一种电动汽车电机余热利用系统及其控制方法与流程

本发明属于电动汽车整车热量管理技术领域，具体涉及一种电动汽车电机余热利用系统及其控制方法。

背景技术：

随着制造业的快速发展，人们对环境质量的要求也在日益增长，人们已不再以牺牲环境作为发展的代价，可持续发展理念已深入人心。电动汽车作为新能源汽车的典型代表，以不依赖石油、零排放、低碳环保的特点成为汽车行业的重要发展方向。而热管理系统对于无论是传统燃油车辆还是电动车辆，都是整车不可或缺的一部分，它不仅为驾乘人员提供舒适的驾乘环境，更要有效保证某些零部件正常、高效工作。热管理系统，顾名思义，就是整车热量控制系统，主要功能就是对整车内部温度及部件工作环境温度进行控制和调节作用，以保证部件能正常工作，给乘员提供舒适的乘坐环境。对于传统汽油车而言，温控系统主要包含空调系统和发动机冷却系统，两个系统相对独立。

电动车辆中，由于以动力电池作为动力源，并与电机配合驱动车辆行驶，所涉及的热量流动范围更大，节能且高效地对包括电池、电机以及乘员舱等制热或制冷在内的热量管理，可有效延长电动汽车冬季和夏季的续航里程，并节约能源。

现有技术中对电动车辆的热管理主要集中在将电机余热引入乘员舱，以减少ptc加热器的介入，从而实现系统能效的提高。例如：专利文献1

cn108454349a公开了一种电动汽车电机余热利用装置，包括三通管、水泵、散热器、双流道冷却器等，利用水温传感器采集参数，控制阀门开闭，将电机余热引入汽车采暖回路，实现余热利用；专利文献2cn209365827u公开了一种新能源汽车用余热回收系统，包括电动压缩机、热交换器、换热器等，通过换热器吸收电机余热，向乘员舱释放。

此外，也有现有技术涉及将余热引入动力电池或乘员舱内，实现余热利用，但存在系统管路交叉，结构复杂的问题，如专利文献3cn109017272a公开了一种利用整车余热的电动汽车的热管理系统，包括电机冷却系统、动力电池系统和空调系统，通过系统耦合，利用电机余热实现对电池加热和实现驾驶室采暖。或者存在系统控制策略过于复杂的问题，例如专利文献4cn109532405a，公开了一种电动汽车整车热管理系统，包括电机-散热器回路、ptc加热回路、电池组回路、以及空调回路。各回路之间通过阀门实现各个回路的互通。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种电动汽车电机余热利用系统及其控制方法，在实现对乘员舱及电池的正常温控基础上，还将电机余热引入动力电池热量管理回路中，控制策略简单有效，解决了低温情况下动力电池能效降低的问题，提高系统效率，降低了能量的消耗，提升了整车续航里程。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种电动汽车电机余热利用系统，所述系统中，电机温控回路与电池内冷却液回路之间，通过第二四通阀17连接；

所述电机温控回路由电机19、散热器22、第一水泵6和dcdc转换器7依次管路连接组成，dcdc转换器7与第二四通阀17的第一接口管路连接，第二四通阀17的第四接口与电机19管路连接；

所述电机19与第一水泵6之间，与散热器22并联设置有直通管路，且在所述直通管路上安装有阀门；

电池内冷却液回路由电机温控回路与电池内冷却液回路之间16、热交换器13、动力电池9依次管路连接组成，动力电池9与第二四通阀17的第二接口管路连接，第二四通阀17的第三接口与第二水泵16管路连接。

进一步，所述直通管路上安装的阀门为三通阀21；

电机19的出液口与三通阀21的第一接口管路连接，三通阀21的第二接口与散热器22一端管路连接，散热器22另一端与第一三通接头4的第一接口管路连接，第一三通接头4的第二接口与第一水泵6管路连接；

所述三通阀21的第三接口与第一三通接头4的第三接口直接通过管路连接，以实现在电机19与第一水泵6之间形成所述直通管路。

进一步，所述系统还包括电池外制冷剂回路；

所述电池外制冷剂回路由室外冷凝器25、热交换器13、气液分离器2和电动压缩机1依次管路连接组成，电动压缩机1与第一四通阀3的第四接口管路连接，第一四通阀3的第三接口与室外冷凝器25管路连接，第一四通阀3的第二接口与热交换器13管路连接，第一四通阀3的第一接口与气液分离器2管路连接；

在第一四通阀3的第二接口与热交换器13连接的管路上安装有第一二通阀11，在室外冷凝器25与热交换器13之间安装有第三二通阀18。

更进一步，所述系统还包括乘员舱温控回路；

所述系统还包括乘员舱温控回路由室外冷凝器25、车内换热器20、气液分离器2和电动压缩机1依次管路连接组成，电动压缩机1与第一四通阀3的第四接口管路连接，第一四通阀3的第三接口与室外冷凝器25管路连接，第一四通阀3的第二接口与车内换热器20管路连接，第一四通阀3的第一接口与气液分离器2管路连接；

在第一四通阀3的第二接口与车内换热器20连接的管路上安装有第二二通阀12，在室外冷凝器25与车内换热器20连接的管路上安装有第四二通阀23。

更进一步，所述车内换热器20与热交换器13之间管路连接，制冷剂同时流经车内换热器20与热交换器13实现电池外部与乘员舱同时升温或降温。

进一步，所述电机温控回路或电池内冷却液回路的水泵上游管路连接有膨胀水箱。

一种电动汽车电机余热利用系统的控制方法，所述控制方法为电机余热加热动力电池控制方法，具体控制过程如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口与第一四通阀3的第二接口联通，第一四通阀3的第三接口与第一四通阀3的第一端口联通，控制第三二通阀18与第一二通阀11打开联通，形成动力电池外部制冷剂循环路径为：电动压缩机1-热交换器13-制冷剂管道-室外冷凝器25-气液分离器2-电动压缩机1；

控制第二四通阀17的第一接口与第二四通阀17的第二接口联通，第二四通阀17的第三接口与第二四通阀17的第四接口联通，控制直通管路上的阀门打开联通，形成动力电池内部利用电机余热的冷却水循环路径为：电机19-第一水泵6-dcdc转换器7-动力电池9-热交换器13-第二水泵16-电机19；

所述动力电池外部制冷剂循环路径中的高温制冷剂，与动力电池内部利用电机余热的冷却水循环路径中的带有电机余热的冷却水的共同热量传递作用下，实现在动力电池外部制冷剂加热的基础上，电机余热补充加热动力电池。

一种电动汽车电机余热利用系统的控制方法，所述控制方法包括乘员舱单独降温控制方法、动力电池单独降温控制方法、乘员舱单独升温控制方法和动力电池单独升温控制方法；

a：所述乘员舱单独降温控制方法具体过程如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口与第一四通阀3的第三接口联通，第一四通阀3的第二接口与第一四通阀3的第一端口联通，控制第四二通阀23与第二二通阀12打开联通，控制第三二通阀18与第一二通阀11关闭断开；

形成乘员舱的温控循环路径为：电动压缩机1-室外冷凝器25-车内换热器20-气液分离器2-电动压缩机1，实现乘员舱单独降温；

与此同时，控制第二四通阀17的第一接口与第二四通阀17的第四接口联通，第二四通阀17的第二接口与第二四通阀17的第三接口联通，控制直通管路上的阀门关闭断开；

形成电机19的冷却液循环路径为：第一水泵6-dcdc转换器7-电机19-散热器22-第一水泵6；

形成动力电池9的冷却液循环路径为：第二水泵16-动力电池9-热交换器13-第二水泵16；

b：所述动力电池单独降温控制方法具体过程如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口与第一四通阀3的第三接口联通，第一四通阀3的第二接口与第一四通阀3的第一端口联通，控制第三二通阀18与第一二通阀11打开联通；控制第四二通阀23与第二二通阀12关闭断开；

形成动力电池外部制冷剂循环路径为：电动压缩机1-室外冷凝器25-热交换器13的制冷剂管道-气液分离器2-电动压缩机1；

控制所述第二四通阀17的第一接口与第二四通阀17的第四接口联通，第二四通阀17的第二接口与第二四通阀17的第三接口联通；

形成动力电池内部冷却循环路径为：热交换器13的冷却液管道-第二水泵16-动力电池9-热交换器13的冷却液管道；

所述热交换器13的制冷剂管道与热交换器13的冷却液管道之间进行热量交换，实现动力电池单独降温；

与此同时，控制直通管路上的阀门关闭断开；

形成电机19的冷却液循环路径为：第一水泵6-dcdc转换器7-电机19-散热器22-第一水泵6；

c：所述乘员舱单独升温控制方法具体过程如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口与第一四通阀3的第二接口联通，第一四通阀3的第三接口与第一四通阀3的第一端口联通，控制第四二通阀23与第二二通阀12打开联通，控制第三二通阀18与第一二通阀11关闭断开；

形成乘员舱的温控循环路径为：电动压缩机1-车内换热器-20-室外冷凝器-25-气液分离器2-电动压缩机1；

与此同时，控制第二四通阀17的第一接口与第二四通阀17的第四接口联通，第二四通阀17的第二接口与第二四通阀17的第三接口联通，控制直通管路上的阀门关闭断开；

形成电机19的冷却液循环路径为：第一水泵6-dcdc转换器7-电机19-散热器22-第一水泵6；

形成动力电池9的冷却液循环路径为：第二水泵16-动力电池9-热交换器13-第二水泵16；

d：所述动力电池单独升温控制方法具体过程如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口与第一四通阀3的第二接口联通，第一四通阀3的第三接口与第一四通阀3的第一端口联通，控制第三二通阀18与第一二通阀11打开联通；控制第二二通阀12与第四二通阀23关闭断开

形成动力电池外部制冷剂循环路径为：电动压缩机1-热交换器13的制冷剂管道-室外冷凝器25-气液分离器2-电动压缩机1；

形成动力电池内部冷却循环路径为：热交换器13的冷却液管道-第二水泵16-动力电池9-热交换器13的冷却液管道；

所述热交换器13的制冷剂管道与热交换器13的冷却液管道之间进行热量交换，实现动力电池单独升温；

与此同时，控制第二四通阀17的第一接口与第二四通阀17的第四接口联通，第二四通阀17的第二接口与第二四通阀17的第三接口联通，控制直通管路上的阀门关闭断开；

形成电机19的冷却液循环路径为：第一水泵6-dcdc转换器7-电机19-散热器22-第一水泵6。

一种电动汽车电机余热利用系统的控制方法，所述控制方法包括乘员舱与动力电池同时降温控制方法，和乘员舱与动力电池同时升温控制方法；

e：所述乘员舱与动力电池同时降温控制方法具体过程如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口与第一四通阀3的第三接口联通，第一四通阀3的第二接口与第一四通阀3的第一端口联通，控制第四二通阀23与第一二通阀11打开联通；控制第三二通阀18与第二二通阀12关闭断开；

形成乘员舱与动力电池外部制冷剂循环路径为：电动压缩机1-室外冷凝器25-车内换热器20-热交换器13的制冷剂管道-气液分离器2-电动压缩机1；

控制第二四通阀17的第一接口与第二四通阀17的第四接口联通，第二四通阀17的第二接口与第二四通阀17的第三接口联通；

形成动力电池内部冷却循环路径为：热交换器13的冷却液管道-第二水泵16-动力电池9-热交换器13的冷却液管道；

所述乘员舱与动力电池外部制冷剂循环路径实现乘员舱降温的同时，与动力电池内部冷却循环路径配合，使热交换器13的制冷剂管道与热交换器13的冷却液管道之间进行热量交换，实现动力电池降温；

与此同时，控制直通管路上的阀门关闭断开；

形成电机19的冷却液循环路径为：第一水泵6-dcdc转换器7-电机19-散热器22-第一水泵6；

f：所述乘员舱与动力电池同时升温控制方法具体过程如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口与第一四通阀3的第二接口联通，第一四通阀3的第三接口与第一四通阀3的第一端口联通，控制第四二通阀23与第一二通阀11打开联通；控制第三二通阀18与第二二通阀12关闭断开；

形成乘员舱与动力电池外部制冷剂循环路径为：电动压缩机1-热交换器13的制冷剂管道-车内换热器20-室外冷凝器25-气液分离器2-电动压缩机1；

控制第二四通阀17的第一接口与第二四通阀17的第四接口联通，第二四通阀17的第二接口与第二四通阀17的第三接口联通；

动力电池内部冷却循环路径为：热交换器13的冷却液管道-第二水泵16-动力电池9-热交换器13的冷却液管道；

所述乘员舱与动力电池外部制冷剂循环路径实现乘员舱升温的同时，与动力电池内部冷却循环路径配合，使热交换器13的制冷剂管道与热交换器13的冷却液管道之间进行热量交换，实现动力电池升温；

与此同时，控制直通管路上的阀门关闭断开；

形成电机19的冷却液循环路径为：第一水泵6-dcdc转换器7-电机19-散热器22-第一水泵6。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明所述电动汽车电机余热利用系统，采用电机回路与动力电池回路串联，必要时屏蔽电机散热器的散热功能，以使电机余热全部流入动力电池回路中，通过电机余热对动力电池进行加热，以使动力电池系统的工作温度维持在合理范围内，解决了低温情况下动力电池能效降低的问题，实现整车的热管理，提高了系统的余热利用效率，降低了能量的消耗，提升了整车续航里程。

2、本发明所述电动汽车电机余热利用系统通过采用一个四通阀实现制冷与制热的快速切换，并通过另一个四通阀实现电机回路与动力电池回路之间相互隔离或串联，结构简单、紧凑。

3、本发明所述电动汽车电机余热利用系统的控制方法能够实现包括：乘员舱回路或电池回路的制冷或制热，以及电机余热回收后引入动力电池回路的多种功能过程，控制策略简单、高效。

附图说明

图1为本发明所述电动汽车电机余热利用系统的结构示意图；

图2为本发明所述电动汽车电机余热利用系统在乘员舱单独降温模式下的导热介质流向图；

图3为本发明所述电动汽车电机余热利用系统在动力电池单独降温模式下的导热介质流向图；

图4为本发明所述电动汽车电机余热利用系统在乘员舱与动力电池同时降温模式下的导热介质流向图；

图5为本发明所述电动汽车电机余热利用系统在乘员舱升温模式下的导热介质流向图；

图6为本发明所述电动汽车电机余热利用系统在动力电池单独升温模式下的导热介质流向图；

图7为本发明所述电动汽车电机余热利用系统在乘员舱和动力电池同时升温模式下的导热介质流向图；

图8为本发明所述电动汽车电机余热利用系统在电机余热补充加热动力电池模式下的导热介质流向图。

图中：

1电动压缩机，2气液分离器，3第一四通阀，

4第一三通接头，5第一膨胀水箱，6第一水泵，

7dcdc转换器，8第二膨胀水箱，9动力电池，

10第二三通接头，11第一二通阀，12第二二通阀，

13热交换器，14第三三通接头，15第四三通接头，

16第二水泵，17第二四通阀，18第三二通阀，

19电机，20车内换热器，21三通阀，

22散热器，23第四二通阀，24第五三通接头，

25室外冷凝器。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

如图1所示，本发明公开了一种电动汽车电机余热利用系统，所述系统包括电机温控回路、动力电池温控回路和乘员舱温控回路。

所述电机温控回路由第一水泵6、dcdc转换器7、第二四通阀17、电机19、三通阀、散热器22、第一三通接头4、第一膨胀水箱5以及相应管路组成。

所述电机温控回路中的导热介质为冷却液，冷却液在所述电机温控回路中循环流动实现对电机19的降温。

所述第一水泵6的出液口与dcdc转换器7的冷却管路进液口管路连接，dcdc转换器7的冷却管路出液口与第二四通阀17的第一接口ⅰ管路连接，第二四通阀17的第四接口ⅳ与电机19的冷却管路进液口管路连接，电机19的冷却管路出液口与三通阀21的第一接口管路连接，三通阀21的第二接口与散热器22的散热管路进液口管路连接，散热器22的散热管路出液口与第一三通接头4的第一接口管路连接，第一三通接头4的第二接口与第一水泵6的进液口管路连接。

上述电机温控回路中，当第二四通阀17的第一接口ⅰ与第二四通阀17的第四接口ⅳ联通时，即形成基本的电机温控回路：第一水泵6-dcdc转换器7-第二四通阀17-电机19-三通阀21-散热器22-第一三通接头4-第一水泵6。

上述电机温控回路中，三通阀21的第三接口与第一三通接头4的第三接口直接通过管路连接，形成一条与散热器22并联的直通管路，以实现当必要时，三通阀21的第一接口与三通阀21的第三接口联通，而三通阀21的第二接口闭合，使得从电机19的冷却管路流出的冷却液直接流回第一水泵6，实现将散热器22的冷却管路屏蔽，实现对电机19产生余热的充分利用。

上述电机温控回路中，所述第一膨胀水箱5连接在第一水泵6进液口上游管路上，实现对电机温控回路进行溢水吸收或缺水补充。

所述动力电池温控回路由电池内冷却液回路和电池外制冷剂回路组成。

所述电池内冷却液回路由第二水泵16、热交换器13、动力电池9、和第二四通阀17、第二膨胀水箱8以及相应管路组成。

所述电池内冷却液回路中的导热介质为冷却液，冷却液在所述电池内换热回路中循环流动实现对动力电池9的降温。

所述第二水泵16的进液口与热交换器13的冷却液管路出液口管路连接，热交换器13的冷却液管路进液口与动力电池9的冷却液管路出液口管路连接，动力电池9的冷却液管路进液口与第二四通阀17的第二接口ⅱ管路连接，第二四通阀17的第三接口ⅲ与第二水泵16的出液口管路连接。

在上述电池内冷却液回路中，当第二四通阀17的第二接口ⅱ与第二四通阀17的第三接口ⅲ联通时，即形成电池内冷却液回路：第二水泵16-第二四通阀17-动力电池9-热交换器13(冷却液管路)-第二水泵16。

上述电池内冷却液回路中，所述第二膨胀水箱8连接在第二水泵16进液口上游管路上，实现对电池内冷却液回路进行溢水吸收或缺水补充。

所述电机温控回路与电池内冷却液回路中，当第二四通阀17的第一接口ⅰ与第二四通阀17的第二接口ⅱ联通，第二四通阀17的第三接口ⅲ与第二四通阀17的第四接口ⅳ联通，此时，电机温控回路与电池内冷却液回路相互串联，即形成电机余热利用回路：电机19-三通阀21-第一三通接头4-第一水泵6-dcdc转换器7-第二四通阀17(第一接口ⅰ至第二接口ⅱ)-动力电池9-热交换器13-第二水泵16-第二四通阀17(第三接口ⅲ至第四接口ⅳ)-电机19。

所述电池外制冷剂回路由电动压缩机1、气液分离器2、第一四通阀3、第二三通接头10、第一二通阀11、热交换器13、第三三通接头14、第三二通阀18、第五三通接头24、室外冷凝器25以及相应管路组成。

所述电池外制冷剂回路中的导热介质为制冷剂，制冷剂在所述电池外制冷剂回路中循环流动实现与电池内冷却液回路的热交换，实现对动力电池9的冷却降温或加热升温。

电动压缩机1的出液口与第一四通阀3的第四接口ⅳ管路连接，第一四通阀3的第三接口ⅲ与室外冷凝器25的一端口管路连接，室外冷凝器25的另一端口与第五三通接头24的第一端口管路连接，第五三通接头24的第二端口与第三二通阀18的一端管路连接，第三二通阀18的另一端与第三三通接头14的第二端口管路连接，第三三通接头14的第一端口与热交换器13的制冷剂管路一端管路连接，热交换器13的制冷剂管路另一端与第一二通阀11的一端管路连接，第一二通阀11的另一端与第二三通接头10的第一端口管路连接，第二三通接头10的第二端口与第一四通阀3的第二接口ⅱ管路连接，第一四通阀3的第一端口ⅰ与气液分离器2的进液口管路连接，气液分离器2的出液口与电动压缩机1的进液口管路连接。

在上述电池外制冷剂回路中，当第一四通阀3的第四接口ⅳ与第一四通阀3的第三接口ⅲ联通，第一四通阀3的第二接口ⅱ与第一四通阀3的第一端口ⅰ联通，且第三二通阀18与第一二通阀11均处于打开联通的状态时，即形成电池外制冷剂回路的制冷循环回路：电动压缩机1-第一四通阀3(第四接口ⅳ至第三接口ⅲ)-室外冷凝器25-第五三通接头24-第三二通阀18-第三三通接头14-热交换器13(制冷剂管路)-第一二通阀11-第二三通接头10-第一四通阀3(第二接口ⅱ至第一接口ⅰ)-气液分离器2-电动压缩机1。

在上述电池外制冷剂回路中，当第一四通阀3的第四接口ⅳ与第一四通阀3的第二接口ⅱ联通，第一四通阀3的第三接口ⅲ与第一四通阀3的第一端口ⅰ联通，且第三二通阀18与第一二通阀11均处于打开联通的状态时，即形成电池外制冷剂回路的制热循环回路：电动压缩机1-第一四通阀3(第四接口ⅳ至第二接口ⅱ)-第二三通接头10-第一二通阀11-热交换器13(制冷剂管路)-第三三通接头14-第三二通阀18-第五三通接头24-室外冷凝器25-第一四通阀3(第三接口ⅲ至第一接口ⅰ)-气液分离器2-电动压缩机1。

所述电池外制冷剂回路与电池内冷却液回路在热交换器13处进行热交换，实现对动力电池9进行升温或降温，以保持动力电池9温度处于恒定，使动力电池9始终处于高效工作状态；

在低温环境下，除了前述的电池外制冷剂回路与电池内冷却液回路在热交换器13处进行热交换实现对电池内冷却液回路进行升温，进而对动力电池9进行加热的基础上，还可以通过上述电机余热利用回路，将电机19所产生的余热通过电机余热利用回路引至动力电池9，使动力电池9加热升温，实现对电机余热的充分利用，降低整车能耗。

所述乘员舱温控回路由电动压缩机1、气液分离器2、第一四通阀3、第二三通接头10、第二二通阀12、第四三通接头15、车内换热器20、第四二通阀23、第五三通接头24、室外冷凝器25以及相应管路组成。

所述乘员舱温控回路中的导热介质为制冷剂，制冷剂在所述乘员舱温控回路中循环流动实现对乘员舱内环境的冷却降温或加热升温。

电动压缩机1的出液口与第一四通阀3的第四接口ⅳ管路连接，第一四通阀3的第三接口ⅲ与室外冷凝器25的一端口管路连接，室外冷凝器25的另一端口与第五三通接头24的第一端口管路连接，第五三通接头24的第三端口与第四二通阀23的一端管路连接，第四二通阀23的另一端与车内换热器20的冷凝剂管路一端管路连接，车内换热器20的冷凝剂管路另一端与第四三通接头15的第一端口管路连接，第四三通接头15的第二端口与第二二通阀12的一端管路连接，第二二通阀12的另一端与第二三通接头10的第三端口管路连接，第二三通接头10的第二端口与第一四通阀3的第二接口ⅱ管路连接，第一四通阀3的第一端口ⅰ与气液分离器2的进液口管路连接，气液分离器2的出液口与电动压缩机1的进液口管路连接。

在上述乘员舱温控回路中，当第一四通阀3的第四接口ⅳ与第一四通阀3的第三接口ⅲ联通，第一四通阀3的第二接口ⅱ与第一四通阀3的第一端口ⅰ联通，且第四二通阀23与第二二通阀12均处于打开联通的状态时，即形成乘员舱温控回路的制冷循环回路：电动压缩机1-第一四通阀3(第四接口ⅳ至第三接口ⅲ)-室外冷凝器25-第五三通接头24-第四二通阀23-车内换热器20-第四三通接头15-第二二通阀12-第二三通接头10-第一四通阀3(第二接口ⅱ至第一接口ⅰ)-气液分离器2-电动压缩机1。

在上述乘员舱温控回路中，当第一四通阀3的第四接口ⅳ与第一四通阀3的第二接口ⅱ联通，第一四通阀3的第三接口ⅲ与第一四通阀3的第一端口ⅰ联通，且第四二通阀23与第二二通阀12均处于打开联通的状态时，即形成乘员舱温控回路的制热循环回路：电动压缩机1-第一四通阀3(第四接口ⅳ至第二接口ⅱ)-第二三通接头10-第二二通阀12-第四三通接头15-车内换热器20-第四二通阀23-第五三通接头24-室外冷凝器25-第一四通阀3(第三接口ⅲ至第一接口ⅰ)-气液分离器2-电动压缩机1。

所述电池外制冷剂回路与乘员舱温控回路中，所述第三三通接头14的第三接口与第四三通接头15的第三接口管路连接，形成电池与乘员舱同步温控回路。

当第一四通阀3的第四接口ⅳ与第一四通阀3的第三接口ⅲ联通，第一四通阀3的第二接口ⅱ与第一四通阀3的第一端口ⅰ联通，且第一二通阀11与第四二通阀23均处于打开联通的状态，第二二通阀12与第三二通阀18均处于闭合断开的状态时，即形成电池与乘员舱同步温控回路的制冷回路：电动压缩机1-第一四通阀3(第四接口ⅳ至第三接口ⅲ)-室外冷凝器25-第五三通接头24-第四二通阀23-车内换热器20-第四三通接头15-第三三通接头14-热交换器13(制冷剂管路)-第一二通阀11-第二三通接头10-第一四通阀3(第二接口ⅱ至第一接口ⅰ)-气液分离器2-电动压缩机1。

当第一四通阀3的第四接口ⅳ与第一四通阀3的第二接口ⅱ联通，第一四通阀3的第三接口ⅲ与第一四通阀3的第一端口ⅰ联通，且第一二通阀11与第四二通阀23均处于打开联通的状态，第二二通阀12与第三二通阀18均处于闭合断开的状态时，即形成电池与乘员舱同步温控回路的制热回路：电动压缩机1-第一四通阀3(第四接口ⅳ至第二接口ⅱ)-第二三通接头10-第一二通阀11-热交换器13(制冷剂管路)-第三三通接头14-第四三通接头15-车内换热器20-第四二通阀23-第五三通接头24-室外冷凝器25-第一四通阀3(第三接口ⅲ至第一接口ⅰ)-气液分离器2-电动压缩机1。

根据上述电动汽车电机余热利用系统的结构，本发明还公开了一种电动汽车电机余热利用系统的控制方法，所述控制方法包括：乘员舱单独降温控制方法、动力电池单独降温控制方法、乘员舱与动力电池同时降温控制方法、乘员舱单独升温控制方法、动力电池单独升温控制方法、乘员舱与动力电池同时升温控制方法以及电机余热加热动力电池控制方法。各控制方法的具体控制过程如下：

如图2所示，所述乘员舱单独降温控制方法如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口ⅳ与第一四通阀3的第三接口ⅲ联通，第一四通阀3的第二接口ⅱ与第一四通阀3的第一端口ⅰ联通；控制第二四通阀17的第一接口ⅰ与第二四通阀17的第四接口ⅳ联通，第二四通阀17的第二接口ⅱ与第二四通阀17的第三接口ⅲ联通；控制第四二通阀23与第二二通阀12打开联通；控制第三二通阀18与第一二通阀11关闭断开。

基于上述阀门状态，乘员舱的温控循环路径为：电动压缩机1-室外冷凝器25-车内换热器20-气液分离器2-电动压缩机1；制冷剂通过电动压缩机1压缩，形成的高温制冷剂，经过室外冷凝器25冷凝，将热量释放到室外空气，使制冷剂温度降低，温度降低后的制冷剂，经过车内换热器20，吸收乘员舱内的热量，进而降低乘员舱的温度，此时，动力电池外部制冷剂循环回路内无制冷剂流动，故，此时仅实现乘员舱单独降温。

与此同时，电机19的冷却液循环路径为：第一水泵6-dcdc转换器7-电机19-散热器22-第一水泵6；动力电池9的冷却液循环路径为：第二水泵16-动力电池9-热交换器13-第二水泵16。

如图3所示，所述动力电池单独降温控制方法如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口ⅳ与第一四通阀3的第三接口ⅲ联通，第一四通阀3的第二接口ⅱ与第一四通阀3的第一端口ⅰ联通；控制第二四通阀17的第一接口ⅰ与第二四通阀17的第四接口ⅳ联通，第二四通阀17的第二接口ⅱ与第二四通阀17的第三接口ⅲ联通；控制第三二通阀18与第一二通阀11打开联通；控制第四二通阀23与第二二通阀12关闭断开。

基于上述阀门状态，动力电池的温控循环路径为：

动力电池外部制冷剂循环路径为：电动压缩机1-室外冷凝器25-热交换器13(制冷剂管道)-气液分离器2-电动压缩机1；

动力电池内部冷却循环路径为：热交换器13(冷却液管道)-第二水泵16-动力电池9-热交换器13(冷却液管道)；

在上述动力电池外部制冷剂循环路径中，制冷剂通过电动压缩机1压缩，形成的高温制冷剂，经过室外冷凝器25冷凝，将热量释放到室外空气，使制冷剂温度降低，温度降低后的制冷剂，经过热交换器13的制冷剂管道，并与热交换器13的冷却液管道之间实现热交换，吸收热交换器13的冷却液管道内的热量，进而降低热交换器13冷却液管道内冷却液的温度，降温后的冷却液经动力电池内部冷却循环路径，流经动力电池9，吸收动力电池9的热量，此时，乘员舱的温控循环回路内无制冷剂流动，故，此时仅实现动力电池单独降温。

与此同时，电机19的冷却液循环路径为：第一水泵6-dcdc转换器7-电机19-散热器22-第一水泵6。

如图4所示，所述乘员舱与动力电池同时降温控制方法如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口ⅳ与第一四通阀3的第三接口ⅲ联通，第一四通阀3的第二接口ⅱ与第一四通阀3的第一端口ⅰ联通；控制第二四通阀17的第一接口ⅰ与第二四通阀17的第四接口ⅳ联通，第二四通阀17的第二接口ⅱ与第二四通阀17的第三接口ⅲ联通；控制第四二通阀23与第一二通阀11打开联通；控制第三二通阀18与第二二通阀12关闭断开。

基于上述阀门状态，乘员舱与动力电池外部制冷剂循环路径为：电动压缩机1-室外冷凝器25-车内换热器20-热交换器13(制冷剂管道)-气液分离器2-电动压缩机1；

动力电池内部冷却循环路径为：热交换器13(冷却液管道)-第二水泵16-动力电池9-热交换器13(冷却液管道)；

在上述乘员舱与动力电池外部制冷剂循环路径中，制冷剂通过电动压缩机1压缩，形成的高温制冷剂，经过室外冷凝器25冷凝，将热量释放到室外空气，使制冷剂温度降低，温度降低后的制冷剂，首先经过车内换热器20，吸收乘员舱内的热量，进而降低乘员舱的温度，然后经过热交换器13的制冷剂管道，与热交换器13的冷却液管道之间实现热交换，吸收热交换器13的冷却液管道内的热量，进而降低热交换器13冷却液管道内冷却液的温度，故，此时实现乘员舱与动力电池同时降温。

与此同时，电机19的冷却液循环路径为：第一水泵6-dcdc转换器7-电机19-散热器22-第一水泵6。

如图5所示，所述乘员舱单独升温控制方法如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口ⅳ与第一四通阀3的第二接口ⅱ联通，第一四通阀3的第三接口ⅲ与第一四通阀3的第一端口ⅰ联通；控制第二四通阀17的第一接口ⅰ与第二四通阀17的第四接口ⅳ联通，第二四通阀17的第二接口ⅱ与第二四通阀17的第三接口ⅲ联通；控制第二二通阀12与第四二通阀23打开联通；控制第三二通阀18与第一二通阀11关闭断开。

基于上述阀门状态，乘员舱的温控循环路径为：电动压缩机1-车内换热器20-室外冷凝器25-气液分离器2-电动压缩机1；制冷剂通过电动压缩机1压缩，形成的高温制冷剂，经过车内换热器20冷凝，将热量释放到乘员舱，使乘员舱温度升高，制冷剂温度降低，温度降低后的制冷剂，经过室外冷凝器25蒸发，并吸收室外环境的热量，此时，动力电池外部制冷剂循环回路内无制冷剂流动，故，此时仅实现乘员舱单独升温。

与此同时，电机19的冷却液循环路径为：第一水泵6-dcdc转换器7-电机19-散热器22-第一水泵6；动力电池9的冷却液循环路径为：第二水泵16-动力电池9-热交换器13-第二水泵16。

如图6所示，所述动力电池单独升温控制方法如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口ⅳ与第一四通阀3的第二接口ⅱ联通，第一四通阀3的第三接口ⅲ与第一四通阀3的第一端口ⅰ联通；控制第二四通阀17的第一接口ⅰ与第二四通阀17的第四接口ⅳ联通，第二四通阀17的第二接口ⅱ与第二四通阀17的第三接口ⅲ联通；控制第三二通阀18与第一二通阀11打开联通；控制第二二通阀12与第四二通阀23关闭断开。

基于上述阀门状态，动力电池的温控循环路径为：

动力电池外部制冷剂循环路径为：电动压缩机1-热交换器13(制冷剂管道)-室外冷凝器25-气液分离器2-电动压缩机1；

动力电池内部冷却循环路径为：热交换器13(冷却液管道)-动力电池9-第二水泵16-热交换器13(冷却液管道)；

在上述动力电池外部制冷剂循环路径中，制冷剂通过电动压缩机1压缩，形成的高温制冷剂，经过热交换器13的冷却液管道，并与热交换器13的冷却液管道之间实现热交换，向热交换器13的冷却液管道释放热量，进而升高热交换器13冷却液管道内冷却液的温度，升温后的冷却液经动力电池内部冷却循环路径，流经动力电池9，对动力电池9进行加热升温，此时，乘员舱的温控循环回路内无制冷剂流动，故，此时仅实现动力电池单独升温。

与此同时，电机19的冷却液循环路径为：第一水泵6-dcdc转换器7-电机19-散热器22-第一水泵6。

如图7所示，所述乘员舱与动力电池同时升温控制方法如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口ⅳ与第一四通阀3的第二接口ⅱ联通，第一四通阀3的第三接口ⅲ与第一四通阀3的第一端口ⅰ联通；控制第二四通阀17的第一接口ⅰ与第二四通阀17的第四接口ⅳ联通，第二四通阀17的第二接口ⅱ与第二四通阀17的第三接口ⅲ联通；控制第四二通阀23与第一二通阀11打开联通；控制第三二通阀18与第二二通阀12关闭断开。

基于上述阀门状态，乘员舱与动力电池外部制冷剂循环路径为：电动压缩机1-热交换器13(制冷剂管道)-车内换热器20-室外冷凝器25-气液分离器2-电动压缩机1；

动力电池内部冷却循环路径为：热交换器13(冷却液管道)-第二水泵16-动力电池9-热交换器13(冷却液管道)；

在上述乘员舱与动力电池外部制冷剂循环路径中，制冷剂通过电动压缩机1压缩，形成的高温制冷剂，首先经过热交换器13的冷却液管道，并与热交换器13的冷却液管道之间实现热交换，向热交换器13的冷却液管道释放热量，进而升高热交换器13冷却液管道内冷却液的温度，升温后的冷却液经动力电池内部冷却循环路径，流经动力电池9，对动力电池9进行加热升温，然后经过车内换热器20冷凝，将热量释放到乘员舱，使乘员舱温度升高，制冷剂温度降低，温度降低后的制冷剂，经过室外冷凝器25蒸发，并吸收室外环境的热量，故，此时实现乘员舱与动力电池同时升温。

与此同时，电机19的冷却液循环路径为：第一水泵6-dcdc转换器7-电机19-散热器22-第一水泵6。

如图8所示，所述电机余热加热动力电池控制方法如下：

控制所述第一四通阀3的第四接口ⅳ与第一四通阀3的第二接口ⅱ联通，第一四通阀3的第三接口ⅲ与第一四通阀3的第一端口ⅰ联通；控制第二四通阀17的第一接口ⅰ与第二四通阀17的第二接口ⅱ联通，第二四通阀17的第三接口ⅲ与第二四通阀17的第四接口ⅳ联通；控制第三二通阀18与第一二通阀11打开联通；控制第二二通阀12与第四二通阀23关闭断开；控制三通阀21的第一端口和三通阀21的第三端口相联通，三通阀21的第二端口闭合；

基于上述阀门状态，动力电池外部制冷剂循环路径为：电动压缩机1-热交换器13(制冷剂管道)-室外冷凝器25-气液分离器2-电动压缩机1；

动力电池内部利用电机余热的冷却水循环路径为：电机19-第一水泵6-dcdc转换器7-动力电池9-热交换器13-第二水泵16-电机19；

在上述动力电池外部制冷剂循环路径中，制冷剂通过电动压缩机1压缩，形成的高温制冷剂，经过热交换器13的冷却液管道，并与热交换器13的冷却液管道之间实现热交换，向热交换器13的冷却液管道释放热量，进而升高热交换器13冷却液管道内冷却液的温度，升温后的冷却液经动力电池内部冷却循环路径，流经动力电池9，对动力电池9进行加热升温；

与此同时，在动力电池内部利用电机余热的冷却剂循环路径中，经电机19的冷却水管路流出的完成与电机热交换的高温冷却水，依次经第一水泵6和dcdc转换器7，然后，带有余热的冷却水流经动力电池9，将余热传递给动力电池9，以使动力电池9在一定程度上升温，实现对电机余热的利用；

上述动力电池外部制冷剂循环路径中的高温制冷剂，与动力电池内部利用电机余热的冷却剂循环路径中的带有电机余热的冷却水的共同热量传递作用下，实现在动力电池外部制冷剂加热的基础上，电机余热补充加热动力电池，以减少动力电池外部制冷剂加热过程的能耗。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围。