新能源汽車技術(shù)空調(diào)PPT課件

1、第一節(jié)第一節(jié) 電動(dòng)汽車空調(diào)的制冷方式電動(dòng)汽車空調(diào)的制冷方式一、汽車空調(diào)壓縮機(jī)大致分為三類 ()傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的類型 ()使用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力型，混合動(dòng)力汽車空調(diào)壓縮機(jī)，對(duì)于面向需要提高現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)效率、實(shí)現(xiàn)小型化的汽車廠商，供應(yīng)的是借助傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)帶傳動(dòng)類型的壓縮機(jī)，面向以發(fā)動(dòng)機(jī)為主體、電動(dòng)機(jī)為輔的車輛(Mild-HEV弱混)供應(yīng)的是帶傳動(dòng)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兼顧的混合式壓縮機(jī)。()單純使用變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的類型，對(duì)于以電動(dòng)機(jī)為主體(Strong-HEV強(qiáng)混、EV電動(dòng))的車輛，則供應(yīng)電動(dòng)壓縮機(jī)。第1頁/共22頁二、汽車空調(diào)的電動(dòng)制冷系統(tǒng)的組成 主要由純電動(dòng)或混合動(dòng)力汽車的混動(dòng)壓縮機(jī)、冷凝器、

2、貯液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)箱和控制電路等組成。 低壓管路:從節(jié)流閥出口至壓縮機(jī)入口，沿程有蒸發(fā)箱、低壓加注口、積累器。高壓管路:從壓縮機(jī)出口至節(jié)流閥入口，沿程有壓縮機(jī)、冷凝器、干燥器、高壓加注口中、高低壓開關(guān)、節(jié)流閥。如下圖。第2頁/共22頁汽車空調(diào)的電動(dòng)制冷系統(tǒng)的組成第3頁/共22頁三、汽車空調(diào)的電動(dòng)制冷系統(tǒng)部件功能壓縮機(jī)壓縮機(jī)-把低溫、低壓的氣態(tài)的制冷劑吸入壓縮成高溫、高壓液態(tài)制冷劑,以跟外界空氣形成溫差。 冷凝器冷凝器-經(jīng)過冷凝器專用風(fēng)扇或發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器風(fēng)扇把高溫、高壓制冷劑的熱量散至周圍空氣，制冷劑降溫。干燥器干燥器-用來除去制冷劑中的水分。高壓加注口高壓加注口-用于加制冷劑或?qū)苈烦檎婵?/p>

3、用。節(jié)流閥節(jié)流閥( (膨脹閥膨脹閥)-)-即一個(gè)可變或固定截面小孔，把高壓制冷劑節(jié)流霧化，經(jīng)蒸發(fā)箱吸收車內(nèi)空氣熱量，在鼓風(fēng)機(jī)的作用下，蒸發(fā)箱吸收車內(nèi)熱量，變成低溫、低壓的氣態(tài)，積累器用來儲(chǔ)存制冷劑防止從蒸發(fā)箱出來的不是氣態(tài)而液擊壓縮機(jī)，低壓加注口-用于加制冷劑或?qū)苈烦檎婵沼?。?頁/共22頁第二節(jié)第二節(jié) 空調(diào)制熱方式和空調(diào)壓縮機(jī)空調(diào)制熱方式和空調(diào)壓縮機(jī)一、空調(diào)制冷/ 制熱方式 . 半導(dǎo)體式制冷/ 制熱 （1）半導(dǎo)體制冷又稱電子制冷，或者溫差電制冷?；驹頌椋喊雽?dǎo)體制冷器的基本器件是熱電偶對(duì)，即把一只N型半導(dǎo)體和一只P型半導(dǎo)體連接成熱電偶，通上直流電后，在接口處就會(huì)產(chǎn)生溫差和熱量的轉(zhuǎn)移，在電

4、路上串聯(lián)起若干對(duì)半導(dǎo)體熱電偶對(duì)，而傳熱方面是并聯(lián)的。這樣就構(gòu)成了一個(gè)常見的制冷熱電堆，借助于熱交換器等各種傳熱手段，使熱電堆的熱端不斷散熱并且保持一定的溫度 而把熱電堆的冷端放到工作環(huán)境中去吸熱降溫，這就是半導(dǎo)體制冷的原理。 第5頁/共22頁 （2）半導(dǎo)體制冷片的溫差范圍從正溫90到負(fù)溫度130都可以實(shí)現(xiàn)。 從空調(diào)技術(shù)成熟性和能源利用效率比較來看，對(duì)于半導(dǎo)體制冷片技術(shù)的電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)，目前存在著熱電材料的優(yōu)值系數(shù)較低，制冷性能不夠理想，并且熱電堆產(chǎn)量受到構(gòu)成熱電元件元素產(chǎn)量的限制，不具備電動(dòng)汽車空調(diào)節(jié)能高效的要求，這使得電動(dòng)汽車空調(diào)更傾向于選用節(jié)能高效的熱泵型空調(diào)，該技術(shù)方案對(duì)于不同類型電動(dòng)

5、汽車通用性較好，并且對(duì)整車結(jié)構(gòu)改變較小，是將來電動(dòng)汽車空調(diào)發(fā)展趨勢(shì)。 第6頁/共22頁 . 熱泵型空調(diào)系統(tǒng)制冷/ 制熱 （1）熱泵型空調(diào)系統(tǒng)是在原有燃油汽車上進(jìn)行改進(jìn)的，壓縮機(jī)是由永磁直流無刷電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)的工作原理圖如圖所示。 熱泵系統(tǒng)工作原理圖(由于客車空間大，所以多用于客車)第7頁/共22頁 （2）目前，熱泵型電動(dòng)汽車空調(diào)最大的問題是低溫制熱，這個(gè)難題已從以下幾個(gè)角度得以解決:開發(fā)更高效的直流渦旋壓縮機(jī)，開發(fā)控制更精準(zhǔn)、更節(jié)能的硅電子膨脹閥，采用高效的過冷式平行流冷凝器，改善微通道蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)，使制冷劑蒸發(fā)更均勻。 汽車空調(diào)熱泵系統(tǒng)與普通的家用空調(diào)比較相近，是相對(duì)普通家用空調(diào)的一種使

6、用場(chǎng)合的擴(kuò)展。 第8頁/共22頁 . 駐車加熱器制熱 駐車加熱器的工作原理:遙控器或定時(shí)器給ECU 一個(gè)起動(dòng)信號(hào)，計(jì)量油泵從油箱泵油并以脈沖形式將燃油打到燃燒室前的金屬氈上，筆狀點(diǎn)火器加熱到900左右，將噴濺的細(xì)小油滴氣化，空氣由燃燒空氣鼓風(fēng)機(jī)吸入，與汽油混合后并點(diǎn)燃，火焰將熱能傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液，電動(dòng)循環(huán)水泵推動(dòng)冷卻液循環(huán)進(jìn)入蒸發(fā)箱內(nèi)散熱器，鼓風(fēng)機(jī)吸入使車內(nèi)冷空氣通過散熱器，把變熱的空氣鼓入車內(nèi)。 第9頁/共22頁 . PTC加熱器的電制熱方式 若電動(dòng)汽車采用加熱器的電制熱方式時(shí),加熱器一般配置在駕駛席和副駕駛席之間的地板下方, 加熱器由可用電發(fā)熱的PTC(Positive Temperat

7、ure Coefficient)加熱器元件,將提供的熱量傳送至散熱劑(冷卻液)的散熱扇、散熱劑流路和控制底板等組成,因要求加熱器要有較高的制熱性,因此,電源使用的是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的鋰離子充電電池的高壓,而非輔助電池(12), 如果是純電動(dòng)汽車(EV)專用產(chǎn)品,也可以不使用冷卻液,直接用鼓風(fēng)機(jī)吹送經(jīng)PTC加熱器加熱的暖風(fēng). 第10頁/共22頁二、電動(dòng)變排量渦旋式制冷壓縮機(jī)1.結(jié)構(gòu) 如圖所示，電動(dòng)變頻壓縮機(jī)包含一對(duì)螺旋線纏繞的固定蝸形管和可變蝸形管、無刷電動(dòng)機(jī)、油擋板和電動(dòng)機(jī)軸。 電動(dòng)變頻壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)第11頁/共22頁. 工作原理（）吸入過程在固定蝸形管和可變蝸形管間產(chǎn)生的壓縮室的容量隨著可變蝸形管

8、的旋轉(zhuǎn)而增大，這時(shí)，氣態(tài)制冷劑從進(jìn)風(fēng)口吸入。（2）壓縮過程吸入步驟完成后，隨著可變蝸形管繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮室的容量逐漸減小，這樣，吸入的氣態(tài)制冷劑逐漸壓縮并被排到固定蝸形管的中心了，當(dāng)可變蝸形管旋轉(zhuǎn)約兩周后，制冷劑的壓縮完成。（3）排放過程氣態(tài)制冷劑壓縮完成而壓力較高時(shí)，通過按壓排放閥，氣態(tài)制冷劑通過固定蝸形管中心排放口排出。如下圖所示第12頁/共22頁電動(dòng)變頻渦旋壓縮機(jī)工作原理第13頁/共22頁第三節(jié)第三節(jié)PriusPrius空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)一、空調(diào)變頻器 如圖所示，變頻器總成中的空調(diào)變頻器內(nèi)部圖所示:變頻器總成中的空調(diào)變頻器為空調(diào)系統(tǒng)中電動(dòng)變頻壓縮機(jī)供電,變頻器將HV蓄電池的額定電壓DC 20

9、1.6V 轉(zhuǎn)換為AC201.6V來為空調(diào)系統(tǒng)中的壓縮機(jī)供電。 變頻器總成中的空調(diào)變頻器內(nèi)部圖 第14頁/共22頁1.電動(dòng)變頻壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制如下圖所示電動(dòng)變頻壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制電動(dòng)變頻壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制第15頁/共22頁2.新款Prius的空調(diào)系統(tǒng)的改進(jìn)()新系統(tǒng)采用了ES18型電動(dòng)變頻壓縮機(jī)；()所有車型都將自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)配置而采用；()新系統(tǒng)采用了鼓風(fēng)機(jī)脈沖控制器；()車內(nèi)溫度傳感器增加了濕度傳感器功能；()采用了緊湊、輕型和高效的電動(dòng)水泵；()采用了模糊控制功能來計(jì)算要求的出風(fēng)口溫度(TAO:出風(fēng)口溫度)和自動(dòng)空調(diào)控制系統(tǒng)的鼓風(fēng)量。第16頁/共22頁二、系統(tǒng)圖和主組件位置圖主組件位置圖第17

10、頁/共22頁三、空調(diào)其他部件介紹1.蒸發(fā)器新車型采用了RS(改良型條狀)蒸發(fā)器 在蒸發(fā)器裝置的頂部和底部有儲(chǔ)液罐并使用了微孔管結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到增強(qiáng)了導(dǎo)熱性、散熱更集中、使蒸發(fā)器更薄的效果。2.暖風(fēng)機(jī)芯采用SFA(直吹鋁制)暖風(fēng)機(jī)芯，與傳統(tǒng)SFA暖風(fēng)機(jī)芯是同樣的直吹(全程吹風(fēng))型暖風(fēng)機(jī)芯。3.PTC暖風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)脈沖控制器如圖所示，2個(gè)PTC(正溫度系數(shù))暖風(fēng)機(jī)安裝在暖風(fēng)機(jī)芯上，電流通過PTC元件來加熱流經(jīng)散熱片的空氣。第18頁/共22頁三、空調(diào)其他部件介紹4.冷凝器，新款Prius保留了舊款Prius的分級(jí)制冷冷凝器。5.水泵， Prius系統(tǒng)采用了電動(dòng)水泵。6.車內(nèi)溫度和濕度傳感器如圖所示，濕度傳感器被加入到了車內(nèi)溫度傳感器中，通過檢測(cè)車內(nèi)的濕度，這個(gè)功能優(yōu)化了空調(diào)系統(tǒng)操作期間的除濕效率。7.空氣過濾器鼓風(fēng)機(jī)裝置內(nèi)的空氣過濾器(標(biāo)準(zhǔn)型粒子過濾器)能夠除去粉塵。第19頁/共22頁四、自診斷 空調(diào)ECU具有自診斷功能，它以故障碼的形式將所有操作故障存儲(chǔ)在空調(diào)系統(tǒng)存儲(chǔ)器中，通過操作空調(diào)控制開關(guān)，存儲(chǔ)的故障碼可顯示于復(fù)式顯示器上，由于診斷結(jié)果的存儲(chǔ)由蓄電池直接提供電能。所以，在點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉后它們也不會(huì)消失。修理中可進(jìn)行如下工作:可利用指示燈檢查模式和溫度設(shè)定顯示，