独形成一闭合回路；所述第二水泵和所述动力电池单独形成一闭合回路。

26. 根据权利要求24所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述电动压缩机、室外换热器、蒸发器和气液分离器串联在一主管系上，所述主管系为闭合回路；所述流道b的一端与所述电动压缩机和所述室外换热器之间主管系连通，所述流道b的另一端与所述室外换热器和所述蒸发器之间的主管系连通；所述第二流道的两端分别连接于所述蒸发器的两端。

27.根据权利要求26所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第三换向模块包括

第一截止阀，位于所述电动压缩机与所述室外换热器之间的主管系上；

第二截止阀，位于所述流道b上；

回流支管，一端连接于所述第一截止阀与所述室外换热器之间的主管系，另一端连接于所述气液分离器；

第三截止阀，位于所述回流支管上。

28.根据权利要求27所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述车辆空调***还包括第一电子膨胀阀，所述第一电子膨胀阀位于工位II状态下从所述流道b通向所述室外换热器的管道上。

29.根据权利要求28所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第一电子膨胀阀的两端并联有第一单向阀。

30.根据权利要求27所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述回流支管上串联有第二单向阀。

31.根据权利要求27所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第二流道上串联有第二电子膨胀阀。

32.根据权利要求27所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述车辆空调***还包括第三电子膨胀阀，所述第三电子膨胀阀位于工位I状态下从所述室外换热器通向所述蒸发器的管道上。

33.根据权利要求22所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第二换向模块包括设置于所述动力电池与所述暖风芯体并联节点处的三通比例阀。

34.根据权利要求21所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第一换向模块包括六通阀、第一支管和第二支管；

所述第一支管的一端连接于所述驱动电机与所述低温散热器之间的管路，另一端连接于所述六通阀；

所述第二支管的一端连接于所述动力电池与所述电池冷却器之间的管路，另一端连接于所述六通阀；

所述六通阀具有：

第一接口，连接于所述电池冷却器；

第二接口，连接于所述第二支管；

第三接口，连接于所述第二水泵；

第四接口，连接于所述膨胀水壶；

第五接口，连接于所述第一支管；

第六接口，连接于所述低温散热器；

所述六通阀被装配为：

所述第一接口能够与所述第三接口、第四接口中的任意一者连通或断开；

所述第二接口能够与所述第三接口、第四接口中的任意一者连通或断开；

所述第五接口能够与所述第三接口、第四接口中的任意一者连通或断开；

所述第六接口能够与所述第三接口、第四接口中的任意一者连通或断开。

35.根据权利要求24所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述低温散热器和/或室外换热器位于车辆前脸进气格栅的后方，所述低温散热器和/或室外换热器后方设有冷却风扇。

36.根据权利要求21所述的电动汽车热管理回路，其特征在于，所述第一管系还经过车辆的无线充电模块、智能驾驶模块、充电机中的一种或几种。

37.一种电动汽车热管理回路的控制方法，其特征在于，包括：

当环境温度高于第一预设温度时，控制第二水泵、动力电池以及电池冷却器形成闭合回路，并使所述电池冷却器与车辆空调***的低温管路进行热交换；

当环境温度高于第二预设温度且低于第一预设温度时，控制膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、低温散热器以及动力电池串联形成闭合回路；

当环境温度低于第三预设温度时，控制膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及动力电池串联形成闭合回路；

当只有乘客舱有加热需求时，控制膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及电池冷却器串联形成闭合回路，并使所述电池冷却器与车辆空调***的低温管路进行热交换。

38.一种纯电车辆，其特征在于，包括：

乘客舱；

动力***；以及

热管理回路，所述热管理回路包括：

第一管系，包括相互串联的膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及低温散热器；

第二管系，包括相互串联的第二水泵、动力电池以及电池冷却器；

第一换向模块，连接于所述第一管系和第二管系之间，所述第一换向模块被装配为能够使所述第一管系和第二管系在以下四工位间进行切换：

工位一，所述第一管系和第二管系分别单独形成闭合回路；

工位二，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机、低温散热器以及动力电池串联形成闭合回路；

工位三，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及动力电池串联形成闭合回路；

工位四，所述膨胀水壶、第一水泵、驱动电机以及电池冷却器串联形成闭合回路；

所述电池冷却器包括第一流道和第二流道，所述第一流道和第二流道彼此独立且两者之间能够进行热交换，所述第一流道串联于所述第二管系，所述第二流道连接于车辆空调***的低温管路。

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