◆文/福建省陳育彬技能大師工作室 陳育彬

目前許多新能源汽車（本文主要指混合動力汽車和純電動汽車）安裝了帶高壓電驅動控制的空調壓縮機，在實際維修過程中通常會遇到空調壓縮機不工作的情況。由于許多維修人員對高壓系統(tǒng)控制的電動空調壓縮機原理不了解，又缺乏實際的維修經驗，導致無法準確快速地排除電動空調壓縮機不工作的故障。筆者曾在本刊2019年第3期《2010款奔馳S400混合動力無法啟動》、2021年第6期《2014款寶馬i3電動空調不工作》中，詳細介紹了與電動空調壓縮機有關的案例。這兩個案例有個共同特點：診斷儀器能夠讀取到“絕緣電阻值超出允許范圍之外的絕緣故障”的故障碼，但并沒有明確指出哪一個部件的絕緣電阻過大，因而需要采用排除法逐一檢查絕緣電阻值，或通過診斷儀器讀取數(shù)據(jù)流，或使用絕緣測試儀測量各高壓部件的絕緣電阻值。前一個案例是由于電動空調壓縮機絕緣電阻值間歇性不良導致奔馳S400混合動力無法啟動；后一個案例由是由于電動空調壓縮機受到外力碰撞后，導致EME電機電子單元內部的空調高壓熔絲熔斷。感興趣的技師們可以認真看一下以上兩個案例。本文將專題分享常見新能源車型電動空調壓縮機的檢修技巧，供業(yè)內同行學習參考。

一、電動空調壓縮機的結構與工作原理

與傳統(tǒng)汽車空調有較大不同，新能源汽車空調由壓縮機內部的電機驅動，而不是發(fā)動機皮帶驅動。電動空調壓縮機一般固定在驅動電機旁邊的底盤支架上，目的是為了近距離從高壓配電箱中獲得高壓電源，以減少高壓線束的長度。一般在電動空調壓縮機上集成有壓縮機控制器（內部包含逆變器），能夠將高電壓車載電氣系統(tǒng)的300～600V直流電壓（不同車型的額定電壓有所不同，早期奔馳S400混合動力的高壓電池電壓為126V）轉換為交流電壓，并將其供至壓縮機內部的三相電動機。電動壓縮機上布置有高壓插頭和低壓插頭，壓縮機本體上安裝有制冷劑循環(huán)的高、低壓管路。

如圖1所示，電動空調壓縮機包括三個主要部件：①壓縮機控制器（包含逆變器），可將高壓直流電轉換為交流電壓，驅動三相電動機運轉，同時壓縮機控制器通過CAN總線或LIN總線與其他控制單元通信，接收壓縮機運轉的指令；②三相電動機，用于驅動渦旋式壓縮機；③壓縮機，目前廣泛使用渦旋式壓縮機（圖2），該型壓縮機包括兩個嵌套式蝸殼，其中一個是固定的，又稱為定渦盤，另一個是動渦盤，可以在定渦盤內部做圓周運動，這兩個相互嚙合的渦盤，線形相同的，相互錯開180°，即相位角相差180°。

圖1 奔馳S400電動空調壓縮機

圖2 電動渦旋式壓縮機

如圖3所示，壓縮機工作分為吸氣、壓縮、排氣等過程。在渦旋式壓縮機運轉過程中，蝸殼反復地相互接觸，在卷繞中形成數(shù)個逐漸變小的腔室。這樣，制冷劑得到壓縮并進入這些腔室中，直至達到中心處排出。

圖3 電動渦旋式壓縮機的工作原理

二、電動空調壓縮機典型案例

案例1 2012款奔馳S400混合動力汽車空調不制冷

一輛2012款奔馳S400混合動力汽車，因空調系統(tǒng)制冷而送修。維修技術人員使用奔馳診斷儀器讀取自動空調系統(tǒng)的故障碼（圖4）為：P06A064-電動壓縮機因扭矩過高而失靈；P06A016-電動壓縮機因扭矩過高而失靈。

圖4 故障車奔馳S400空調系統(tǒng)故障碼

接上制冷劑壓力表，檢查高低壓管路的壓力，均為5bar（1bar=100kPa），開啟空調后，壓力無明顯變化，說明電動空調壓縮機不工作。對已存在的故障碼進行檢測計劃測試，啟動發(fā)動機，接通空調，并且設置最低溫度，接通后必須至少等待60s。此時，壓縮機的目標轉速為6 850r/min，但是實際轉速為0，冷卻液溫度為71℃，蒸發(fā)器溫度傳感器的數(shù)值為26.3℃，制冷劑壓力為4.5bar。檢測計劃最后給出的可能原因和補救措施為：更換部件A9/5（電動空調壓縮機）。

對于奔馳檢測計劃的故障維修提示，我們不能夠完全照搬執(zhí)行，還需要進行進一步的分析和檢查。如何理解故障碼P06A064 和P06A016 （電動空調壓縮機因扭矩過高而失靈）的真正含義？筆者認為，可以從以下幾個方面進行解析：

第一，空調壓縮機內部三相交流電動馬達損壞、卡滯，導致扭矩過高。空調控制單元已經向壓縮機發(fā)出運轉的指令（目標轉速6 850r/min），但是壓縮機仍然無法運轉，反饋后的轉速仍然為0，因而空調自診斷系統(tǒng)儲存了“扭矩過高”的故障碼。

第二，電動空調壓縮機的外部高壓供電缺失（由高壓動力電池通過高壓配電盒為其提供高壓電源），導致壓縮機無法運轉。

第三，電動空調壓縮機的低壓供電插件連接故障或線路故障，例如12V電源、搭鐵或互鎖故障，也會導致空調壓縮機不工作。但是低壓插件連接不良，通常會出現(xiàn)其他的故障碼，如互鎖故障。

根據(jù)上述分析，對電動空調壓縮機的外部進行檢查。首先檢查電動空調壓縮機的低壓供電插件，檢查12V電源及搭鐵線路、CAN線路電壓，均正常。斷開12V蓄電池并等待5min后，斷開高壓電池上的高壓插頭。需要注意的是高壓插頭有兩個（圖5），其中大的帶金屬的高壓插頭是為AC/DC轉換器和電動空調壓縮機提供高壓電源，另一個較小的高壓插頭連接DC/DC轉換器。

圖5 電動空調壓縮機上的高壓插頭

拔下電動空調壓縮機上的高壓插頭，用萬用表測量動力電池高壓插頭到電動空調壓縮機高壓線束之間的電阻值，為無窮大（正常應小于1Ω），說明高壓線路之間存在斷路現(xiàn)象，可能是高壓配電盒內的熔絲被燒斷。拆卸位于發(fā)動機后部的高壓配電盒，由于該配電盒是密封的，按規(guī)定不能解體檢查維修，但可以使用萬用表測量高壓電池側的高壓插頭至電動空調壓縮機高壓插頭之間的線束電阻值，標準值應小于1Ω，實際值為無窮大，說明高壓線路存在斷路現(xiàn)象。高壓配電盒內熔絲燒斷的原因可能是因為電動空調壓縮機本身工作異常，導致負載過大甚至高壓短路，從而燒斷高壓配電盒內的空調壓縮機高壓熔絲。

更換電動空調壓縮機以及高壓配電盒線束總成（高壓配電盒不單獨售賣）后試車，該車故障被徹底排除。

案例22018款吉利EV450純電動汽車空調不制冷

一輛2018款吉利EV450純電動汽車空調不制冷，使用道通診斷儀器讀取空調系統(tǒng)故障信息，發(fā)現(xiàn)存有當前狀態(tài)的故障碼U016B87-與ACCM通信丟失（圖6）。ACCM為空調壓縮機模塊，該模塊與自動空調控制模塊通過LIN總線通信，LIN總線同時與PTC加熱器模塊、三通電磁閥、空調控制面板等元件并聯(lián)。與ACCM無法通信的可能原因有：電動空調壓縮機低壓插頭的供電、搭鐵不良；LIN總線接觸不良；電動空調壓縮機本身故障。

圖6 故障車吉利EV450上存儲的故障碼

需要說明的是：本案例并不是對某個單一故障案例的分析，而是針對該故障碼的多個實際維修案例的總結。當然有些檢測步驟并不只是針對“無法通信”的故障碼，而是為了讓維修技師更加全面地了解電動空調壓縮機的檢修內容。下面將詳細介紹吉利EV450電動空調壓縮機的檢修流程。

流程1：儀器診斷。無論什么車輛，在問診及確認故障現(xiàn)象以后，維修技師都是需要使用診斷儀器讀取故障碼，最好是掃描全車控制單元，而不能僅限于自動空調控制單元。因為有許多與空調壓縮機有關的故障碼，不一定存儲于空調控制單元。如絕緣電阻故障信息，往往在儲存在BMS（蓄電池管理系統(tǒng)控制單元）中。如果有相關的故障碼，請按照故障碼的診斷流程進行檢測。同時，可以選擇“動作測試”“壓縮機控制”，通過打開或關閉壓縮機，確認壓縮機是否能夠正常工作。如果能夠正常工作，說明電動空調壓縮機這一最終的執(zhí)行部件是正常的，影響壓縮機不工作的原因可能是傳感器部分。如果壓縮機仍然不工作，說明電動空調壓縮機本身或者高壓、低壓供電線路存在故障。當然數(shù)據(jù)流分析也是非常有必要的。

流程2：連接空調壓力表。檢查制冷劑壓力是否符合要求，必要時添加制冷劑。

流程3：檢查壓縮機外觀及周邊。檢查壓縮機外表是否有水漬、磕碰，接插件線束波紋管是否破損，低壓接插件是否牢固、有無松脫等（圖7）。

圖7 吉利EV450電動空調壓縮機

流程4：檢測壓縮機。檢測前，先斷開動力電池負極，安裝好負極防護帽或包裹絕緣膠帶，并設置警示標志，等待5min；向上推動車載充電機（OBC）上的直流母線插頭卡扣保險（圖8），拆卸直流母線連接充電機端插件；戴絕緣手套用萬用表測量直流母線端正負極的剩余電壓，應小于1V（圖9）。高壓線束斷開后，應在線束側接口處做好安全防護措施。維修工作中應注意：對車輛做好標識，標明正在維修高壓、禁止連接12V蓄電池。

圖8 斷開車載充電器處直流母線

圖9 測量直流母線插頭的剩余電壓

完成高壓下電操作后，斷開空調壓縮機的低壓插頭，檢查插頭針腳應無腐蝕、無松脫和接觸不良的現(xiàn)象。

（1）測量電源和搭鐵線。連接蓄電池負極，根據(jù)電動空調壓縮機電路圖（圖10），測量低壓連接器BV08第1號針腳與蓄電池負極之間的電壓，標準電壓應大于12.5V（圖11a）。如果電壓低于標準值，請檢查前機艙左側熔絲繼電器盒內EF30的10A熔絲是否正常。檢查空調壓縮機低壓連接器BV08第1號針腳與EF30熔絲之間線路的電阻值，標準值應小于1Ω。使用萬用表測量低壓連接器BV08第3號針腳與車身之間的電阻，標準電阻應不超過1Ω（圖11b），如果電阻無窮大，則為搭鐵線斷路故障。

圖10 吉利EV450空調壓縮機線路圖

圖11 測量壓縮機低壓線束連接器的電源和接地線路

（2）檢查并測量空調壓縮機LIN總線。將點火開關置于OFF位，測量電動空調壓縮機低壓連接器BV08第2號針腳的電壓，參考值為12V左右；將點火開關置于ON位置，測量電動空調壓縮機低壓連接器BV08第2號針腳的電壓，實際值為8.5V左右（圖12），標準值為8～11V。如果有示波器的話，可以測量LIN總線的波形，判斷波形是否正常。

圖12 測量LIN線的電壓

如果完成以上低壓插件的供電、搭鐵以及LIN總線的檢查，且均正常后，故障碼U016B87仍然存在，則需要更換電動空調壓縮機。在許多事故車的案例中，電動空調壓縮機因碰撞損壞后，容易導致車載充電機內部分線盒中40A高壓熔絲燒斷，因此需要認真檢查，具體檢查方法可以參見后面的流程5。

（3）測量空調壓縮機的高壓互鎖線路。根據(jù)空調壓縮機的互鎖線路圖，用萬用表測量空調壓縮機內部低壓連接器6號與7號針腳之間的電阻值（注意是壓縮機側，而不是低壓插件側），標準值應小于1Ω，如果阻值過大，請檢查電動空調壓縮機高壓供電線束。用萬用表測量空調壓縮機低壓接口6號腳與整車控制器（VCU）CA67第76號針腳之間的電阻，標準值應小于1Ω，如果電阻無窮大，則中間相關線路存在斷路故障，需要根據(jù)互鎖電路圖進行進一步的檢查。測量空調壓縮機低壓接口7號腳與整車控制器（VCU）CA66第58號腳之間的電阻，標準值應小于1Ω。如果電阻無窮大，則中間相關線路存在斷路故障，需要根據(jù)互鎖電路圖進行進一步的檢查。

在本案例中，無需檢測高壓互鎖線路，因為如果高壓互鎖線路出現(xiàn)故障，車輛將無法上電和行駛，但故障車行駛正常。

（4）檢測電動壓縮機高壓插件的絕緣電阻。將點火開關置于OFF位置，斷開高壓電池負極，并設置警示標志，等待5min以上；斷開空調壓縮機高壓線插頭及車載充電器（OBC）之間的插頭，使用絕緣測試儀測量高壓線的絕緣電阻值（圖13）。確認在DC1000V下，控制器高壓端子與外殼間的絕緣電阻大于20MΩ，實際值為631MΩ。

圖13 測量空調壓縮機高壓線插頭的絕緣電阻

（5）檢查分線盒熔絲是否熔斷。將點火開關置于OFF位置，斷開高壓電池負極，等待5min；斷開車載充電機上的直流母線，拆卸位于車載充電機內部的分線盒上蓋，用萬用表測量分線盒熔絲（三個熔絲均為40A）兩端的電阻，標準電阻為小于1Ω，確認測量值是否符合標準。

以上就是吉利EV450純電動汽車電動空調壓縮機的基本檢修流程。檢查內容包括自診斷、數(shù)據(jù)流分析、制冷劑壓力檢查、壓縮機的基本檢查，電動空調壓縮機的檢測等部分。在檢測部分又包括電動空調壓縮機的低壓插件電源、搭鐵線、LIN總線、互鎖電路，以及高壓插件的絕緣電阻檢測。

在實際維修過程中，并不需要完全按照以上的步驟進行逐一檢查，而是根據(jù)實際需要進行檢測。如果車輛因為電動空調壓縮機高壓或低壓插頭導致的互鎖故障，車輛將會出現(xiàn)與互鎖故障相關的故障碼，且無法上電和行駛。如果出現(xiàn)絕緣故障，可以按照高壓插件絕緣檢測的步驟進行檢查。因為電動空調壓縮機不工作是由多個因素引起的故障，維修人員不能僅限于電動空調壓縮機自身及線路的檢查。

下面將以東南電咖EV10純電動汽車電動空調壓縮機不工作為例，對電動空調壓縮機的檢修流程進行深入的分析。

案例32018款東南電咖EV10純電動汽車空調不制冷

一輛2018款東南電咖EV10純電動汽車空調不制冷，由于沒有合適的診斷儀器對該車控制系統(tǒng)進行診斷（道通和X431均無該車診斷系統(tǒng)），因此只好根據(jù)電動空調系統(tǒng)的常規(guī)檢修流程進行診斷。

首先接上空調壓力表檢查空調高、低壓管路壓力，壓力均在6bar左右，說明空調制冷劑足夠。打開空調開關后，壓力表指針無明顯變化，說明電動空調壓縮機不工作。在這種不能借助診斷儀器的情況下維修純電動車輛，顯然有較大的難度。因此，非常有必要查詢相關維修資料，并且按照一定的診斷流程進行診斷。

該車電動空調壓縮機控制器與壓縮機是分開的，壓縮機控制器安裝在固定支架下方，根據(jù)需求控制電動空調壓縮機的運轉。開啟空調后，當壓縮機控制器收到目標轉速CAN信號時，壓縮機控制器驅動壓縮機以1Hz/s或者2Hz/s達到目標值，同時可根據(jù)要求更改電動空調壓縮機的升頻速率及維持時間。壓縮機控制器具有短路保護、欠壓保護、過流保護以及自保護的特性?？照{控制系統(tǒng)以VCU整車控制器為核心，通過空調控制面板總成操作完成制冷、采暖、除霜、除霧和通風換氣等功能。外圍元器件如開關、傳感器等采取空調工作信號送至空調控制面板總成和VCU，VCU通過CAN通信與壓縮機控制器進行通信，壓縮機控制器控制電動空調壓縮機的運轉與停止。

電咖EV10電動空調壓縮機工作的條件是：鼓風機電機處于運轉狀態(tài)、溫度選擇制冷、A/C開關開啟、電池組電量充足、室外溫度傳感器、蒸發(fā)器溫度傳感器以及空調高低壓管路壓力正常等。當電源開關狀態(tài)處于ON位時，按下空調控制面板上的A/C開關按鍵，按鍵信號通過空調控制面板總成發(fā)送至VCU。當室外溫度傳感器檢測到的室外溫度高于-5℃、蒸發(fā)器溫度傳感器檢測到的蒸發(fā)器溫度高于0℃，且空調高低壓管路壓力正常時，VCU通過CAN總線將壓縮機目標轉速信號發(fā)送至壓縮機控制器，控制器控制電動空調壓縮機開始運轉。室外溫度越高，電動空調壓縮機轉速越高。蒸發(fā)器溫度越低，電動空調壓縮機轉速越低，甚至停機。

當蒸發(fā)器表面溫度低于0℃時，電動空調壓縮機停止工作；當溫度恢復到2℃以上時，壓縮機再次啟動。當三態(tài)壓力開關檢測到高壓側壓力約為大于32bar或低于1.2bar時，電動空調壓縮機停止運轉。當動力電池電量低于210V（±5V）時（動力電池額定電壓為331.2 V），壓縮機控制器將自動切斷電路以保護電池組與壓縮機，電動空調壓縮機停止工作。

查詢空調系統(tǒng)的電路圖（圖14）發(fā)現(xiàn)，電動空調壓縮機控制器有低壓和高壓兩個插頭。低壓插頭1號接腳為ACC電源線，4號為接地線，5號與6號分別為CAN-H與CAN-L線。拔下故障車的低壓插頭，將點火開關置于ON位，測量空調壓縮機控制器低壓插頭的電源及搭鐵線路，均正常。測量兩根CAN線的電壓，均在2.5V左右。將點火開關置于OFF位，斷開蓄電池負極線束，拆卸后排座椅，斷開MSD（手動維修開關）保險端，并把MSD保險端從車輛上拔出。檢查電機控制器內的高壓熔絲正常，沒有熔斷。斷開三態(tài)壓力開關，使用數(shù)字式萬用表測量三態(tài)壓力開關內部的1號與2號接腳之間的電阻，小于1Ω，說明三態(tài)壓力開關內部的雙重壓力開關正常。3號與4號為控制冷卻風扇的高壓開關，測量這兩個針腳為無窮大，在壓力低于16bar時為正常斷開狀態(tài)。同時測量三態(tài)壓力開關至VCU之間的線路，連接正常。檢查蒸發(fā)器溫度傳感器和室外溫度傳感器（負溫度系數(shù)）電阻，在標準范圍之內。檢查空調控制面板總成，空調鼓風機運轉正常，空調開關指示燈能夠正常點亮。

圖14 電咖EV10空調壓縮機控制器線路圖

完成以上檢查后，基本可以鎖定該車故障點在電動空調壓縮機控制器上。為進一步驗證故障點，找來同款正常車輛，按照操作規(guī)程互換了壓縮機控制器（圖15），故障車空調系統(tǒng)恢復正常。

圖15 電咖EV10電動空調壓縮機及控制器

更換電動空調壓縮機控制器總成的流程是：將點火開關置于OFF位，斷開蓄電池負極線束和MSD（手動維修開關）保險（拆卸MSD保險時需要戴上絕緣手套）；斷開電動空調壓縮機控制器總成低壓接插件；斷開電動空調壓縮機控制器總成高壓及三相線接插件；拆卸電動空調壓縮機控制器總成固定螺栓，取下電動空調壓縮機控制器總成。然后，按照相反的順序安裝新的壓縮機控制器。

更換壓縮機控制器后反復試車，該車空調系統(tǒng)工作正常，故障被徹底排除。

三、結束語

由于電動空調壓縮機由高電壓驅動，維修人員必須具有相應的新能源汽車高壓系統(tǒng)培訓和認證后，才能開展新能源汽車的拆裝與維修操作。隨著新能源汽車尤其是純電動汽車的逐步普及，廣大汽車維修人員學習和掌握新能源汽車維修知識和技能的緊迫性日益增強。

電動空調壓縮機作為新能源汽車空調系統(tǒng)的核心部件，互鎖故障能夠導致車輛無法上電和行駛，低于第一閾值的絕緣故障將會報故障碼，而低于第二閾值的絕緣故障將導致車輛無法上電和行駛。

無論是電動空調壓縮機上的高壓插件，還是低壓插件，維修人員需要按照規(guī)范的操作流程進行檢修，結合儀器自診斷、數(shù)據(jù)流分析，以及影響空調壓縮機不工作的多種因素進行綜合分析，相信廣大維修技師能夠快速排除與電動空調壓縮機有關的實際故障。