一、电动驱动冷却液回路

1.电动驱动冷却液回路概述

       捷豹I-PACE纯电动汽车采用了先进的热管理系统，热管理系统综合利用液冷方式、热交换器和增强型空调系统，其中还包含一个热泵流程。热管理系统不仅为驾驶员和乘客保持了舒适的环境，还用于恒定保持20～25℃的高压(HV)蓄电池理想工作温度，这可确保HV蓄电池以最佳效率进行工作，从而在所有条件下实现最长的续航里程。热管理系统包括冷却液回路和空调(制冷)系统。本文首先介绍冷液却回路，I-PACE具有三个冷却液回路：①电动驱动回路(9L)；②座舱回路(3L)；③高压(HV)蓄电池回路(7L)。

       三个冷却回路总图如图1所示。这三个回路彼此独立工作，并由不同的控制模块进行控制。每个回路都有自己的独立控制的电动冷却液泵、电磁阀或比例阀。车辆上安装了两个冷却液副水箱，一个位于HV蓄电池回路中，另一个位于电动驱动回路中。HV蓄电池回路具有独立的冷却液，电动驱动回路和座舱回路使用相同的冷却液和副水箱。车辆中总共容纳了19L乙二醇基冷却液。

图1 冷却液回路总图

       电动驱动回路中的每个部件都有自己的最佳工作温度，例如，对于电子部件来说，温度越低越好，这包括驱动电机；而对于传输效率来说，温度较高时效率才能更好。回路中的部件可以自然地升温，当它们达到自己的最佳工作温度时，电动泵将会运转，让冷却液循环流过系统，并保持这个最佳温度。冷却效果由通过电动冷却液泵转速决定的冷却液循环速度以及电动驱动回路散热器的风扇转速进行调节。冷却将会防止HV部件过热和关闭。电动驱动回路中的冷却液的标称工作温度为高于环境温度15～20℃的温度。

       电力驱动冷却液系统部件如图2所示，电力驱动冷却液系统控制以下部件的温度：①电力驱动单元(EDU)(2个)；②电力变频转换器(EPIC)(2个)；③直流-直流(DC/DC)转换器；④接线车载充电模块；⑤无线车载充电模块(如已配备)。

        除上述部件外，电力驱动冷却液系统由以下部件组成：①电力驱动冷却液泵；②电力驱动冷却液控制阀；③电力驱动冷却器；④电力驱动散热器；⑤冷却风扇；⑥电力驱动冷却液膨胀箱；⑦电力驱动冷却液温度传感器(2个)。

2.电力驱动冷却液膨胀箱

       膨胀箱如图3所示，膨胀箱安装了一个液位传感器，液位传感器通过硬接线连接至动力传动系统控制模块(PCM)。电力驱动冷却液膨胀箱提供以下功能：①加注点；②在预热过程中为电力驱动冷却液的膨胀提供容积；③分离电力驱动冷却液中的空气；④系统加压；⑤释放压力。

       注意：冷却液副水箱的额定最高压力为1.1bar (1bar=10 5Pa)。电动冷却液泵的输出压力最高为0.7bar。

                                    图2 电力驱动冷却液系统部件组成

1.电力驱动散热器和冷却风扇；2.无线车载充电模块(如已配备)；3.接线车载充电模块；

4.后电力驱动单元(EDU)；5.后电力变频转换器(EPIC)；6.电力驱动冷却液膨胀箱；

7.电力驱动冷却液泵；8.直流-直流(DC/DC)转换器；9.前EPIC；10.前EDU；

11.电力驱动冷却器；12.电力驱动冷却液控制阀。

图3 电力驱动冷却液膨胀箱

1.至电力驱动冷却液泵；2.来自前部电力驱动单元(EDU)；

3.来自后部EDU；4.电力驱动冷却液膨胀箱液位传感器。

3.电力驱动冷却液泵

       电力驱动冷却液泵如图4所示，它由来自动力传动系统控制模块(PCM)的脉宽调制(PWM)信号控制，驱动冷却液在系统循环。电力驱动冷却液泵吸收来自膨胀箱的冷却液，加压后输出至控制阀。

图4 电力驱动冷却液泵

1.电力驱动冷却液出口；2.电力驱动冷却液进口；3.接线线束接头。

4.电动驱动冷却液控制阀(比例阀)

       电动驱动冷却液控制阀如图5所示，此阀根据需要，将冷却液从电力驱动冷却液泵输送至电力驱动散热器或电力驱动冷却器，或以上两者。具体取决于冷却需求，方向与LIN总线控制信号相关。

图5 电动驱动冷却液控制阀

1.与电力驱动冷却器输入的连接；2.与电力驱动散热器输入的连接；

3.接线线束连接；4.与电力驱动冷却液泵的连接。

5.电力驱动散热器

       I-PACE配备了一个三级冷却模块，该模块位于车辆前部，在格栅的后方。三级冷却模块分别是：①第1级，HV蓄电池回路散热器；②第2级，电动驱动回路散热器；③第3级，外部热交换器(OHE)电力驱动散热器位于车辆前部格栅的后方和电动车(EV)蓄电池散热器的后方，如图6所示。电力驱动冷却液流经电力驱动散热器，来帮助冷却液进行冷却。如果前进速度不足以充分冷却电力驱动冷却液，可以操作电动冷却风扇。为了帮助冷却系统的温度管理，车辆配备了主动格栅。主动格栅由来自动力传动系统控制模块(PCM)中的局域互联网络(LIN)信号进行控制。电动可变速度冷却风扇安装在连接至散热器后部的防尘罩中，动力传动系统控制模块(PCM)通过脉宽调制(PWM)信号控制冷却风扇。

图6 电力驱动散热器

1.电力驱动冷却液出口；2.电力驱动冷却液进口。

6.电力驱动冷却器

       电力驱动冷却器如图7所示，电力驱动冷却器用于热量交换和传输。它分别与电力驱动冷却液以及空调(A/C)制冷剂连接。在两个系统之间进行热量传输。这2个系统没有直接接通。当需要启动热泵模式1或3以执行以下操作时，对座舱冷却液回路进行加热，从电动驱动冷却液回路中吸取热量。供暖、通风和空调(HVAC)模块将会请求动力传动系统控制模块(PCM)将高温冷却液转移至电动驱动冷却器。流至电动驱动冷却器的冷却液液流由比例阀进行控制。然后，根据冷却需求，冷却液液流将会流至电动驱动冷却器和电动驱动回路散热器。空调制冷剂回路将会吸收电动驱动回路中的热量。然后，该热量以及由空调压缩机产生的热量将被一起用于通过座舱回路中的间接冷凝器对座舱冷却液回路进行加热。

       该模式仅在环境空气温度在-10℃～5℃之间时激活。如果环境空气温度高于15℃，则系统将不需要利用来自电动驱动回路的热量来加热座舱冷却回路。热泵具有3个模式，我们将在后续的空调部分中对其进行更加详细的说明。

图7 电力驱动冷却器

1.低压(LP)制冷剂连接；2.高压(HP)制冷剂连接；3.电驱动隔离阀电气连接(电子膨胀阀EXV1)；

4.软管连接-电动驱动冷却液进口；5.电力驱动冷却器；6.软管连接-电动驱动冷却液出口。

7. 4路接头

       4路接头如图8所示，它位于有线车载充电模块附近。4路接头提供以下连接：①至无线车载充电模块冷却液入口的连接(如已配备)或后EPIC(未配备无线车载充电模块)；②至直接-直流(DC/DC)转换器冷却液进口的连接；③来自电力驱动散热器出口的连接；④来自电力驱动冷却器出口的连接。

       其上还有一个位置用于其中一个电力驱动冷却液温度传感器。

图8 4路接头

1.来自电力驱动散热器出口的连接；2.来自无线车载充电模块的连接(如已配备)或后EPIC(未配备无线车载充电模块)；3.电力驱动冷却液温度传感器(1/2，2个之一)；4.至直流-直流(DC/DC)转换器的连接；

5.来自电力驱动冷却器出口的连接。

8.电力驱动冷却液温度传感器

       如图9所示，有2个电力驱动冷却液温度传感器。1个传感器位于有线车载充电模块附近的4路接头上。另1个位于电力驱动冷却液控制阀和电力驱动冷却液泵之间的冷却液管道上。另外，在2个电力驱动单元(EDU)各有1个温度传感器，以监控其温度。温度将传送至相关的电力变频转换器(EPIC)。随后通过Flexray将温度传送至动力传动系统控制模块(PCM)。动力传动系统控制模块(PCM)使用此温度来控制冷却系统部件的操作，以维持系统内的最佳温度。

图9 电力驱动冷却液温度传感器

9.电力驱动冷却液回路及温度控制

       电力驱动冷却液回路如图10所示，电力驱动冷却系统控制框图如图11所示。温度控制系统的设计目的是维持电力驱动单元(EDU)和电子系统处于最佳工作温度。EDU中的传感器监测装置中的温度。温度传感器的输出从EDU传送入相应的电力变频转换器(EPIC)。EPIC通过Flexray将EDU温度信息传送至动力传动系统控制模块(PCM)。冷却系统中配备2个温度传感器。其中1个位于4路接头中，1个位于电力驱动冷却液控制阀和电力驱动冷却液泵之间的冷却液软管中。传感器的输出信号发送到PCM。直流至直流(DC/DC)转换器和车载充电模块的温度也被传送至PCM。

       PCM使用温度数据和其他车辆数据确定所需的冷却液流量。PCM控制电力驱动冷却液泵和电力驱动冷却液控制阀，向系统部件提供充足的冷却液流量。为了保持正确温度，在散热器后方安装了电动冷却风扇，以帮助降低冷却液的温度。在散热器块前方还安装了主动格栅，以优化流经散热器的空气流量，并最大程度降低车辆的阻力。

       注意：如果电动冷却液泵发生故障，则冷却液回路将无法正常工作，HV部件可能会发生过热。然后，出于保护目的，HV部件将会降低自己的功率。如果12V电动冷却液泵的PWM控制丢失，但是该泵仍然能够接收到12V电源，则该泵将会默认为按照安全运行速度运行。

图10 电力驱动冷却液回路示意图

1.无线车载充电模块(如已配备)；2.后电力变频转换器(EPIC)；3.后电力驱动单元(EDU)；

4.电力驱动冷却液膨胀箱；5.前EDU；6.前EPIC；7.接线车载充电模块；

8.直流-直流(DC/DC)转换器；9.4路接头；10.电力驱动冷却器；11.电力驱动冷却液控制阀；

12.电力驱动散热器；13.电力驱动冷却液泵；14.温度传感器(2个)。

图11 电力驱动冷却系统控制框图

A . 硬 接 线 ；O . 局 域 互 联 网 络 ( L I N ) ；A L . 脉 宽 调 制 ( P W M ) ；AX.FLEXRAY；

AY.高速(HS)控制器局域网(CAN)电源模式0系统总线；1.动力传动系统控制模块(PCM)；

2.车身控制模块/网关模块(BCM/GWM)；3.电力变频转换器(EPIC)(2个)；4.主动格栅；

5.电力驱动冷却液控制阀；6.电力驱动冷却液泵；7.电动冷却风扇；8.电力驱动冷却液温度传感器；

9.电力驱动冷却液温度传感器；10.直流-直流(DC/DC)转换器；11.接线车载充电模块；

12.无线车载充电模块(如已配备)。

二、座舱冷却液回路

1.座舱冷却液回路概述

       座舱冷却液回路部件如图12所示，座舱冷却液回路示意图如图13所示。座舱回路具有两个功能：为驾驶员和乘客保持一个舒适环境和必要时，为蓄电池冷却回路提供附加的冷却/加热。座舱回路是一个密封的冷却液系统，该系统从电动驱动冷却液副水箱上的连接通过座舱回路涡流罐进行加注。座舱回路由供暖、通风和空调(HVAC)控制模块进行控制，并包括以下部件：①电动冷却液泵；②间接冷凝器；③高压冷却液加热器(HVCH)；④加热器芯；⑤涡流罐；⑥电磁阀(气候控制换向阀)。

       通过气候控制总成中的加热器芯和气候控制冷却液为乘客舱提供的热有2个来源：HV内部加热器和气候控制间接冷凝器。对于气候控制间接冷凝器的方式，又可分为：①从电动驱动器温度控制系统中回收热量；②通过空调(A/C)系统和回收热交换器从外部空气中回收热量；③以上两者之和。自动温控模块(ATCM)选择最有效的热源，以优化电动车(EV)蓄电池行驶的距离。

       当乘客舱需要加热时，气候控制冷却液由高压(HV)内部加热器或通过气候控制间接冷凝器加热。加热的冷却液由气候控制冷却液泵驱动循环流过加热器芯，从而为乘客舱的空气提供热量。鼓风机让空气流过气候控制总成和加热器芯，将来自气候控制冷却液的热量传输到乘客舱。

       当电动车(EV)蓄电池充电时，气候控制冷却液系统也会工作。当车辆连接至外部电源时，蓄电池电量控制模块(BECM)请求为EV蓄电池加热。ATCM启动以下部件：①气候控制冷却液泵；②气候控制换向阀；③HV内部加热器(HVCH)。

图12 座舱冷却液回路部件

1.加热器芯；2.膨胀箱连接；3.涡流罐；4.高压冷却液加热器(HVCH)；

5.电磁阀；6.间接冷凝器；7.HV蓄电池热交换器；8.电动冷却液泵。

图13 座舱冷却液回路示意图

A.气候控制冷却液；B.气候控制冷却液(正常流量)；C.气候控制冷却液(仅电动车(EV)蓄电池加热流量)；

D.制冷剂；E.电动车(EV)蓄电池冷却液；1.位于气候控制总成内的加热器芯；2.电动驱动膨胀箱；

3.排气涡流罐；4.气候控制换向阀；5.电动车(EV)蓄电池冷却液连接；

6.气候控制热交换器(蓄电池)；7.气候控制冷却液泵；8.空调(A/C)系统连接；

9.气候控制间接冷凝器；10.高压(HV)内部加热器。

2.加热器芯

       加热器芯如图14所示，加热器芯位于气候控制总成中。加热器芯是铝制单通道冷却片和管道式热交换器，沿气候控制总成的宽度方向安装。连接到加热器芯的2条铝管延伸穿过前舱隔板，并连接到气候控制冷却液回路。

图14 加热器芯

3.座舱加热-间接冷凝器

       间接冷凝器如图15所示，它主要是一个空调系统部件，具有一个内置的热交换器，用于在空调制冷剂和座舱回路冷却液之间交换热量。当座舱冷却液流过间接冷凝器时，传输的热量将被座舱回路冷却液吸收，这种热泵流程将会增加间接冷凝器中的热量以及随后传输至座舱冷却液中的热量，同时消耗的蓄电池电量最低。供暖、通风和空调(HVAC)将会利用其功能控制该流程和电动冷却液泵转速，以便维持最佳的座舱温度。

       当电动冷却液泵运行时，泵驱动冷却液流过间接冷凝器，制冷剂热量在此传递给座舱冷却液。冷却液从间接冷凝器流至高压冷却液加热器。然后，冷却液将会流过加热器芯，在该处，热量被传输至座舱，然后冷却液流至涡流罐。涡流罐除去冷却液中的所有空气并阻止冷却液流至电动驱动副水箱。根据HV蓄电池回路的需求，在电磁阀的作用下，冷却液被引导流回泵或流过蓄电池热交换器。座舱回路冷却液与HV蓄电池回路冷却液彼此分离。HV蓄电池冷却液热交换器是一个冷却液-冷却液热交换器，其中有两个独立的回路。

图15 气候控制间接冷凝器

1. 气候控制间接冷凝器；2.软管连接-冷却液出口；3. 制冷剂进口管连接；

4.软管连接-冷却液进口；5. 制冷剂出口管连接。

4.座舱加热-高压冷却液加热器

       高压冷却液加热器(HVCH)也称高压内部加热器，如图16所

示，它是一个电加热装置。HVCH接收到来自电动车蓄电池的高

压直流(DC)电源，其最大热量输出为7kW。热量输出由ATCM

根据对集成控制面板(ICP)、BECM和后集成控制面板(RICP)

(如已配备)的加热请求进行控制。

       当外部电源连接到车辆为EV蓄电池充电时，HVCH可用于为

EV蓄电池温度控制系统提供热量。在充电之前和充电期间可提供

来自HVCH的热量。此时，HVCH的电源由外部电源供电。该操

作可能会降低HV蓄电池的续航里程，因此仅在以下情况下使用。

       (1)当I-PACE插接电源并进行充电时：

       ①如果车辆已被编程为定时出发或已从智能手机应用程序中

进行选择，则车辆将会对座舱和HV蓄电池温度进行预调节。

       ②蓄电池回路冷却液温度降至14℃以下。

       (2)I-PACE行驶时，在以下情况下激活HVCH，以支持热泵模式：

       ①如果外部气温降至-20℃以下。

       ②如果HV蓄电池回路的需求显示HV蓄电池需要加热以维持最佳的蓄电池温度。

图16 HV内部加热器

三、HV蓄电池回路

1.HV蓄电池回路概述

       HV蓄电池回路的作用是将蓄电池保持在其最佳工作温度20～25℃，以确保蓄电池以最佳效率工作，从而在所有条件下输出所需的电力。为了实现这一点，HV蓄电池温度控制系统为液体提供冷却和加热。HV蓄电池冷却回路部件如图17所示，由蓄电池电量控制模块(BECM)控制，包括以下部件：EV蓄电池

电动冷却液泵；HV蓄电池回路电磁阀(EV蓄电池换向阀)；EV蓄电池冷却液副水箱；HV蓄电池散热器；HV蓄电池热交换器；HV蓄电池冷却器。

       蓄电池电量控制模块(BECM)接收HV蓄电池温度数据以控制其温度。2个温度传感器用于监测HV蓄电池冷却回路的进口和出口冷却液温度，每个蓄电池模块有2个单体电池温度，每个HV蓄电池组有36个模块，因此它会收到一共72个单体电池温度。

       BECM通过监测该数据并控制回路中的冷却液液流来调节HV蓄电池的内部温度，其控制方式如下：利用12V电动冷却液泵控制流量。根据需要，让冷却液流过HV蓄电池冷却器或散热器，使冷却液冷却。利用风扇转速控制流过散热器的空气速度。通过蓄电池冷却液热交换器从座舱冷却液回路中获取热量。

图17 HV蓄电池回路部件

1. 冷却模块中的 EV 蓄电池散热器；2.EV 蓄电池膨胀箱；3.EV 蓄电池冷却液泵；

4.EV 蓄电池冷却液出口温度传感器；5.EV 蓄电池；6.EV 蓄电池冷却液进口温度传感器；

7. 气候控制热交换器 ( 蓄电池热交换器 )；8.EV蓄电池换向阀；9.EV 蓄电池冷却器；

10. 空调 (A/C) 制冷剂连接和管道。

2.EV蓄电池膨胀箱

       EV蓄电池膨胀箱位于前舱右侧，如图18所示，它为EV蓄电池温度控制系统提供EV蓄电池冷却液储罐，还允许EV蓄电池冷却液进行排气。EV蓄电池膨胀箱冷却液液位传感器连接到蓄电池电量控制模块(BECM)。如果液位低于指定水平，BECM将通过车身控制模块/网关模块(BCM/GWM)向仪表盘(IC)发送一条消息。IC信息中心将向驾驶员显示一条警告信息。膨胀箱的加注口盖可在EV蓄电池温度控制系统中的压力超过设定水平时释放压力。

图18 EV蓄电池膨胀箱

1.EV 蓄电池膨胀箱；2.EV 蓄电池膨胀箱加注口盖；3.EV 蓄电池冷却液溢流管；4.EV 蓄电池冷却液进口；5.EV 蓄电池冷却液出口；6.EV 蓄电池膨胀箱冷却液液位传感器。

3.EV蓄电池散热器

       EV蓄电池散热器位于车辆前部的冷却模块中。EV蓄电池散热器位于冷却模块的前面。冷却模块利用车速和电动冷却风扇使空气流通过冷却模块，以冷却EV蓄电池冷却液。流过散热器的EV蓄电池冷却液流量由蓄电池电量控制模块(BECM)控制。电动冷却风扇由动力传动系统控制模块(PCM)控制。

4.EV蓄电池冷却液泵

       EV蓄电池冷却液泵位于前舱中，如图19所示，由蓄电池电量控制模块(BECM)控制。冷却液泵驱动EV蓄电池冷却液循环，以流过EV蓄电池温度控制系统。冷却液泵的速度由来自BECM的脉宽调制(PWM)信号进行控制。

图19 EV蓄电池冷却液泵

1. 冷却液出口连接；2. 接线线束接头；3. 冷却液进口连接。

5.EV蓄电池换向阀(电磁阀)

       EV蓄电池换向阀是一个电磁阀，如图20所示由蓄电池电量控制模块(BECM)控制。当换向阀电磁阀激活时，EV蓄电池冷却液流经EV蓄电池冷却器和气候控制热交换器。当换向阀电磁阀未激活时，EV蓄电池冷却液流经EV蓄电池散热器。EV蓄电池换向阀具有一个2针脚接线线束接头，分别是来自BECM的电源信号和接地连接。

图20 EV蓄电池换向阀(电磁阀)

1. 连接至 EV 蓄电池散热器的冷却液出口；2.接线线束接头；3.EV蓄电池换向阀；

4.来自 EV 蓄电池冷却液泵的冷却液进口；5. 连接至气候控制热交换器的冷却液出口。

6.气候控制热交换器(蓄电池热交换器)

       气候控制热交换器也称蓄电池热交换器，如图21所示。气候控制热交换器将来自气候控制(座舱加热)冷却液的热量传输至EV蓄电池冷却液，由HV内部加热器提供热量。传输至EV蓄电池冷却液的热量用于在充电之前或期间加热EV蓄电池。当EV蓄电池换向阀通电时，EV蓄电池冷却液仅流经气候控制热交换器。

图21 气候控制热交换器(蓄电池热交换器)

1. 气候控制冷却液出口；2. 气候控制热交换器；3. 气候控制冷却液进口；

4.EV 蓄电池冷却液出口；5.EV 蓄电池冷却液进口。

7.EV蓄电池冷却器(连接到空调系统)

       EV蓄电池冷却器位于前舱中的左前方，如图22所示使用来自空调(A/C)系统的制冷剂来冷却EV蓄电池冷却液。然后，EV蓄电池冷却液循环通过EV蓄电池温度控制系统，以降低EV蓄电池的内部温度。

       EV蓄电池冷却器隔离阀控制流过EV蓄电池冷却器的制冷剂流量，该隔离阀由自动温控模块(ATCM)控制，通过硬连线连至ATCM。EV蓄电池冷却器隔离阀为常闭阀，由来自ATCM的信号打开。EV蓄电池冷却器具有一个节温器膨胀阀(TXV)，EV蓄电池冷却器隔离阀打开时，TXV自动调节流经EV蓄电池冷却器的制冷剂流量。隔离阀有2针脚接线线束接头分别是来自ATCM的12V信号和接地连接。

图22 HV蓄电池冷却器

1. 隔离阀；2. 高压 (HP) 制冷剂连接；3. 软管连接 -EV 蓄电池冷却液进口；

4. 软管连接 -EV 蓄电池冷却液出口；5.EV 蓄电池冷却器；6. 节温器膨胀阀 (TXV)；

7. 隔离阀电气连接；8. 低压 (LP) 制冷剂连接。

8.EV蓄电池冷却液温度传感器

       如图23所示，2个EV蓄电池冷却液温度传感器安装在EV蓄电池前部的冷却液进口和出口连接中。该传感器是负温度系数(NTC)电阻器类型，通过EV蓄电池内部接线线束和外部短接线线束，以硬接线方式连接到蓄电池电量控制模块(BECM)。传感器向BECM提供EV蓄电池冷却液进口和出口的EV蓄电池冷却液温度。BECM使用温度数据以确定EV蓄电池所需的冷却类型，来控制EV蓄电池内部温度。

图23 EV蓄电池冷却液温度传感器

1.隔离阀；2.高压(HP)制冷剂连接；3.软管连接-EV蓄电池冷却液进口；4. 软管连接 -EV 蓄电池冷却液出口；5.EV 蓄电池冷却器；6. 节温器膨胀阀 (TXV)；7. 隔离阀电气连接；8. 低压 (LP) 制冷剂连接。

9.控制框图及控制说明

       EV蓄电池温度控制框图如图24所示。当车辆行驶时或EV蓄电池充电时，蓄电池电量控制模块(BECM)监控EV蓄电池的内部温度。BECM使用EV蓄电池模块中的温度传感器和EV蓄电池冷却液温度传感器，以确定EV蓄电池要求的加热或冷却量。

       (1)EVHV蓄电池加热。HV蓄电池加热仅在充电之前或期间进行。EV蓄电池加热的目的是以便充电。EV蓄电池的加热由蓄电池电量控制模块(BECM)基于以下条件确定：

       ①EV蓄电池荷电状态；

       ②EV蓄电池模块中的温度传感器；

       ③外部电源。

       当EV蓄电池内部温度高于规定温度时，BECM将开始为EV蓄电池充电。外部电源将会通过有线车载充电模块为您提供HV内部加热器的电源。

       如果BECM确定需要蓄电池加热，将会激活EV蓄电池冷却液泵和EV蓄电池换向阀。BECM也会通过高速(HS)控制器局域网(CAN)电源模式0系统总线向自动温控模块(ATCM)发送加热请求。ATCM将激活以下部件：①气候控制换向阀；②气候控制冷却液泵；③HV内部加热器。

       然后，气候控制系统将加热的气候控制冷却液从HV内部加热器引导至气候控制热交换器。气候控制热交换器(蓄电池热交换器)将气候控制冷却液的热量传输至EV蓄电池冷却液。这样将加热EV蓄电池冷却液，并使其循环流过EV蓄电池，以提高EV蓄电池的内部温度。当EV蓄电池内部温度高于规定温度时，BECM将停止向ATCM发送加热请求。然后，ATCM将停止高电压内部加热器、气候控制冷却液泵和气候控制换向阀的的运行。

图24 EV蓄电池温度控制框图

A. 硬接线；O. 局域互联网络 (LIN)；AC. 诊断 ;AL. 脉宽调制 (PWM)；AW. 以太网；AX.FLEXRAY；

AY. 高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 电源模式；0. 系统总线；1. 蓄电池电量控制模块 (BECM)；

2. 诊断接头(J1962)；3. 车身控制模块 / 网关模块 (BCM/GWM)；4. 动力传动系统控制模块；

5. 位于左车门后视镜中的环境气温 (AAT) 传感器；6.EV 蓄电池冷却液泵；7.EV 蓄电池换向阀；

8. 接地；9. 带保险丝的电源；10. 电动空调 (A/C) 压缩机；11.A/C 隔离阀 (5 个 )；

12.EV 蓄电池膨胀箱冷却液液位传感器；13. 前空调隔离阀；14.EV 蓄电池冷却器；15.HV 内部加热器；

16. 气候控制换向阀；17.EV 蓄电池冷却液温度传感器 (2 个 )；18. 气候控制冷却液泵；19. 自动温控模块 (ATCM)。

(2)EV蓄电池冷却。蓄电池电量控制模块(BECM)使用来自以下部件的温度数据确定所需的冷却以控制EV蓄电池内部温度：①EV蓄电池模块内部温度传感器；②EV蓄电池冷却液进口和出口温度传感器；③环境气温(AAT)传感器。

       温度数据用于确定是否需要EV蓄电池冷却器来控制EV蓄电池内部温度。如果EV蓄电池的内部温度高于规定的温度，则BECM激活EV蓄电池冷却液泵，以及下列两种情况之一。

       ①被动冷却：未激活EV蓄电池换向阀，使EV蓄电池冷却液循环流经EV蓄电池散热器。

       ②主动冷却：激活EV蓄电池换向阀，使EV蓄电池冷却液循环流经EV蓄电池冷却器。BECM向ATCM(自动温控模块)发送冷却信息，以激活连接到空调(A/C)系统的EV蓄电池冷却器。来自BECM的信息通过高速(HS)控制器局域网(CAN)电源模式0系统总线传输到ATCM。

       ATCM将激活以下部件：

       ①电动A/C压缩机。

       ②A/C隔离阀，需要用来使制冷剂流至EV蓄电池冷却器①。

       ③EV蓄电池冷却器上的隔离阀，使制冷剂流过EV蓄电池冷却器。

10.EV蓄电池冷却液回路

       与EV蓄电池冷却液回路有热交换的是座舱回路，这两个回路的冷却液相互独立。在主动加热时，蓄电池回路通过气候控制热交换器(蓄电池热交换器)获取座舱回路的热量。这两个回路又共同与空调系统有热交换。这两个回路的示意图如图25所示。

图25 EV蓄电池冷却液回路和座舱回路

A.EV 蓄电池温度控制系统；B. 气候控制冷却液系统；1.EV 蓄电池2.EV 蓄电池冷却液温度传感器- 进口；

3.EV 蓄电池散热器4. 空调(A/C) 制冷剂；5.EV 蓄电池冷却器6. 气候控制热交换器7.EV 蓄电池换向阀

8.EV 蓄电池冷却液泵；9.EV 蓄电池膨胀箱；10.EV 蓄电池冷却液温度传感器- 出口；

11. 气候控制总成加热器芯；12. 电动驱动膨胀箱；13. 排气涡流罐；

14. 气候控制换向阀；15. 气候控制冷却液泵；16. 气候控制间接冷凝器；

17.HV 内部加热器。

       (1)主动加热。如果HV蓄电池的内部温度低于14℃，则

BECM将会：

       ①激活HV蓄电池回路电动冷却液泵。此操作会将HV蓄电池冷却液驱动至电磁阀(蓄电池换向阀)并使其在回路中循环流动。

       ②请求供暖、通风和空调(HVAC)激活座舱冷却液电磁阀，从而允许加热的座舱回路冷却液流至HV蓄电池热交换器。

       ③此时，HV冷却液加热器(HVCH)将被激活以加热座舱回路冷却液。

       ④激活电磁阀以便将冷态的HV蓄电池冷却液转移至蓄电池冷却液热交换器，从而吸收座舱回路冷却液中的热量。然后，升温后的冷却液将会流过HV蓄电池冷却器，因为空调冷却将不会工作，所以这不会产生任何影响，接下来这些冷却液进入HV蓄电池冷却液回路，在该处热量将被传输至HV蓄电池模块。

       当HV蓄电池冷却液回路温度达到17℃时，主动加热将被禁用。此时，不会有加热或冷却发生，直至符合加热或冷却的前提条件。

       (2)被动冷却。如果HV蓄电池单体电池温度高于27℃且环境温度不高于25℃，则BECM将会：

       ①激活HV蓄电池回路电动冷却液泵。此操作会将HV蓄电池冷却液驱动至电磁阀(蓄电池换向阀)并使其在回路中循环流动。

       ②蓄电池换向阀将HV蓄电池冷却液转移至HV蓄电池冷却液回路散热器。

       ③冷却液进入HV蓄电池冷却液回路，并在该处与HV蓄电池模块相互传递热量。

       ④BECM将利用电动冷却液泵转速调节冷却液温度。

       (3)主动冷却。如果HV蓄电池单体电池温度高于33℃且环境温度高于25℃，则BECM将会：

       ①激活HV蓄电池回路电动冷却液泵。此操作会将高温HV蓄电池回路冷却液驱动至电磁阀(蓄电池换向阀)并使其在回路中循环流动。

       ②向HVAC发送请求以激活电动空调压缩机和HV蓄电池冷却器系统。

       ③蓄电池换向阀将冷态HV蓄电池冷却液转移至HV蓄电池冷却液热交换器。然后，高温冷却液将会流过HV蓄电池冷却液热交换器，因为没有为HVAC供热的请求，所以这不会产生任何影响。

       ④接下来，高温冷却液将被HV蓄电池冷却器冷却，然后继续进入HV蓄电池。HV蓄电池冷却器是一个利用来自EV空调回路的制冷剂冷却HV蓄电池冷却液的热交换器。

       ⑤因为这些冷却后的冷却液进入HV蓄电池冷却液回路，所以热量将会从HV蓄电池模块传递至冷却液，然后该循环将会重复。

       在环境温度高时，这将会为空调系统带来额外的负载，可能会影响到座舱空调性能。

四、制冷剂回路部件

1.概述

       空调系统部件如图26和图27所示，空调系统管路布置如图28所示。A/C系统的操作由自动温控模块(ATCM)控制，负责以下温度控制：

       (1)通过传统的A/C蒸发器实现乘客舱冷却。A/C蒸发器安装在气候控制总成中。A/C系统还利用来自电动驱动温度控制系统和外部空气的回收热量，对乘客舱提供加热。

       (2)EV蓄电池温度控制系统由蓄电池电量控制模块(BECM)进行控制。在车辆行驶过程中或EV蓄电池充电时，A/C系统对EV蓄电池提供冷却。

       (3)电子驱动温度控制系统由动力传动系统控制模块(PCM)进行控制。A/C系统使用来自电动驱动温度控制系统的热量，在需要时为乘客舱提供热量。

       I-PACE空调系统有三种工作模式，每种模式在功能上都有所不同。三种模式如下。

       (1)空调-正常空调操作。

       (2)热泵-仅用于座舱加热。

       (3)再热-加热和除湿。

       这三种模式在操作方面有所不同，将在后文中详细介绍。

图26 空调系统部件(一)

1、7、10．制冷剂压力和温度传感器；2. 间接冷凝器；3. 制冷剂温度传感器；4、5、6、12. 隔离阀；

13. 蓄能器；8. 电子膨胀阀(EXV)；29. 带EXV1 的电动驱动冷却器；

11. 带电动热膨胀阀(ETXV) 的蓄电池冷却器；13. 蓄能器。

图27 空调系统部件(二)

11、2. 维修阀；3. 外部热交换器(OHE)；4. 固定限流管；5. 蒸发器；6. 加热器芯；

7. 电动空调压缩机；8. 止回阀；9. 隔离阀3。

图28 空调系统管路布置

2.电动空调(A/C)压缩机

       电动空调(A/C)压缩机如图29所示，它是一个3相变速涡旋式压缩机。压缩机包含一个直流(DC)至交流(AC)逆变器，为3相交流电电机供电。为防止空调系统承受过大的压力，在电动A/C压缩机出口侧安装了一个泄压阀(PRV)。通过改变电机转速，可改变电动空调压缩机的排量，这由自动温控模块(ATCM)进行控制。ATCM通过局域互联网络(LIN)控制电动A/C压缩机

的操作。

       仅在空调(A/C)系统中使用SP-A2油。在A/C系统中使用不正确的油会降低电动空调压缩机的内部电阻。如果电动空调(A/C)压缩机油中的不正确油含量达到1%，则电动空调压缩机的绝缘电阻将会从10MΩ降至1MΩ以下。如果在系统中加注了不正确的油，则会导致绝缘电阻变为0。这会损坏电动空调压缩机，并可能会导致触电，从而造成死亡或人身伤害。只能使用JLR认可的适用于电动空调(A/C)压缩机的制冷剂泄漏检测染料。在A/C系统中使用不正确的制冷剂泄漏检测染料会降低电动空调压缩机的内部电阻。

图29 电动空调(A/C)压缩机

1. 接线线束连接；2.HV 直流(DC) 接头；3.HV(HP) 制冷剂出口；4. 低压(LP) 制冷剂进口。

3.空调(A/C)回收热交换器(空调(A/C)外部热交换器)

       如图30所示，空调(A/C)回收热交换器位于车辆前部冷却模块的后部。冷却模块利用车速和电动冷却风扇，使空气流过冷却模块，在A/C制冷剂和空气之间交换热量。电动冷却风扇的运行由动力传动系统控制模块(PCM)控制。在回收热交换器作为传统的A/C制冷剂冷凝器操作时，在使用时回收热交换器温度升高。当回收热交换器从大气中回收热量时，回收热交换器作为A/C制冷剂的蒸发器工作，在使用时温度降低。当作为蒸发器工作时，回收热交换器上可能会凝水或结冰。当EV蓄电池正在充电时，可能会导致水蒸汽从回收热交换器上蒸发掉。这是回收热交换器的正常运行状况。当EV蓄电池充电时，电动冷却风扇可以激活，以向EV蓄电池散热器或回收热交换器提供气流，从而使EV蓄电池冷却。这是电动冷却风扇的正常工作。

图30 空调(A/C)外部热交换器

1. 制冷剂连接板；2. 制冷剂连接板；3. 冷却模块。

4.空调(A/C)蓄能器

       如图31所示，空调(A/C)蓄能器位于前舱中，A/C蓄能器存储多余的制冷剂和压缩机油。A/C蓄能器为电动A/C压缩机提供正确的油和制冷剂蒸汽混合物。A/C蓄能器还包含用来过滤制冷剂的滤清器滤芯，以及用来干燥制冷剂的干燥剂。蓄能器内部有一根U形管，用于从容器的顶部吸出气态制冷剂。是防止进入电动空调压缩机的液态制冷剂和回路油的突然冲击损坏电动空调压缩机。U形管的底部有一个小孔，其中有一个过滤器，用于收集少量的油和制冷剂，以便将其释放到电动空调压缩机中。少量的液态制冷剂将会在吸液管中蒸发，确保了制冷剂在到达电动空调压缩机时处于气态。气态制冷剂会将这些油带至电动空调压缩机。

图31 空调(A/C)蓄能器

5.空调(A/C)节流管

       空调节流管如图32所示，它位于气候控制总成中连接至空调蒸发器的HV(HP)管中。空调节流管调节流经蒸发器的制冷剂流量。节流管内有一个过滤器，如果发现空调系统中存在任何碎屑，需要清洁A/C节流管中的过滤器。

图32 空调节流管

6.空调蒸发器

       空调(A/C)蒸发器如图33所示，它位于气候控制总成中鼓风机和加热器芯之间，用以吸收来自外部空气或再循环空气中的热量。在A/C蒸发器中，低压(LP)低温制冷剂从液态变为蒸汽，并在状态改变的过程中吸收大量的热。空气中的大部分湿气在流经A/C蒸发器时冷凝成水。A/C蒸发器温度传感器位于A/C蒸发器的出口侧。蒸发器温度传感器为负温度系数(NTC)型电阻器，通过硬连线连至自动温控模块(ATCM)。

图33 空调蒸发器

1. 空调 (A/C) 蒸发器温度传感器；2.A/C 蒸发器。

7.空调温度压力传感器

       如图34所示，有4个温度压力传感器，用于确保空调(A/C)系统正常工作。

       (1)压缩机出口空调(A/C)HV(HP)温度压力传感器。该传感器位于空调系统的电动压缩机出口HV侧，可确保空调系统不会超过最大工作压力。HPA/C温度压力传感器通过硬连线连至ATCM。此传感器插头有4个针脚，分别是：

       ①来自ATCM的5V电源。

       ②传输到ATCM的温度信号。

       ③传输到ATCM的压力信号。

       ④通过ATCM的接地连接。

       (2)缩机进口空调(A/C)低压(LP)温度压力传感器。系统的低压(LP)侧有3个A/C温度压力传感器。压缩机进口低压(LP)温度压力传感器通过监控制冷剂的温度和压力，可确保在A/C系统的电动空调压缩机中有足够的制冷剂。该传感器通过硬连线连至ATCM。此传感器插头有4个针脚，分别是：

       ①来自ATCM的5V电源。

       ②传输到ATCM的温度信号。

       ③传输到ATCM的压力信号。

       ④通过ATCM的接地连接。

图34 空调温度压力传感器

1. 空调 (A/C) 温度压力传感器 - 压缩机进口；2.A/C 温度压力传感器 - 压缩机出口；

3.A/C 温度压力传感器 - 回收热交换器出口；4.A/C 温度压力传感器 - 电动驱动冷却器。

       (3)回收热交换器出口空调(A/C)温度压力传感器。该传感器位于空调回路中的回收热交换器出口侧，当它作为蒸发器进行操作时，将会从外部空气回收热量。此传感器通过硬连线连至PCM。温度和压力数据通过高速(HS)控制器局域网(CAN)电源模式0系统总线从PCM传输到ATCM。此传感器插头有4个针脚，分别是：

       ①来自PCM的5V电源。

       ②传输到PCM的温度信号。

       ③传输到PCM的压力信号。

       ④通过PCM的接地连接。

       (4)电动驱动冷却器空调(A/C)温度压力传感器。此传感器位于电动驱动冷却器出口，仅监测电动驱动冷却器的出口的制冷剂温度。用于确定由电动驱动冷却系统的热回收量。该传感器通过硬连线连至ATCM。此传感器插头有4个针脚，分别是：

       ①来自ATCM的5V电源。

       ②传输到ATCM的温度信号。

       ③通过ATCM的接地连接。

       ②仅使用了3个电气接头。

       综上，制冷剂回路中安装了4个数字型传感器，由动力传动系统控制模块(PCM)或自动温控模块(ATCM)进行监测。传感器(1)、(2)和(3)用于监测温度和压力，传感器(4)仅用于测量温度。传感器(1)、(2)将会受到持续监测，而剩余的2个传感器仅在特定热泵模式下受监测。外部热交换器(OHE，回收热交换器)上的低压传感器(3)，用于监测OHE的低压输出部位的压力和温度。该传感器位于上阀块上，在制冷剂回路的蒸发器侧。此处的压力和温度在热泵模式2和3激活时受监测。温度传感器(4)位于下阀块上，用于测量电动驱动冷却器处的温度。在处于热泵模式1、2、3和再热模式2时对该传感器进行监测。低压传感器的监测范围为1~7bar(1bar=100kPa)。HV传感器的监测范围为1~36bar。

8.前空调(A/C)隔离阀(隔离阀3)

       前空调隔离阀如图35所示。前A/C隔离阀为常开阀，当施加电源时，制冷剂停止流向气候控制总成中的A/C蒸发器。A/C前隔离阀有一个2针脚接头，分别是来自ATCM的12V和接地连接。前空调(A/C)隔离阀在以下情况下，使气候控制总成中的制冷剂停止循环至A/C蒸发器：

       ①EV蓄电池和/或电动驱动温度控制系统需要进行冷却。

       ②不需要除湿。

       ③EV蓄电池充电和EV蓄电池需要进行冷却。

图35 前空调(A/C)隔离阀