電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)

電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)學(xué)習(xí)目錄1學(xué)習(xí)目標(biāo)2情景導(dǎo)入3知識(shí)提升4項(xiàng)目小結(jié)5思考測(cè)試

電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo)

能進(jìn)行電動(dòng)壓縮機(jī)拆裝和電路檢測(cè)；能進(jìn)行鼓風(fēng)機(jī)電路檢測(cè)；

能列出電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的常見故障，并分析故障原因素養(yǎng)目標(biāo)通過(guò)查詢資料養(yǎng)成使用汽車維修手冊(cè)的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣；通過(guò)完成實(shí)訓(xùn)工作任務(wù)，培養(yǎng)規(guī)范操作意識(shí)和安全生產(chǎn)意識(shí)（尤其是高壓部分的安全操作）。知識(shí)目標(biāo)掌握電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的主要組成部件和安裝位置；掌握制冷系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)和工作原理。

一輛比亞迪秦ProEV在行駛過(guò)程中空調(diào)突然不制冷，經(jīng)初步檢查，出風(fēng)口有自然風(fēng)送出，請(qǐng)分析、排除故障。假設(shè)你是維修技師，請(qǐng)完成檢修任務(wù)，并回答客戶提出的問(wèn)題。情景導(dǎo)入知識(shí)提升主要內(nèi)容1.電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)工作原理3.電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)主要部件結(jié)構(gòu)原理知識(shí)提升一、電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)電動(dòng)汽車空調(diào)與常規(guī)汽車空調(diào)相比，主要區(qū)別在于電動(dòng)壓縮機(jī)及PTC（正溫度系數(shù)PositiveTemperatureCoefficient的縮寫）半導(dǎo)體材料電制熱。電動(dòng)汽車的壓縮機(jī)為電動(dòng)壓縮機(jī)，其驅(qū)動(dòng)靠高壓驅(qū)動(dòng)（如比亞迪秦ProEV電動(dòng)汽車為434V），其轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍在0～4000r/min，具有良好的制冷效果，同時(shí)也可節(jié)約電能。

知識(shí)提升一、電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成以比亞迪秦ProEV為例，其空調(diào)系統(tǒng)由制冷、供暖、通風(fēng)和控制等部分組成。

（1）制冷系統(tǒng)

制冷系統(tǒng)主要由空調(diào)驅(qū)動(dòng)器、電動(dòng)壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器五大部件組成（圖4-1），輔助設(shè)備有制冷管路、儲(chǔ)液干燥器等。圖4-1比亞迪素ProEV空調(diào)制冷系統(tǒng)

溫馨提示:比亞迪秦ProEV空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成請(qǐng)掃視頻4.1二維碼觀看。知識(shí)提升一、電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成

（2）

供暖系統(tǒng)

供暖系統(tǒng)主要由空調(diào)驅(qū)動(dòng)器、PTC加熱器等組成。

（3）通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)主要由鼓風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管道等組成。

（4）

控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)主要由車外溫度傳感器、車內(nèi)溫度傳感器、日光照射傳感器、蒸發(fā)器溫度傳感器、PTC溫度傳感器、PTC一次性熔斷器、PTC溫度控制開關(guān)、調(diào)速模塊、三態(tài)壓力開關(guān)、內(nèi)外循環(huán)電動(dòng)機(jī)、主駕冷暖電動(dòng)機(jī)、副駕冷暖電動(dòng)機(jī)、空調(diào)控制器。部分組件在車上的位置如圖4-2所示，其組成框圖如圖4-3所示。圖4-2比亞迪秦ProEV空調(diào)系統(tǒng)在車上的位置知識(shí)提升一、電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成

（2）

供暖系統(tǒng)

供暖系統(tǒng)主要由空調(diào)驅(qū)動(dòng)器、PTC加熱器等組成。

（3）通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)主要由鼓風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管道等組成。

（4）

控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)主要由車外溫度傳感器、車內(nèi)溫度傳感器、日光照射傳感器、PTC一次性熔斷器、PTC溫度控制開關(guān)、調(diào)速模塊、三態(tài)壓力開關(guān)、內(nèi)外循環(huán)電動(dòng)機(jī)、主駕冷暖電動(dòng)機(jī)、副駕冷暖電動(dòng)機(jī)、空調(diào)控制器。部分組件在車上的位置如圖4-2所示，其組成框圖如圖4-3所示。圖4-3比亞迪素ProEV空調(diào)系統(tǒng)組成框圖知識(shí)提升一、電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成

電動(dòng)壓縮機(jī)

比亞迪秦ProEV采用電動(dòng)壓縮機(jī)，取消了傳統(tǒng)汽車的外驅(qū)式帶輪，改為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

電動(dòng)機(jī)一般與壓縮機(jī)組裝為一體，并集成有變頻器，形成全封閉的結(jié)構(gòu)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-4所示。該電動(dòng)壓縮機(jī)型號(hào)為BC28A，外觀如圖4-5所示。其功能如下:1)負(fù)責(zé)制冷劑蒸氣的壓縮和輸送。2)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能。3)驅(qū)動(dòng)和建立壓力差。圖4-4

電動(dòng)壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖圖4-5電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)外觀信息收集一、電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成

渦旋式壓縮機(jī)包括一個(gè)定渦盤和一個(gè)動(dòng)渦盤，如圖4-6所示。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°。其定渦盤是固定在機(jī)架上，而動(dòng)渦盤由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。

在壓縮機(jī)整個(gè)工作過(guò)程中，所有工作腔均由外向內(nèi)逐漸變小且處于不同的壓縮狀況，從而保證渦旋式壓縮機(jī)能連續(xù)不斷地吸氣、壓縮和排氣。

圖4-6渦旋式壓縮機(jī)

溫馨提示:電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)拆裝請(qǐng)掃視頻4.2二維碼觀看信息收集一、電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成

永磁同步電機(jī)及其變頻器

電動(dòng)壓縮機(jī)的變頻器使用了六個(gè)IGBT場(chǎng)效應(yīng)管，IGBT場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通或截止(受控于其上的柵極電壓)造成IGBT的源極與漏極間的通路或斷路狀況。如圖4-7所示，當(dāng)六個(gè)IGBT的柵極按一定規(guī)律輪流加上占空比脈沖調(diào)制控制電壓時(shí)，就會(huì)讓蓄電池的直流高壓電流經(jīng)過(guò)變頻器在輸出端形成三相正弦交流電流，利于三相永磁同步電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)。圖4-7中與IGBT場(chǎng)效應(yīng)管并聯(lián)的二極管是電動(dòng)機(jī)三相繞組的續(xù)流二極管信息收集一、電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成

柵極驅(qū)動(dòng)電路對(duì)各IGBT的柵極進(jìn)行控制，它接收中央處理器的信號(hào)，當(dāng)它給各柵極進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制時(shí)，將使輸出電路得到正弦波的電壓。通過(guò)IGBT的通斷頻率還可控制空調(diào)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時(shí)它還受保護(hù)電路的監(jiān)控。空調(diào)變頻器的系統(tǒng)電路如圖4-8所示。圖4-8空調(diào)變頻器的系統(tǒng)電路知識(shí)提升二、電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的工作原理1.制冷系統(tǒng)的工作原理（圖4-11）

空調(diào)電動(dòng)壓縮機(jī)將氣態(tài)制冷劑（如R134a）從蒸發(fā)器抽出并壓入冷凝器。在冷凝器中，高壓氣態(tài)制冷劑液化釋放熱量，由外部空氣帶走。高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥降壓后，在蒸發(fā)器內(nèi)氣化吸熱，使流經(jīng)蒸發(fā)器的空氣冷卻，再由鼓風(fēng)機(jī)送入車廂。隨后，氣態(tài)制冷劑被壓縮機(jī)重新抽回，形成封閉循環(huán)，從而持續(xù)將車內(nèi)熱量排出，實(shí)現(xiàn)降溫。

圖4-11空調(diào)制冷原理

2.供暖原理(圖4-12)

供暖系統(tǒng)采用空調(diào)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)PTC加熱器制熱，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)吹出的空氣將PTC散發(fā)出的熱量送到車廂內(nèi)或風(fēng)窗玻璃，用以提高車廂內(nèi)溫度和除霜。

圖4-12空調(diào)制熱原理

信息收集6.2電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的信息收集3.電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)主要部件結(jié)構(gòu)原理（3）PTC加熱器

電動(dòng)汽車空調(diào)的供暖系統(tǒng)熱源采用PTC電加熱器。它通常由半導(dǎo)體材料制成，其電阻隨溫度變化而急劇變化，當(dāng)外界溫度降低，PTC電阻值隨之減小，發(fā)熱量反而會(huì)相應(yīng)增加，所以PTC加熱器具有節(jié)能、恒溫、安全和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。圖6-10比亞迪秦ProEV電動(dòng)汽車空調(diào)PTC加熱器知識(shí)提升三、電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的常見故障結(jié)合比亞迪秦ProEV的結(jié)構(gòu)與工作原理，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)常見故障進(jìn)行分析，見表4-1。表4-1空調(diào)系統(tǒng)常見故障分析項(xiàng)目小結(jié)

1.電動(dòng)汽車空調(diào)與傳統(tǒng)汽車空調(diào)相比較，主要區(qū)別在于電動(dòng)壓縮機(jī)及PTC半導(dǎo)體材料電制熱。

2.電動(dòng)壓縮機(jī)中的變頻器將動(dòng)力蓄電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電，從而驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)。

3.通過(guò)控制永磁同步電動(dòng)機(jī)定子各相繞組的通電頻率及電流大小，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的高精度調(diào)節(jié)。項(xiàng)目小結(jié)

4.PTC加熱電阻隨溫度變化而變化，當(dāng)外界溫度下降，PTC電阻值隨之減小，發(fā)熱量反而會(huì)相應(yīng)增加，PTC加熱電阻具有恒溫、安全和節(jié)能以及使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

5.PTC電加熱器低壓控制部分由空調(diào)控制器經(jīng)總線控制，而PTC水加熱采用的是高壓系統(tǒng)。

6.電動(dòng)汽車空調(diào)的常見故障有不制冷、制冷不足、空調(diào)異響、無(wú)暖風(fēng)等。思考

測(cè)試思考題：