電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)原理與檢修課件：電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的檢修

空調(diào)系統(tǒng)檢修電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的檢修【任務(wù)描述】一輛電動(dòng)汽車的空調(diào)系統(tǒng)不能出冷風(fēng)，作為一名維修電動(dòng)汽車的技師請(qǐng)你為客戶的車輛進(jìn)行檢查并排除空調(diào)系統(tǒng)故障。任務(wù)7.1.1客戶委托：排除空調(diào)不制冷故障空調(diào)制冷循環(huán)系統(tǒng)組成與傳統(tǒng)車輛類似，由空調(diào)壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器及管路組成。只是空調(diào)壓縮機(jī)改為電動(dòng)型式的壓縮機(jī)。某電動(dòng)車型的空調(diào)系統(tǒng)組成如圖：【知識(shí)準(zhǔn)備】一．空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成空調(diào)制冷劑循環(huán)過程原理壓縮過程冷凝過程蒸發(fā)過程膨脹過程1.蒸發(fā)器2.壓縮機(jī)3.冷凝器4.干燥器5.膨脹閥1.電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)電動(dòng)汽車空調(diào)驅(qū)動(dòng)方式與傳統(tǒng)汽車空調(diào)不同，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)固定車輛的底盤上，一般在電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)上集成有壓縮機(jī)控制器?？照{(diào)壓縮機(jī)控制器

將高壓直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電而驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)。電動(dòng)壓縮機(jī)上布置有高壓插頭

和低壓插頭，壓縮機(jī)本體上有制冷劑循環(huán)的進(jìn)出管路。某車型的直流電動(dòng)空調(diào)壓縮

機(jī)的外觀及安裝位置及說明如圖電動(dòng)汽車的空調(diào)的壓縮機(jī)一般使用渦旋式壓縮機(jī)，渦旋式壓縮機(jī)包括一個(gè)定渦盤和一個(gè)動(dòng)渦盤，這兩個(gè)相互嚙合的渦盤，其線形是相同的，它們相互錯(cuò)開180°安裝在一起，即相位角相差180°。渦旋式壓縮機(jī)的工作過程如圖6-4-3所示。壓縮機(jī)內(nèi)部工作分為吸氣、壓縮、排氣等過程。2.冷凝器冷凝器是用于將制冷劑所含熱量釋放、并將制冷劑由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)的熱交換器。冷凝器安裝在車輛的前部，風(fēng)扇將風(fēng)吹過散熱裝置，以利于排出熱量。來自壓縮機(jī)

的制冷劑以高溫高壓的氣態(tài)形式從頂部進(jìn)入冷凝器。經(jīng)過冷凝器時(shí)，制劑釋放所含

的大量熱量并凝集在底部。在冷凝器出口，制冷劑處于高壓低溫液態(tài)。冷凝器的工作原理如圖3.膨脹閥膨脹閥的作用是使從冷凝器過來的高溫高壓液體制冷劑通過膨脹閥的節(jié)流降壓成為容易蒸發(fā)

的低溫低壓霧狀制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器，即分開了制冷劑的高壓側(cè)和低壓側(cè)。膨脹閥可以自動(dòng)調(diào)

節(jié)制冷劑流量，它根據(jù)制冷負(fù)荷的改變和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器的流量以滿足制冷循環(huán)的需要。膨脹閥的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理見圖4.蒸發(fā)器蒸發(fā)器是一個(gè)熱交換器，減壓后的制冷劑以液/汽態(tài)進(jìn)入蒸發(fā)器，蒸發(fā)器中的制冷劑吸收進(jìn)入車內(nèi)的外部空氣的熱量，制冷劑蒸發(fā)。在蒸發(fā)器出口處，制冷劑呈低壓低溫氣態(tài)。在蒸發(fā)器處安裝有蒸發(fā)器溫度傳感器來測(cè)量蒸發(fā)器溫度，當(dāng)蒸發(fā)器溫度低于一

定溫度時(shí)空調(diào)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，防止蒸發(fā)器結(jié)霜、結(jié)冰。當(dāng)蒸發(fā)器溫度高于一定溫度時(shí)，

空調(diào)系統(tǒng)才能重新接通，是空調(diào)電氣控制系統(tǒng)的一個(gè)保護(hù)性傳感元件。圖6-4-6為蒸發(fā)器外觀和蒸發(fā)器溫度傳感器的安裝圖B.蒸發(fā)器溫度傳感器A.蒸發(fā)器外觀二、空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的作用是指經(jīng)過冷卻或加熱的空氣通過特定的風(fēng)道送到駕駛室內(nèi)相應(yīng)的位置。送風(fēng)系統(tǒng)的組成主要由鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)道、陰風(fēng)門和出風(fēng)口等組成。某車型的送風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖空調(diào)控制器一般與空調(diào)面板制成一體，控制電機(jī)調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)中的各個(gè)風(fēng)門,使之按需要移動(dòng)到各種位置，引入內(nèi)部或外部的空氣通過不同的風(fēng)道，實(shí)現(xiàn)各種送

風(fēng)模式。圖6-4-8為風(fēng)道內(nèi)部元件及結(jié)構(gòu)圖三、空調(diào)采暖系統(tǒng)電動(dòng)汽車沒有傳統(tǒng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)，沒有了熱源?？侩娂訜崞鞯臒崮軄聿膳?。在空調(diào)的暖風(fēng)部分，熱源為PTC加熱電阻。有的電動(dòng)車型，使用PTC加熱電阻加熱冷卻液作為熱源。某車型PTC加熱電阻由高壓供電，由整車控制器或空調(diào)控制器控制搭鐵回路。PTC加熱電

阻的電路原理及外觀見圖在有些車型上，PTC加熱電阻的工作由專門的控制模塊控制，PTC加熱電路原理見圖6-4-10。PTC控制模塊采集加熱請(qǐng)求，同時(shí)根據(jù)整車控制器或壓縮機(jī)控制器控制信號(hào)、PTC總成內(nèi)部傳感器溫度反饋等信號(hào)綜合控制PTC通斷。

PTC控制模塊采集信息內(nèi)容包括風(fēng)速、冷暖程度設(shè)置、出風(fēng)模式、加熱器啟動(dòng)請(qǐng)求、環(huán)境溫度。PTC加熱電阻電路四、

電動(dòng)空調(diào)的控制原理1.空調(diào)控制方式在某電動(dòng)車型中，整車控制器VCU控制空調(diào)功能的開啟與關(guān)閉。點(diǎn)火開關(guān)旋至ON擋后，按下A/C按鈕，表示空調(diào)制冷功能請(qǐng)求輸出。此時(shí)，整車VCU會(huì)接到A/C請(qǐng)求信號(hào)，同時(shí)開關(guān)上的工作狀態(tài)指示燈點(diǎn)亮，VCU根據(jù)內(nèi)部程序控制制冷系統(tǒng)工作。圖6-4-11為由整車控制器控制的空調(diào)系統(tǒng)工作原理圖由整車控制器控制的空調(diào)系統(tǒng)工作原理圖由空調(diào)控制器控制的空調(diào)系統(tǒng)工作原理圖2.冷卻風(fēng)扇的控制策略冷卻風(fēng)扇的控制與制冷劑管路壓力有關(guān)，冷凝風(fēng)扇的工作條件如下：(1)開啟條件：高低壓開關(guān)閉合，并且有AC請(qǐng)求信號(hào)開啟或電池制冷請(qǐng)求信號(hào)開啟；(2)關(guān)閉條件：高低壓開關(guān)斷開或AC請(qǐng)求關(guān)閉。(3)關(guān)閉延時(shí)控制待機(jī)模式下，高低壓開關(guān)斷開請(qǐng)求關(guān)閉，冷凝風(fēng)扇延時(shí)5s關(guān)

閉。開機(jī)模式下，高低壓開關(guān)斷開時(shí)，冷凝風(fēng)扇延時(shí)5s關(guān)閉。若高低壓開關(guān)閉

合，關(guān)閉AC請(qǐng)求，則冷凝風(fēng)扇延時(shí)5s關(guān)閉。風(fēng)扇控制與系統(tǒng)壓力的關(guān)系見表序號(hào)系統(tǒng)壓力工況系高低壓觸發(fā)狀態(tài)系中壓觸發(fā)狀態(tài)風(fēng)扇請(qǐng)求狀態(tài)1壓力過低觸發(fā)未觸發(fā)停機(jī)2壓力正常未觸發(fā)未觸發(fā)低速3壓力偏高未觸發(fā)觸發(fā)高速4壓力過高觸發(fā)觸發(fā)高速風(fēng)扇控制與系統(tǒng)壓力的關(guān)系表3.與空調(diào)系統(tǒng)有關(guān)的控制器的通訊以北汽新能源車型講解空調(diào)系統(tǒng)的內(nèi)部通訊原理。(1)空調(diào)控制器與PTC控制器通訊某車型空調(diào)控制器器(以下簡(jiǎn)稱ECC)與PTC控制器(以下簡(jiǎn)稱PTC)通過500K_CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互，通訊原理如圖空調(diào)控制器與PTC控制器通訊原理ECCPTCVCU五、排除空調(diào)系統(tǒng)故障1.空調(diào)系統(tǒng)故障診斷原理空調(diào)系統(tǒng)故障包括CAN通訊故障、欠壓故障、過壓故障、過熱報(bào)警、過流保護(hù)。 (1)CAN通訊故障當(dāng)空調(diào)控制器接收到來自CAN總線的控制指令時(shí)，控制器將根據(jù)控制指令執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中要不斷地接收到來自CAN總線信息，若EAS在5S內(nèi)未接收到有效的CAN指令，則認(rèn)為CAN通訊故障，壓縮機(jī)將執(zhí)行停機(jī)操作。(2)欠壓故障當(dāng)空調(diào)控制器輸入電壓低于220VDC時(shí)，進(jìn)入欠壓故障模式，控制器通過CAN信息將故障信息上傳。(3)過壓故障當(dāng)空調(diào)控制器輸入電壓大于420VDC時(shí)，進(jìn)入過壓故障模式，

控制器通過CAN信息將故障信息上傳。(4)過熱報(bào)警控制器通過內(nèi)部傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)IGBT的工作溫度。當(dāng)IGBT工作溫度大于90℃時(shí)，控制器將給出停機(jī)指令，停止壓縮機(jī)工作并將過熱報(bào)警信息通過CAN總線上傳。(5)過流保護(hù)當(dāng)控制器在運(yùn)行過程中，如果載荷超過系統(tǒng)最大帶載能力或出

現(xiàn)較大擾動(dòng)時(shí)，造成系統(tǒng)輸出相電流變大，當(dāng)相電流達(dá)到硬件設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)

硬件過流保護(hù)功能。控制器立刻停止運(yùn)行并通過CAN通訊上報(bào)故障信息。2.空調(diào)系統(tǒng)維修注意事項(xiàng)在維修空調(diào)系統(tǒng)時(shí)要注意以下事項(xiàng)：

壓縮機(jī)絕緣電阻值為20MΩ。

高壓部件安全操作。

拆解后及時(shí)密封各管路開口，防止水或濕空氣進(jìn)入系統(tǒng)。

冷凍油(壓縮機(jī)潤(rùn)滑油)為POE68，與傳統(tǒng)車(PAG冷凍油)不同，勿混用。

連接安裝各管路接口時(shí)注意管口清潔，O形圈涂抹冷凍油。

制冷劑加注量按要求。

制冷劑噴出時(shí)注意個(gè)人防護(hù)，避免接觸凍傷、吸入及誤入眼睛3.制冷系統(tǒng)故障排查簡(jiǎn)要流程(1)壓縮機(jī)故障：

首先確認(rèn)操作正常；

檢查系統(tǒng)壓力是否正常；

檢查空調(diào)系統(tǒng)的電路是否存在短路、斷路、插接器不良的現(xiàn)象；

若均正常，可懷疑空調(diào)控制面板或VCU

，檢查電動(dòng)壓縮機(jī)控制信號(hào)是否正常 無(wú)法檢出外圍故障，則可認(rèn)定為壓縮機(jī)自身故障。(2)PTC故障：

首先確認(rèn)操作正常；

檢查系統(tǒng)連接是否正常，是否存在接插件漏插等現(xiàn)象；

高壓保險(xiǎn)(即高壓電輸入PTC控制器)是否正常；

建議通過故障診斷儀進(jìn)行故障提示。4.電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)常見故障分析電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)是空調(diào)系統(tǒng)的核心部件，下表為電動(dòng)壓縮機(jī)常見故障分析表。故障現(xiàn)象原因及判斷檢測(cè)及排除措施驅(qū)動(dòng)控制器不工作，

壓縮機(jī)不工作壓縮機(jī)無(wú)啟動(dòng)聲

音，電源電流無(wú)

變化①12VDC控制電源未通入驅(qū)動(dòng)控制

器；②控制電源電壓不足或超壓；③接插件端子接觸不良或松脫；①檢查驅(qū)動(dòng)控制器控制電源插頭端子是否松脫；②檢查控制電源到驅(qū)動(dòng)控制器之間的導(dǎo)線是否有斷路；③測(cè)量控制電源電壓是否達(dá)到要求(對(duì)12VDC控制電源驅(qū)動(dòng)控制器，控制電源至少大于9V

D

C

，不得高于15VDC)。驅(qū)動(dòng)控制器工作正常，

壓縮機(jī)不正常工作壓縮機(jī)發(fā)出異常

聲音①電機(jī)缺相；

②冷凝器風(fēng)機(jī)未正常工作，系統(tǒng)壓

差過大，電機(jī)負(fù)載過大；①檢查驅(qū)動(dòng)控制器與電機(jī)連接的三相插頭及相關(guān)導(dǎo)線，保證其接觸良好及導(dǎo)通；②保證冷凝器風(fēng)機(jī)正常工作，待系統(tǒng)壓力平衡后再次啟動(dòng)；驅(qū)動(dòng)控制器工作正常，

壓縮機(jī)不工作壓縮機(jī)無(wú)啟動(dòng)聲

音

，

電源電流無(wú)

變化

，

各端口電

壓正常驅(qū)動(dòng)控制器未接收到空調(diào)系統(tǒng)的

A/C開關(guān)信號(hào)①檢查A/C開關(guān)是否有故障；

②檢查與A/C開關(guān)相連的導(dǎo)線是否斷路；

③A/C開關(guān)連接方式是否正確

(接地

(低電平：0-0.8V)

開啟壓縮機(jī)，接高電平或懸空關(guān)閉壓縮機(jī)；驅(qū)動(dòng)控制器工正常，

壓縮機(jī)不工作壓縮機(jī)無(wú)啟動(dòng)聲音，電源電流無(wú)

變化，高壓端口電壓不足或無(wú)供

電欠壓保護(hù)啟動(dòng)。(具體欠壓值請(qǐng)參照2.1節(jié)第(2)條)關(guān)閉整車主電源，①檢查驅(qū)動(dòng)控制器主電源輸入接口處的接插件端子是否有松脫；②主電源到驅(qū)動(dòng)控制器之間的導(dǎo)線是否斷路，③控制主電源輸入的繼電器是否正常動(dòng)作；驅(qū)動(dòng)控制器自檢正常，

壓縮機(jī)不工作壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)有

輕微抖動(dòng)

，

電源

電流有變化隨后

降為0，①冷凝器風(fēng)機(jī)未正常工作，系統(tǒng)壓

差過大，

電機(jī)負(fù)載過大導(dǎo)致的過流

保護(hù)啟動(dòng)；②電機(jī)缺相導(dǎo)致的過流保護(hù)啟動(dòng)；①保證冷凝器風(fēng)機(jī)正常工作，待系統(tǒng)壓力平衡后再次啟

動(dòng)；

②檢查驅(qū)動(dòng)控制器與電機(jī)連接的三相插頭及相關(guān)導(dǎo)線，

保證其接觸良好及導(dǎo)通；故障現(xiàn)象原因及判斷檢測(cè)及排除措施PTC不工作啟動(dòng)功能設(shè)置后風(fēng)扔為

涼風(fēng)