新能源汽车电气技术 课件 项目4 暖风和空调系统
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1. 新能源汽车暖风和空调系统简介
1.1 传统传动带式空调系统
有些混合动力汽车采用传统的传动带式空调压缩机。如果在空调系统工作时，车辆的怠速停止（怠速起停） 功能使发动机熄火，则空调压缩机也会停止工作，但鼓风机仍会继续向车内输送空气。 这在某种程度上可以让车内人员感到凉爽，但也可能在发动机停机时间过长的情况下（例如长时间等交通信 号灯）让人难受。这类车辆通常有MAX 功能，能够取消怠速起停，并使发动机重新起动，以满足任意长时间 的空气调节需求。
2.1.2 系统的组成及功能
普锐斯暖风和空调系统的组成如图所示，它采用ES18 型电动变频压缩机，即使发动机不工作，空调系统也 能工作，使人体感觉更舒适，同时也减少了燃油消耗。
普锐斯空调系统
（1）发动机舱部分 如图所示，发动机舱部分主要部件的功能：电动逆变器 压缩机，功能是执行制冷剂气体的吸入、压缩和排放， 为制冷剂循环提供动力；带储液器的冷凝器总成，功能 是实现高效率的热交换；环境温度传感器，功能是检测 环境温度，并输出至空调放大器总成；空调压力传感器， 功能是检测制冷剂压力，并发送数据至空调放大器总成； ECU，功能是接收来自发动机冷却液温度传感器的信号， 并将其传输至空调放大器总成。
1.3 混合式空调系统
这里的“混合”与混合动力汽车无关，尽管某些混合动力汽车会使用它。混合式空调系统是由传动带式空调 压缩机和电动空调压缩机共同组成的。2006~2011 款的本田思域混合动力汽车就采用了这种空调压缩机。正 常工作时，空调控制系统选择最有效的模式：机械驱动模式或电驱动模式。它既可由发动机驱动，也可由电 动机驱动，还可由两者一起驱动。发动机不工作时，电动机可驱动其继续工作，保证车内的温度。如果车外 温度特别高，需要高速制冷，单靠电动机驱动已经不行时，则发动机会自动起动，将冷气源源不断地输送到 车内。当车内温度已稳定到最佳水平时，发动机又会自动熄火，从而降低油耗。
1.4 遥控空调系统
遥控空调系统能让车辆操作人员通过智能手机应用程序或汽车密钥卡来激活空调系统。在传统的混合动力汽 车中，使用手机应用程序或汽车密钥卡遥控启动空调后，空调最长可运行3min，这取决于动力电池的荷电量 （SOC）。在插电式混合动力汽车中，遥控空调最多可运行10min，这是因为车内空间更大，所需空调运行时 间更长，同时也与动力电池的荷电量（SOC）有关。 发出激活遥控空调系统的命令后，如果车门尚未锁上，则车辆的控制系统通常会锁住车门，同时闭合动力电 池包的高压主继电器，使动力电池包为空调压缩机供电。然而，尽管高压主继电器处于闭合状态，遥控空调 系统仍不会使车辆上电（即由READY 变为ON）。在下列任一种情况下，都将发出关闭遥控空调系统的命令： • 遥控空气调节超时。 • 动力电池的荷电Fra Baidu bibliotek低于规定阈值。 • 车辆的车门处于解锁状态。
1.5 车内太阳能通风系统
有些混合动力汽车和纯电动汽车将太阳能电池板安装在车顶，当车辆断电（即由READY变为OFF），且在炎热 天气下停车时，可打开太阳能通风系统使车内通风换气，但是太阳能电池板不会为车辆的动力电池包充电。 通常情况下，太阳能通风系统是通过开关控制的。当车内温度上升到高于规定温度值时，如果接通了太阳能 通风系统且太阳能电池板能输出足够高的电压，则太阳能电池板输出的电流会激活汽车内部鼓风机。在昏暗 或多云的天气，太阳能通风系统可能无法产生足够高的电压。 有些太阳能通风系统还可控制车内通风口。因此风扇控制器通常是独立安装的，这样就使太阳能电池板的电 压与汽车的电气系统分隔开来。
20XX
新能源汽车电气技术
相关知识
任务1 新能源汽车暖风和空调系统 的功能与组件更换
新能源汽车的高电压组件采用了自安全设计结构，其控制系统能够可靠识别会给车主和技术 人员带来危险的故障，并立即关闭高电压系统，确保工作部件上不再有危险电压。即便只取
下高 个电故压障部时件没的有一直个接盖危新暖板系险能风，统。源和高简高汽空电介电车调压压系系统统也的会自自诊动断关现这功闭一能。确高定电故压障新暖系组系后能风统成统会源和的与采将汽空结功用其车调构能容记错录设在计故结障构码，存因储此器仅内出， 种情况下可以无危险地继续行驶。通过本任务的学习，熟悉新能源汽车国家高压法规相关要
1.2 电动式空调系统
电动空调压缩机将电动机整合到了空调压缩机室中。压缩机并非由离合器控制，可通过改变电动机转速来不 断改变压缩机的输出功率。 影响压缩机输出功率的因素包括： • 蒸发器温度 • 车厢温度 • 环境温度 • 目标蒸发器温度
电动空调压缩机未采用轴端密封设计，避免了传统空调压缩机轴端泄漏的情况，如图所示。
2. 新能源汽车暖风和空调系统的结构组成与功能
2.1 丰田普锐斯暖风和空调系统 2.1.1 系统特点
有些混合动力汽车采用传统的传动带式空调压缩机。如果在空调系统工作时，车辆的怠速停止（怠速起停）功 能使发动机熄火，则空调压缩机也会停止工作，但鼓风机仍会继续向车内输送空气。 这在某种程度上可以让车内人员感到凉爽，但也可能在发动机停机时间过长的情况下（例如长时间等交通信号 灯）让人难受。这类车辆通常有MAX 功能，能够取消怠速起停，并使发动机重新起动，以满足任意长时间的空 气调节需求。
（2）轻量化 系统采用带内置集成电路的总线连接器，减少了线束使用量，降低了整车质量。 （3）结构紧凑 系统采用电动变频器压缩机、喷射循环（ECS）型蒸发器分总成、直流铝质（SFA）-Ⅱ型暖风散热装置分总 成、带储液器的多流式（MF）-IV 冷凝器总成等模块化部件，不仅确保了较高的制冷或加热性能，还使结构 更加紧凑。
2.1 丰田普锐斯暖风和空调系统 2.1.1 系统特点
（1）高性能 第三代丰田普锐斯空调系统采用神经网络控制，使乘客可以精确地控制空调，以获得最佳的舒适度。微尘花 粉过滤模式控制，可去除驾驶人和前排乘客周围区域的花粉，保证车厢内的空气质量。鼓风机手动模式有7 个等级，自动模式有31 个等级，便于对出风量进行精确控制。 组合仪表集成了显示转向盘装饰盖开关操作的触摸追踪显示器，有助于缩短驾驶人的视线移动距离，使其专 注于路面。 太阳能通风系统利用电能控制鼓风机分总成，将停车时车厢内的高温气体排放到车外。制冷循环中采用压缩 / 喷射器循环系统，提高了制冷效果、降低了能量消耗。正温度系数（PTC）加热器系统利用电加热，可快 速加热通过暖风散热器分总成的空气，从而提高加热器效率。
1. 新能源汽车暖风和空调系统简介
1.1 传统传动带式空调系统
有些混合动力汽车采用传统的传动带式空调压缩机。如果在空调系统工作时，车辆的怠速停止（怠速起停） 功能使发动机熄火，则空调压缩机也会停止工作，但鼓风机仍会继续向车内输送空气。 这在某种程度上可以让车内人员感到凉爽，但也可能在发动机停机时间过长的情况下（例如长时间等交通信 号灯）让人难受。这类车辆通常有MAX 功能，能够取消怠速起停，并使发动机重新起动，以满足任意长时间 的空气调节需求。
2.1.2 系统的组成及功能
普锐斯暖风和空调系统的组成如图所示，它采用ES18 型电动变频压缩机，即使发动机不工作，空调系统也 能工作，使人体感觉更舒适，同时也减少了燃油消耗。
普锐斯空调系统
（1）发动机舱部分 如图所示，发动机舱部分主要部件的功能：电动逆变器 压缩机，功能是执行制冷剂气体的吸入、压缩和排放， 为制冷剂循环提供动力；带储液器的冷凝器总成，功能 是实现高效率的热交换；环境温度传感器，功能是检测 环境温度，并输出至空调放大器总成；空调压力传感器， 功能是检测制冷剂压力，并发送数据至空调放大器总成； ECU，功能是接收来自发动机冷却液温度传感器的信号， 并将其传输至空调放大器总成。
1.3 混合式空调系统
这里的“混合”与混合动力汽车无关，尽管某些混合动力汽车会使用它。混合式空调系统是由传动带式空调 压缩机和电动空调压缩机共同组成的。2006~2011 款的本田思域混合动力汽车就采用了这种空调压缩机。正 常工作时，空调控制系统选择最有效的模式：机械驱动模式或电驱动模式。它既可由发动机驱动，也可由电 动机驱动，还可由两者一起驱动。发动机不工作时，电动机可驱动其继续工作，保证车内的温度。如果车外 温度特别高，需要高速制冷，单靠电动机驱动已经不行时，则发动机会自动起动，将冷气源源不断地输送到 车内。当车内温度已稳定到最佳水平时，发动机又会自动熄火，从而降低油耗。
1.4 遥控空调系统
遥控空调系统能让车辆操作人员通过智能手机应用程序或汽车密钥卡来激活空调系统。在传统的混合动力汽 车中，使用手机应用程序或汽车密钥卡遥控启动空调后，空调最长可运行3min，这取决于动力电池的荷电量 （SOC）。在插电式混合动力汽车中，遥控空调最多可运行10min，这是因为车内空间更大，所需空调运行时 间更长，同时也与动力电池的荷电量（SOC）有关。 发出激活遥控空调系统的命令后，如果车门尚未锁上，则车辆的控制系统通常会锁住车门，同时闭合动力电 池包的高压主继电器，使动力电池包为空调压缩机供电。然而，尽管高压主继电器处于闭合状态，遥控空调 系统仍不会使车辆上电（即由READY 变为ON）。在下列任一种情况下，都将发出关闭遥控空调系统的命令： • 遥控空气调节超时。 • 动力电池的荷电Fra Baidu bibliotek低于规定阈值。 • 车辆的车门处于解锁状态。
1.5 车内太阳能通风系统
有些混合动力汽车和纯电动汽车将太阳能电池板安装在车顶，当车辆断电（即由READY变为OFF），且在炎热 天气下停车时，可打开太阳能通风系统使车内通风换气，但是太阳能电池板不会为车辆的动力电池包充电。 通常情况下，太阳能通风系统是通过开关控制的。当车内温度上升到高于规定温度值时，如果接通了太阳能 通风系统且太阳能电池板能输出足够高的电压，则太阳能电池板输出的电流会激活汽车内部鼓风机。在昏暗 或多云的天气，太阳能通风系统可能无法产生足够高的电压。 有些太阳能通风系统还可控制车内通风口。因此风扇控制器通常是独立安装的，这样就使太阳能电池板的电 压与汽车的电气系统分隔开来。
20XX
新能源汽车电气技术
相关知识
任务1 新能源汽车暖风和空调系统 的功能与组件更换
新能源汽车的高电压组件采用了自安全设计结构，其控制系统能够可靠识别会给车主和技术 人员带来危险的故障，并立即关闭高电压系统，确保工作部件上不再有危险电压。即便只取
下高 个电故压障部时件没的有一直个接盖危新暖板系险能风，统。源和高简高汽空电介电车调压压系系统统也的会自自诊动断关现这功闭一能。确高定电故压障新暖系组系后能风统成统会源和的与采将汽空结功用其车调构能容记错录设在计故结障构码，存因储此器仅内出， 种情况下可以无危险地继续行驶。通过本任务的学习，熟悉新能源汽车国家高压法规相关要
1.2 电动式空调系统
电动空调压缩机将电动机整合到了空调压缩机室中。压缩机并非由离合器控制，可通过改变电动机转速来不 断改变压缩机的输出功率。 影响压缩机输出功率的因素包括： • 蒸发器温度 • 车厢温度 • 环境温度 • 目标蒸发器温度
电动空调压缩机未采用轴端密封设计，避免了传统空调压缩机轴端泄漏的情况，如图所示。
2. 新能源汽车暖风和空调系统的结构组成与功能
2.1 丰田普锐斯暖风和空调系统 2.1.1 系统特点
有些混合动力汽车采用传统的传动带式空调压缩机。如果在空调系统工作时，车辆的怠速停止（怠速起停）功 能使发动机熄火，则空调压缩机也会停止工作，但鼓风机仍会继续向车内输送空气。 这在某种程度上可以让车内人员感到凉爽，但也可能在发动机停机时间过长的情况下（例如长时间等交通信号 灯）让人难受。这类车辆通常有MAX 功能，能够取消怠速起停，并使发动机重新起动，以满足任意长时间的空 气调节需求。
（2）轻量化 系统采用带内置集成电路的总线连接器，减少了线束使用量，降低了整车质量。 （3）结构紧凑 系统采用电动变频器压缩机、喷射循环（ECS）型蒸发器分总成、直流铝质（SFA）-Ⅱ型暖风散热装置分总 成、带储液器的多流式（MF）-IV 冷凝器总成等模块化部件，不仅确保了较高的制冷或加热性能，还使结构 更加紧凑。
2.1 丰田普锐斯暖风和空调系统 2.1.1 系统特点
（1）高性能 第三代丰田普锐斯空调系统采用神经网络控制，使乘客可以精确地控制空调，以获得最佳的舒适度。微尘花 粉过滤模式控制，可去除驾驶人和前排乘客周围区域的花粉，保证车厢内的空气质量。鼓风机手动模式有7 个等级，自动模式有31 个等级，便于对出风量进行精确控制。 组合仪表集成了显示转向盘装饰盖开关操作的触摸追踪显示器，有助于缩短驾驶人的视线移动距离，使其专 注于路面。 太阳能通风系统利用电能控制鼓风机分总成，将停车时车厢内的高温气体排放到车外。制冷循环中采用压缩 / 喷射器循环系统，提高了制冷效果、降低了能量消耗。正温度系数（PTC）加热器系统利用电加热，可快 速加热通过暖风散热器分总成的空气，从而提高加热器效率。