纯电动汽车空调系统的特点和检修探讨

摘要：在能源缺乏和环保需求的双重压力下，新能源汽车成为了汽车未来的发展方向，我国为新能源汽车特别是纯电动汽车的发展提供了很多有利的政策支持，使得纯电动汽车的销量大步上升。文章介绍了纯电动汽车空调的特点、工作原理、检修注意事项，分析了电动汽车空调不凉的常见故障和检修方式。

关键词：纯电动汽车；空调系统；空调不凉；故障检修；新能源汽车 文献标识码：A

中图分类号：U270 文章编号：1009-2374（2016）21-0093-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.045

随着环保意识的增强，新能源汽车将成为未来汽车的主流方向。据估计2025年后，中国普通汽油车占乘用车的保有量将仅占50%左右，而新能源汽车的保有量将稳步上升。我国对于新能源汽车（特别是纯电动汽车）发展的支持力度非常大，《电动汽车科技发展“十二五”专项规划（摘要）》明确指出，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。而纯电动车空调与传统汽油或柴油车空调的不同，也给汽车维修从业人员在维修汽车空调时带来了新的问题。要想解决纯电动车空调系统的故障，只建立在传统空调系统的理念上是远远不够的，需要对纯电动汽车空调的特点、常见故障及检修注意事项有较深入的研究。

1 纯电动汽车空调的特点和工作原理

1.1 纯电动汽车空调的结构特点

电动汽车空调系统组成与常规车类似，也主要由HVAC总成、空调风管总成、空调管路总成、压缩机、冷凝器、空调控制面板及相关传感器、空调驱动器等组成。其中空调驱动器与DC-DC布置于同一壳体中，位于前舱左侧。与传统空调最大的差异在于传统的汽车空调由发动机带动，而纯电动汽车由于没有发动机，而是以动力电池作为整车的动力源，所以呈现了一些新的

特点。

1.1.1 蜗旋式电动压缩机。目前在用轿车多采用斜盘式压缩机，往往通过皮带轮将发动机的动力传递给压缩机；而纯电动压缩机不再由发动机通过外驱式皮带轮驱动，而是由电动机和压缩机组装为一体，同轴驱动，不再出现传统的皮带轮打滑现象。

1.1.2 三相永磁同步直流电动机。由变频器将电动汽车电池提供的直流电转换成交流电，向三相永磁同步电动机供电，驱动电动汽车空调压缩机运转。

1.1.3 空调的取暖采用PTC元件。采用高效高压的PTC元件取代传统空调中的取暖芯。

1.2 纯电动汽车空调的工作原理

纯电动汽车空调主要通过空调控制器接受来自传感器（如室内、外温度传感器）、控制面板的信号等，控制压缩机、PTC元件是否工作，控制各模式风门的位置等，具体原理如图1所示：

2 纯电动汽车空调的常见故障

空调采暖系统的能耗是对电动汽车续航里程的影响很大，低温续航里程是电动汽车发展以来尚未解决的难题，而空调系统最常见的故障和传统汽车空调一样是制冷不足。但由于动力源不一样，不再需要皮带轮驱动，所以相对更稳定，也不再会因为皮带轮过松等原因导致制冷不足，因此电动汽车空调制冷不足的原因可以从介质（制冷剂、冷冻油）、制冷系统四大组成以及电气控制系统等方面分析。

2.1 制冷剂、冷冻油问题

2.1.1 制冷剂量过少。绝大多数汽车空调制冷不良都是由于制冷剂不足引起的。造成制冷剂不足的原因往往是系统有泄露。最简单的观察制冷剂不足的方式是在空调正常运转时，从位于储液干燥器上方或高压管路中的视液镜中观察制冷剂情况，如果视液镜中有连续不断的缓慢的气泡产生，则说明制冷剂不足。

2.1.2 制冷剂添加过量。刚维修后的空调系统如果出现制冷不足的情况，则有可能是制冷剂的添加量过多。汽车空调在运转时，如果从视液镜中看不到一点气泡，停止压缩机工作后也看不到气泡，则可推断制冷剂过多。

2.1.3 制冷系统中有空气。在维修空调系统时如果抽真空不彻底或让空气进入到系统，也会导致制冷量不足。当空调正常运转时，能从视液镜中看到连续不断的快速的气泡流动，可推断系统内有空气存在。

2.1.4 空调制冷剂中有水分。在制冷系统中储液干燥里面的干燥剂吸水饱和时，就不能再吸收水分，有未被吸收的水分存在制冷剂中时，含水制冷剂通过膨胀阀节流孔时会在小孔中产生结冻现象，并导致制冷剂流通不畅。如系统制冷不足，而停机一会后再开机系统恢复正常状态，一段时间又制冷不足，则可确定制冷剂含水过多。

2.1.5 制冷剂与冷冻机油内含杂质过多。制冷剂与冷冻机油内含杂质过多会使系统中出现部分堵塞而引起制冷量不足，简易检查方法是制冷管道及部件中，在相邻处若出现非常明显的热冷突变，即为该处堵塞。

2.1.6 冷冻机油过多。制冷系统中充入过多的冷冻机油时，从视镜可观察到有浑浊的条纹。冷冻机油过多，导致制冷效果不足，解决方案是放出部分冷冻油。

2.2 压缩机问题

压缩机内部损坏，如压缩机阀片击碎、轴承损坏、密封垫破损等，造成内部泄漏，导致低压侧压力过高，高压侧压力过低，也会造成空调制冷量不足。需要更换压缩机。

2.3 冷凝器散热能力下降

2.3.1 冷凝器外部脏堵。装在汽车发动机前方的冷凝器表面会在恶劣环境中被粘上污泥土或杂物，妨碍了散热片和散热管向外传递热量，从而使其散热能力

下降。

2.3.2 冷凝风扇故障。冷却风扇是系统中辅助冷凝器将热散发到车外的装置，如果出现冷凝风扇的驱动带过松、风扇转速下降等问题，也会导致冷凝器散热能力下降。

2.4 蒸发器工作不良

2.4.1 蒸发器鼓风机转速不够。蒸发器鼓风机的转速不够，造成蒸发器大量结霜，出风不冷，使供冷量不足。

2.4.2 蒸发器片或空气过滤网堵塞。蒸发器翅片被纤维和尘土堵塞或蒸发器空气过滤网被灰尘堵塞，造成送风量减小，使供冷量不足。

2.5 膨胀阀故障

2.5.1 膨胀阀滤网堵塞。膨胀阀中的滤网堵塞，使吸气压力稍低，排气压力稍高，造成制冷效果下降。

2.5.2 膨胀阀开度过大或过小。膨胀阀开度过大，使高、低压力都过高，过多的制冷剂流过蒸发器来不及完全蒸发，造成制冷效果下降；膨胀阀开度过小，使进入蒸发器的制冷剂量过少，造成制冷效果下降。

2.6 电气控制系统故障

2.6.1 传感器故障、压力开关等信号输入元器件出现故障，导致输入的信号不正确，可能会造成制冷不正常。

2.6.2 空调控制器出现故障，导致不能正确地分析处理信号，不能正确地发出指令给压缩机等执行器，导致不能正常制冷。

2.6.3 压缩机、风门模式电机损坏，导致不能正常工作，引起出风效果不良。

2.7 其他原因

2.7.1 外循环风门关闭不死。车外循环风门关闭不死，有热风进入冷风通道，使制冷量下降。

2.7.2 空调送风管道堵塞。送风管由于其工作特性，时间用长了极易堵塞，堵塞后的空调系统负荷增大，制冷量下降。

3 纯电动汽车空调的检修注意事项和操作规程

电动汽车由于用电力驱动，涉及高压的部分比较多，如动力电池包、高压配电箱、驱动电机控制器总成、DC与空调驱动器总成、电动力总成、电动压缩机总成、电加热芯体PTC等。为确保维修人员人身安全，需要维修人员在维修时做好安全保护措施，并按规范要求操作。

3.1 电动汽车空调维修注意事项

3.1.1 维修人员必须佩戴绝缘手套、绝缘胶鞋、防护眼镜等，并使用绝缘胶垫。这些安全防护用品的耐压等级必须要大于需要测量的最高点压，且无损坏、干燥、清洁，无安全隐患。

3.1.2 在维修作业前，要使用警戒栏等进行安全隔离，并树立高压警示牌，进行安全警示，避免安全事故的发生。

3.1.3 维修车辆时设置专职监护人员一名，监督维修全过程，主要包括：监督维修人员的组成、工具的使用、防护用品的佩戴、备件的保护、维修安全警示牌的摆放等是否符合要求；检查紧急维修开关是否在作业前断开；监督维修过程中是否严格按安全维修操作规程进行，确保维修过程安全，避免安全责任事故。

3.1.4 在断开紧急维修开关10分钟后，并用万用表测量整车高压回路，确保无电后才可检修系统高压

部分。

3.1.5 在维修高压系统前，要将车身用接地线连接到纯电动车型的专用维修工位的接地线上。

3.1.6 维修过程中一定要带好绝缘手套，不能用手指触摸带电的高压线束插接件，也要防止细小金属工具或铁条导电体导电。

3.2 电动汽车空调维修操作规程

检修电动汽车空调时要按照以下维修规程进行，以防安全事故的发生：

3.2.1 关闭点火开关，将钥匙移出智能系统探测范围外。

3.2.2 断开12V辅助电池的负极端子。

3.2.3 戴上绝缘手套、防护眼镜，穿上绝缘胶鞋，铺设绝缘胶垫，使用警戒栏等安全隔离措施，并树立高压警示牌。

3.2.4 拔下高压电池的橙红色维修手柄，等待10分钟以上时间确保变频器总成内的高压电放完。

3.2.5 检测变频器输出端子的电压，确认为0V后，才能根据实际故障现象进行故障检修，如需要断开高压线路，必须用绝缘胶带包好。

4 结语

从上述归纳可以看出，纯电动汽车空调检修时除要求检修人员有基本的空调理论知识和检修经验外，还特别强调检修安全。纯电动车与传统汽车最大的区别是电动汽车由于用电力驱动，空调驱动器总成、电动压缩机、电加热芯PTC等维修都涉及高压，必须严格按照规范操作要求进行检修操作。

参考文献

[1] 陈社会.汽车空调构造与维修[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2014.

[2] 谢永光.汽车空调结构与维修[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[3] 王朝帅.比亚迪E6纯电动汽车动力系统的结构及检修[J].汽车维修与保养，2015，（3）.

[4] 汪贵行，汪学慧.电动汽车维修中的安全技术[J].汽车维修与保养，2015，（5）.

[5] 赵静炜，孙惠，等.电动汽车安全要求（第三部分）：人员触电防护（GB/T18384-2001）[S].北京：中国标准出版社，2001.

作者简介：张明华（1982-），女，湖南邵阳人，海南省技师学院讲师，硕士，研究方向：汽车运用与维修。

（责任编辑：小 燕）