純電動汽車空調系統的特點和檢修探討

摘要：在能源缺乏和環保需求的雙重壓力下，新能源汽車成為了汽車未來的發展方向，我國為新能源汽車特別是純電動汽車的發展提供了很多有利的政策支持，使得純電動汽車的銷量大步上升。文章介紹了純電動汽車空調的特點、工作原理、檢修注意事項，分析了電動汽車空調不涼的常見故障和檢修方式。

關鍵詞：純電動汽車；空調系統；空調不涼；故障檢修；新能源汽車 文獻標識碼：A

中圖分類號：U270 文章編號：1009-2374（2016）21-0093-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.045

隨著環保意識的增強，新能源汽車將成為未來汽車的主流方向。據估計2025年后，中國普通汽油車占乘用車的保有量將僅占50%左右，而新能源汽車的保有量將穩步上升。我國對于新能源汽車（特別是純電動汽車）發展的支持力度非常大，《電動汽車科技發展“十二五”專項規劃（摘要）》明確指出，發展電氣化程度比較高的純電動汽車，是中國新能源汽車技術發展的重中之重。而純電動車空調與傳統汽油或柴油車空調的不同，也給汽車維修從業人員在維修汽車空調時帶來了新的問題。要想解決純電動車空調系統的故障，只建立在傳統空調系統的理念上是遠遠不夠的，需要對純電動汽車空調的特點、常見故障及檢修注意事項有較深入的研究。

1 純電動汽車空調的特點和工作原理

1.1 純電動汽車空調的結構特點

電動汽車空調系統組成與常規車類似，也主要由HVAC總成、空調風管總成、空調管路總成、壓縮機、冷凝器、空調控制面板及相關傳感器、空調驅動器等組成。其中空調驅動器與DC-DC布置于同一殼體中，位于前艙左側。與傳統空調最大的差異在于傳統的汽車空調由發動機帶動，而純電動汽車由于沒有發動機，而是以動力電池作為整車的動力源，所以呈現了一些新的

特點。

1.1.1 蝸旋式電動壓縮機。目前在用轎車多采用斜盤式壓縮機，往往通過皮帶輪將發動機的動力傳遞給壓縮機；而純電動壓縮機不再由發動機通過外驅式皮帶輪驅動，而是由電動機和壓縮機組裝為一體，同軸驅動，不再出現傳統的皮帶輪打滑現象。

1.1.2 三相永磁同步直流電動機。由變頻器將電動汽車電池提供的直流電轉換成交流電，向三相永磁同步電動機供電，驅動電動汽車空調壓縮機運轉。

1.1.3 空調的取暖采用PTC元件。采用高效高壓的PTC元件取代傳統空調中的取暖芯。

1.2 純電動汽車空調的工作原理

純電動汽車空調主要通過空調控制器接受來自傳感器（如室內、外溫度傳感器）、控制面板的信號等，控制壓縮機、PTC元件是否工作，控制各模式風門的位置等，具體原理如圖1所示：

2 純電動汽車空調的常見故障

空調采暖系統的能耗是對電動汽車續航里程的影響很大，低溫續航里程是電動汽車發展以來尚未解決的難題，而空調系統最常見的故障和傳統汽車空調一樣是制冷不足。但由于動力源不一樣，不再需要皮帶輪驅動，所以相對更穩定，也不再會因為皮帶輪過松等原因導致制冷不足，因此電動汽車空調制冷不足的原因可以從介質（制冷劑、冷凍油）、制冷系統四大組成以及電氣控制系統等方面分析。

2.1 制冷劑、冷凍油問題

2.1.1 制冷劑量過少。絕大多數汽車空調制冷不良都是由于制冷劑不足引起的。造成制冷劑不足的原因往往是系統有泄露。最簡單的觀察制冷劑不足的方式是在空調正常運轉時，從位于儲液干燥器上方或高壓管路中的視液鏡中觀察制冷劑情況，如果視液鏡中有連續不斷的緩慢的氣泡產生，則說明制冷劑不足。

2.1.2 制冷劑添加過量。剛維修后的空調系統如果出現制冷不足的情況，則有可能是制冷劑的添加量過多。汽車空調在運轉時，如果從視液鏡中看不到一點氣泡，停止壓縮機工作后也看不到氣泡，則可推斷制冷劑過多。

2.1.3 制冷系統中有空氣。在維修空調系統時如果抽真空不徹底或讓空氣進入到系統，也會導致制冷量不足。當空調正常運轉時，能從視液鏡中看到連續不斷的快速的氣泡流動，可推斷系統內有空氣存在。

2.1.4 空調制冷劑中有水分。在制冷系統中儲液干燥里面的干燥劑吸水飽和時，就不能再吸收水分，有未被吸收的水分存在制冷劑中時，含水制冷劑通過膨脹閥節流孔時會在小孔中產生結凍現象，并導致制冷劑流通不暢。如系統制冷不足，而停機一會后再開機系統恢復正常狀態，一段時間又制冷不足，則可確定制冷劑含水過多。

2.1.5 制冷劑與冷凍機油內含雜質過多。制冷劑與冷凍機油內含雜質過多會使系統中出現部分堵塞而引起制冷量不足，簡易檢查方法是制冷管道及部件中，在相鄰處若出現非常明顯的熱冷突變，即為該處堵塞。

2.1.6 冷凍機油過多。制冷系統中充入過多的冷凍機油時，從視鏡可觀察到有渾濁的條紋。冷凍機油過多，導致制冷效果不足，解決方案是放出部分冷凍油。

2.2 壓縮機問題

壓縮機內部損壞，如壓縮機閥片擊碎、軸承損壞、密封墊破損等，造成內部泄漏，導致低壓側壓力過高，高壓側壓力過低，也會造成空調制冷量不足。需要更換壓縮機。

2.3 冷凝器散熱能力下降

2.3.1 冷凝器外部臟堵。裝在汽車發動機前方的冷凝器表面會在惡劣環境中被粘上污泥土或雜物，妨礙了散熱片和散熱管向外傳遞熱量，從而使其散熱能力

下降。

2.3.2 冷凝風扇故障。冷卻風扇是系統中輔助冷凝器將熱散發到車外的裝置，如果出現冷凝風扇的驅動帶過松、風扇轉速下降等問題，也會導致冷凝器散熱能力下降。

2.4 蒸發器工作不良

2.4.1 蒸發器鼓風機轉速不夠。蒸發器鼓風機的轉速不夠，造成蒸發器大量結霜，出風不冷，使供冷量不足。

2.4.2 蒸發器片或空氣過濾網堵塞。蒸發器翅片被纖維和塵土堵塞或蒸發器空氣過濾網被灰塵堵塞，造成送風量減小，使供冷量不足。

2.5 膨脹閥故障

2.5.1 膨脹閥濾網堵塞。膨脹閥中的濾網堵塞，使吸氣壓力稍低，排氣壓力稍高，造成制冷效果下降。

2.5.2 膨脹閥開度過大或過小。膨脹閥開度過大，使高、低壓力都過高，過多的制冷劑流過蒸發器來不及完全蒸發，造成制冷效果下降；膨脹閥開度過小，使進入蒸發器的制冷劑量過少，造成制冷效果下降。

2.6 電氣控制系統故障

2.6.1 傳感器故障、壓力開關等信號輸入元器件出現故障，導致輸入的信號不正確，可能會造成制冷不正常。

2.6.2 空調控制器出現故障，導致不能正確地分析處理信號，不能正確地發出指令給壓縮機等執行器，導致不能正常制冷。

2.6.3 壓縮機、風門模式電機損壞，導致不能正常工作，引起出風效果不良。

2.7 其他原因

2.7.1 外循環風門關閉不死。車外循環風門關閉不死，有熱風進入冷風通道，使制冷量下降。

2.7.2 空調送風管道堵塞。送風管由于其工作特性，時間用長了極易堵塞，堵塞后的空調系統負荷增大，制冷量下降。

3 純電動汽車空調的檢修注意事項和操作規程

電動汽車由于用電力驅動，涉及高壓的部分比較多，如動力電池包、高壓配電箱、驅動電機控制器總成、DC與空調驅動器總成、電動力總成、電動壓縮機總成、電加熱芯體PTC等。為確保維修人員人身安全，需要維修人員在維修時做好安全保護措施，并按規范要求操作。

3.1 電動汽車空調維修注意事項

3.1.1 維修人員必須佩戴絕緣手套、絕緣膠鞋、防護眼鏡等，并使用絕緣膠墊。這些安全防護用品的耐壓等級必須要大于需要測量的最高點壓，且無損壞、干燥、清潔，無安全隱患。

3.1.2 在維修作業前，要使用警戒欄等進行安全隔離，并樹立高壓警示牌，進行安全警示，避免安全事故的發生。

3.1.3 維修車輛時設置專職監護人員一名，監督維修全過程，主要包括：監督維修人員的組成、工具的使用、防護用品的佩戴、備件的保護、維修安全警示牌的擺放等是否符合要求；檢查緊急維修開關是否在作業前斷開；監督維修過程中是否嚴格按安全維修操作規程進行，確保維修過程安全，避免安全責任事故。

3.1.4 在斷開緊急維修開關10分鐘后，并用萬用表測量整車高壓回路，確保無電后才可檢修系統高壓

部分。

3.1.5 在維修高壓系統前，要將車身用接地線連接到純電動車型的專用維修工位的接地線上。

3.1.6 維修過程中一定要帶好絕緣手套，不能用手指觸摸帶電的高壓線束插接件，也要防止細小金屬工具或鐵條導電體導電。

3.2 電動汽車空調維修操作規程

檢修電動汽車空調時要按照以下維修規程進行，以防安全事故的發生：

3.2.1 關閉點火開關，將鑰匙移出智能系統探測范圍外。

3.2.2 斷開12V輔助電池的負極端子。

3.2.3 戴上絕緣手套、防護眼鏡，穿上絕緣膠鞋，鋪設絕緣膠墊，使用警戒欄等安全隔離措施，并樹立高壓警示牌。

3.2.4 拔下高壓電池的橙紅色維修手柄，等待10分鐘以上時間確保變頻器總成內的高壓電放完。

3.2.5 檢測變頻器輸出端子的電壓，確認為0V后，才能根據實際故障現象進行故障檢修，如需要斷開高壓線路，必須用絕緣膠帶包好。

4 結語

從上述歸納可以看出，純電動汽車空調檢修時除要求檢修人員有基本的空調理論知識和檢修經驗外，還特別強調檢修安全。純電動車與傳統汽車最大的區別是電動汽車由于用電力驅動，空調驅動器總成、電動壓縮機、電加熱芯PTC等維修都涉及高壓，必須嚴格按照規范操作要求進行檢修操作。

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作者簡介：張明華（1982-），女，湖南邵陽人，海南省技師學院講師，碩士，研究方向：汽車運用與維修。

（責任編輯：小 燕）