新能源汽车空调原理及常见故障分析

新能源汽车空调原理及常见故障分析
摘要：近年来，我国的能源消耗越来越大。

汽车空调作为影响汽车舒适性的主
要因素之一，为汽车提供制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制等功能，汽车空调已成为汽车市场竞争的主要手段之一。

新能源汽车作为今后汽车市场发
展的重要方向，其空调系统的原理与传统燃油汽车存在一定差距。

关键词：新能源汽车空调原理；常见故障分析；
引言
在人们环保意识的提升下，新能源汽车也成为下一阶段的汽车领域发展主流
方向，根据数据预测显示，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。

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用
燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，
形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

到2025年，我国新能源汽
车保有量比例将会达到50%左右，国家在新能源汽车的发展上，予以了大力支持。

新能源汽车与传统的汽油车不同，维护、保养方式也有独特之处，尤其是在空调
故障上，在新能源汽车空调系统的检修上，作为检修人员，必须对新能源汽车空
调系统的特点、故障类型、检修方式有深入理解。

1新能源汽车空调系统的工作原理
汽车空调系统主要由制冷装置、制热装置、通风装置、加湿装置、控制装置
等组成。

新能源汽车空调系统和传统燃油汽车空调系统的工作原理差异主要表现
在以下三方面：
1.1暖风实现形式不同
传统汽车暖风装置，主要利用发动机冷却液的余热或发动机排气的余热作为
热源，并引入热交换器，再由风机将车内或车外空气吹过热交换器而使之升温。

而新能源汽车在暖风实现形式上，通常是利用电加热的方式来产生暖风的。

电加
热的方式有两种：一种直接加热经过蒸发箱的空气实现暖风；另一种通过加热冷
却液，再经过冷却液的循环，为暖风冷却液箱提供热量。

1.2空调压缩机驱动形式不同
新能源汽车空调系统制冷原理与传统汽车基本相同：空调压缩机通过压缩来
自蒸发器的低压、低温蒸汽，并将其加压成高压、高温的蒸汽输送到到冷凝器，
在冷凝器中，高温高压的气态制冷剂把热量传递给经过冷凝器的车外空气而液化，变成液体，使制冷剂在系统中循环。

这样通过制冷剂在系统中的循环，不断吸收
车辆内空气的热量并排到车外空气中，使车内空气的温度逐渐下降。

传统汽车空
调压缩机大多数采用发动机传动带驱动，而新能源汽车压缩机通常采用电池提供
动力来进行驱动。

1.3送风系统略微不同
新能源汽车送风系统与传统汽车基本相同，传统汽车是新鲜空气通过送风机，经过蒸发器，经过加热器到各个出风口；新能源汽车则是空气通过蒸发器和热交
换器形成冷风或者暖风以及合适的风速，再根据用户的需要输送到指定风口。

2新能源汽车空调系统检修方式
新能源汽车空调系统的工作状态与其他控制系统之间息息相关，在检测时，
需要从整车角度来出发，多方考虑到各类问题。

目前，很多新能源汽车中的高压
电池冷却是借助空调管路来带走热量，一般的操作方式是将蒸发器、乘客舱蒸发
器来进行并联，将动力电池热量传递至冷却液中，再将热量传递至车外，以冷却
动力电池。

新能源汽车空调系统一旦发生故障，需及时进行检修，检修方式通常
是先由专业人员进行观察，再利用专业设备进行检测。

专业人员观察检修法主要
是眼部观察、手动操作、简单噪声检测等，这种检修方式需要检测人员具备良好
的工作经验，对新能源汽车空调系统工作原理非常熟悉，才能凭借人体感官确定
空调系统发生故障的区域或元件。

在具体检测方式上，可采用如下方式：1）采
用专用故障诊断仪。

新能源汽车内部也配备了自诊断系统，如果发生异常，系统
会激活错误代码，针对新能源汽车和空调系统的检修，可以借助自诊断系统来查
看整车运行情况，读取故障码、进行动作测试，看内部部件的运行是否出现问题。

利用自诊断系统，可以检查到电池高压管理系统、整车控制器、制动防抱死系统、驱动电池系统、组合仪表、电动助力转向系统的运行状态，覆盖了大部分核心部件。

利用专用故障诊断仪用时短、操作简单，能为检修人员提供检修方向，判断
出大致的故障情况，必要情况下，可以应用示波器、万用表、绝缘测试仪来进行
检测。

2）应用制冷剂鉴别仪。

制冷剂鉴别仪也是检修汽车空调系统的有效方式，这一仪器也被叫作制冷剂纯度分析仪，检测速度快、操作便利，利用制冷剂鉴别仪，可以检测出空调系统中的制冷剂类型，还可以检测出制冷剂中不同成分的含量。

针对新能源汽车空调系统的检修，制冷剂的鉴别是其中的关键环节，因为在
后续维修时，可能会污染制冷剂，或者腐蚀、损坏系统组件。

为了避免出现混加
问题，在净化、回收前，都需要做好成分鉴别与纯度分析工作。

3）应用空调制
冷剂回收机。

制冷系统的稳定性，会直接影响空调系统的寿命和运行效率，如果
系统遭到水分、灰尘的污染，那么会影响压缩机油、制冷剂稳定性。

针对新能源
汽车空调系统，在维护、管理时，也常常需要应用空调制冷剂回收机，一般情况下，经过一次连接，即可完成排空和排放，为此，在回收和排空时，都需要应用
到过滤制冷剂，保证制冷剂的清洁性与干燥性。

4）其他检测方法。

除了专用的
故障诊断仪之外，还可以采用多种检修方法。

以最为常见的制冷剂泄漏为例，这
不仅会影响制冷效果，也会对环境造成污染，针对此类问题，可以先采用目测法
来观察，观察是否有泄漏点，再采用电气检漏仪来进行分析，如果出现泄漏，装
置会发出报警。

同时，也可以采用肥皂水、氮气水来检测，将系统置入水中，在
接头管路中涂抹肥皂水，如果出现冒泡点，就说明存在泄漏问题。

除此之外，还
可以采用荧光检漏法，将荧光剂置入系统，在系统运行后，再采用检漏灯来进行
检测，佩戴专用眼镜，如果存在黄色荧光，则说明制冷剂出现泄漏问题。

3负荷优化分析
由上述计算分析可知，在本文研究工况下，春季和秋季乘员人体散发的总热
量Q5占比最大，夏季和冬季新风所传入的总热量Q4、车身壁面实际传入的总热
量Q1和门窗玻璃传入的总的热量Q2占比都很大，以上为降低整车负荷的主要方向，在此提出以下优化方法，具体优化比例有待实验验证:(1)降低新风负荷。

可以采取以下措施:1)尽可能地减少车门的开闭次数；2)检查装配工艺，保证前壁板隔
声垫与空调循环进风口贴合较好；3)在车门限位器、铰链、门窗焊缝处涂密封胶；
4)增强玻璃槽的密封效果。

(2)降低车身维护结构的热量传递。

可以采取以下措
施:1)选择导热系数小的材料，增强隔热效果；2)提高车身表面的光洁度；3)使用
彩色油漆和内饰。

(3)降低玻璃的传热量。

可以采取以下措施:1)选用导热系数较小
的玻璃材质，如真空玻璃；2)采用玻璃涂膜，降低玻璃的吸收率。

结语
新能源汽车是当前汽车领域发展的大势所趋，新能源汽车空调系统的运行性
能，对于行车舒适度具有重要影响，空调也是新能源汽车的重点组成。

相较于汽
油汽车，新能源汽车在空调系统上，具有显著差异，既有优势，也存在自身的不足，其故障类型大致相似，为了提高新能源汽车空调系统的检修质量，需要掌握
设备构造，根据空调系统工作原理来制定检修流程，针对具体表现来找到故障的
成因、检修方式。

参考文献
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