一种间接换热电动汽车热管理空调系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种间接换热电动汽车热管理空调系统及其控制方法。

背景技术

市面上较多都是采用R134A冷媒系统，但其低温下无法满足制热要求，因此制热只能通过PTC的方式进行加热，因此能耗高，降低电池续航里程，且R134A冷媒由于其GWP值高，被环保R290和R744等环保冷媒替代已经是趋势。目前部分厂家推出R744冷媒系统，低温制热效果较好，但是其因此高温制冷效果差，运行压力高，成本高等问题，因此限制其在电动汽车空调上的应用。R290冷媒运行压力与R134a冷媒比较接近，同时具有较优低温制热具有较好表现，因此是替代车用空调冷媒之一。但其具有易燃易爆的危险，采用乘员舱采用冷媒直接换热危险系数较高，因此冷媒还未正式应用到车用热管理空调系统上。如何避免冷媒泄露，同时兼顾实现车用热管理的能量高效回收，减少低温制热电量的损耗是今后各大车企的重要方向。

由于现有技术中的电动汽车空调系统存在无法同时避免冷媒泄露和兼顾实现车用热管理的能量高效回收等技术问题，因此本发明研究设计出一种间接换热电动汽车热管理空调系统及其控制方法。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的电动汽车空调系统存在无法同时避免冷媒泄露和兼顾实现车用热管理的能量回收的缺陷，从而提供一种间接换热电动汽车热管理空调系统及其控制方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种间接换热电动汽车热管理空调系统，其包括：

冷媒循环系统、载冷剂循环系统和多通阀，所述冷媒循环系统包括压缩机、第一换热器、节流装置和第二换热器，所述压缩机、所述第一换热器、所述节流装置和所述第二换热器均设置于所述冷媒循环管路上，所述载冷剂循环系统包括车内换热器、车外换热器、电池换热器和电机换热器，所述车内换热器、所述车外换热器、所述电池换热器和所述电机换热器均设置于载冷剂循环管路上，所述多通阀将所述冷媒循环系统和所述载冷剂循环系统连接为一体；

在第一运行模式下，所述电机换热器能够吸收电机的热量，所述电池换热器能吸收电池的热量，并能通过所述车内换热器对车内进行制热；在第二运行模式下，所述电机换热器能够吸收电机的热量并通过所述电池换热器对电池进行加热和/或通过所述车内换热器对车内进行制热；在第三运行模式下，所述车内换热器能够吸收车内的冷量并通过所述电池换热器对电池进行冷却。

在一些实施方式中，

所述多通阀为八通阀，所述八通阀包括第一端、第二端、第三端、第四端、第五端、第六端、第七端和第八端，所述第一端能够通过第一管路连通至所述车内换热器的一端，所述第二端能够通过第二管路连通至所述第一换热器的一端，以在所述第一换热器中与冷媒进行换热，所述第三端能够通过第三管路连通至所述车外换热器的一端，所述第四端能够通过第四管路连通至所述第二换热器的一端，以在所述第二换热器中与冷媒进行换热，所述第五端能够通过第五管路连通至所述电池换热器的一端，所述第六端能够通过第六管路连通至所述第一换热器的另一端，所述车外换热器的另一端与所述电机换热器连通后通过第七管路连通至所述车内换热器的另一端，所述第七端能够通过第八管路连通至所述第七管路上，所述第八端能够通过所述第九管路连通至所述第二换热器的另一端。

在一些实施方式中，

在所述八通阀的内部，所述第一端能够在与所述第二端连通和与所述第四端连通之间进行切换，所述第二端能够在与所述第一端连通和与所述第三端连通之间进行切换，所述第三端能够在与所述第二端连通和与所述第四端连通之间进行切换，所述第四端能够在与所述第三端连通和与所述第一端连通之间进行切换，所述第五端能够在与所述第六端连通和与所述第八端连通之间进行切换，所述第六端能够在与所述第五端连通和与所述第七端连通之间进行切换，所述第七端能够在与所述第六端连通和与所述第八端连通之间进行切换，所述第八端能够在与所述第五端连通和与所述第七端连通之间进行切换。

在一些实施方式中，

所述八通阀共有2种模式，包括模式(一)：所述第一端与所述第四端相通，所述第二端与所述第三端相通，所述第六端与所述第七端相通，所述第五端与所述第八端相通；模式(二)：所述第一端与所述第二端相通，所述第三端与所述第四端相通，所述第五端与所述第六端相通，所述第七端与所述第八端相通；所述八通阀的切换为在所述模式(一)与所述模式(二)之间进行切换。

在一些实施方式中，

所述第一管路上设置有第一水泵，所述第一管路上的任一处连通设置有第一膨胀水箱，所述第三管路上设置有第二水泵，所述第三管路上的任一处连通设置有第二膨胀水箱。

在一些实施方式中，

所述电池换热器的另一端通过第十管路连通至所述第七管路上，所述第十管路连通至所述第七管路上的位置为第一位置，所述第八管路的一端与所述第七端连通，所述第八管路的另一端连通至所述第七管路的位置位于所述第一位置与所述电机换热器之间。

在一些实施方式中，

还包括第十一管路和第十二管路，所述第十一管路的一端连通至所述第五管路上，所述第十一管路的另一端连通至所述第七管路上且位于所述第一位置与所述车内换热器之间，所述第十二管路的一端与所述第八管路连通，所述第十二管路的另一端连通至所述第五管路上。

在一些实施方式中，

所述第十一管路连通至所述第七管路的位置设置有第一三通阀，所述第一三通阀的a端、b端和c端分别与所述车内换热器、所述第十一管路和所述第一位置连通，

所述第八管路连通至所述第七管路的位置设置有第二三通阀，所述第二三通阀的a端、b端和c端分别与所述电机换热器、所述第八管路和所述第一位置连通，

所述第十二管路连通至所述第五管路的位置设置有第三三通阀，所述第三三通阀的a端、b端和c端分别与所述电池换热器、所述第十二管路和所述第五管路连通。

在一些实施方式中，

所述第十一管路连通至所述第五管路上的位置位于所述八通阀的所述第五端与所述第三三通阀之间。

在一些实施方式中，

所述冷媒循环系统中流动冷媒介质，所述载冷剂循环系统中流动载冷剂，所述载冷剂为水，所述冷媒循环系统还包括气液分离器，所述气液分离器设置于所述压缩机的吸气端；所述节流装置为电子膨胀阀，所述第一换热器和所述第二换热器均为板式换热器。

本发明还提供一种如前述的间接换热电动汽车热管理空调系统的控制方法，其包括：

检测步骤，检测车内的温度、所述电池的温度和所述电机的温度；

判断步骤，根据车内的温度、所述电池的温度和所述电机的温度判断车内是否有制冷或制热需求，电池是否有制冷或制热需求，电机是否有制冷需求；

控制步骤，当车内有制热需求，电池有制热需求和电机有冷却需求时，控制执行车内制热+电池制热+电机冷却模式，即第二运行模式；当车内有制热需求，电池和电机均有冷却需求时，控制执行车内制热+电池冷却+电机冷却模式，即第一运行模式；当车内有制热需求，仅电池有冷却需求时，控制执行车内制热+电池冷却，即第三运行模式。

在一些实施方式中，

当所述多通阀为八通阀，所述八通阀共有2种模式，包括模式(一)和模式(二)：且所述八通阀的切换为在所述模式(一)与所述模式(二)之间进行切换，以及包括第一水泵和第二水泵，同时还包括第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀时：

当车内有制热需求，电池有制热需求和电机有冷却需求时，控制执行车内制热+电池制热+电机冷却模式，即第二运行模式的过程为：控制所述压缩机打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵和所述第二水泵均打开，控制所述八通阀执行模式(二)，所述车内换热器的风机打开，第一三通阀的a端和c端相通，所述第三三通阀的a端和c端相通，所述第二三通阀的a端和b端相通，即运行模式七；

当车内有制热需求，电池和电机均有冷却需求时，控制执行车内制热+电池冷却+电机冷却模式，即第一运行模式的过程为：控制所述压缩机打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵和所述第二水泵均打开，控制所述八通阀执行模式(二)，所述车内换热器的风机打开，第一三通阀的a端和b端相通，所述第三三通阀的a端和b端相通，所述第二三通阀的a端和c端相通，即运行模式八；

当车内有制热需求，仅电池有冷却需求时，控制执行车内制热+电池冷却，即第三运行模式的过程为：控制所述压缩机打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵和所述第二水泵均打开，控制所述八通阀执行模式(二)，所述车内换热器的风机打开，第一三通阀的a端和b端相通，所述第三三通阀的a端和b端相通，所述第二三通阀的a端和c端相通，所述电机换热器的风机关闭，即运行模式九。

在一些实施方式中，

所述控制步骤，当车内有制冷需求时，还控制执行驾驶舱单独制冷模式；当仅所述电池有制冷需求时，控制执行电池组单独冷却模式；当车内有制冷需求，以及电池和电机均有制冷需求时，控制执行车内制冷+电池冷却+电机冷却循环模式；当车内无制冷需求，且电池组温度低于预设温度时，控制执行电池组散热模式；当车内仅有制热需求时，控制执行乘员舱单独制热模式；当车内无制热需求，电池有制热需求时，控制执行电池单独制热模式。

在一些实施方式中，

当所述多通阀为八通阀，所述八通阀共有2种模式，包括模式(一)和模式(二)：且所述八通阀的切换为在所述模式(一)与所述模式(二)之间进行切换，以及包括第一水泵和第二水泵，同时还包括第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀时：

所述控制步骤，当车内有制冷需求时，控制执行驾驶舱单独制冷模式的过程为：控制所述压缩机打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵和所述第二水泵均打开，控制所述八通阀执行模式(一)，所述车内换热器的风机打开，第一三通阀的a端和b端相通，所述第三三通阀不接通，所述第二三通阀的a端和b端相通，即运行模式一；

当仅所述电池有制冷需求时，控制执行电池组单独冷却模式的过程为：控制所述压缩机打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵和所述第二水泵均打开，控制所述八通阀执行模式(一)，所述车内换热器的风机关闭，第一三通阀的a端和c端相通，所述第三三通阀的a端和c端相通，所述第二三通阀的a端和b端相通，即运行模式二；

当车内有制冷需求，以及电池和电机均有制冷需求时，控制执行车内制冷+电池冷却+电机冷却循环模式的过程为：控制所述压缩机打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵和所述第二水泵均打开，控制所述八通阀执行模式(一)，所述车内换热器的风机打开，第一三通阀的a端和c端相通，所述第三三通阀的a端和b端相通，所述第二三通阀的a端和b端相通，即运行模式三；

当车内无制冷需求，且电池组温度低于预设温度时，控制执行电池组散热模式的过程为：控制所述压缩机关闭，冷媒循环系统关闭，所述第一水泵关闭，所述第二水泵打开，控制所述八通阀执行模式(一)，第一三通阀不接通，所述第三三通阀的a端和b端相通，所述第二三通阀的a端和c端相通，即运行模式四；

当车内仅有制热需求时，控制执行乘员舱单独制热模式的过程为：控制所述压缩机打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵和所述第二水泵均打开，控制所述八通阀执行模式(二)，所述车内换热器的风机打开，所述第一三通阀的a端和b端相通，所述第三三通阀不接通，所述第二三通阀的a端和b端相通，即运行模式五；

当车内无制热需求，电池有制热需求时，控制执行电池单独制热模式的过程为：控制所述压缩机打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵和所述第二水泵均打开，控制所述八通阀执行模式(二)，所述车内换热器的风机关闭，第一三通阀的a端和c端相通，所述第三三通阀的a端和c端相通，所述第二三通阀的a端和b端相通，即运行模式六。

本发明提供的一种间接换热电动汽车热管理空调系统及其控制方法具有如下有益效果：

本发明通过设置多通阀，并通过多通阀将冷媒循环系统和载冷剂循环系统连接为一体，能够使得载冷剂通过第一和第二换热器从冷媒循环系统中获取热量或冷量，从而利用载冷剂在载冷剂循环系统中流动通过车内换热器、电池换热器和电机换热器分别对车内进行制热或制冷，对电池进行制热或制冷，对电机进行冷却，形成间接换热的热管理空调系统，解决冷媒系统通过管路连接直接对车内、电池和电机等换热而导致的冷媒泄漏造成安全隐患的问题，并且将舱内换热器、电池换热器、舱外换热器和电机换热器连接为一体，使得车内、电池、车外和电机被有效地连接为一体，不同于现有技术中的电池、电机、舱内、舱外相互独立的换热回路，本发明能分别在第一运行模式、第二运行模式和第三运行模式下对电池和/或电机的热量进行回收，以对车内进行制热和/或对电池进行制热，能够在适当的时候利用电机、电池的热量来对舱内制热，或者是在需要电池加热时利用电机对电池和舱内进行制热，或者舱内的冷量(舱内制热)可以单独用来冷却电池，实现热量的有效利用和回收，提高能效，从而提高电动汽车热管理空调系统的系统能效。

附图说明

图1是本发明的间接换热电动汽车热管理空调系统的系统结构图；

图2是本发明的间接换热电动汽车热管理空调系统在乘员舱制冷模式下的流路循环图；

图3是本发明的间接换热电动汽车热管理空调系统在电池组制冷模式下的流路循环图；

图4是本发明的间接换热电动汽车热管理空调系统在乘员舱制冷+电池组冷却+电机冷却模式下的流路循环图；

图5是本发明的间接换热电动汽车热管理空调系统在乘员舱制冷+电池组冷却+电机冷却模式下的流路循环图；

图6是本发明的间接换热电动汽车热管理空调系统在乘员舱制冷+电池组冷却+电机冷却模式下的流路循环图；

图7是本发明的间接换热电动汽车热管理空调系统在乘员舱制冷+电池组冷却+电机冷却模式下的流路循环图；

图8是本发明的间接换热电动汽车热管理空调系统在乘员舱制冷+电池组冷却+电机冷却模式下的流路循环图；

图9是本发明的间接换热电动汽车热管理空调系统在乘员舱制冷+电池组冷却+电机冷却模式下的流路循环图；

图10是本发明的间接换热电动汽车热管理空调系统中的八通阀在模式(一)时的内部连接结构图；

图11是本发明的间接换热电动汽车热管理空调系统中的八通阀在模式(二)时的内部连接结构图。

附图标记表示为：

1、压缩机；2、第一换热器；3、节流装置；4、第二换热器；5、气液分离器；7、第一水泵；8、第一膨胀水箱；9、车内换热器；10、第一三通阀；11、第二三通阀；12、电池换热器；13、第三三通阀；14、多通阀；15、第二水泵；16、第二膨胀水箱；17、车外换热器；18、电机换热器；141、第一端；142、第二端；143、第三端；144、第四端；145、第五端；146、第六端；147、第七端；148、第八端；101、第一管路；102、第二管路；103、第三管路；104、第四管路；105、第五管路；106、第六管路；107、第七管路；108、第八管路；109、第九管路；110、第十管路；111、第十一管路；112、第十二管路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1至11所示，本发明提供了一种间接换热电动汽车热管理空调系统，其包括：

冷媒循环系统、载冷剂循环系统和多通阀14，所述冷媒循环系统包括压缩机1、第一换热器2、节流装置3和第二换热器4，所述压缩机1、所述第一换热器2、所述节流装置3和所述第二换热器4均设置于所述冷媒循环管路上，所述载冷剂循环系统包括车内换热器9、车外换热器17、电池换热器12和电机换热器18，所述车内换热器9、所述车外换热器17、所述电池换热器12和所述电机换热器18均设置于载冷剂循环管路上，所述多通阀14将所述冷媒循环系统和所述载冷剂循环系统连接为一体；

在第一运行模式下，所述电机换热器18能够吸收电机的热量，所述电池换热器12能吸收电池的热量并能通过所述车内换热器9对车内进行制热；在第二运行模式下，所述电机换热器18能够吸收电机的热量并通过所述电池换热器12对电池进行加热和/或通过所述车内换热器9对车内进行制热；在第三运行模式下，所述车内换热器9能够吸收车内的冷量并通过所述电池换热器12对电池进行冷却。

本发明通过设置多通阀，并通过多通阀将冷媒循环系统和载冷剂循环系统连接为一体，能够使得载冷剂通过第一和第二换热器从冷媒循环系统中获取热量或冷量，从而利用载冷剂在载冷剂循环系统中流动通过车内换热器、电池换热器和电机换热器分别对车内进行制热或制冷，对电池进行制热或制冷，对电机进行冷却，形成间接换热的热管理空调系统，解决冷媒系统通过管路连接直接对车内、电池和电机等换热而导致的冷媒泄漏造成安全隐患的问题，并且将舱内换热器、电池换热器、舱外换热器和电机换热器连接为一体，使得车内、电池、车外和电机被有效地连接为一体，不同于现有技术中的电池、电机、舱内、舱外相互独立的换热回路，本发明能分别在第一运行模式、第二运行模式和第三运行模式下对电池和/或电机的热量进行回收，以对车内进行制热和/或对电池进行制热，能够在适当的时候利用电机、电池的热量来对舱内制热，或者是在需要电池加热时利用电机对电池和舱内进行制热，或者舱内的冷量(舱内制热)可以单独用来冷却电池，实现热量的有效利用和回收，提高能效，从而提高电动汽车热管理空调系统的系统能效。

本发明1.通过采用1个八通阀和3个三通阀形成一个完整热回收水系统空调系统，通过阀组的切换改变液体的流向，从而实现能量交换，对各负载实现加热或者冷却。

2.通过设置三通阀组的控制，可改变电池包与乘员舱换热器串联或者与室外换热器串联的方式，实现两种循环模式。

3.冷媒系统采用两个板式换热器、压缩机、电子膨胀阀、汽液分离器等部件等高度集成一体，仅保留4个进出水口用于连接水系统。

本发明能够解决以下技术问题：

1.解决冷媒系统通过管路连接，冷媒容易泄露到乘员舱问题；

2.电池散热系统和电机散热系统能量无法回收，导致能效低的问题；

3.低温环境，空调PTC耗电大，电池续航里程衰减严重问题。

在一些实施方式中，

所述多通阀14为八通阀，所述八通阀包括第一端141、第二端142、第三端143、第四端144、第五端145、第六端146、第七端147和第八端148，所述第一端141能够通过第一管路101连通至所述车内换热器9的一端，所述第二端142能够通过第二管路102连通至所述第一换热器2的一端，以在所述第一换热器2中与冷媒进行换热，所述第三端143能够通过第三管路103连通至所述车外换热器17的一端，所述第四端144能够通过第四管路104连通至所述第二换热器4的一端，以在所述第二换热器4中与冷媒进行换热，所述第五端145能够通过第五管路105连通至所述电池换热器12的一端，所述第六端146能够通过第六管路106连通至所述第一换热器2的另一端，所述车外换热器17的另一端与所述电机换热器18连通后通过第七管路107连通至所述车内换热器9的另一端，所述第七端147能够通过第八管路108连通至所述第七管路107上，所述第八端148能够通过所述第九管路109连通至所述第二换热器4的另一端。

这是本发明的多通阀的优选结构形式以及其八个端的优选连接方式，能够有效地将车内换热器、车外换热器、电池换热器、电机换热器和第一换热器以及第二换热器连接为一体，第一换热器为冷媒循环系统的冷凝器，如果需要对车内以及电池制热的话，可根据需要通过八通阀将车内换热器与电池连接到第一换热器上形成回路，而同时第二换热器作为蒸发器可与车外换热器、电机换热器进行连接形成回路，形成低温水循环回路，从车外和/或电机吸收热量从而对车内和/或电池进行制热；可以根据车内、电池、电机等的需求进行切换，如果需要对车内制冷、电池降温、电机降温，可将车内换热器、电池换热器等连接到第二换热器(蒸发器)形成低温水循环回路，第一换热器可考虑与电机换热器、车外换热器连接形成高温水循环回路，将电池和/或车内的热量吸收并排放至车外或电机，通过电机换热器散发出去，从而通过八通阀的上述连接方式能够实现车外、电机、电池和车内连接为一体，各处的能量可以根据需要进行利用，以保证满足车内、电池等温度需求的同时还能提高系统的运行能效。

在一些实施方式中，

在所述八通阀的内部，所述第一端141能够在与所述第二端142连通和与所述第四端144连通之间进行切换，所述第二端142能够在与所述第一端141连通和与所述第三端143连通之间进行切换，所述第三端143能够在与所述第二端142连通和与所述第四端144连通之间进行切换，所述第四端144能够在与所述第三端143连通和与所述第一端141连通之间进行切换，所述第五端145能够在与所述第六端146连通和与所述第八端148连通之间进行切换，所述第六端146能够在与所述第五端145连通和与所述第七端147连通之间进行切换，所述第七端147能够在与所述第六端146连通和与所述第八端148连通之间进行切换，所述第八端148能够在与所述第五端145连通和与所述第七端147连通之间进行切换。

这是本发明的八通阀内部的八个端之间的优选连接关系和切换关系，通过上述八个端的具体连接方式和切换方式，能够使得八通阀形成2种模式，即：模式(一)：所述第一端141与所述第四端144相通，所述第二端142与所述第三端143相通，所述第六端146与所述第七端147相通，所述第五端145与所述第八端148相通；和模式(二)：述第一端141与所述第二端142相通，所述第三端143与所述第四端144相通，所述第五端145与所述第六端146相通，所述第七端147与所述第八端148相通，从而能够实现将车内换热器连接到与第一换热器连通的高温水循环回路中以实现对车内的制热，将车内换热器连接到与第二换热器连通的低温水循环回路中以实现对车内的制冷，以及将电池换热器连接到与第一换热器连通的高温水循环回路中以实现对电池进行制热，或者是将电池热器连接到与第二换热器连通的低温水循环回路中以实现对电池的制冷，相应地电机换热器和车外换热器也连接到与第二换热器连通的低温水循环回路或连接到与第一换热器连通的高温水循环回路，实现对车内制热或制冷+电池制热或制冷+电机冷却等多种不同的组合运行模式，满足应用需求。

在一些实施方式中，

所述八通阀共有2种模式，包括模式(一)：所述第一端141与所述第四端144相通，所述第二端142与所述第三端143相通，所述第六端146与所述第七端147相通，所述第五端145与所述第八端148相通；模式(二)：所述第一端141与所述第二端142相通，所述第三端143与所述第四端144相通，所述第五端145与所述第六端146相通，所述第七端147与所述第八端148相通；所述八通阀的切换为在所述模式(一)与所述模式(二)之间进行切换。

本发明通过将八通阀设置为具有上述两种模式以及能够在该两种模式之间进行切换，能够实现将车内换热器连接到与第一换热器连通的高温水循环回路中以实现对车内的制热，将车内换热器连接到与第二换热器连通的低温水循环回路中以实现对车内的制冷，以及将电池换热器连接到与第一换热器连通的高温水循环回路中以实现对电池进行制热，或者是将电池热器连接到与第二换热器连通的低温水循环回路中以实现对电池的制冷，相应地电机换热器和车外换热器也连接到与第二换热器连通的低温水循环回路或连接到与第一换热器连通的高温水循环回路，实现对车内制热或制冷+电池制热或制冷+电机冷却等多种不同的组合运行模式，满足应用需求。

在一些实施方式中，

所述第一管路101上设置有第一水泵7，所述第一管路101上的任一处连通设置有第一膨胀水箱8，所述第三管路103上设置有第二水泵15，所述第三管路103上的任一处连通设置有第二膨胀水箱16。

本发明通过第一水泵能够实现对车内换热器和/或电池换热器的提供水动力的作用，第一膨胀水箱的作用是用来储存多余的水，第二水泵能够实现对车外换热器和/或电机换热器的提供水动力的作用，第二膨胀水箱的作用是也能用来储存多余的水。

在一些实施方式中，

所述电池换热器12的另一端通过第十管路110连通至所述第七管路107上，所述第十管路110连通至所述第七管路107上的位置为第一位置，所述第八管路108的一端与所述第七端147连通，所述第八管路108的另一端连通至所述第七管路107的位置位于所述第一位置与所述电机换热器18之间。

这是本发明的电池换热器的另一端的连接方式以及第八管路的连接位置，即电池换热器通过第十管路连接到第七管路上，能够使得电池换热器能够分别与车内换热器进行连通或与电机换热器进行连通，能够根据需要与车内换热器一起制热或制冷，以能根据需要与电机换热器一起被冷却或被加热，第八管路保证了将高温水循环管路中经过电机和车外换热器换热后的水通过八通阀导回至第一换热器处，或者是保证将低温水循环管路中经过电机和车外换热器换热后的水通过八通阀导回至第二换热器处。

在一些实施方式中，

还包括第十一管路111和第十二管路112，所述第十一管路111的一端连通至所述第五管路105上，所述第十一管路111的另一端连通至所述第七管路107上且位于所述第一位置与所述车内换热器9之间，所述第十二管路112的一端与所述第八管路108连通，所述第十二管路112的另一端连通至所述第五管路105上。

本发明还通过第十一管路和第十二管路能够通过第十一管路形成车内换热器接通而将电池换热器短路的效果，通过第十二管路也能实现对电池换热器短路的效果，或是对第八管路位于第十二管路和第二三通阀之间的管段短路的效果，能够实现多种不同的运行模式的切换效果。

在一些实施方式中，

所述第十一管路111连通至所述第七管路107的位置设置有第一三通阀10，所述第一三通阀10的a端、b端和c端分别与所述车内换热器9、所述第十一管路111和所述第一位置连通，

所述第八管路108连通至所述第七管路107的位置设置有第二三通阀11，所述第二三通阀11的a端、b端和c端分别与所述电机换热器18、所述第八管路108和所述第一位置连通，

所述第十二管路112连通至所述第五管路105的位置设置有第三三通阀13，所述第三三通阀13的a端、b端和c端分别与所述电池换热器12、所述第十二管路112和所述第五管路105连通。

这是本发明的热管理空调系统的进一步优选结构形式，通过第一、第二和第三三通阀的设置，能够分别与第十一管路、第十二管路和第八管路进行连接，从而能够根据需要控制该3个三通阀，实现对电池换热器的短路与否，以及实现车内制热或制冷+电池制热或制冷+电机冷却等多种不同的组合运行模式，满足应用需求。

在一些实施方式中，

所述第十一管路111连通至所述第五管路105上的位置位于所述八通阀的所述第五端145与所述第三三通阀13之间。本发明通过上述第十一管路的连接位置位于八通阀与第三三通阀之间，能够保证从第十一管路导回至八通阀的循环水不至于需要经过第三三通阀，不会造成控制的混乱，提高控制的精度。

在一些实施方式中，

所述冷媒循环系统中流动冷媒介质，所述载冷剂循环系统中流动载冷剂，所述载冷剂为水，所述冷媒循环系统还包括气液分离器5，所述气液分离器5设置于所述压缩机1的吸气端；所述节流装置3为电子膨胀阀，所述第一换热器2和所述第二换热器4均为板式换热器。

这是本发明的优选载冷剂形式，以及多个换热器的优选结构形式以及节流装置的优选结构形式。

本发明还提供一种如前述的间接换热电动汽车热管理空调系统的控制方法，其包括：

检测步骤，检测车内的温度、所述电池的温度和所述电机的温度；

判断步骤，根据车内的温度、所述电池的温度和所述电机的温度判断车内是否有制冷或制热需求，电池是否有制冷或制热需求，电机是否有制冷需求；

控制步骤，当车内有制热需求，电池有制热需求和电机有冷却需求时，控制执行车内制热+电池制热+电机冷却模式，即第二运行模式；当车内有制热需求，电池和电机均有冷却需求时，控制执行车内制热+电池冷却+电机冷却模式，即第一运行模式；当车内有制热需求，仅电池有冷却需求时，控制执行车内制热+电池冷却，即第三运行模式。

本发明能够使得载冷剂通过第一和第二换热器从冷媒循环系统中获取热量或冷量，从而利用载冷剂在载冷剂循环系统中流动通过车内换热器、电池换热器和电机换热器分别对车内进行制热或制冷，对电池进行制热或制冷，对电机进行冷却，形成间接换热的热管理空调系统，解决冷媒系统通过管路连接直接对车内、电池和电机等换热而导致的冷媒泄漏造成安全隐患的问题，并且将舱内换热器、电池换热器、舱外换热器和电机换热器连接为一体，使得车内、电池、车外和电机被有效地连接为一体，不同于现有技术中的电池、电机、舱内、舱外相互独立的换热回路，本发明能分别在第一运行模式、第二运行模式和第三运行模式下对电池和/或电机的热量进行回收，以对车内进行制热和/或对电池进行制热，能够在适当的时候利用电机、电池的热量来对舱内制热，或者是在需要电池加热时利用电机对电池和舱内进行制热，或者舱内的冷量(舱内制热)可以单独用来冷却电池，实现热量的有效利用和回收，提高能效，从而提高电动汽车热管理空调系统的系统能效。

本发明由于冷媒系统(压缩机、板式换热器、节流阀)采用高度集成的方式，能够减少管路连接，可大大降低冷媒灌注量，且泄露风险低，另外驾驶舱采用液冷间接换热的方式，因此冷媒无法泄露到驾驶舱内部空间。

本发明能够在低温工况下采用空调热泵对驾驶舱和电池进行预热，因热泵系统能效(制热量/耗电量)高达2～4，而电加热能效低于1，因此电池包达到相同温度则节约60％以上的电量，增加了续航能力。

本发明通过水路阀组的切换，改变液体流向，能够对不同负载进行热量交换，实现低温时电机和电池的废热回收，提高低温制热能效。

在一些实施方式中，

当所述多通阀为八通阀，所述八通阀共有2种模式，包括模式(一)和模式(二)：且所述八通阀的切换为在所述模式(一)与所述模式(二)之间进行切换，以及包括第一水泵7和第二水泵，同时还包括第一三通阀10、第二三通阀11和第三三通阀13时：

运行模式七：乘员舱空调加热+电池加热+电机冷却模式(电机余热回收)

当车内有制热需求，电池有制热需求和电机有冷却需求时，控制执行车内制热+电池制热+电机冷却模式，即第二运行模式的过程为：控制所述压缩机1打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵7和所述第二水泵15均打开，控制所述八通阀执行模式(二)，所述车内换热器9的风机打开，第一三通阀10的a端和c端相通，所述第三三通阀13的a端和c端相通，所述第二三通阀11的a端和b端相通，即运行模式七；

当低温天气，需要对电池进行预热时，且乘员舱有制热需求时，采用循环乘员舱空调加热+电池加热+电机冷却模式，结合图8，水路循环示意图如下：

高温水循环：高温冷却液从第一换热器2出口经过八通阀后(此时八通阀第一端141和第二端142相通)，再经第一水泵7加压进入车内换热器9(优选HVAC部件，此时HVAC开启)，散热后通过第一三通阀10(三通阀得电开，a、c相通)后经过电池换热器12后再经过第三三通阀13(三通阀得电开，a、c相通)八通阀后(此时八通阀第五端145和第六端146相通)，再进入第一换热器2进口，完成高温水侧循环。

低温水循环：低温冷却液从第二换热器4出口经过八通阀后(此时八通阀第三端143和第四端144相通)，再经第二水泵15加压进入车外换热器17部件，吸热后通过电机换热器18(电机电控部件)吸热，再经第二三通阀11(三通阀断电关，a、b相通)后经过八通阀后(此时八通阀第七端147和第八端148相通)，再进入第二换热器4的进口，完成高温水侧循环。

运行模式八：驾驶舱空调加热+电池冷却+电机系统冷却模式(电池、电机余热回收)

当车内有制热需求，电池和电机均有冷却需求时，控制执行车内制热+电池冷却+电机冷却模式，即第一运行模式的过程为：控制所述压缩机1打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵7和所述第二水泵15均打开，控制所述八通阀执行模式(二)，所述车内换热器9的风机打开，第一三通阀10的a端和b端相通，所述第三三通阀13的a端和b端相通，所述第二三通阀11的a端和c端相通，即运行模式八；

当低温天气，电机系统有充足热源，为了避免热量浪费，可以将热量重复利用，另电池组温度较高的情况下，可将将热量转移到驾驶舱内，增加制热量的同时降低能耗，此时采用驾驶舱空调加热+电池冷却+电机系统冷却模式，结合图9流程图所示：

高温水循环：高温冷却液从第一换热器2出口经过八通阀后(此时八通阀第一端141和第二端142相通)，再经第一水泵7加压进入车内换热器9(此时HVAC开启)，散热后通过第一三通阀10(三通阀断电，a、b相通)后经八通阀后(此时八通阀的第五端145和第六端146相通)，再进入第一换热器2的进口，完成高温水侧循环。

低温水循环：低温冷却液从第二换热器4出口经过八通阀后(此时八通阀第三端143和第四端144相通)，再经第二水泵15加压进入车外换热器17，吸热后通过电机换热器18吸热，再经第二三通阀11(三通阀通电，a、c相通)后经过电池换热器12进行吸热后再经过第三三通阀13(三通阀断电，a、b相通)，后经八通阀后(此时八通阀第七端147和第八端148相通)，再进入第二换热器4的进口，完成高温水侧循环。

当车内有制热需求，仅电池有冷却需求时，控制执行车内制热+电池冷却，即第三运行模式的过程为：控制所述压缩机1打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵7和所述第二水泵15均打开，控制所述八通阀执行模式(二)，所述车内换热器9的风机打开，第一三通阀10的a端和b端相通，所述第三三通阀13的a端和b端相通，所述第二三通阀11的a端和c端相通，所述电机换热器18的风机关闭，即运行模式九。

本发明通过采用一套高度集成的冷媒系统和一套集成水系统构成一套间接换热的高效热管理空调系统。其中，冷媒系统换热器是固定的，冷媒循环方向也是固定的，通过八通阀的控制水流方向实现乘员舱制冷或者制热的切换。控制系统会根据各负载的需求自动选择最佳的运行模式，从而控制阀组进行水流向切换，实现能量交换。本发明可实现9种运行模式，已满足热管理系统基本运行要求。

八通阀共2种模式，当乘员舱制冷时，切换到模式(一)，此时，所述第一端141与所述第四端144相通，所述第二端142与所述第三端143相通，所述第六端146与所述第七端147相通，所述第五端145与所述第八端148相通；当乘员舱制热时，切换到模式(二)，此时，所述第一端141与所述第二端142相通，所述第三端143与所述第四端144相通，所述第五端145与所述第六端146相通，所述第七端147与所述第八端148相通。

本发明的冷媒系统循环过程：低温低压气体经过压缩机1压缩成高温高压气体进入第一换热器2(优选第一板式换热器)进行冷却成高温高压液体后经过节流装置3(优选电子膨胀阀)节流成低温低压液体，再进入第二换热器4(优选第二板式换热器)进行吸热形成低温低压气体后经过气液分离器5-后再回到压缩机1的吸气口，完成冷媒循环。

在一些实施方式中，

所述控制步骤，当车内有制冷需求时，还控制执行驾驶舱单独制冷模式；当仅所述电池组有制冷需求时，控制执行电池组单独冷却模式；当车内有制冷需求，以及电池和电机均有制冷需求时，控制执行车内制冷+电池冷却+电机冷却循环模式；当车内无制冷需求，且电池组温度低于预设温度时，控制执行电池组散热模式；当车内仅有制热需求时，控制执行乘员舱单独制热模式；当车内无制热需求，电池有制热需求时，控制执行电池单独制热模式。

在一些实施方式中，

当所述八通阀共有2种模式，包括模式(一)和模式(二)：且所述八通阀的切换为在所述模式(一)与所述模式(二)之间进行切换，以及包括第一水泵7和第二水泵，同时还包括第一三通阀10、第二三通阀11和第三三通阀13时：

运行模式一：驾驶舱单独制冷模式

所述控制步骤，当车内有制冷需求时，控制执行驾驶舱单独制冷模式的过程为：控制所述压缩机1打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵7和所述第二水泵15均打开，控制所述八通阀执行模式(一)，所述车内换热器9的风机打开，第一三通阀10的a端和b端相通，所述第三三通阀13不接通，所述第二三通阀11的a端和b端相通，即运行模式一；

当仅驾驶舱有制冷需求状态时，此时空调系统按驾驶舱制冷模式，结合图2流程图所示：

低温水循环：低温冷却液从第二换热器4出口经过八通阀后(此时八通阀的第一端141和第四端144相通)，再经第一水泵7加压进入车内换热器9(优选HVAC部件，此时HVAC开启)，吸热后通过第一三通阀10(三通阀断电关，a、b相通)后经过八通阀后(此时第五端145和第八端148相通)，再进入第二换热器4-进口，完成低温水侧循环。

高温水循环：高温冷却液从第一换热器2出口经过八通阀后(此时八通阀第二端142和第三端143相通)，再经第二水泵15加压进入车外换热器17部件，散热后通过电机换热器18(优选电机电控部件)吸热，再经第二三通阀11(三通阀断电关，a、b相通)后经过八通阀后(此时八通阀的第六端146和第七端147相通)，再进入第一换热器2进口，完成高温水侧循环。

运行模式二：电池组单独冷却模式

当仅所述电池组有制冷需求时，控制执行电池组单独冷却模式的过程为：控制所述压缩机1打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵7和所述第二水泵15均打开，控制所述八通阀执行模式(一)，所述车内换热器9的风机关闭，第一三通阀10的a端和c端相通，所述第三三通阀13的a端和c端相通，所述第二三通阀11的a端和b端相通，即运行模式二；

当汽车在快速充电时或者电池组温度过高时，需要对电池组进行冷却时，乘员舱无制冷需求时，可采用以下电池组单独冷却模式进行。结合图3：

低温水循环：低温冷却液从第二换热器4出口经过八通阀后(此时八通阀的第一端141和第四端144相通)，再经第一水泵7加压进入车内换热器9(此时HVAC关闭)，吸热后通过第一三通阀10(三通阀通电，a、c相通)后经过电池换热器12进行冷却吸热，再经过第三三通阀13(三通阀通电，a、c相通)后，在经八通阀后(此时八通阀的第五端145和第八端148相通)，再进入第二换热器4的进口，完成低温水侧循环。

高温水循环：高温冷却液从第一换热器2的出口经过八通阀后(此时八通阀的第二端142和第三端143相通)，再经第二水泵15加压进入车外换热器17部件，散热后通过电机换热器18吸热，再经第二三通阀11(三通阀断电关，a、b相通)后经过八通阀后(此时八通阀的第六端146和第七端147相通)，再进入第一换热器2的进口，完成高温水侧循环。

运行模式三：成员舱空调冷却+电池冷却+电机冷却循环模式

当车内有制冷需求，以及电池和电机均有制冷需求时，控制执行车内制冷+电池冷却+电机冷却循环模式的过程为：控制所述压缩机1打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵7和所述第二水泵15均打开，控制所述八通阀执行模式(一)，所述车内换热器9的风机打开，第一三通阀10的a端和c端相通，所述第三三通阀13的a端和b端相通，所述第二三通阀11的a端和b端相通，即运行模式三；

当汽车在快速充电时或者电池组温度过高时，需要对电池组进行冷却时，同时乘员舱有制冷需求时，可采用以下电池组单独冷却模式进行。结合图4：

低温水循环：低温冷却液从第二换热器4的出口经过八通阀后(此时八通阀的第一端141和第四端144相通)，再经第一水泵7加压进入车内换热器9(此时HVAC开启)，吸热后通过第一三通阀10(三通阀通电，a、c相通)后经过电池换热器12进行冷却吸热，再经过第三三通阀13(三通阀通电，a、c相通)后，在经八通阀后(此时八通阀的第五端145和第八端148相通)，再进入第二换热器4进口，完成低温水侧循环。

高温水循环：高温冷却液从第一换热器2的出口经过八通阀后(此时八通阀的第二端142和第三端143相通)，再经第二水泵15加压进入车外换热器17，散热后通过电机换热器18吸热，再经第二三通阀11(三通阀断电关，a、b相通)后经过八通阀后(此时八通阀的第六端146和第七端147相通)，再进入第一换热器2进口，完成高温水侧循环。

运行模式四：电池组散热(空气强制对流换热)模式

当车内无制冷需求，且电池组温度低于预设温度时，控制执行电池组散热模式的过程为：控制所述压缩机1关闭，冷媒循环系统关闭，所述第一水泵7关闭，所述第二水泵15打开，控制所述八通阀执行模式(一)，第一三通阀10不接通，所述第三三通阀13的a端和b端相通，所述第二三通阀11的a端和c端相通，即运行模式四；

当成员舱无制冷需求，且电池组温度不高时，可采用间接换热的方式将电池组冷却但无需开启冷媒循环。结合图5：此时冷媒系统关闭，第一水泵7关闭，第二水泵15开启，循环过程如下：

高温冷却液从第一换热器2的出口经过八通阀后(此时八通阀第二端142和第三端143相通)，再经第二水泵15加压进入车外换热器17，散热后通过电机换热器18吸热，再经第二三通阀11(三通阀通电，a、c相通)后经过电池换热器12进行吸热后在经过经第三三通阀13(三通阀断电，a、b相通)后经过八通阀后(此时八通阀的第六端146和第七端147相通)，再进入第一换热器2的进口，完成水侧循环。

运行模式五：乘员舱单独制热模式

当车内仅有制热需求时，控制执行乘员舱单独制热模式的过程为：控制所述压缩机1打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵7和所述第二水泵15均打开，控制所述八通阀执行模式(二)，所述车内换热器9的风机打开，所述第一三通阀10的a端和b端相通，所述第三三通阀13不接通，所述第二三通阀11的a端和b端相通，即运行模式五；

当仅有驾驶舱有制热需求状态时，此时空调系统按驾驶舱单独加热模式运行，结合图6流程图所示：

高温水循环：高温冷却液从第一换热器2出口经过八通阀后(此时八通阀第一端141和第二端142相通)，再经第一水泵7加压进入车内换热器9(优选HVAC部件，此时HVAC开启)，散热后通过第一三通阀10(三通阀断电关，a、b相通)后经过八通阀后(此时八通阀第五端145和第六端146相通)，再进入第一换热器2的进口，完成高温水侧循环。

低温水循环：低温冷却液从第二换热器4出口经过八通阀后(此时八通阀第三端143和第四端144相通)，再经第二水泵15加压进入车外换热器17，吸热后通过电机换热器18吸热，再经第二三通阀11(三通阀断电关，a、b相通)后经过八通阀后(此时八通阀第七端147和第八端148相通)，再进入第二换热器4进口，完成高温水侧循环。

运行模式六：电池单独制热模式

当车内无制热需求，电池有制热需求时，控制执行电池单独制热模式的过程为：控制所述压缩机1打开，冷媒循环系统运行，所述第一水泵7和所述第二水泵15均打开，控制所述八通阀执行模式(二)，所述车内换热器9的风机关闭，第一三通阀10的a端和c端相通，所述第三三通阀13的a端和c端相通，所述第二三通阀11的a端和b端相通，即运行模式六。

当低温环境，需要对电池进行预热时，乘员舱无制热需求时，采用循环电池组加热模式，结合图7，水路循环示意图如下：

高温水循环：高温冷却液从第一换热器2出口经过八通阀后(此时八通阀第一端141和第二端142相通)，再经第一水泵7加压进入车内换热器9(优选HVAC部件，此时HVAC关闭)，散热后通过第一三通阀10(三通阀得电开，a、c相通)后经过电池换热器12后再经过第三三通阀13(三通阀得电开，a、c相通)八通阀后(此时八通阀第五端145和第六端146相通)，再进入第一换热器2进口，完成高温水侧循环。

低温水循环：低温冷却液从第二换热器4出口经过八通阀后(此时八通阀第三端143和第四端144相通)，再经第二水泵15加压进入车外换热器17，吸热后通过电机换热器18吸热，再经第二三通阀11(三通阀断电关，a、b相通)后经过八通阀后(此时八通阀第七端147和第八端148相通)，再进入第二换热器4的进口，完成高温水侧循环。

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作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。