新能源汽車整車控制技術(shù) 課件 項目四 電動空調(diào)系統(tǒng)認識與維修

新能源汽車整車控制技術(shù)高等職業(yè)教育新能源汽車類專業(yè)教材Contents項目一整車控制系統(tǒng)檢測與維修項目二高壓電源系統(tǒng)檢測與維修項目三整車驅(qū)動控制系統(tǒng)檢測與維修項目四電動空調(diào)系統(tǒng)認識與維修項目五電動助力系統(tǒng)檢測與維修任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)的檢修

項目四電動空調(diào)系統(tǒng)認識與維修一.任務引入任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

小王在新能源汽車某4S店做銷售工作，某客戶想購買一款純電動轎車，對純電動轎車的空調(diào)系統(tǒng)比較關注，小王向客戶詳細的介紹該款純電動轎車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、控制原理和使用方法。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

（一）常規(guī)冷暖高壓電動空調(diào)認知與控制原理

汽車空調(diào)的主要功能是調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度、空氣潔凈度等，從而為乘員創(chuàng)造清新舒適的車內(nèi)環(huán)境。新能源汽車電動空調(diào)系統(tǒng)主要由通風、空氣凈化、制冷、制熱、控制等系統(tǒng)組成。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

1、汽車空調(diào)通風與凈化系統(tǒng)（1）空調(diào)通風

空調(diào)通風是將新鮮空氣送進車內(nèi)，取代污濁空氣的過程，汽車空調(diào)的通風方式一般有動壓通風、強制通風和綜合通風三種。①動壓通風：利用車輛運動產(chǎn)生的氣壓將外部空氣送入車內(nèi)，車輛移動時，車輛外面的氣壓分布如圖所示，在一些地方產(chǎn)生正壓，一些地方產(chǎn)生負壓，使空氣入口位于正壓處，排風口位于負壓處。①二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

②強制通風：利用鼓風機強制將車外空氣送入車廂內(nèi)進行通風換氣，進氣口和排氣口一般與自然通風的風口在相同位置。在冷暖一體化的汽車空調(diào)上，大多采用通風、供暖和制冷的聯(lián)合裝置，將外氣與空調(diào)冷暖空氣混合后送入車內(nèi)。③綜合通風：指一輛汽車上同時采用動壓通風和強制通風。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

（2）空氣凈化

空氣凈化是將車廂內(nèi)存在的由人呼吸排出的二氧化碳、蒸發(fā)的汗液、吸煙以及從車外進入的灰塵、花粉等污染物進行過濾。空氣凈化裝置通常有空氣過濾式和靜電集塵式兩種。①空氣過濾式凈化裝置。

空氣過濾式凈化裝置是在空調(diào)系統(tǒng)的進風口處設置空氣過濾器，濾除空氣中的灰塵和雜物，其結(jié)構(gòu)簡單，廣泛用于各種汽車空調(diào)系統(tǒng)中。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

②靜電集塵式空氣凈化裝置。靜電集塵式空氣凈化裝置是在空氣進口的過濾器后再設置一套靜電集塵裝置或單獨安裝一套用于凈化車內(nèi)空氣的靜電除塵裝置。過濾器用于過濾大顆粒的雜質(zhì)，靜電集塵器則以靜電集塵方式吸附微小的顆粒和塵埃。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

2.汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)新能源汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)一般主要由電動壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、儲液干燥器、管路、冷凝風扇等組成。（1）組成①壓縮機。

作用是將低溫低壓氣態(tài)制冷劑壓縮成高壓高溫的氣態(tài)制冷劑，并推動制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)流動。②冷凝器。作用是把電動壓縮機排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑的熱量傳給大氣，使制冷劑冷凝成液體；釋放熱量。

二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

③儲液干燥器。儲存制冷劑

、過濾系統(tǒng)中出現(xiàn)的雜質(zhì)和其他臟物、吸收系統(tǒng)中的濕氣。④膨脹閥。一是節(jié)流降壓，二是自動調(diào)節(jié)制冷劑流量。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

⑤蒸發(fā)器。

蒸發(fā)器作用與冷凝器相反，它是將經(jīng)過節(jié)流降壓后的液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰汽化，吸收蒸發(fā)器表面周圍空氣的熱量而使之降溫，風機將冷風吹到車廂內(nèi)達到降溫的目的。⑥制冷劑和冷凍油。

制冷劑俗稱冷媒；當前汽車空調(diào)使用的制冷劑為R134a，其特性為無色、無臭、不燃燒、不爆炸、基本無毒,但遇明火時，會分解出對人體有害的光氣。

冷凍油即冷凍潤滑油，作用是潤滑、密封、冷卻和降低壓縮機噪聲等

。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

⑦壓力開關。安裝在空調(diào)管路上。作用是保證系統(tǒng)在壓力異常的情況下啟動相應的保護電路，或者切斷壓縮機電路，防止損壞系統(tǒng)部件。a.高壓開關。

作用一是接通冷凝器風扇高速擋電路，自動提高風扇轉(zhuǎn)速，以便較快地降低冷凝器的溫度和壓力；二是切斷壓縮機電路，使壓縮機停止運行。b.低壓開關。

當壓縮機排出的制冷劑壓力過低時，低壓開關閉合向空調(diào)控制器發(fā)送信號，使壓縮機停止運行，防止因缺失制冷劑使壓縮機損壞。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

（3）汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理與參數(shù)①空調(diào)制冷系統(tǒng)工作過程壓縮過程冷凝過程節(jié)流過程蒸發(fā)過程二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

②制冷系統(tǒng)工作參數(shù)

低壓一般為0.25～0.3MPa、高壓一般為1.3～1.5MPa。平衡壓力一般為0.6MPa左右，因受環(huán)境溫度及加注量同時影響，不可作為主要依據(jù)，僅為參考數(shù)值。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

（3）新能源汽車空調(diào)制冷分配①乘員艙制冷

車內(nèi)空間制冷電子膨脹閥打開，電池冷卻電子膨脹閥關閉。低溫低壓的氣態(tài)制冷劑由電動壓縮機壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，通過冷凝器放熱冷凝為高溫高壓的液態(tài)制冷劑，液態(tài)制冷劑通過車廂制冷電子膨脹閥節(jié)流降壓后變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭┱羝庖夯旌蠎B(tài)）噴入蒸發(fā)器，制冷劑蒸汽在蒸發(fā)器進一步蒸發(fā)吸收車廂內(nèi)空氣熱量，變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍鈶B(tài)制冷劑通過積累器回到壓縮機。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

②電池冷卻

車內(nèi)空間制冷電子膨脹閥關閉，電池冷卻電子膨脹閥打開。低溫低壓的氣態(tài)制冷劑在電動壓縮機壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，通過冷凝器放熱冷凝為高溫高壓的液態(tài)制冷劑、通過電池冷卻電子膨脹閥節(jié)流降壓變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭┱羝庖夯旌蠎B(tài)），制冷劑蒸汽進入電池包內(nèi)的板狀換熱器從冷卻液中吸收熱量變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍鈶B(tài)制冷劑，通過積累器回到壓縮機。③乘員艙制冷+電池冷卻兩個電子膨脹閥都打開。制冷劑通過上述兩條路線循環(huán)流動。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

3.新能源汽車暖風系統(tǒng)

新能源汽車暖風系統(tǒng)由風機調(diào)速電阻、電子開關模塊、風機、PTC加熱器、溫度傳感器，出風風道、出風口風門等元件構(gòu)成。

電子開關模塊包括場效應管（MOSFET）或絕緣柵雙極晶體管（IGBT）、光電耦合器等器件。PTC加熱器由動力電池供電。

二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

新能源汽車暖風系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車主要區(qū)別在于加熱方式不同，以下介紹新能源汽車暖風的加熱方式。（1）PTC加熱器空氣加熱方式

純電動汽車當前多采用PTC發(fā)熱條，直接將冷空氣加熱為熱空氣，再用風機吹出熱氣的方式。加熱器

采用PTC熱敏陶瓷元件

，加熱器由若干單片組合后與波紋散熱鋁條經(jīng)高溫膠黏結(jié)而成，具有熱阻小、換熱效率高的顯著優(yōu)點。它的最大特點在于安全性。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

（2）加熱絲加熱冷卻液的方式取暖

是在冷卻液循環(huán)系統(tǒng)上安裝了一個PTC加熱裝置，采取水為介質(zhì)與水箱、水泵、水管及原車暖風芯體形成封閉水循環(huán)系統(tǒng)，水加熱后送到空調(diào)風道的散熱器，再經(jīng)風機吹向車廂內(nèi)或風窗玻璃，以提高車廂內(nèi)溫度和除去風窗玻璃的霜霧。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

4.新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的控制原理

整車上ON擋后，VCU接受動力電池管理器信息，當電池包SOC值大于10％時，VCU發(fā)送高壓上電信號，制冷狀態(tài)時，空調(diào)控制器采集空調(diào)A/C開關信號、空調(diào)壓力開關信號、蒸發(fā)器溫度信號、車速以及室內(nèi)外溫度信號，通過邏輯運算發(fā)送CAN網(wǎng)絡控制信號。壓縮機根據(jù)控制信號去調(diào)節(jié)壓縮機轉(zhuǎn)速，VCU根據(jù)控制信號以PWM信號方式傳輸給風扇控制器，風扇控制器再輸出0~12V之間變化電壓來調(diào)整風扇的轉(zhuǎn)速。制熱狀態(tài)時，空調(diào)控制器采集室內(nèi)溫度傳感器信號，通過邏輯運算發(fā)送CAN控制信號，PTC總成根據(jù)控制信號調(diào)整發(fā)熱功率。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

（1）制冷時的控制邏輯①按下AC開關，如果PTC為開啟狀態(tài)，則關閉PTC輸出。②判斷VCU發(fā)送的信號有效，判斷空調(diào)高低壓開關信號在正常范圍，溫度保護信號為開狀態(tài)，否則禁止。③滿足制冷條件后，則按車內(nèi)外溫度與設定溫度的差值獲取壓縮機基本轉(zhuǎn)速。隨著時間的持續(xù)空調(diào)系統(tǒng)壓力的變化，在基本轉(zhuǎn)速的基礎上，根據(jù)蒸發(fā)器信號狀態(tài)，以100r/5s速率，增加、減小或保持壓縮機轉(zhuǎn)速。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

（2）加熱時的控制邏輯①如果AC為開啟狀態(tài)，則關閉AC輸出。②判斷VCU發(fā)送的信號有效和再次確認AC輸出關閉狀態(tài)，否則禁止。③加熱條件滿足后，分別按車內(nèi)外溫度與設定溫度的差值、空調(diào)出風量以及開關擋位計算輸出功率。按照功率大小啟動PTC，并設置PTC狀態(tài)為開。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

（二

）熱泵式電動空調(diào)認知與控制原理

熱泵工作原理：低沸點液體（比如空調(diào)里的氟利昂）經(jīng)過節(jié)流閥減壓之后蒸發(fā)，從較低溫處（比如車外）吸熱，然后經(jīng)壓縮機將蒸汽壓縮，使溫度升高，在經(jīng)過冷凝器時放出吸收的熱量（車內(nèi)）而液化后，再回到節(jié)流閥處。如此循環(huán)工作不斷地把熱量從溫度較低的地方轉(zhuǎn)移給溫度較高（需要熱量）的地方。熱泵技術(shù)可以使用1焦耳的能量，從更冷地方移動大于1焦耳（甚至2焦耳）的能量，因此在耗電量上要大為節(jié)省。1：冷凝器（放熱）,2：節(jié)流閥（減壓）,3：低溫處（吸熱）,4：壓縮機（加二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

熱泵空調(diào)系統(tǒng)有制冷、加熱、混合三種工作模式，其可使用1kW的電能可以獲得2kW的熱量，在所有工作模式下，熱泵的感知溫度范圍是-10~40℃。1.膨脹閥(EXV)2電動壓縮機3.鼓風機4.電加熱器5.蒸發(fā)器的電控膨脹閥(EXV)6.冷凝器和儲液干燥器之間的制冷劑截止閥7.EKK和熱泵換熱器之間的制冷劑截止閥8.熱泵換熱器9.儲液干燥器二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

熱泵空調(diào)系統(tǒng)工作過程

空調(diào)系統(tǒng)的制冷/制熱模式由四通換向閥轉(zhuǎn)換，實線箭頭表示制冷工況，虛線箭頭表示制熱工況。二.相關理論知識任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

1.制冷模式熱泵在制冷模式時，制冷劑回路選用的設備與空調(diào)的標準設備完全相同。四通換向閥切換到制冷工況，制冷劑流向為實線箭頭所示。電動壓縮機→四通換向閥→車外換熱器→膨脹閥→車內(nèi)換熱器→四通換向閥→電動壓縮機。2.加熱模式熱泵在加熱模式，四通換向閥切換到制熱工況，制冷劑流向為虛線箭頭所示。電動壓縮機→四通換向閥→車內(nèi)換熱器→膨脹閥→車外換熱器→四通換向閥→電動壓縮機；制冷劑流過熱泵換熱器。三.任務實施準備工作

1.防護裝備:常規(guī)實訓著裝。2.車輛、臺架.總成:比亞迪E5純電動汽車或其他同類新能源車輛。3、專用工具、設備:汽車舉升機或其他適用的設備。。4.手工工具:組合工具。5.輔助材料:無。

操作流程1.制冷系統(tǒng)認知2.暖風系統(tǒng)認知

3.比亞迪E5空調(diào)系統(tǒng)使用操作提示

舉升車輛時，車輛應處于下電狀態(tài)?？照{(diào)系統(tǒng)認知與使用任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

三.任務實施任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

1.制冷系統(tǒng)認知

比亞迪E5空調(diào)系統(tǒng)使用R410a制冷劑，充注量為600g±10g，冷凍油為POE型，空調(diào)系統(tǒng)銘牌在機艙前部如圖所示，空調(diào)制冷系統(tǒng)采用高壓電動壓縮機，電子膨脹閥，高壓管路上有壓力傳感器和維修接口；為了方便檢修設計了低壓引出管路，并在其上設計了低壓維修接口。三.任務實施任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

比亞迪E5空調(diào)制系統(tǒng)主要部件位置三.任務實施任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

2.暖風系統(tǒng)認知

比亞迪E5暖風系統(tǒng)采用PTC加熱冷卻液式，由動力電池給加熱器供電加熱冷卻液，PTC加熱器位置。暖風水泵位于補償水壺與PTC水加熱總成之間，暖風水泵從補償水壺吸入冷卻液加壓后排入PTC水加熱總成，加熱后的冷卻液進入散熱器加熱車廂內(nèi)空氣后回到補償水壺。三.任務實施任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

3.比亞迪E5純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)使用

比亞迪E5空調(diào)控制面板，可以通過各個按鍵或旋鈕來調(diào)整空調(diào)工作模式，并在液晶顯示屏上顯示。三.任務實施任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

（1）自動按鍵按下自動按鍵，指示燈點亮（綠色），空調(diào)進入自動模式，多功能顯示屏/CD機上（裝有時）顯示當前空調(diào)自動模式的風量擋位、出風模式及設定溫度。在自動模式下，空調(diào)系統(tǒng)將根據(jù)設定溫度來選擇最合適的出風擋位、出風模式、PTC啟停和壓縮機啟停。如果在自動模式下，按下任何手動控制按鍵（風量、模式、前除霜、A/C、通風等按鍵），空調(diào)會退出全自動控制模式，同時“自動”按鍵指示燈熄滅。（2）關閉按鍵

按下“關閉”按鍵，任何空調(diào)模式下都可關閉空調(diào)。（3）A/C開關

按下“A/C”開關，壓縮機開啟，多功能顯示屏/CD機上（裝有時）顯示當前空調(diào)工作的風量擋位、出風模式及設定溫度。再次按下“A/C”開關，壓縮機停止工作，出風擋位出風模式保持不變。三.任務實施任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

（4）模式調(diào)節(jié)按鍵按下此按鍵，可以選擇不同的出風模式，選擇的出風模式在多功能顯示屏/CD機上（裝有時）顯示。（5）前除霜按鍵按下此按鍵，指示燈點亮，此時空氣流來至于擋風玻璃通風口，前除霜、除霧功能啟動，空調(diào)也被打開，壓縮機處于自動控制狀態(tài)。壓縮機開啟后可加快除霧效果。再次按下前除霜按鍵，送風模式返回到上一次使用的狀態(tài)。（6）后風窗和外后視鏡除霧按鍵按下此按鍵，后風窗和外后視鏡除霧器工作，后風窗玻璃和外后視鏡鏡面內(nèi)側(cè)的電加熱絲將使玻璃和鏡面表面迅速清晰。除霧器工作時，指示燈將點亮，除霧器工作15min后，該系統(tǒng)自動關閉。（7）通風按鍵按下通風按鍵，此時空調(diào)吹出的風為自然風，風量擋位默認為1擋風、吹面模式、外循環(huán)，且此時空調(diào)溫度不可調(diào)節(jié)。多功能顯示屏/CD機上（裝有時）顯示當前設定溫度、出風模式和風量擋位。三.任務實施任務1電動空調(diào)系統(tǒng)的認識

（8）內(nèi)外循環(huán)模式開關按下此按鍵，（指示燈）點亮，進入內(nèi)循環(huán)模式，空調(diào)工作時，利用鼓風機將車內(nèi)空氣進行循環(huán)流動。外循環(huán)時，鼓風機將車外空氣吸入車內(nèi)，并從相應出風口吹出。（9）溫度調(diào)節(jié)按鍵有效操作“溫度+”、“溫度-”按鍵，可以調(diào)節(jié)車內(nèi)設置溫度，當前設定溫度在多功能顯示屏/CD機上（裝有時）顯示。（10）風量調(diào)節(jié)按鍵有效操作“風量+”、“風量-”按鍵，可以設定風量擋位，當前設定風量擋位在多功能顯示屏/CD機上（裝有時）顯示。一.任務引入任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修

一輛純電動汽車車主反映，在使用空調(diào)時，無論打開空調(diào)AC開關還是打開暖風開關，室內(nèi)鼓風機工作后，即沒有冷氣也沒有暖氣；經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)空調(diào)壓縮機和PTC加熱器損壞，經(jīng)更換，故障排除。一.任務引入任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修（一）空調(diào)高壓系統(tǒng)部件檢測1、電動空調(diào)壓縮機比亞迪E5采用的電動變排量渦旋式壓縮機，其主要由渦旋式壓縮機、三相永磁同步電動機、電機變頻器器組成。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修（1）渦旋式壓縮機

渦旋式壓縮機主要包括一個定渦盤和一個動渦盤，這兩個相互嚙合的渦盤，其線形是相同的，它們相互錯開180°安裝在一起，即相位角相差180°。定渦盤是固定在機架上，而動渦盤由電動機直接驅(qū)動。動渦盤是不能自轉(zhuǎn)的，只能圍繞定渦盤作很小回轉(zhuǎn)半徑的公轉(zhuǎn)運動。

渦旋式壓縮機的吸氣口設在固定渦旋輪外側(cè)，由于曲柄的轉(zhuǎn)動，氣體由邊緣吸入，并被封閉在月牙形容積內(nèi)，隨著接觸線沿渦旋面向中心推進，月牙形容積逐漸縮小而壓縮氣體。高壓氣體則通過固定渦旋盤上的軸向中心孔排出。圖a）表示正好吸氣完了的位置，圖b）表示渦旋外圍為吸氣過程，中間為壓縮過程，中心處為排氣過程。圖c）、圖d）表示連續(xù)而同時進行著吸氣和壓縮過程。在曲軸的每一轉(zhuǎn)中，都形成一個新的吸氣容積，所以上述過程不斷重復，按順序完成。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修（2）壓縮機電機變頻器

整車電動空調(diào)壓縮機控制系統(tǒng)由整車控制器（VCU）、空調(diào)控制器、壓縮機總成（電控組件+電動機）、CAN總線等組成。工作時高低壓電源和通信信號全部接入到電控組件，電控組件根據(jù)接收到的空調(diào)控制器發(fā)送的功率和轉(zhuǎn)速請求信號，輸出PWM占空比信號，實現(xiàn)電機功率無級調(diào)節(jié)。同時電控組件通過CAN總線，把壓縮機的溫度、轉(zhuǎn)速、功率和故障信息發(fā)送至總線，實現(xiàn)信號采集、故障預警、過溫保護、過壓／欠壓保護、過流保護、短路保護及反接保護等功能。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修空調(diào)壓縮機驅(qū)動電動機變頻器內(nèi)部各個電路的作用如下。

①門驅(qū)動電路：接收處理器CPU的信號，對各IGBT管的柵極進行PWM脈沖調(diào)制控制，使I逆變電路得到正弦波的電壓。②系統(tǒng)保護控制電路：接收輸出電流、電壓和空調(diào)溫度等傳感信號，不讓變頻器在過流、過壓及超溫狀態(tài)下工作，用于對整個系統(tǒng)運行保護。③中央處理器CPU：根據(jù)空調(diào)的目標溫度和蒸發(fā)器實際溫度，計算壓縮機的目標轉(zhuǎn)速，控制空調(diào)變頻器柵極驅(qū)動電路的工作。而空調(diào)蒸發(fā)器的目標溫度是由駕駛?cè)嗽O定溫度、車外內(nèi)溫度傳感器、車內(nèi)溫度傳感器、日照傳感器，以及PTC溫度傳感器決定的。④輸入/輸出接口電路：負責對外部電路，如對動力管理系統(tǒng)電路進行通信信號的聯(lián)系。⑤電源供給電路：負責向CPU和IGBT柵極電路進行供電。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修（3）空調(diào)壓縮機電路檢測

以吉利EV電動汽車為例。檢查前提：取下蓄電池負極線，拔下壓縮機高壓與低壓插頭。檢查步驟：①檢查高低壓絕緣，將絕緣電阻表調(diào)到500V擋，正極接到壓縮機高壓插接件其中一端，負極接觸殼體，測量值≥2MΩ，若絕緣值小于標準值，表示壓縮機故障，建議更換壓縮機。②檢查高壓插接件正負極之間的電阻值(萬用表調(diào)到20M，萬用表正負極接觸高壓端子，應有一個緩慢充電變化的過程。若檢查壓縮機高壓插接件正負極電阻值為0或較小，則表示壓縮機電路短路損壞，若檢查壓縮機高壓插接件正負極正反向電阻值均極大，則表示壓縮機電路斷路，建議更換壓縮機。若以上測試結(jié)果均正常，基本上可確認壓縮機完好，建議排查整車其他部件。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修③斷開電動壓縮機低壓插接件，測量線束插接件1腳與殼體電壓為12~14V，則低壓供電電源正常；測量插接件的3腳與殼體電阻小于1Ω，為搭鐵正常。④用萬用表測試空調(diào)壓縮機電路；開啟A/C開關，測量電動壓縮機插接件1腳電壓應在10~13V范圍內(nèi)。用示波器測試LIN線波形，波形顯示應正常，電壓在1~12.5V、平均10.8V左右，吉利EV450車輛加熱和制冷共用一根LIN線。開啟PTC加熱模式，一切工作正常，可間接判定LIN線及空調(diào)熱管理模塊電源均工作正常，此外若診斷儀能進入空調(diào)控制模塊則間接證明模塊電源正常。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修2.PTC加熱系統(tǒng)檢測

（1）PTC加熱器

PTC加熱器的結(jié)構(gòu)與參數(shù)。加熱器：由2組電熱阻絲并聯(lián)組成，單獨控制。溫度傳感器：檢測加熱器本體的溫度，控制加熱器導通和切斷。熔斷器：防止加熱器失控發(fā)生火災。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修（2）PTC加熱器的控制原理圖，控制器由電控組件、CAN收發(fā)電路、驅(qū)動電路、保護電路級檢測電路等組成，通過CAN總線通信，把PTC的溫度和故障信息發(fā)送至總線，實現(xiàn)信號采集、故障預警、過溫保護、過壓／欠壓保護、過流保護、短路保護及反接保護等功能。電氣工作原理：高低壓電源和功率請求（CAN線）信號等接入到PTC總成中，經(jīng)控制組件邏輯運算以PWM占空比信號方式控制IGBT的導通與斷開，實現(xiàn)加熱功率的無級調(diào)節(jié)，使出溫度可控。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修

北汽EV系列電動汽車PTC加熱器的控制系統(tǒng)。點火開關打開后，空調(diào)繼電器為壓縮機控制器、PTC控制器和PTC提供電源。PTC控制器根據(jù)來自空調(diào)面板的暖風請求信號（CAN-H和CAN-L）以及溫度傳感器信號，控制PTC加熱器工作。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修（3）PTC加熱器檢測檢查前提:取下蓄電池負極線，拔下PTC加熱器高壓航插與低壓航插，比亞迪E6PTC加熱器高壓線由DC/DC與空調(diào)控制器輸入，其連接線。檢查步驟:①檢查PTC加熱器絕緣性：將絕緣電阻表調(diào)到500V擋，紅表筆分別連接三針PTC高壓線連接線束插頭，黑表筆連接車身搭鐵,測量值應≥20MΩ;若絕緣值小于標準值，表示PTC絕緣性故障。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修②檢查PTC加熱器電阻：檢查PTC加熱器高壓正負插座（控制板與PTC加熱器一體式），高壓正負線之間電阻正常應不導通，若導通或電阻很小，說明該IGBT已經(jīng)被擊穿從而發(fā)生短路。

二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修

比亞迪E6PTC加熱器控制板與PTC加熱器為分離式，拔出PTC加熱器輸入線束，可對PTC制熱電阻的進行檢測，測量PTC加熱器端于之間的電阻。規(guī)格如下:①將表筆連接藍色和白色端子應為1000~1100Ω。②將表筆連接紅色和白色端子應為330~3700Ω。③將表筆連接紅色和藍色端子應為600~700Ω。3.溫控開關與溫度傳感器的檢查

比亞迪E6暖風系統(tǒng)PTC制熱模塊溫控開關的電路。利用萬用表檢測溫控開關端子的線束，測試溫控開關端子間電阻，當最低溫度小于80°C時，溫控開關電阻規(guī)格電阻值應小于1Ω,當最高溫度大于85°C時，電阻值應大于10kΩ。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修PTC溫度傳感器的檢查：比亞迪E6暖風系統(tǒng)PTC制熱模塊溫度傳感器電路，拔下PTC溫度傳感器端子線束，利用萬用表檢測PTC溫度傳感器端子G47/4與G47/3電阻值，常溫下電阻值應為100kΩ左右(不同車型電阻值不同)，用熱風槍加熱PTC溫度傳感器，電阻值應下降，為正常。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修（二）空調(diào)高壓系統(tǒng)故障診斷方法空調(diào)壓縮機不運行，故障大致可分為低壓控制部分和高壓功率變換部分。低壓控制部分主要指驅(qū)動控制器不工作，特點是壓縮機無啟動聲音，電源電流無變化，主要原因和檢測點是，12VDC供電電源是否通入、低壓負極線是否可靠搭鐵，控制信號（CAN線或LIN線通路狀態(tài)）是否到達空調(diào)壓縮機，接插件是否接觸不良或松脫。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修1.空調(diào)電動壓縮機高壓部分故障診斷電動汽車壓縮機高壓部分故障現(xiàn)象是按下AC開關后，壓縮機無反應、壓縮機發(fā)出異響、壓縮機啟動瞬間有輕微抖動，然后無反應，壓縮機不工作應首先檢查高壓配電盒至壓縮機之間的電氣線路（包括高壓保險絲，控制繼電器等）看是否正常，壓縮機高壓部分常見的故障因素有壓縮機電機超載故障、壓縮機電機控制模塊故障、絕緣故障和電機故障等。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修（1）壓縮機電機超載故障

壓縮機內(nèi)部的渦旋盤外部型線破裂，或者出現(xiàn)軸承損壞等情況，會造成壓縮機啟動和運行阻力過大甚至卡滯，導致壓縮機內(nèi)部過流，即相電流有效值大于或等于過流報警閾值，觸發(fā)變頻器內(nèi)的停機保護功能，使啟動失敗?，F(xiàn)象是壓縮機啟動幾秒后馬上停止，這種情況若連續(xù)重復幾次，整車系統(tǒng)判定為壓縮機啟動失??；渦旋盤外部型線破裂。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修

壓縮機內(nèi)部結(jié)構(gòu)卡滯會造成電動機相電流過大而使壓縮機啟動失敗，此故障可通過故障診斷儀讀取相應的故障碼，此外電子風扇沒有運轉(zhuǎn)；膨脹閥堵塞；系統(tǒng)其它地方堵塞；冷媒注入量不正確；系統(tǒng)內(nèi)有空氣進入；電磁膨脹閥開度不正確也會使整車報壓縮機啟動失敗或內(nèi)部過流故障碼，這需要根據(jù)現(xiàn)場情況做出如下判斷：

若壓縮機啟動失敗，報壓縮機內(nèi)部過流故障，則將系統(tǒng)抽真空后重新灌注冷媒，壓縮機冷凍油也重新補給，停機一段時間之后能正常啟動，且壓縮機系統(tǒng)的高低壓管道壓力正常。則說明之前故障是系統(tǒng)自身的問題，與電動壓縮機無關，若經(jīng)上述處理后壓縮機仍無法正常啟動。則說明是壓縮機自身異常，可以進行拆機查看或更換壓縮機驗證。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修（2）壓縮機電機控制模塊故障

電機控制模塊IGBT損壞會造成電動壓縮機與高壓電路斷路、短路，而IGBT失效的原因有以下三個可能：過壓失效；過流失效；過溫失效；IGBT內(nèi)部損壞根本的原因是空調(diào)制冷系統(tǒng)負載太大，導致壓縮機運行需要較大轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動這么大的負載也需要較大的相電流，長時間過流導致IGBT內(nèi)部芯片受損。此類故障，首先通過故障診斷儀讀取故障碼和數(shù)據(jù)流，一般會有壓縮機高壓側(cè)欠壓；壓縮機高壓側(cè)過壓故障碼，此時可先檢查高壓回路（保險絲、控制接觸器狀態(tài)及高壓線束連接情況）。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修

當整車報高壓保險絲燒毀故障碼時，可先排查壓縮機控制模塊高壓輸入側(cè)，用萬用表導通擋測試高壓輸入接頭正負極，若發(fā)現(xiàn)正負極導通，即IGBT損壞。IGBT內(nèi)部集電極和發(fā)射極短路導通，IGBT擊穿的原因過多，應首先排除高壓接頭正負極反接的因素。

若上述檢查IGBT基本正常，再對壓縮機電機控制模塊進行分析，將故障電機控制模塊外掛在新的壓縮機電機上電運行。若運行成功，則需查看原故障電機的情況，是否存在壓縮機電機控制模塊與電機貼合不良、定子異常等現(xiàn)象；若運行失敗且不斷重啟，則說明壓縮機電機控制模異常。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修（3）壓縮機絕緣故障

壓縮機絕緣耐壓性能不合格原因有以下三個可能：壓縮機電機控制模塊進水；壓縮機電機控制模塊內(nèi)部電路板燒毀；壓縮機電機定子內(nèi)的漆包線漆皮破損。

①壓縮機電機控制模塊內(nèi)部電路板燒毀

電子元器件質(zhì)量不合格或PCB板設計不規(guī)范有可能導致電機控制模塊電路板燒毀，電路板中燒毀的一般為電容，導致電路板中電容燒毀的可能原因主要有：電壓極不穩(wěn)定、溫度過高、諧波電流存在、元器件選型不合理等；由于電源部分的電容爆炸引起的電路板銅皮燒毀等。電容爆炸產(chǎn)生的碳粉會污染電路板，導致電機控制模塊與機殼導通，從而使壓縮機絕緣耐壓測試不合格，控制模塊電路板如圖所示。

二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修②壓縮機電機控制模塊進水壓縮機電機控制模塊是直接扣在機殼殼體上方，中間墊了一層黑色防水密封墊圈。若壓縮機電機控制模塊與殼體間的緊固螺釘未鎖緊，那么密封墊圈與機殼接觸面或電機控制模塊貼合面之間存在縫隙，車輛在經(jīng)過路面積水過深的地方或水從壓縮機上方落下時，水容易從縫隙滲透進壓縮機電機控制模塊內(nèi)，從而導致電機控制模塊燒毀，整車的高壓側(cè)判定漏電直接將高壓電下電；此時用絕緣耐壓測試儀測試，由于內(nèi)部水未干，壓縮機會出現(xiàn)絕緣耐壓性能不合格的現(xiàn)象。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修③壓縮機電機定子內(nèi)的漆包線漆皮破損當壓縮機發(fā)生絕緣耐壓性能不合格故障時，需要先分析壓縮機漏電的部位在電機控制模塊還是電機部件?？蓪嚎s機電機控制模塊與電機拆開后，用絕緣耐壓測試儀對兩個部分都進行測試，若電機控制模塊的高低壓線束與電機控制模塊蓋板之間短路，則說明壓縮機電機控制模塊的絕緣耐壓有異常；若電機三相接線柱與電機機殼之間短路，則說明電機定子內(nèi)的漆包線漆膜破損。

④壓縮機電機故障

壓縮機電機常見故障一般有三相繞組中有一相斷路，定子內(nèi)的漆包線漆膜破損使繞組匝間或相間有局部短路，繞組與外殼短路，此類故障可用萬用表和絕緣電阻表進行測量。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修2.PTC加熱器故障診斷

一般情況下，若制冷工作正常但空調(diào)暖風系統(tǒng)不制暖或PTC過熱，則為PTC加熱器回路故障。主要故障點為分線盒內(nèi)PTC熔斷器熔斷及PTC回路出現(xiàn)斷路、短路、絕緣故障、PTC溫控器損壞粘連、PTC控制板損壞等。二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修(1)PTC本體損壞故障診斷：一般PTC加熱器電阻與控制板安裝在一體，用萬用表測量PTC加熱器高壓供電插孔，正反向電阻應相差較大，若很小或電阻為0，說明控制板損壞，若控制板正常；可分解加熱器電阻與控制板，測量1.5kW和2kW兩個電阻的阻值是否在正常范圍內(nèi)。

二.相關理論知識任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修(2)PTC控制回路檢測：檢測GB05保險是否損壞、檢測空調(diào)正極繼電器是否正常工作，以及暖風開關及調(diào)節(jié)線路有無短路或斷路等。(3)控制單元電路檢測：檢測PTC控制單元及相關線束有無損壞，用故障診斷儀檢查PTC控制單元與整車VCU的CAN通信是否正常。(4)PTC溫控開關檢測：用萬用表測量PTC溫控開關在設定溫度下，是否通斷正常。(5)讀取PTC數(shù)據(jù)流：用診斷儀檢測空調(diào)系統(tǒng)的運行信息，可讀出PTC電加熱器以及空調(diào)各擋位、電壓、各傳感器反饋的信息，根據(jù)讀取的PTC參數(shù)，可分析出可能出現(xiàn)的故障部位。三.任務實施準備工作1.防護裝備:常規(guī)實訓著裝、絕緣鞋、絕緣手套、防護鏡。2.車輛、臺架.總成:新能源EV系列純電動汽車或其他同類新能源車輛。3.專用工具、設備:萬用表、汽車故障診斷儀、制冷劑回收加注機、汽車舉升機或其他適用的設備。4.手工工具:組合工具。5.輔助材料:R134制冷劑（罐）。操作流程1.任務實施準備2.電動壓縮機拆卸

3.空調(diào)壓縮機的安裝。

4.制冷劑加注

5.安裝后檢查操作提示維修時，應小心謹慎，請勿在通電情況下對元器件進行直接檢修操作，在沒有將蓄電池的緊急維修手柄拔下之前，不要觸碰橙紅色的高壓線束及接插件，首先應遵循安全操作規(guī)程，避免產(chǎn)生危險的觸電事故或損壞機件。電動壓縮機的更換與空調(diào)制冷劑的加注任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修三.任務實施任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修

更換空調(diào)壓縮機,需要進行制冷劑的回收與加注；需要使用制冷劑加注設備(如AC350C型制冷劑回收加注機)。三.任務實施任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修1.任務實施準備（1）關掉點火開關，將鑰匙移出智能系統(tǒng)的探測范圍。（2）鋪設三件套。（3）打開前機艙蓋，鋪設翼子板護墊。（4）斷開低壓蓄電池負極線，用絕緣膠帶包裹，防止虛接發(fā)生危險。（5）檢查絕緣手套是否有破損,戴上絕緣手套，拔下高壓電池的橙紅色維修手柄。（6）等待10min或更長以便使壓縮機變頻器總成內(nèi)的高壓電容放完電。2.電動壓縮機拆卸（1）斷開PDU端壓縮機高壓線束插頭。三.任務實施任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修（2）通過測量低壓蓄電池電壓的方式核實數(shù)字萬用表。（3）測試壓縮機高壓線束端子搭鐵電壓。三.任務實施任務2電動空調(diào)高壓系統(tǒng)檢修（4）佩戴護目鏡（防止制冷劑、冷凍油噴濺到眼中），擰開空調(diào)低壓管加注口保護蓋。（5）安裝制冷劑回收加注機的高壓管，并擰開高壓