电动汽车动力电池的冷却和加热系统的制作方法

本发明涉及电动汽车设计与制造技术领域，涉及电动汽车电池的技术，具体的是电动汽车动力电池的冷却和加热系统。

背景技术：

在现代社会里，汽车已成为不可或缺的交通工具。而由环境保护、石油危机而引起的对新能源汽车的研究一直为汽车制造企业与汽车使用大国所重视。随着对环境保护要求的提高，对汽车尾气排放标准的不断严格，传统的燃油汽车受到越来越严格的限制。新能源汽车，尤其是电动汽车，越来越为社会所接纳，成为各主要工业国家、各大汽车制造企业竞相研发的项目，成为汽车发展的主要趋势之一。电动汽车具有低噪声、低污染、使用新能源等优点，已逐渐成为城市交通系统的一个重要组成部分，拥有广阔的前景。电动汽车的核心部件是驱动电机与电池组，尤其是电动汽车的电池组的性能将直接关系到电动汽车的续航能力、能源效率、充放电时间以及车体重量等等。有研究表明：电动汽车的电池只有在20～25℃的温度范围才能发挥最佳效能。当电池的工作温度高于45℃时，放电量就会大大提升，使电池温度和放电电流陡然增加，电池的使用时间就会明显缩短。当电池的工作温度高于60℃时，电池甚至会出现爆炸燃烧的风险。而当电池的工作温度低于0℃时，电池的充电效能将受到严重影响，此时电池的充电水平往往只有理想状态的70～80%。如果温度进一步降低，电池的充电水平将降低到50%甚至更低，同时电池的充电时间会大大延长。

针对电动汽车电池的上述问题，有研究人员提出了多种解决方式。中国专利文献CN103547467A公开了“一种利用蒸气压缩式致冷循环来冷却发热源的冷却系统”。中国专利文献CN103153660A公开了“一种车辆空调设备”，该空调设备除了进行车辆空调外，还直接利用车辆空调制冷系统的制冷剂对电池进行冷却或加热。中国专利文献CN103579714A公开了“一种用于车辆的可再充电的能量存储系统的冷却的方法和系统”。中国专利文献CN105605822A公开了“一种具有热泵系统的电动汽车电池组装置”。中国专利文献CN202076386U公开了“一种电池温度管理系统”，它是利用一套制冷系统来对电池冷却液进行冷却进而冷却电池。

而现有的加热方式除了采用热泵系统进行加热以外，主要还是通过电热丝、电热板以及PTC（热敏电阻）来加热电池周围的空气和液体或者直接加热电池来提高电池的温度。但是，现有电动汽车的电池温控系统是存在一些不足的，例如：在电动汽车的电池组中需同时放置制冷和制热两个系统，这就使得温控系统的结构比较复杂、体积也庞大，占用了电池组有限的空间，即使是采用热泵系统来进行冷却和加热，也会使电池的冷却和加热能耗较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述不足，提供一种电动汽车动力电池的冷却和加热系统，它在利用外界的冷热源对动力电池进行冷却和加热之外，还能够通过直接与环境空气的换热来对动力电池进行冷却，不仅能使动力电池常年保持在较好的工作温度区域，还能减少动力电池冷却和加热所消耗的电能，有效提高电动汽车动力电池的使用效率，延长电动汽车的续航能力。

为实现上述的目的，本发明采用了以下技术方案。

一种电动汽车动力电池的冷却和加热系统，含有工质泵、第Ⅰ三通阀、第Ⅱ三通阀、电池换热器、辅助电加热器、第Ⅲ三通阀、第二换热器、第一换热器、第Ⅳ三通阀、第Ⅴ三通阀、第Ⅵ三通阀和储液器，其特征在于，所述工质泵的出口与第Ⅰ三通阀a端口相连，第Ⅰ三通阀b端口与第Ⅱ三通阀a端口相连，第Ⅰ三通阀c端口与第Ⅳ三通阀c端口相连；第Ⅱ三通阀b端口与电池换热器的一端相连，第Ⅱ三通阀c端口与第Ⅵ三通阀c端口相连；所述电池换热器的另一端与辅助电加热器的一端相连，所述辅助电加热器的另一端与第Ⅲ三通阀a端口相连；第Ⅲ三通阀b端口与第二换热器的一端相连，所述第二换热器的另一端与第Ⅴ三通阀a端口相连；第Ⅲ三通阀c端口与第一换热器的一端相连，所述第一换热器的另一端与第Ⅳ三通阀a端口相连，第Ⅳ三通阀b端口与第Ⅴ三通阀c端口相连，第Ⅴ三通阀b端口与第Ⅵ三通阀a端口相连，第Ⅵ三通阀b端口与储液器的进口相连，所述储液器的出口与所述工质泵的进口相连；其中，用所述第一换热器与外界冷源或者外界热源进行热交换，用所述第二换热器与环境空气进行热交换。

进一步，所述工质泵采用的工质在使用温度范围内为汽液两相状态的工质。

进一步，所述工质泵采用的工质在使用温度范围内为液体状态的工质。

进一步，含有工质泵、电池换热器、辅助电加热器、第Ⅲ三通阀、第二换热器、第一换热器、第Ⅴ三通阀和储液器；所述工质泵的出口与所述辅助电加热器的一端相连，所述辅助电加热器的另一端与电池换热器的一端相连，所述电池换热器的另一端与第Ⅲ三通阀a端口相连；第Ⅲ三通阀b端口与第二换热器的一端相连，所述第二换热器的另一端与第Ⅴ三通阀a端口相连；第Ⅲ三通阀c端口与第一换热器的一端相连，所述第一换热器的另一端与第Ⅴ三通阀c端口相连，第Ⅴ三通阀b端口与储液器的进口相连，所述储液器的出口与所述工质泵的进口相连；其中，用所述第一换热器与外界冷源或者外界热源进行热交换，用所述第二换热器与环境空气进行热交换。

进一步，所述储液器为膨胀水箱，用于加液、补液和排气。

进一步，所述的若干三通阀能通过与其他阀门的有机组合，实现所述三通阀调节流体通道的功能。

本发明电动汽车动力电池的冷却和加热系统的积极效果是：

在利用外界的冷热源对动力电池进行冷却或加热之外，还能够通过直接与环境空气的换热来对动力电池进行冷却，不仅能使动力电池常年保持在较好的工作温度区域，还能减少动力电池冷却或加热时所消耗的电能，有效地提高了电动汽车动力电池的使用效率，能延长电动汽车的续航能力。

附图说明

图1为本发明电动汽车动力电池的冷却和加热系统的结构设置图。

图2为本发明电动汽车动力电池的冷却和加热系统（采用在使用温度范围内为液体状态工质）的结构设置图。

图3为本发明实施例1的电动汽车动力电池的冷却和加热系统的结构设置图。

图4为本发明实施例2的电动汽车动力电池的冷却和加热系统的结构设置图。

图5为本发明实施例3的电动汽车动力电池的冷却和加热系统的结构设置图。

图6为本发明实施例4的电动汽车动力电池的冷却和加热系统的结构设置图。

图中的标号分别为：

1、工质泵； 2、第Ⅰ三通阀；

2a、第Ⅰ三通阀a端口； 2b、第Ⅰ三通阀b端口；

2c、第Ⅰ三通阀c端口； 3、第Ⅱ三通阀；

3a、第Ⅱ三通阀a端口； 3b、第Ⅱ三通阀b端口；

3c、第Ⅱ三通阀c端口； 4、电池换热器；

5、辅助电加热器； 6、第Ⅲ三通阀；

6a、第Ⅲ三通阀a端口； 6b、第Ⅲ三通阀b端口；

6c、第Ⅲ三通阀c端口； 7、第二换热器7；

8、第一换热器； 9、第Ⅳ三通阀；

9a、第Ⅳ三通阀a端口； 9b、第Ⅳ三通阀b端口；

9c、第Ⅳ三通阀c端口； 10、第Ⅴ三通阀；

10a、第Ⅴ三通阀a端口； 10b、第Ⅴ三通阀b端口；

10c、第Ⅴ三通阀c端口； 11、第Ⅵ三通阀；

11a、第Ⅵ三通阀a端口； 11b、第Ⅵ三通阀b端口；

11c、第Ⅵ三通阀c端口； 12、储液器；

13、压缩机； 14、四通阀；

14a、四通阀a端口； 14b、四通阀b端口；

14c、四通阀c端口； 14d、四通阀d端口；

15、第三换热器； 16、节流机构；

17、第四换热器； 18、第一电磁阀；

19、第二电磁阀； 20、第Ⅶ三通阀；

20a、第Ⅶ三通阀a端口； 20b、第Ⅶ三通阀b端口；

20c、第Ⅶ三通阀c端口； 21、第Ⅷ三通阀；

21a、第Ⅷ三通阀a端口； 21b、第Ⅷ三通阀b端口；

21c、第Ⅷ三通阀c端口。

具体实施方式

以下结合附图给出本发明电动汽车动力电池的冷却和加热系统的具体实施方式。

参见图1。一种电动汽车动力电池的冷却和加热系统，含有促使介质循环的工质泵1、第Ⅰ三通阀2、第Ⅱ三通阀3、电池换热器4、辅助电加热器5、第Ⅲ三通阀6、第二换热器7、第一换热器8、第Ⅳ三通阀9、第Ⅴ三通阀10、第Ⅵ三通阀11和储液器12。实施中，所述工质泵1、电池换热器4、辅助电加热器5、第二换热器7和第一换热器8可采用现有的部品或结构件。采用的工质为一种在使用温度范围内处于汽液两相状态的工质。

本发明电动汽车动力电池的冷却和加热系统的具体组装如下（参见图1）：

将所述工质泵1的出口与第Ⅰ三通阀a端口2a相连。将第Ⅰ三通阀b端口2b与第Ⅱ三通阀a端口3a相连，将第Ⅰ三通阀c端口2c与第Ⅳ三通阀c端口9c相连。将第Ⅱ三通阀b端口3b与电池换热器4的一端相连，将第Ⅱ三通阀c端口3c与第Ⅵ三通阀c端口11c相连。将所述电池换热器4的另一端与辅助电加热器5的一端相连，将所述辅助电加热器5的另一端与第Ⅲ三通阀a端口6a相连。将第Ⅲ三通阀b端口6b与第二换热器7的一端相连，将所述第二换热器7的另一端与第Ⅴ三通阀a端口10a相连。将第Ⅲ三通阀c端口6c与第一换热器8的一端相连，将所述第一换热器8的另一端与第Ⅳ三通阀a端口9a相连。将第Ⅳ三通阀b端口9b与第Ⅴ三通阀c端口10c相连。将第Ⅴ三通阀b端口10b与第Ⅵ三通阀a端口11a相连，将第Ⅵ三通阀b端口11b与储液器12的进口相连，将所述储液器12的出口与所述工质泵1的进口相连。

其中，用所述第一换热器8与外界冷源或者外界热源进行热交换。所述外界冷源为电动汽车空调的蒸汽压缩式制冷系统提供的冷量，或者是热电制冷设备提供的冷量，或者是其他冷源提供的冷量。所述外界热源为电动汽车空调的蒸汽压缩式热泵提供的热量，或者是热电设备提供的热量，或者是其他热源提供的热量。

用所述第二换热器7与环境空气进行热交换。

本发明电动汽车动力电池的冷却和加热系统（采用在使用温度范围内为汽液两相状态的工质）的工作过程为：

——在夏天，动力电池的冷却需要利用外界冷源进行，其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取液体工质并泵入第Ⅰ三通阀2中，此时第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀b端口2b导通，第Ⅰ三通阀c端口2c不通，液体工质通过第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀b端口2b进入第Ⅱ三通阀3；此时，第Ⅱ三通阀a端口3a、第Ⅱ三通阀b端口3b导通，第Ⅱ三通阀c端口3c不通，液体工质通过第Ⅱ三通阀a端口3a、第Ⅱ三通阀b端口3b进入电池换热器4并在电池换热器4内吸热冷却动力电池，使电池保持合适的温度；此时，工质被加热蒸发为蒸汽通过辅助电加热器5进入第Ⅲ三通阀6，此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c导通，第Ⅲ三通阀b端口6b不通，蒸汽工质通过第Ⅲ三通阀a端口6a和第Ⅲ三通阀c端口6c进入第一换热器8；蒸汽工质在第一换热器8中被外界冷源冷却冷凝为液体工质，然后进入第Ⅳ三通阀9，此时，第Ⅳ三通阀a端口9a、第Ⅳ三通阀b端口9b导通，第Ⅳ三通阀c端口9c不通，液体工质通过第Ⅳ三通阀a端口9a、第Ⅳ三通阀b端口9b进入第Ⅴ三通阀10；此时，第Ⅴ三通阀b端口10b、第Ⅴ三通阀c端口10c导通，第Ⅴ三通阀a端口10a不通，液体工质通过第Ⅴ三通阀b端口10b、第Ⅴ三通阀c端口10c进入第Ⅵ三通阀11，此时，第Ⅵ三通阀a端口11a、第Ⅵ三通阀b端口11b导通，第Ⅵ三通阀c端口11c不通，液体工质通过第Ⅵ三通阀a端口11a、第Ⅵ三通阀b端口11b回到储液器12，完成一次利用外界冷源对动力电池的冷却循环。

——在春秋季节，动力电池的降温无需额外的外界冷源、利用环境中的空气即可进行。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取液体工质并泵入第Ⅰ三通阀2中，此时，第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀b端口2b导通，第Ⅰ三通阀c端口2c不通，液体工质通过第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀b端口2b进入第Ⅱ三通阀3；此时，第Ⅱ三通阀a端口3a、第Ⅱ三通阀b端口3b导通，第Ⅱ三通阀c端口3c不通，液体工质通过第Ⅱ三通阀a端口3a、第Ⅱ三通阀b端口3b进入电池换热器4并在电池换热器4内吸热冷却电池，液体工质被加热蒸发为蒸汽通过辅助电加热器5进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀b端口6b导通，第Ⅲ三通阀c端口6c不通，蒸汽工质通过第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀b端口6b进入第二换热器7；在第二换热器7中，蒸汽工质被环境中的空气冷却冷凝为液体工质，然后进入第Ⅴ三通阀10；此时，第Ⅴ三通阀a端口10a、第Ⅴ三通阀b端口10b导通，第Ⅴ三通阀c端口10c不通，液体工质通过第Ⅴ三通阀a端口10a、第Ⅴ三通阀b端口10b进入第Ⅵ三通阀11；此时，第Ⅵ三通阀a端口11a、第Ⅵ三通阀b端口11b导通，第Ⅵ三通阀c端口11c不通，液体工质通过第Ⅵ三通阀a端口11a、第Ⅵ三通阀b端口11b回到储液器12，完成一次利用环境空气对动力电池的自然冷却循环。

——在冬天，动力电池需要利用外界热源进行加热，必要时可采用辅助电加热器5进一步进行加热。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取液体工质并泵入第Ⅰ三通阀2；此时，第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀c端口2c导通，第Ⅰ三通阀b端口2b不通，液体工质通过第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀c端口2c进入第Ⅳ三通阀9；此时，第Ⅳ三通阀c端口9c、第Ⅳ三通阀a端口9a导通，第Ⅳ三通阀b端口9b不通，液体工质通过第Ⅳ三通阀c端口9c、第Ⅳ三通阀a端口9a进入第一换热器8，在第一换热器8中液体工质被外界热源加热蒸发为蒸汽，然后蒸汽工质进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀c端口6c、第Ⅲ三通阀a端口6a导通，第Ⅲ三通阀b端口6b不通，蒸汽工质通过第Ⅲ三通阀c端口6c、第Ⅲ三通阀a端口6a进入辅助电加热器5，必要时再开启辅助电加热器5对蒸汽工质进一步加热，蒸汽工质温度被进一步升高，然后进入电池换热器4对动力电池进行加热，保证动力电池具有合适的温度；这时，蒸汽工质被降温冷凝为液体工质，然后进入第Ⅱ三通阀3；此时，第Ⅱ三通阀b端口3b、第Ⅱ三通阀c端口3c导通，第Ⅱ三通阀a端口3a不通，液体工质通过第Ⅱ三通阀b端口3b、第Ⅱ三通阀c端口3c进入第Ⅵ三通阀11；此时，第Ⅵ三通阀c端口11c、第Ⅵ三通阀b端口11b导通，第Ⅵ三通阀a端口11a不通，液体工质通过第Ⅵ三通阀c端口11c、第Ⅵ三通阀b端口11b回到储液器12，完成一次利用外界热源对动力电池的加热循环。

参见图2。一种电动汽车动力电池的冷却和加热系统，采用的工质在使用温度范围内始终处于液体状态时，图1中显示的第Ⅰ三通阀2、第Ⅱ三通阀3、第Ⅳ三通阀9和第Ⅵ三通阀11均可省去；含有工质泵1、电池换热器4、辅助电加热器5、第Ⅲ三通阀6、第二换热器7、第一换热器8、第Ⅴ三通阀10和储液器12。此外，将原来设置在电池换热器4与第Ⅲ三通阀6之间的辅助电加热器5进行调整，设置到工质泵1与电池换热器4之间。实施例2采用的部品和工件同实施例1。

本发明电动汽车动力电池的冷却和加热系统的具体组装如下（参见图2）：

将所述工质泵1的出口与所述辅助电加热器5的一端相连，将所述辅助电加热器5的另一端与电池换热器4的一端相连，将所述电池换热器4的另一端与第Ⅲ三通阀a端口6a相连；将第Ⅲ三通阀b端口6b与第二换热器7的一端相连，将所述第二换热器7的另一端与第Ⅴ三通阀a端口10a相连；将第Ⅲ三通阀c端口6c与第一换热器8的一端相连，将所述第一换热器8的另一端与第Ⅴ三通阀c端口10c相连，将第Ⅴ三通阀b端口10b与储液器12的进口相连，将所述储液器12的出口与所述工质泵1的进口相连。其中，用所述第一换热器8与外界冷源或者外界热源进行热交换，用所述第二换热器7与环境空气进行热交换。

本发明电动汽车动力电池的冷却和加热系统（采用在使用温度范围内为液体状态的工质）的工作过程为：

——在夏天，动力电池的降温需要利用外界冷源来进行。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取工质并通过辅助电加热器5进入电池换热器4并在电池换热器4内吸热冷却动力电池，使动力电池保持合适的温度，工质则被加热升温，然后进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c导通，第Ⅲ三通阀b端口6b不通，升温后的工质通过第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c进入第一换热器8，在第一换热器8中工质被外界冷源冷却降温，然后进入第Ⅴ三通阀10；此时，第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b导通，第Ⅴ三通阀a端口10a不通，工质通过第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b回到储液器12，完成一次利用外界冷源对动力电池的冷却循环。

——在春秋季节，动力电池的降温无需额外的外界冷源、利用环境空气即可进行；其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取工质，通过辅助电加热器5进入电池换热器4并在电池换热器4吸热冷却动力电池，这时，工质温度升高，然后进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀b端口6b导通，第Ⅲ三通阀c端口6c不通，工质通过第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀b端口6b进入第二换热器7；在第二换热器7中工质被环境中的空气冷却，然后进入第Ⅴ三通阀10；此时，第Ⅴ三通阀a端口10a、第Ⅴ三通阀b端口10b导通，第Ⅴ三通阀c端口10c不通，被冷却后的工质通过第Ⅴ三通阀a端口10a、第Ⅴ三通阀b端口10b回到储液器12，完成一次利用环境空气对动力电池的自然冷却循环。

——在冬天，动力电池需要利用外界热源进行加热，必要时可采用辅助电加热器5进一步进行加热；其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取工质并通过辅助电加热器5，此时如有必要可开启辅助电加热器5对工质进一步进行加热，使工质温度进一步升高，然后进入电池换热器4对动力电池进行加热，保证动力电池具有合适的温度，这时工质的温度被降低；降低温度后的工质进入第Ⅲ三通阀6，此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c导通，第Ⅲ三通阀b端口6b不通，工质通过第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c进入第一换热器8；在第一换热器8中，工质被外界热源加热，工质温度升高并进入第Ⅴ三通阀10中；此时，第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b导通，第Ⅴ三通阀a端口10a不通，工质通过第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b回到储液器12，完成一次利用外界热源对动力电池的加热循环。

以下提供本发明的4个具体实施例。需要指出的是：⑴实施中的生产标准遵照现有的产品标准执行。⑵本发明的实施不限于以下的实施方式。

实施例1

参见图3。一种电动汽车动力电池的冷却和加热系统，采用与电动汽车的空调制冷系统共用一套蒸汽压缩式制冷系统的结构。采用的工质为一种在使用温度范围内处于汽液两相状态的制冷剂。为便于区别，将蒸汽压缩式制冷系统的制冷剂称为第一制冷剂，将冷却电池的工质称为为第二制冷剂。

所述冷却和加热系统含有工质泵1、第Ⅰ三通阀2、第Ⅱ三通阀3、电池换热器4、辅助电加热器5、第Ⅲ三通阀6、第二换热器7、第一换热器8、第Ⅳ三通阀9、第Ⅴ三通阀10、第Ⅵ三通阀11、储液器12以及压缩机13、四通阀14、第三换热器15、节流机构16、第四换热器17、第一电磁阀18、第二电磁阀19、第Ⅶ三通阀20和第Ⅷ三通阀21。

实施例1的电动汽车动力电池的冷却和加热系统的具体组装如下：

将所述工质泵1的出口与第Ⅰ三通阀a端口2a相连。将第Ⅰ三通阀b端口2b与第Ⅱ三通阀a端口3a相连，将第Ⅰ三通阀c端口2c与第Ⅳ三通阀c端口9c相连。将第Ⅱ三通阀b端口3b与电池换热器4的一端相连，将第Ⅱ三通阀c端口3c与第Ⅵ三通阀c端口11c相连。将所述电池换热器4的另一端与辅助电加热器5的一端相连，将所述辅助电加热器5的另一端与第Ⅲ三通阀a端口6a相连。将第Ⅲ三通阀b端口6b与第二换热器7的一端相连，将所述第二换热器7的另一端与第Ⅴ三通阀a端口10a相连。将第Ⅲ三通阀c端口6c与第一换热器8的一端相连，将所述第一换热器8的另一端与第Ⅳ三通阀a端口9a相连。将第Ⅳ三通阀b端口9b与第Ⅴ三通阀c端口10c相连。将第Ⅴ三通阀b端口10b与第Ⅵ三通阀a端口11a相连，将第Ⅵ三通阀b端口11b与储液器12的进口相连，将所述储液器12的出口与所述工质泵1的进口相连。

此外，将第一换热器8的第一制冷剂侧的一端与第一电磁阀18的一端相连，将第一换热器8的第一制冷剂侧的另一端与第二电磁阀19的一端相连；将第一电磁阀18的另一端与第Ⅶ三通阀b端口20b相连，将第Ⅶ三通阀a端口20a与第四换热器17的一端相连，将第Ⅶ三通阀c端口20c与节流机构16的一端相连；将节流机构16的另一端与第三换热器15的一端相连，将第三换热器15的另一端与四通阀14d端口14d相连；将第四换热器17的另一端与第Ⅷ三通阀b端口21b相连，将第Ⅷ三通阀c端口21c与第二电磁阀19的另一端相连；将第Ⅷ三通阀a端口21a与四通阀b端口14b相连；将四通阀a端口14a与压缩机13的吸气口相连，将四通阀c端口14c与压缩机13的排气口相连。

实施例1的电动汽车动力电池的冷却和加热系统（采用在使用温度范围内为汽液两相状态的制冷剂）的工作过程如下（参见图3）：

——在夏天，动力电池的降温需要利用蒸汽压缩式制冷系统制冷运行进行冷却，其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取第二制冷剂液体并泵入第Ⅰ三通阀2中，此时，第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀b端口2b导通，第Ⅰ三通阀c端口2c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀b端口2b进入第Ⅱ三通阀3；此时，第Ⅱ三通阀a端口3a、第Ⅱ三通阀b端口3b导通，第Ⅱ三通阀c端口3c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅱ三通阀a端口3a、第Ⅱ三通阀b端口3b进入电池换热器4并在电池换热器4内吸热冷却动力电池，使动力电池保持合适的温度；此时，第二制冷剂液体被加热蒸发为蒸汽，然后通过辅助电加热器5进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c导通，第Ⅲ三通阀b端口6b不通，第二制冷剂蒸汽通过第Ⅲ三通阀a端口6a和第Ⅲ三通阀c端口6c进入第一换热器8。此时，电动汽车的空调用蒸汽压缩式制冷系统处于制冷状态，从压缩机13中排出的高温高压的第一制冷剂蒸汽进入第三换热器15，在第三换热器15中第一制冷剂蒸汽被环境空气冷凝为第一制冷剂液体，然后进入节流机构16降温降压，形成低温的第一制冷剂（汽液）两相状态，此时第一电磁阀18和第二电磁阀19均开启；这样，低温的第一制冷剂分成两路：一路进入第四换热器17中完成对电动汽车内空气的降温，另一路经过第一电磁阀18进入第一换热器8，将第一换热器8中的第二制冷剂蒸汽冷凝为第二制冷剂液体，而第一制冷剂液体则吸热成为第一制冷剂蒸汽，经过第二电磁阀19与从第四换热器17中出来的另一部分第一制冷剂蒸汽会合，再经四通阀14回到压缩机13，完成一个制冷循环。此时，所述蒸汽压缩式制冷系统既完成了电动汽车的空调制冷，又完成了对第二制冷剂的冷凝。

所述第二制冷剂液体在第一换热器8中被第一制冷剂冷凝后进入第Ⅳ三通阀9，此时，第Ⅳ三通阀a端口9a、第Ⅳ三通阀b端口9b导通，第Ⅳ三通阀c端口9c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅳ三通阀a端口9a、第Ⅳ三通阀b端口9b端口进入第Ⅴ三通阀10；此时，第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b导通，第Ⅴ三通阀a端口10a不通，第二制冷剂液体通过第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b进入第Ⅵ三通阀11；此时，第Ⅵ三通阀a端口11a、第Ⅵ三通阀b端口11b导通，第Ⅵ三通阀c端口11c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅵ三通阀a端口11a、第Ⅵ三通阀b端口11b回到储液器12，完成一次利用外界冷源对动力电池的降温循环。

——在春秋季节，动力电池的降温无需蒸汽压缩式制冷系统的冷量、利用环境中的空气即可进行。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取第二制冷剂液体并泵入第Ⅰ三通阀2，此时，第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀b端口2b导通，第Ⅰ三通阀c端口2c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀b端口2b进入第Ⅱ三通阀；此时，第Ⅱ三通阀a端口3a、第Ⅱ三通阀b端口3b导通，第Ⅱ三通阀c端口3c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅱ三通阀a端口3a、第Ⅱ三通阀b端口3b进入电池换热器4，并在电池换热器4内吸热并冷却动力电池后蒸发为第二制冷剂蒸汽，然后通过辅助电加热器5进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀b端口6b导通，第Ⅲ三通阀c端口6c不通，第二制冷剂蒸汽通过第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀b端口6b进入第二换热器7，在第二换热器7中，第二制冷剂蒸汽被环境里的空气冷凝为第二制冷剂液体，然后进入第Ⅴ三通阀10；此时，第Ⅴ三通阀a端口10a、第Ⅴ三通阀b端口10b导通，第Ⅴ三通阀c端口10c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅴ三通阀a端口10a、第Ⅴ三通阀b端口10b进入第Ⅵ三通阀11，此时，第Ⅵ三通阀a端口11a、第Ⅵ三通阀b端口11b导通，第Ⅵ三通阀c端口11c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅵ三通阀a端口11a、第Ⅵ三通阀b端口11b回到储液器12，完成一次利用环境空气对动力电池的自然冷却循环。

——在冬天，动力电池需要利用蒸汽压缩式制冷系统的热泵进行加热，必要时可开启辅助电加热器5进一步进行加热。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取第一制冷剂液体并泵入第Ⅰ三通阀2，此时，第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀c端口2c导通，第Ⅰ三通阀b端口2b不通，第二制冷剂液体通过第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀c端口2c进入第Ⅳ三通阀9；此时，第Ⅳ三通阀c端口9c、第Ⅳ三通阀a端口9a导通，第Ⅳ三通阀b端口9b不通，第二制冷剂液体通过第Ⅳ三通阀c端口9c、第Ⅳ三通阀a端口9a进入第一换热器8。此时，电动汽车的空调用蒸汽压缩式制冷系统处于热泵制热状态，第一电磁阀和第二电磁阀19都处于开启状态，从压缩机13中排出的高温高压的第一制冷剂蒸汽分成两路：一路进入第四换热器17，对电动汽车内的空气进行加热，实现电动汽车的热泵制热，同时被冷凝为第一制冷剂液体；另一路经第二电磁阀19进入第一换热器8 ，将进入第一换热器8的第二制冷剂液体加热蒸发为第二制冷剂蒸汽，第一制冷剂蒸汽则被冷凝为第一制冷剂液体并经第一电磁阀18 与另一部份的第二制冷剂液体会合进入节流机构16降压降温，形成低温的第一制冷剂两相状态并进入第三换热器15；在第三换热器15中，两相状态的第一制冷剂吸取环境空气的热量蒸发为第一制冷剂蒸汽，再经四通阀14返回压缩机13，完成一次蒸汽压缩式制冷系统热泵制热的循环，既完成了电动汽车的热泵制热，又实现了对第二制冷剂的加热蒸发。

所述第二制冷剂在第一换热器8中被第一制冷剂加热蒸发后进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀c端口6c、第Ⅲ三通阀a端口6a导通，第Ⅲ三通阀b端口6b不通，第二制冷剂蒸汽通过第Ⅲ三通阀c端口6c、第Ⅲ三通阀a端口6a进入辅助电加热器5，必要时开启辅助电加热器5对第二制冷剂蒸汽进行进一步加热，然后进入电池换热器4，在电池换热器4内通过放热加热动力电池，使动力电池保持一个较高的温度，此时，第二制冷剂蒸汽被冷凝为液体，随后进入第Ⅱ三通阀3；此时，第Ⅱ三通阀b端口3b、第Ⅱ三通阀c端口3c导通，第Ⅱ三通阀a端口3a不通，第二制冷剂液体通过第Ⅱ三通阀b端口3b、第Ⅱ三通阀c端口3c进入第Ⅵ三通阀11；此时，第Ⅵ三通阀c端口11c、第Ⅵ三通阀b端口11b导通，第Ⅵ三通阀a端口11a不通，第二制冷剂液体通过第Ⅵ三通阀c端口11c、第Ⅵ三通阀b端口11b返回储液器12。完成一次利用电动汽车空调制冷系统的蒸汽压缩式制冷系统的热泵对动力电池的加热循环。

实施例2

参见图4。一种电动汽车动力电池的冷却和加热系统，采用独立的蒸汽压缩式制冷系统的结构；含有工质泵1、第Ⅰ三通阀2、第Ⅱ三通阀3、电池换热器4、辅助电加热器5、第Ⅲ三通阀6、第二换热器7、第一换热器8、第Ⅳ三通阀9、第Ⅴ三通阀10、第Ⅵ三通阀11、储液器12以及压缩机13、四通阀14、第三换热器15、节流机构16；并共用第一换热器8。采用的工质为一种在使用温度范围内处于汽液两相状态的制冷剂。为便于区别，将蒸汽压缩式制冷系统的制冷剂称为第一制冷剂，将冷却电池的工质称为为第二制冷剂。

实施中，与实施例3同样或类似的部件可参照实施例3取用。

实施例2的电动汽车动力电池的冷却和加热系统的具体组装如下：

将所述工质泵1的出口与第Ⅰ三通阀a端口2a相连。将第Ⅰ三通阀b端口2b与第Ⅱ三通阀a端口3a相连，将第Ⅰ三通阀c端口2c与第Ⅳ三通阀c端口9c相连。将第Ⅱ三通阀b端口3b与电池换热器4的一端相连，将第Ⅱ三通阀c端口3c与第Ⅵ三通阀c端口11c相连。将所述电池换热器4的另一端与辅助电加热器5的一端相连，将所述辅助电加热器5的另一端与第Ⅲ三通阀a端口6a相连。将第Ⅲ三通阀b端口6b与第二换热器7的一端相连，将所述第二换热器7的另一端与第Ⅴ三通阀a端口10a相连。将第Ⅲ三通阀c端口6c与第一换热器8的一端相连，将所述第一换热器8的另一端与第Ⅳ三通阀a端口9a相连。将第Ⅳ三通阀b端口9b与第Ⅴ三通阀c端口10c相连。将第Ⅴ三通阀b端口10b与第Ⅵ三通阀a端口11a相连，将第Ⅵ三通阀b端口11b与储液器12的进口相连，将所述储液器12的出口与所述工质泵1的进口相连。

将第一换热器8的第一制冷剂侧的一端与节流机构16的一端相连，将第一换热器8的第一制冷剂侧的另一端与四通阀b端口14b相连；将所述节流机构16的另一端与第三换热器15的一端相连，将所述第三换热器15的另一端与四通阀d端口14d相连；将所述四通阀a端口14a与压缩机13的吸气口相连；将所述四通阀c端口14c与压缩机13的排气口相连。

实施例2的动力电池的冷却和加热系统的工作过程如下（参见图4）：

——在夏天，动力电池的降温需要利用蒸汽压缩式制冷系统制冷运行进行冷却。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取第二制冷剂液体并泵入第Ⅰ三通阀2，此时，第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀b端口2b导通，第Ⅰ三通阀c端口2c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀b端口2b进入第Ⅱ三通阀3；此时，第Ⅱ三通阀a端口3a、第Ⅱ三通阀b端口3b导通，第Ⅱ三通阀c端口3c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅱ三通阀a端口3a、第Ⅱ三通阀b端口3b进入电池换热器4，在电池换热器4内吸热并冷却动力电池后蒸发为第二制冷剂蒸汽，然后流过辅助电加热器5进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c导通，第Ⅲ三通阀b端口（6b）不通，第二制冷剂蒸汽通过第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c进入第一换热器8，此时独立的蒸汽压缩式制冷系统处于制冷状态，从压缩机13排出的高温高压的第一制冷剂蒸汽进入第三换热器15中，被环境空气冷凝为第一制冷剂液体，然后进入节流机构16降温降压，形成低温的第一制冷剂两相状态并进入第一换热器8；在第一换热器8中，第二制冷剂蒸汽被冷凝为第二制冷剂液体，第一制冷剂吸热而蒸发为第一制冷剂蒸汽，经过四通阀14返回压缩机13，完成一个制冷循环，也实现了对第二制冷剂的冷凝。

所述第二制冷剂在第一换热器8中被第一制冷剂冷凝后成为液体进入第Ⅳ三通阀9，此时，第Ⅳ三通阀a端口9a、第Ⅳ三通阀b端口9b导通，第Ⅳ三通阀c端口9c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅳ三通阀a端口9a、第Ⅳ三通阀b端口9b进入第Ⅴ三通阀10；此时，第Ⅳ三通阀c端口9c、第Ⅳ三通阀b端口9b导通，第Ⅴ三通阀a端口10a不通，第二制冷剂液体通过第Ⅳ三通阀c端口9c、第Ⅳ三通阀b端口9b进入第Ⅵ三通阀11，此时，第Ⅵ三通阀a端口11a、第Ⅵ三通阀b端口11b导通，第Ⅵ三通阀c端口11c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅵ三通阀a端口11a、第Ⅵ三通阀b端口11b返回储液器12，完成一次利用外界冷源对动力电池的降温循环。

——在春秋季节，动力电池的降温无需蒸汽压缩式制冷系统的冷量、利用环境中的空气即可进行。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取第二制冷剂液体并泵入第Ⅰ三通阀2，此时，第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀b端口2b导通，第Ⅰ三通阀c端口2c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀b端口2b进入第Ⅱ三通阀3；此时，第Ⅱ三通阀a端口3a、第Ⅱ三通阀b端口3b导通，第Ⅱ三通阀c端口3c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅱ三通阀a端口3a、第Ⅱ三通阀b端口3b进入电池换热器4；在电池换热器4内第二制冷剂液体吸热并冷却动力电池后蒸发为第二制冷剂蒸汽，然后通过辅助电加热器5进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀b端口6b导通，第Ⅲ三通阀c端口6c不通，第二制冷剂蒸汽通过第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀b端口6b进入第二换热器7，被环境中的空气冷凝为第二制冷剂液体后进入第Ⅴ三通阀10；此时，第Ⅴ三通阀a端口10a、第Ⅴ三通阀b端口10b导通，第Ⅴ三通阀c端口10c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅴ三通阀a端口10a、第Ⅴ三通阀b端口10b进入第Ⅵ三通阀11；此时，第Ⅵ三通阀a端口11a、第Ⅵ三通阀b端口11b导通，第Ⅵ三通阀c端口11c不通，第二制冷剂液体通过第Ⅵ三通阀a端口11a、第Ⅵ三通阀b端口11b返回储液器12。完成一次利用环境空气对动力电池的自然冷却循环。

——在冬天，动力电池需要利用独立的蒸汽压缩式制冷系统的热泵进行加热，必要时可开启辅助电加热器5进一步进行加热。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取第一制冷剂液体并泵入第Ⅰ三通阀2，此时，第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀c端口2c导通，第Ⅰ三通阀b端口2b不通，第二制冷剂液体通过第Ⅰ三通阀a端口2a、第Ⅰ三通阀c端口2c进入第Ⅳ三通阀9；此时，第Ⅳ三通阀c端口9c、第Ⅳ三通阀a端口9a导通，第Ⅳ三通阀b端口9b不通，第二制冷剂液体通过第Ⅳ三通阀c端口9c、第Ⅳ三通阀a端口9a进入第一换热器8。此时，独立的蒸汽压缩式制冷系统处于热泵制热状态，从压缩机13排出的高温高压的第一制冷剂蒸汽进入第一换热器8，将进入第一换热器8的第二制冷剂液体加热并蒸发为第二制冷剂蒸汽，而第一制冷剂蒸汽则被冷凝为第一制冷剂液体进入节流机构16降温降压，形成低温的第一制冷剂（汽液）两相状态；而后，第一制冷剂两相状态进入第三换热器15，在吸取环境空气中的热量后蒸发为第一制冷剂蒸汽并经四通阀14返回压缩机13，完成一个热泵制热循环，也实现了对第二制冷剂的加热蒸发。

所述第二制冷剂在第一换热器8中被第一制冷剂加热蒸发后进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀c端口6c、第Ⅲ三通阀a端口6a导通，第Ⅲ三通阀b端口6b不通，第二制冷剂蒸汽通过第Ⅲ三通阀c端口6c、第Ⅲ三通阀a端口6a进入辅助电加热器5，必要时开启辅助电加热器5对第二制冷剂蒸汽进行进一步加热，然后进入电池换热器4，在电池换热器4内通过放热加热动力电池，使动力电池保持一个较高的温度，此时，第二制冷剂蒸汽被冷凝为液体，随后进入第Ⅱ三通阀3；此时，第Ⅱ三通阀b端口3b、第Ⅱ三通阀c端口3c导通，第Ⅱ三通阀a端口3a不通，第二制冷剂液体通过第Ⅱ三通阀b端口3b、第Ⅱ三通阀c端口3c进入第Ⅵ三通阀11；此时，第Ⅵ三通阀c端口11c、第Ⅵ三通阀b端口11b导通，第Ⅵ三通阀a端口11a不通，第二制冷剂液体通过第Ⅵ三通阀c端口11c、第Ⅵ三通阀b端口11b返回储液器12。完成一次利用独立的蒸汽压缩式制冷系统的热泵对动力电池的加热循环。

实施例3

参见图5。一种电动汽车动力电池的冷却和加热系统，采用与电动汽车的空调制冷系统共用一套蒸汽压缩式制冷系统的结构。采用的工质为一种在使用温度范围内始终处于液体状态的工质。为做区分，将电动汽车空调用的蒸汽压缩式制冷系统的制冷剂称为制冷剂；将动力电池的冷却和加热系统的工质称为工质。

所述冷却和加热系统含有工质泵1、电池换热器4、辅助电加热器5、第Ⅲ三通阀6、第二换热器7、第一换热器8、第Ⅴ三通阀10、储液器12以及压缩机13、四通阀14、第三换热器15、节流机构16、第四换热器17、第一电磁阀18和第二电磁阀19、第Ⅶ三通阀20和第Ⅷ三通阀21。

实施中，与实施例1同样或类似的部件可参照实施例1取用。

实施例3的电动汽车动力电池的冷却和加热系统的具体组装如下（参见图5）：

将所述工质泵1的出口与辅助电加热器5的一端相连。将辅助电加热器5的另一端与电池换热器4的一端相连，将所述电池换热器4的另一端第Ⅲ三通阀a端口6a相连。将第Ⅲ三通阀b端口6b与第二换热器7的一端相连，将所述第二换热器7的另一端与第Ⅴ三通阀a端口10a相连。将第Ⅲ三通阀c端口6c与第一换热器8的一端相连，将所述第一换热器8的另一端与第Ⅴ三通阀c端口10c相连。将第Ⅴ三通阀b端口10b与储液器12的进口相连，将所述储液器12的出口与所述工质泵1的进口相连。

将第一换热器8的第一制冷剂侧的一端与第一电磁阀18的一端相连，将第一换热器8的第一制冷剂侧的另一端与第二电磁阀19的一端相连；将第一电磁阀18的另一端与第Ⅶ三通阀b端口20b相连，将第Ⅶ三通阀a端口20a与第四换热器17的一端相连，将第Ⅶ三通阀c端口20c与节流机构16的一端相连；将节流机构16的另一端与第三换热器15的一端相连，将第三换热器15的另一端与四通阀d端口14d相连；将第四换热器17的另一端与第Ⅷ三通阀b端口21b相连，将第Ⅷ三通阀c端口20c与第二电磁阀19的另一端相连，将第Ⅷ三通阀a端口20a与四通阀b端口14b相连；将四通阀a端口14a与压缩机13的吸气口相连，将四通阀c端口14c与压缩机13的排气口相连。

实施例3的动力电池的冷却和加热系统的工作过程如下（参见图5）：

——在夏天，动力电池的降温需要利用蒸汽压缩式制冷系统制冷运行进行冷却。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取工质并通过辅助电加热器5进入电池换热器4，在电池换热器4内吸热并冷却动力电池，使动力电池保持合适的温度，工质则被加热升温，然后进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c导通，第Ⅲ三通阀b端口6b不通，升温后的工质通过第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c进入第一换热器8。此时电动汽车的空调用蒸汽压缩式制冷系统处于制冷状态，从压缩机13排出的高温高压的制冷剂蒸汽进入第三换热器15，在第三换热器15中制冷剂蒸汽被环境空气冷凝为制冷剂液体，然后进入节流机构16降温降压，形成低温的制冷剂（汽液）两相状态，此时第一电磁阀18和第二电磁阀19均开启；这样，低温的制冷剂分成两路：一路进入第四换热器17中完成对电动汽车内空气的降温，另一路经过第一电磁阀18进入第一换热器8，将第一换热器8中的工质冷却降温，制冷剂则吸热蒸发为制冷剂蒸汽，经过第二电磁阀19与从第四换热器17中出来的另一部分制冷剂蒸汽会合，再经四通阀14返回压缩机13，完成一个制冷循环。此时，所述蒸汽压缩式制冷系统既完成了电动汽车的空调制冷，又完成了对工质的冷凝。所述工质进入第Ⅴ三通阀10，此时，第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b导通，第Ⅴ三通阀a端口10a不通，工质通过第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b返回储液器12，完成一次利用外界冷源对动力电池的降温循环。

——在春秋季节，动力电池的降温无需蒸汽压缩式制冷系统的冷量、利用环境中的空气即可进行。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取工质，通过辅助电加热器5进入电池换热器4并在电池换热器4吸热冷却动力电池，这时工质温度升高，然后进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀b端口6b导通，第Ⅲ三通阀c端口6c不通，工质通过第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀b端口6b进入第二换热器7；在第二换热器7中工质被环境中的空气冷却，然后进入第Ⅴ三通阀10；此时，第Ⅴ三通阀a端口10a、第Ⅴ三通阀b端口10b导通，第Ⅴ三通阀c端口10c不通，被冷却后的工质通过第Ⅴ三通阀a端口10a、第Ⅴ三通阀b端口10b返回储液器12，完成一次利用环境空气对动力电池的自然冷却循环。

——在冬天，动力电池需要利用蒸汽压缩式制冷系统的热泵进行加热，必要时可开启辅助电加热器5进一步进行加热。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取工质并通过辅助电加热器5，此时如有必要可开启辅助电加热器5对工质进一步进行加热，使工质温度进一步升高，然后进入电池换热器4对动力电池进行加热，保证动力电池具有合适的温度。这时工质的温度被降低；降低温度后的工质进入第Ⅲ三通阀6，此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c导通，第Ⅲ三通阀b端口6b不通，工质通过第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c进入第一换热器8。此时，电动汽车的空调用蒸汽压缩式制冷系统处于热泵制热状态，第一电磁阀和第二电磁阀19都处于开启状态，从压缩机13中排出的高温高压的制冷剂蒸汽分成两路：一路进入第四换热器17，对电动汽车内的空气进行加热，实现电动汽车的热泵制热，同时被冷凝为制冷剂液体；另一路经第二电磁阀19进入第一换热器8 ，将进入第一换热器8的工质加热升温，而制冷剂蒸汽则被冷凝为制冷剂液体并经第一电磁阀18 与另一部份制冷剂液体会合进入节流机构16降压降温，形成低温的制冷剂两相状态并进入第三换热器15；在第三换热器15中，两相状态的制冷剂吸取环境空气中的热量蒸发为制冷剂蒸汽，再经四通阀14返回压缩机13，完成一次蒸汽压缩式制冷系统热泵制热的循环，既完成了电动汽车的热泵制热，又实现了对工质的加热升温。所述加热升温后的工质进入第Ⅴ三通阀10；此时第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b导通，第Ⅴ三通阀a端口10a不通，工质通过第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b返回储液器12，完成一次利用外界热源对动力电池的加热循环。

实施例4

参见图6。一种电动汽车动力电池的冷却和加热系统，采用独立的蒸汽压缩式制冷系统的结构。采用的工质为一种在使用温度范围内始终处于液体状态的工质。为便于区别，将蒸汽压缩式制冷系统的制冷剂称为制冷剂，将冷却动力电池的工质称为工质。

所述冷却和加热系统含有工质泵1、电池换热器4、辅助电加热器5、第Ⅲ三通阀6、第二换热器7、第一换热器8、第Ⅴ三通阀10、储液器12以及压缩机13、四通阀14、第三换热器15、节流机构16；并共用第一换热器8。

实施中，与实施例1同样或类似的部件可参照实施例1取用。

实施例4的电动汽车动力电池的冷却和加热系统的具体组装如下（参见图6）：

将所述工质泵1的出口与辅助电加热器5的一端相连。将辅助电加热器5的另一端与电池换热器4的一端相连，将所述电池换热器4的另一端第Ⅲ三通阀a端口6a相连。将第Ⅲ三通阀b端口6b与第二换热器7的一端相连，将所述第二换热器7的另一端与第Ⅴ三通阀a端口10a相连。将第Ⅲ三通阀c端口6c与第一换热器8的一端相连，将所述第一换热器8的另一端与第Ⅴ三通阀c端口10c相连。将第Ⅴ三通阀b端口10b与储液器12的进口相连，将所述储液器12的出口与所述工质泵1的进口相连。

此外，将第一换热器8的第一制冷剂侧的一端与节流机构16的一端相连，将第一换热器8的第一制冷剂侧的另一端与四通阀b端口14b相连；将节流机构16的另一端与第三换热器15的一端相连，将第三换热器15的另一端与四通阀d端口14d相连；将四通阀a端口14a与压缩机13的吸气口相连，将四通阀c端口14c与压缩机13的排气口相连。

实施例4的动力电池的冷却和加热系统的工作过程如下（参见图6）：

——在夏天，动力电池的降温需要利用蒸汽压缩式制冷系统制冷运行进行冷却。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取工质并通过辅助电加热器5进入电池换热器4，在电池换热器4内吸热并冷却动力电池，使动力电池保持合适的温度，工质则被加热升温，然后进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c导通，第Ⅲ三通阀b端口6b不通，升温后的工质通过第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c进入第一换热器8。此时独立的蒸汽压缩式制冷系统处于制冷状态，从压缩机13排出的高温高压的制冷剂蒸汽进入第三换热器15，在第三换热器15中制冷剂蒸汽被环境空气冷凝为制冷剂液体，然后进入节流机构16降温降压，形成低温的制冷剂（汽液）两相状态并进入第一换热器8，将其中的工质冷却降温，制冷剂吸热蒸发为制冷剂蒸汽，经四通阀14返回压缩机13，完成一个制冷循环。此时，所述蒸汽压缩式制冷系统既完成了电动汽车的空调制冷，又完成了对工质的冷凝。所述被冷凝的工质进入第Ⅴ三通阀10，此时，第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b导通，第Ⅴ三通阀a端口10a不通，工质通过第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b返回储液器12，完成一次利用外界冷源对动力电池的降温循环。

——在春秋季节，动力电池的降温无需蒸汽压缩式制冷系统的冷量、利用环境中的空气即可进行。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取工质，通过辅助电加热器5进入电池换热器4并在电池换热器4吸热冷却动力电池，这时工质温度升高，然后进入第Ⅲ三通阀6；此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀b端口6b导通，第Ⅲ三通阀c端口6c不通，工质通过第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀b端口6b进入第二换热器7；在第二换热器7中工质被环境中的空气冷却，然后进入第Ⅴ三通阀10；此时，第Ⅴ三通阀a端口10a、第Ⅴ三通阀b端口10b导通，第Ⅴ三通阀c端口10c不通，被冷却后的工质通过第Ⅴ三通阀a端口10a、第Ⅴ三通阀b端口10b返回储液器12，完成一次利用环境空气对动力电池的自然冷却循环。

——在冬天，动力电池需要利用蒸汽压缩式制冷系统的热泵进行加热，必要时可开启辅助电加热器5进一步进行加热。其工作过程是：工质泵1从储液器12中吸取工质并通过辅助电加热器5，此时如有必要可开启辅助电加热器5对工质进一步进行加热，使工质温度进一步升高，然后进入电池换热器4对动力电池进行加热，保证动力电池具有合适的温度。这时工质的温度被降低；降低温度后的工质进入第Ⅲ三通阀6，此时，第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c导通，第Ⅲ三通阀b端口6b不通，工质通过第Ⅲ三通阀a端口6a、第Ⅲ三通阀c端口6c进入第一换热器8。此时，独立的蒸汽压缩式制冷系统处于热泵制热状态，从压缩机13中排出的高温高压的制冷剂蒸汽进入第一换热器8 中，将进入第一换热器8的工质加热升温，而制冷剂蒸汽则被冷凝为制冷剂液体后进入节流机构16继续降压降温，形成低温的制冷剂两相状态；两相状态的制冷剂进入第三换热器15，吸取环境空气中的热量蒸发为制冷剂蒸汽，再经过四通阀14返回压缩机13，完成一次蒸汽压缩式制冷系统热泵制热的循环，实现了对工质的加热升温。而被加热升温的工质则进入第Ⅴ三通阀10，此时第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b导通，第Ⅴ三通阀a端口10a不通，工质通过第Ⅴ三通阀c端口10c、第Ⅴ三通阀b端口10b返回储液器12。完成一次利用独立的蒸汽压缩式制冷系统的热泵对动力电池的加热循环。