随着人们环保意识的增强，以天然制冷剂CO₂为工质的热泵热水器将作为一种新型产品进入热水器市场。该热水器具有安全、高效、节能、加热快、环保等诸多优点，许多高校和知名企业已经对该热水器进行了理论研究和实验分析。 本文首先综合调研了CO₂工质热泵热水器的国内外发展状况。目前，该热水器所面临的主要任务在于继续提高效率和不断降低成本。本文从电控系统角度出发，对如何提高CO₂工质热泵热水器效率进行研究。考虑到调试整个电控系统困难程度和时间等方面因素，本文最终确定以整个电控系统中的水箱电控系统作为本文研究的重点。 其次，本文介绍了CO₂工质热泵热水器的组成及工作原理，并根据其工作原理设计了水箱电控系统。该系统以数字信号处理器dsPIC30f6010为主控芯片、以IR公司的IRAMS10UP60B为无刷直流电机驱动芯片、以a3968slb为电动混水阀的驱动芯片。该系统使用了以上集成芯片，因此使电路结构紧凑、体积小、抗干扰性增强。同时本文对电机的驱动电路进行了相应的分析和研究，并在电路结构上进行了优化，为系统的工业应用提供了有力保证。 再次，本文对水箱电控系统的控制策略的方案进行了研究，内容涉及无刷直流电机PWM调速，电动混水阀改变冷热水混合比例控制，三线通信，CAN总线通信，UART通信等。本文着重研究并设计了无刷直流电机的单极性驱动方法，该方法保证了水箱电控系统更好的操作性能和响应控制特性，具有现实的工程应用价值。在研究电动混水阀本身结构和在热泵热水器中作用的基础上，本文设计了电动混水阀的控制策略。 最后，通过对水箱电控系统的实验以及实验波形的分析，可知本电控系统设计合理，性能可靠。通过对无刷直流电机转速的仿真，可知电机的跟随性能较好。