徐已昆

【摘? 要】在能源缺乏和環(huán)保需求的壓力下，新能源汽車成為汽車未來的發(fā)展方向，我國為新能源汽車特別是純電動汽車的發(fā)展提供有利的政策支持，使得純電動汽車的銷量大步上升。本文介紹純電動汽車空調(diào)的特點、工作原理、檢修注意事項，分析電動汽車空調(diào)不涼的常見故障和檢修方式。

【關(guān)鍵詞】新能源汽車;空調(diào)系統(tǒng);工作原理;檢修;注意事項

一、新能源車輛暖風和空調(diào)系統(tǒng)簡介

1.傳統(tǒng)皮帶式空調(diào)系統(tǒng)

有些混合動力汽車采用的是傳統(tǒng)皮帶式空調(diào)壓縮機，如果空調(diào)系統(tǒng)工作時，車輛的怠速停止（怠速啟停）功能使發(fā)動機關(guān)閉，那么空調(diào)壓縮機也會停止工作，但車輛的鼓風機會繼續(xù)向車內(nèi)輸送空氣，最終使空調(diào)壓縮機不工作。雖然這在某種程度上可以讓乘車人員感到?jīng)鏊?，但發(fā)動機停機時間過長可能會使人難受，例如長時間等紅綠燈時。這類車輛通常能夠取消怠速啟停，并激活發(fā)動機工作，使其滿足任意長時間的空氣調(diào)節(jié)需求。

2.電動式空調(diào)系統(tǒng)

傳統(tǒng)的皮帶式空調(diào)系統(tǒng)有時會大幅拉低車輛的燃油經(jīng)濟性，但電動空調(diào)壓縮機比傳統(tǒng)的空調(diào)壓縮機更有效率，尤其當電機由類似于動力電池組這樣的高壓部件來供給較高電壓時。

一般而言，電動空調(diào)壓縮機是通過小型變頻器驅(qū)動的交流電動機帶動。壓縮機的變頻器可以整合到壓縮機組件中，或者也可以并入到車輛的主變頻器組件等部件里。電動空調(diào)壓縮機將電動機整合到了空調(diào)壓縮機室中后，壓縮機并非由離合器控制，因為壓縮機可以通過改變電動機轉(zhuǎn)速來不斷改變其輸出功率。影響壓縮機輸出功率的因素包括蒸發(fā)器溫度、車廂溫度、環(huán)境溫度及目標蒸發(fā)器溫度等。電動空調(diào)壓縮機沒有采用軸端密封設計，這使得以往傳統(tǒng)空調(diào)中軸端泄露的情況不會發(fā)生。

電動空調(diào)壓縮機通過使系統(tǒng)制冷劑在電動機周圍或附近循環(huán)進而使電動機冷卻。由于空調(diào)系統(tǒng)的冷凍機油懸浮在制冷劑中，因此，冷凍機油一定不能導電。常規(guī)的冷凍機油會污染系統(tǒng)，可能會導致汽車的車載診斷系統(tǒng)設定診斷故障碼（DTC）出現(xiàn)高壓電接地的故障。在這種情況下，難以從系統(tǒng)中徹底清除污染油，有時可能需要更換整個部件。

3.混合式空調(diào)系統(tǒng)

這里的“混合”式空調(diào)系統(tǒng)與混合動力汽車無關(guān)，混合式空調(diào)系統(tǒng)是由皮帶式空調(diào)壓縮機和電動空調(diào)壓縮機共同組成的混合一體機。2006～2011款的本田思域混合動力汽車就采用的此種類型。正常工作時，空調(diào)控制系統(tǒng)會選擇最有效率的機械驅(qū)動模式或電驅(qū)動模式，它既可以由發(fā)動機驅(qū)動，也可以由電動機驅(qū)動，還可以由兩者一起驅(qū)動。當發(fā)動機不工作時，電動機就可以驅(qū)動空氣壓縮機繼續(xù)工作，保證車內(nèi)的溫度。如果室外溫度特別高，需要高速制冷，而單靠電動機驅(qū)動已經(jīng)滿足時，發(fā)動機系統(tǒng)就會自動啟動，將冷氣源源不斷地供到車內(nèi)。當車內(nèi)溫度已經(jīng)穩(wěn)定到最佳水平時，發(fā)動機又會自動關(guān)閉，從而節(jié)約油耗。

4.遙控空調(diào)系統(tǒng)

遙控空調(diào)系統(tǒng)能讓駕駛員只通過智能手機應用程序或按一下汽車密鑰卡按鈕就可以激活空調(diào)系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的混合動力汽車中，車內(nèi)空調(diào)運行時間取決于動力電池的荷電量（SOC），使用手機應用或汽車密鑰卡遙控空調(diào)打開后，最多可運行3min時間。在插電式混合動力汽車中，遙控空調(diào)最多可以運行10min，這是因為車內(nèi)空間越大所需空調(diào)運作時間越多。

當發(fā)出激活遙控空調(diào)系統(tǒng)的命令后，如果車門尚未鎖上，則車輛的控制系統(tǒng)會鎖住車門;并閉合電池包的高壓主繼電器，從而使電池包可以帶動空調(diào)壓縮機工作。但是，雖然高壓主繼電器處于閉合狀態(tài)，遙控空調(diào)系統(tǒng)其實并沒有使車輛上電（READY為ON）。在遙控空氣調(diào)節(jié)超時、動力電池的荷電量低于規(guī)定I值、車輛的車門處于解鎖狀態(tài)等情況下，它將發(fā)出關(guān)閉遙控空調(diào)系統(tǒng)的命令。

5.車內(nèi)太陽能通風系統(tǒng)

有些混合動力汽車和純電動汽車將太陽能電池板安裝在汽車的車頂，當車輛斷電（READY為OFF）且在炎熱的天氣下停車時，可以打開太陽能通風系統(tǒng)使車內(nèi)通風透氣，但是太陽能電池板不會為車輛動力電池包充電。

通常情況下，太陽能通風系統(tǒng)是通過開關(guān)來控制的。當車內(nèi)溫度上升到高于規(guī)定溫度值時，如果接通太陽能通風系統(tǒng)并且太陽能電池板能夠輸出足夠的電壓，太陽能電池板的電流就會激活汽車內(nèi)部風機。在昏暗或多云的天氣，太陽能通風系統(tǒng)可能無法產(chǎn)生足夠的電壓。有些太陽能通風系統(tǒng)還可以控制車內(nèi)通風口。所以風扇控制器通常是獨立安裝的，這樣就使太陽能電池板的電壓與汽車的電氣系統(tǒng)分隔開來。

二、新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的檢修方案分析

1.新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)維修保護措施分析

維護人員在進行故障排查維修時必須注意安全防護措施。采取外部防護措施，如穿戴絕緣防護手套，絕緣橡膠鞋以及防護眼鏡等。這些安全防護產(chǎn)品在選用時必須按照額定壓力大于待測量的最高壓力值，且不得損壞。在進行維護工作之前，必須使用警示欄進行安全隔離，并建立高壓警告標志，以避免發(fā)生安全事故。在修理車輛時，將設立一名專職監(jiān)護人員來監(jiān)督所有維護過程，監(jiān)督維修過程中所有規(guī)范的操作。拆下緊急維護開關(guān)10分鐘后，用萬用表測量車輛的高壓電路，以便系統(tǒng)的高壓部分可以在沒有電的情況下進行維修。在修理高壓系統(tǒng)之前，將主體接地線連接到純電動車專用維護站的地線上。

2.新能源汽車空調(diào)維修操作規(guī)范要求

為了檢修和排查新能源汽車的空調(diào)系統(tǒng)所面臨的問題，必須嚴格遵循以下維護措施，目的是防止事故的產(chǎn)生。首先，關(guān)閉點火開關(guān)并將鑰匙移出智能系統(tǒng)的檢測范圍，同時斷開輔助電池的負極。其次，維修人員必須戴上專業(yè)的防護工具，并采用警示桿等安全隔離措施。最后，將橙紅色維修桿與高壓電池斷開，等待10分鐘以上，確保變壓器內(nèi)的高壓電源為0V后，方可根據(jù)實際故障現(xiàn)象修復故障。

三、新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

新能源汽車作為節(jié)能減排和新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容發(fā)展趨勢是加大使用高品位能源的比重，能源使用效率也要越來越高，新能源汽車的空調(diào)系統(tǒng)作為汽車能源消耗的主要部分也必須要符合這一發(fā)展趨勢。制冷系統(tǒng)和制采暖系統(tǒng)是空調(diào)系統(tǒng)的兩大耗能部分，制冷系統(tǒng)的主要能源消耗集中在壓縮機上，他一般需要消耗機械能或者電能等高品位的能源;制熱系統(tǒng)的能源消耗量更大一些，但其可以利用余熱等低品位的能源。因此應根據(jù)整車的能源配置情況合理選擇空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)方案。新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的明顯優(yōu)勢就是高效節(jié)能，這也是空調(diào)系統(tǒng)研發(fā)的核心問題，要進一步研究新技術(shù)提升這種優(yōu)勢。

對于制冷系統(tǒng)，利用新技術(shù)來提高COP值，如高效率低溫差熱交換器技術(shù)研究（包括蒸發(fā)器和冷凝器）、能量回收型的節(jié)流膨脹裝置研究和高效率壓縮機技術(shù)研究等。對于采暖系統(tǒng)，希望能夠盡量回收余熱，在余熱小能滿足需求時應盡量減少對高品位能源的消耗。如可以研究熱泵制熱技術(shù)，該技術(shù)理論上能達到3以上的制熱能效比。電動汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是這種發(fā)展趨勢，在其熱泵空調(diào)系統(tǒng)的風道中，采用了車內(nèi)冷凝器和蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)。制冷工況循環(huán)為：由壓縮機經(jīng)四通閥至車外冷凝器，再經(jīng)電子膨脹閥1、車內(nèi)蒸發(fā)器制冷后回到壓縮機。制熱及除霜工況循環(huán)為：由壓縮機經(jīng)四通閥至車內(nèi)冷凝器，再經(jīng)電子膨脹閥2節(jié)流、車外冷凝器蒸發(fā)換熱后通過電磁閥回到壓縮機。

結(jié)語

新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)相比較，更加高效和節(jié)能，但在控制與維修方面變得更加復雜，需要全面深入地了解和掌握全電動空調(diào)系統(tǒng)的控制原理與故障診斷方法，充分利用全電動空調(diào)系統(tǒng)的故障自診斷功能，才能排除故障。

參考文獻

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