新能源汽车空调系统工作原理与检修

2019-04-02 10:36:57 来源:写作指导

摘要:本文介绍新能源汽车空调系统的系统组成及工作原理,阐述与传统空调系统的区别和检修注意事项。

关键词:新能源汽车;空调系统;故障检修

随着能源使用问题和节能环保意识的增强,新能源汽车的发展成为各国汽车发展的主要方向,中国《电动汽车科技发展“十二五”专项规划(摘要)》指出,发展电气化程度比较高的纯电动汽车,是中国新能源汽车技术发展的重中之重。目前,新能源汽车销量已经有了很大提升,其与传统燃油汽车有较大不同,其中空调系统的工作就是其中之一。要想解决未来新能源汽车空调系统的维护检修,需要对新能源汽车空调系统具有新的学习和认识。

1新能源汽车空调系统组成及工作原理

新能源汽车空调系统由空调压缩机、空调驱动电机、空调风管总成、空调管路总成、冷凝器、空调控制面板及相关传感器等组成。新能源汽车空调采取电力驱动空调压缩机,空调压缩机由高压电动机驱动,不再由发动机皮带带动压缩机工作。在暖风形式上,新能源汽车没有由内燃机产生70℃以上的冷却液的热量来源,而要采用电加热方式产生暖风。电加热有两种方式:一种是通过高压加热类似传统空调与暖风系统中的冷却液,再经过循环为暖风水箱提供热量,如图1所示。另一种是直接通过高压电驱动PTC加热器来加热经过蒸发箱的空气实现暖风。PTC加热器是正温度系数热敏电阻,是制造热源的主要来源,PTC最大的优势就是发热速度快,温度高且可控,使用方便,安装在暖风蒸发箱总成内部。空调压缩机是三相永磁同步直流电动机,由变频器将电池提供的直流电转换成交流电,向三相永磁同步电机供电,驱动汽车空调压缩机工作。新能源汽车空调通过空调控制器接收到各传感器的信号,如温度传感器、面板控制开关信号等,通过主控ECU计算,控制空调驱动电机,从而控制空调压缩机、PTC加热器是否工作从而控制出风模式。新能源汽车空调制热系统与传统汽车制热方式不一样,新能源汽车空调制热系统包括空调ECU、阳光传感器、车内外温度传感器、速度传感器、控制开关信号、空调电源,DC-DC转换器、驱动电动机、PTC加热元件等,其空调控制系统结构如图4所示。PTC加热器受空调ECU的控制,直接由高压电源供电,ECU根据阳光传感器、车内外温度传感器、速度传感器、控制开关信号等计算,根据不同要求,实现对PTC加热器控制,从而控制空调暖风系统。

2新能源汽车空调故障现象与检修注意事项

2.1新能源汽车空调故障现象

新能源汽车空调故障与传统汽车空调故障是一样的,都是不能制冷或制冷不足、暖风失效。其故障现象有:压缩机高压驱动电机故障、压缩机内部故障、冷凝器散热不良、冷凝风扇不工作、制冷剂不足、制冷剂水分含量超标、冷冻机油过多、管路有空气、蒸发器鼓风机工作不良、蒸发器脏堵、膨胀阀堵塞、膨胀阀开度过大或过小、控制面板故障、空调出风口堵塞等。

2.2新能源汽车空调检修注意事项

空调系统故障现象表现与传统空调故障现象表现一致。但在维修过程中,由于新能源汽车空调采用了高压电驱动压缩机,因此,不能与传统汽车空调故障排除一样,它涉及高压动力电池、高压配电箱、驱动电机、DC-DC转换器、电动压缩机总成、PTC加热器等,为确保维修人员的安全,按规范要求操作检修,需要注意以下维修注意事项。1)车辆维修过程中涉及高压部件需要标明高压勿动警示牌。2)维修操作人员不得携带手表、项链等金属物品,穿戴个人安全防护设备。3)没有取得高压安全操作许可证的,不允许对高压部件进行维修操作。4)需要设置维修安全区域,并设置高压操作警示牌,他人不得随意移除。5)对高压部件维修前,检查所有绝缘工具绝缘性,检查绝缘手套的绝缘性和密封性能。6)断开点火开关,拔出钥匙并放到安全区域。7)移除车辆上的所有外部电源,含12V蓄电池,拆下12V蓄电池负极电缆,远离负极区域。8)戴上绝缘手套,单手将动力电池维修把手拆下,并放在口袋里,防止他人误安装维修把手。9)拆下维修把手,静置10min后,保证高压能量释放完毕,方可操作高压部件。10)在维修车辆期间,要有两位取得高压安全操作许可证的人同时进行工作,一人作为工作监护人,负责监督维修过程,如发生触电事故时,监护人应立即采取有效措施执行急救。

3结束语

新能源汽车采用高压动力电池作为动力源,其系统工作跟传统燃油机汽车有很大区别,如驱动方式、能量回收、空调系统工作,都是高压电作为能量。在维修过程中,如果不能严格执行安全规范操作,很容易引起触电危险。因此,作为维修人员,要认真学习高压电安全操作规范,同时要懂得新能源汽车各系统工作原理和控制方式,为新能源汽车发生故障时,更好、更有效地为顾客排除故障。

参考文献:

[1]张明华.纯电动汽车空调系统的特点和检修探讨[J].中国高新技术企业,2016(21):93-95.

[2]丁鹏,王忠,葛如海,等.新能源汽车暖风分段制热控制系统[J].汽车安全与节能学报,2017,(8)3:95-101.

[3]赵金国,李治国.新能源汽车高压安全与防护[M].北京:人民交通出版社,2017.

[4]包科杰,徐利强.新能源汽车维护与故障诊断[M].北京:人民交通出版社,2017.

作者:刘明瑞 单位:广州市交通运输职业学校