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EV160纯电动汽车空调系统|电动汽车构造与维修

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:EV160与其他纯电动汽车一样,其空调系统主要由制冷系统、采暖系统、控制系统、通风系统等组成。EV160采用同轴独立式驱动的电动压缩机,其结构类型为涡旋式,位于蒸发器和冷凝器之间,其本身具有调速功能,控制系统与传统空调压缩机控制有明显不同。图5-35北汽EV160空调电动压缩机电路原理为了更好地提高电动空调系统的效率,EV160采用的是可变频式电动压缩机。EV160的电动风扇是两级调速电子风扇,有两种运动状态:高速运转和低速运转。

EV160纯电动汽车空调系统|电动汽车构造与维修

EV160与其他纯电动汽车一样,其空调系统主要由制冷系统、采暖系统、控制系统、通风系统等组成。

(一)EV160空调制冷系统

1.EV160汽车空调制冷系统组成

EV160的电动空调制冷系统采用的是循环离合器膨胀阀系统,其结构主要由电动压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、储液干燥器、电动风扇、高低压管路以及管路内循环的制冷剂和冷冻润滑油组成,如图5-30所示。各部件之间通过铝管和高压橡胶管连接成一个密闭的循环系统。和传统内燃机空调制冷系统相比主要区别在于北汽EV160空调系统采用了电动压缩机、电子膨胀阀。

图5-30 EV160电动空调制冷系统组成

(1)电动压缩机。

EV160与其他纯电动汽车一样,没有发动机作为空调压缩机的动力源,采用电动压缩机作为空调制冷系统的动力源。

①EV160电动压缩机组成。

EV160采用同轴独立式驱动的电动压缩机,其结构类型为涡旋式,位于蒸发器和冷凝器之间,其本身具有调速功能,控制系统与传统空调压缩机控制有明显不同。该压缩机的电能来源于纯电动汽车上动力电池直流电,压缩机靠单独电机驱动,压缩机转速单独可控,因此可以通过精确的控制以及在常见热负荷工况下的高效率运转来降低空调系统的能耗,从而提高整车的经济性。

EV160压缩机是涡旋式电动压缩机,其主要由压缩机控制器、驱动电机、涡盘泵体总成、壳体以及内部密封圈和轴承等组成,如图5-31所示。

图5-31 电动压缩机组成

a.驱动控制器。

直流电机的驱动控制器是一种对直流电机的运行过程进行综合控制的电气装置,又可称为直流变频控制器,其安装位置如图5-32所示。

图5-32 驱动控制器位置

驱动控制器的外部有两个插接件接口:一个接高压电源供给插接件,一个接低压控制插接件。两个插接件接口的引脚定义见表5-1。

表5-1 驱动控制器插接件接口引脚定义

电动压缩机转速的调节是通过驱动控制器改变无刷同步直流电机的供电频率而实现的。驱动控制器通过CAN总线与空调控制器及整车控制器进行通信,从而可按实际负荷工况需求控制空调压缩机的运行速度。

b.驱动电机。

驱动电机是电动压缩机的动力来源,将电能转化为机械能,带动压缩机压缩制冷剂。其位于压缩机壳体内部,与涡盘泵体总成中的动涡盘同轴转动,如图5-33所示。

图5-33 驱动电机位置

其详细参数见表 5-2。

表5-2 驱动电机参数

EV160选用的是无刷同步直流电机。无论是在纯电动纯电动汽车上,还是在混合动力纯电动汽车上,在空调制冷系统的压缩机中都充满了制冷剂蒸汽,而有刷电机的碳刷换向器在电机转动时会产生火花、碳粉等,容易造成危险。

c.涡盘泵体总成。

涡旋式压缩机涡盘泵体总成(由涡轮动盘、涡轮静盘相互啮合而成,见图5-34)将来自蒸发器的低压气态制冷剂压缩成高压气态制冷剂,送至冷凝器。这两个涡盘都是渐开线形且在相互啮合的情况下呈偏心渐开线运动,它们相互错开180°安装在一起,即相位角相差

180°。其中涡轮动盘是不能自转的,只能围绕涡轮静盘做很小回转半径的公转运动。

图5-34 涡盘泵体啮合示意图

在压缩机吸气、压缩、排气的工作过程中,涡轮静盘通过支架固定在壳体上,涡轮动盘由偏心轴驱动并由防自转机构制约,围绕涡轮静盘基圆中心做很小半径的平面转动。来自蒸发器的低温、低压气态制冷剂被吸入到涡轮动盘的外围,随着偏心轴的旋转,气态制冷剂在涡轮动盘、涡轮静盘贴合所组成的若干个月牙形压缩腔内被逐步压缩,然后由涡轮静盘中心部件的轴向孔连续挤出至冷凝器。涡旋式压缩机结构及工作原理详见本项目二维码资源。

d.壳体。

涡旋式电动压缩机壳体采用铝合金材质,壳体主要用于密封驱动电机、涡盘泵体总成,并支撑电动压缩机整体。

②电动压缩机控制特点。

EV160的空调电动压缩机电路原理,如图5-35所示。空调继电器控制压缩机12V低压电源,低压电源电压是空调压缩机控制器的通信信号传输及控制功能得以正常运行的可靠保证。整车控制器VCU通过数据总线CAN-H、CAN-L与空调压缩机控制器相连接,再由压缩机控制器控制空调压缩机的高压电源线DC+(正)与DC-(负)通断。高压互锁信号线在高压上电前确保整个高压系统的完整性,使高压电处于一个封闭的环境下工作,提高安全性。空调压缩机的高压互锁开关,串联在整车控制器和车载充电机之间,是电压互锁系统的一部分。空调压缩机的高压线束与低压线束相互独立,DC+(正)是由高压控制盒输出的高压直流电源正极,DC-(负)是由高压控制盒输出为高压直流电源负极。

图5-35 北汽EV160空调电动压缩机电路原理

为了更好地提高电动空调系统的效率,EV160采用的是可变频式电动压缩机。在电动空调系统工作情况下,压缩机驱动电机的转速可以按实际负荷工况需求调节,以适应整车行驶工况并达到节约车载能源的目的。

(2)冷凝器。

EV160采用的是平行流式冷凝器,如图5-36所示。

依据集流管分段与否,平行流式冷凝器可分为多元平行流式和单元平行流式,EV160选用的是多元平行流式冷凝器,安装在机舱前保险杠进气格栅处,位于压缩机排气口和膨胀阀之间,采用铝合金材质铸造使得整体质量更小且导热性能更好,同时在制冷剂流通的扁管条之间装有用于增强散热效果的铝翅片使得散热效率更高。

图5-36 冷凝器结构

(3)蒸发器。

EV160的蒸发器安装在通风系统总成中,在膨胀阀的后方,其结构特性方面与冷凝器一样都是采用的平行流式设计,如图5-37所示。

图5-37 蒸发器

(4)膨胀阀。

EV160使用的是H形膨胀阀,该类型膨胀阀具有调节灵敏度高,结构紧凑,抗振性能优良等特点。H形膨胀阀主要由感温元件、钢球和压力弹簧组成,在H形膨胀阀外部有4个管路接口,分别与储液干燥罐出口、蒸发器入口、蒸发器出口和压缩机入口连通,如图5-38所示。

图5-38 膨胀阀结构

(5)电动风扇。

EV160的电动风扇是两级调速电子风扇,有两种运动状态:高速运转和低速运转。其运行状态的切换是由整车控制器(VCU)控制的,高速运转的触发信号是压力开关发出的中压信号。

(6)制冷剂。

EV160的空调制冷系统采用的是替代制冷剂R134a,其分子式为(CH2FCF3),对臭氧的破坏系数(ODP)为0,不可燃,毒性非常低,安全类别为A1,是很安全的制冷剂。其物理性质参见表5-3。

表5-3 R134a制冷剂物理性质表

制冷剂R134a的使用要求:

①R134a与R12制冷剂是不可相溶的,绝不能将两者混合,如果混用制冷剂,将导致压缩机损坏。

②回收制冷剂时应使用制冷剂回收机,不可将制冷剂排至大气,工作维修区空气应保持流通。

(7)冷冻润滑油。

EV160采用的是R134a制冷剂,与之对应的冷冻油为POE(PolyolEster),又称聚酯油,它是一种全合成的多元醇酯类油。

2.EV160空调制冷系统的控制逻辑(详见本项目二维码资源)

新能源汽车空调制冷系统工作时,空调控制模块密切监控并控制空调系统各执行器的工作情况。蒸发器温度传感器实时监控蒸发器温度,当蒸发器温度较高时,控制电子膨胀阀节流口开度加大,增加流过的制冷剂量以达到加速降温的目的。当蒸发器温度较低时,控制电子膨胀阀节流口开度减小,减少流过制冷剂量以减小降温速度防止蒸发器结冰。出风口温度传感器监控出风口温度,并与驾驶员选择的制冷温度对比,以确定所需制冷量。空调控制模块根据所需制冷量控制电动压缩机的转速以实现变频控制,达到节能的目的。

(二)北汽EV160空调采暖系统

由于没有发动机,纯电动纯电动汽车需要用其他热源来进行供热。EV160与其他纯电动汽车一样,也没有发动机余热可以利用以达到取暖、除霜的效果,而且其他发热部件产生的热量不足以满足车厢内的供暖需求。所以,EV160采暖系统同样采用电子采暖装置——PTC加热器进行供热。

1.采暖系统组成

EV160采用的是PTC加热器的方式进行供热。其电动空调暖风系统采用两级式控制,其原理如图5-39所示。PTC控制器根据环境温度、PTC加热器温度、空调温度调节旋钮以及动力电池电压等控制PTC加热器中两个电热芯的通断。新款EV160的两个电热芯的功率分别为1.5kW和2kW,这样可以实现三级控制,控制精度和乘员舒适性都有所提高。

图5-39 EV160PTC控制模块原理

2.空调采暖系统工作原理(详见本项目二维码资源)

空调供暖系统依据驾乘人员对车厢温度的需求,通过空调控制器采集空调操作面板上的温度调节旋钮的具体指示位置以初步判定驾乘人员对车厢内部的温度期望值,并参考环境温度传感器反馈的实时车厢外温度值和蒸发器温度传感器的温度信号,综合计算出供暖系统所需的制热量以及冷暖风门翻板的开启度。通过空调控制器内的CAN总线收发模块将控制指令发送给PTC控制器。PTC控制器接收到该信号并对信号解析处理,依据内部程序存储器中的控制程序控制加热模块1.5kW(或加热模块2kW)或者两者同时接地使加热模块工作,并通过PTC温度传感器的温度反馈监控PTC加热器的状态。

(三)EV160空调控制系统

1.EV160空调控制系统的组成

EV160电动空调控制系统也是由信号检测装置、空调控制单元和执行元件组成。信号检测装置主要包括温度传感器、空调系统压力开关、风门翻板位置传感器以及空调控制相关开关等;空调控制单元主要是指空调控制器总成;执行元件包括风门电机、鼓风机、空调压缩机、冷凝器、散热风扇和各种空调状态指示灯等。

(1)信号检测装置。

①温度传感器。

温度传感器广泛应用于检测现代汽车冷却液温度、进气温度、空调系统环境温度和室内温度等,为汽车的自动控制提供重要依据。纯电动汽车的温度传感器为热敏电阻式,而且为负温度系数热敏电阻式,其随着温度的上升电阻值逐渐下降,如图5-40所示为负温度系数热敏电阻传感器工作特性。

EV160的空调系统中有3个温度传感器,分别为环境温度传感器、蒸发器温度传感器和PTC温度传感器,如图5-41所示。

图5-40 进气温度传感器的工作特性

图5-41 温度传感器线束连接关系

a.环境温度传感器。

环境温度传感器安装在冷凝器之前进气格栅处,如图5-42所示。

图5-42 环境温度传感器安装位置

环境温度传感器主要用于测量车厢内、外的环境温度,并将测到的温度信息转换为电信号发送给空调控制器,空调控制器将此信号作为计算空调系统制冷/供暖量的重要参考依据。

在EV160的空调系统局部电路图5-43中,环境温度传感器的两个引脚分别通过导线连接至空调控制器的T16a/6和T16a/11端子,其中T16a/11端子通过空调控制器内部直接接地,空调控制器内部的温度检测电路通过测取T16a/6端子的电压实时数据,计算出实际温度值。

图5-43 EV160汽车空调系统电路图(局部)

b.蒸发器温度传感器。

蒸发器温度传感器安装在蒸发器与PTC加热器之间的风道中,用于检测流经蒸发器后的空气温度,并将温度信号传送至空调控制器,该信号作为空调控制器控制电动压缩机工作输出排量的重要参考依据。它向空调控制器发送信号,如果温度低于-1.5°C,压缩机会停止运行,以防蒸发器表面结冰,如图5-44所示。空调控制器将电压(5V)施加到蒸发器温度传感器(空调热敏电阻)上,并且在蒸发器温度传感器(空调热敏电阻)的电阻改变时读取它的电压变化值。(www.xing528.com)

图5-44 蒸发器传感器与空调控制器之间的线路关系

在EV160空调系统局部电路图5-45中,蒸发器温度传感器的两个引脚分别通过导线连接至空调控制器的T16a/11和T16a/1端子,其中T16a/11端子通过空调控制器内部接地,蒸发器温度传感器通过T16a/1端子将流经蒸发器后的空气流温度信号传送给空调控制器内部检测电路。

c.PTC温度传感器。

PTC温度传感器安装在PTC加热器的铝散热器表面,在与铝散热器表面接触的一面涂敷一层导热硅脂,可增强热量的传导效率,如图5-46所示。主要用于测量PTC加热器的温度,并将测到的温度信息转换为电信号发送给PTC控制器。PTC控制器通过此信号对PTC加热器的发热量进行有效控制。

图5-45 EV160汽车空调系统电路图(局部)

图5-46 PTC温度传感器安装位置

在EV160PTC控制系统局部电路图5-47中,PTC温度传感器通过导线连接至PTC控制器的T12g/1和T12g/2端子。当PTC加热器的散热器表面温度升高时,PTC温度传感器的阻值随之减小至与当前温度对应的电阻值,PTC控制器内部检测电路通过检测PTC温度传感器两端的实时电压,并与数据存储器中的数据对比,计算出此时PTC加热器的温度值大小。

图5-47 PTC控制系统电路图(局部)

②空调系统压力开关。

压力开关安装在汽车空调制冷系统循环的高压管路中,可检测制冷系统高压管路的压力变化情况。当检测到压力过低或过高时,空调控制器控制电动压缩机停止运转,以防止制冷系统被损坏;当压力达到中等压力时,冷凝器散热风扇高速旋转。常见的压力开关主要有高压开关、低压开关和三位压力开关等。EV160采用的是三位压力开关,其位置位于储液干燥罐和膨胀阀之间的管路中,如图5-48所示。

图5-48 压力开关位置

三位压力开关由高压开关、中压开关和低压开关组成。在制冷系统中高压管路的压力符合标准规定时,高、低压力开关一直处于常闭状态;在制冷系统高压管路中的压力没有达到1.77MPa时,中压开关一直处于常开状态,如图5-49所示。其中高压开关开启(触点断开)压力为3.14MPa,中压开关闭合压力为1.77MPa,低压开关开启(触点断开)压力为0.196MPa。压力保护开关的触点状态是受空调制冷系统高压管路中的压力决定的。当制冷剂压力高于或者低于规定压力(规定压力为0.196~3.14MPa)时,空调控制器会控制电动压缩机停止运行;当制冷剂压力达到1.77MPa时,空调控制器通过CAN总线与集成控制器通信,控制冷凝器的散热风扇以高速挡运行,利于降温降压

图5-49 压力开关端子

在EV160汽车空调系统局部电路图5-50中,压力开关共有4个端子,其中高、低压开关是串联关系,通过导线将T4d/1端子与空调控制器的T16a/10端子连接,T4d/2端子通过导线连接至低压蓄电池负极。当制冷系统高压侧的制冷剂压力处在0.196~3.14MPa时,高、低压力开关都处于闭合状态,此时空调控制器检测到T16a/10端子为低电平,制冷系统压力处于正常状态。反之,当制冷系统压力小于0.196MPa或大于3.14MPa时,低/高压力开关处在断开状态,空调控制器检测到T16a/10端子为高电平,制冷系统压力失常,空调控制器随即发出强制停止电动压缩机运行控制指令,并通过CAN总线传送给电动压缩机控制器,电动压缩机控制器切断给电动压缩机的供电,空调制冷系统停止工作不再制冷。

图5-50 北汽EV160空调系统电路图(局部)

从EV160空调系统局部电路图5-51中,可以看到中压开关是一个单独设置的开关,其端子T4d/3通过导线与空调控制器的T12a/10端子连接,另一端子T4d/4经导线连接至低压蓄电池负极;按下A/C开关,电动压缩机启动,对制冷剂进行压缩,当制冷系统高压侧压力尚未达到1.77MPa时,中压开关一直处于断开状态,冷凝器散热风扇低速运转;当制冷系统的高压侧制冷剂的压力达到1.77MPa时,中压开关由断开状态转变为闭合状态,空调控制器检测到T12a/10端子为低电平,空调控制器通过CAN总线与集成控制器通信,控制冷凝器的散热风扇以高速挡运行。

图5-51 北汽EV160电动空调系统电路图(局部)

③风门翻板位置传感器。

EV160汽车空调系统中有两个风门翻板位置传感器(冷暖风门位置传感器、模式风门位置传感器),它们分别位于冷暖风门执行机构和模式风门执行机构中的风门电机内。

冷暖风门翻板位置传感器和模式风门翻板位置传感器都属电位器式传感器,其滑动电阻触头随风门电机转子旋转做同步移动,随着风门电机转子的旋转带动风门翻板转动,位置传感器中的滑动触头上的电压值也随即发生改变。风门翻板位置传感器主要检测风门位置信号并发送给空调控制器,空调控制器就是通过此电压值大小,来确定风门翻板的实际开度是否达到对应模式下规定的开启角度。

EV160空调系统一共有5种出风模式(脸部出风、脚部出风、前挡风玻璃出风、脸和脚部同时出风、前挡风玻璃和脚部同时出风)。在每一种出风模式工作状态下,风门位置传感器的滑动触头反馈至空调控制器的电压值是唯一的,这样空调控制器通过位置传感器反馈的电压值,可识别出风门翻板的开启角度对应的是哪一种出风模式,以及在特定的出风模式下风门翻板开启的角度是否达到了规定值。

对于冷暖风门翻板而言,开度的大小决定着流入PTC加热器的空气流量。依据驾乘人员对车厢内温度的需求,空调控制器采集温度调节旋钮的输入信号即驾乘人员对温度的期望值,通过控制冷暖风门电机旋转继而带动冷暖风门翻板打开一定的角度,在这个过程中冷暖风门翻板位置传感器可实时监测风门翻板的开度,并将开度信号转换成电信号反馈给空调控制器,便于空调控制器对冷暖风门翻板的开度做出修正和识别冷暖风门电机的工作是否正常。

在EV160汽车空调系统局部电路图5-52中,空调控制器中的端子T12a/6和T12a/5为冷暖风门执行机构和模式风门执行机构中的位置传感器提供5V的工作电压。空调控制器通过T12a/8和T12a/7端子接收冷暖风门执行机构和模式风门执行机构中位置传感器的反馈信号。

图5-52 风门翻板位置传感器电路图

(2)空调控制器单元。

空调控制器单元即空调控制器总成,它由空调操作面板和空调控制器组成,位于中央多媒体显示器的正下方,如图5-53所示。空调操作面板主要给驾乘人员进行空调功能的基本设定,空调控制器通过采集操作面板上的按钮信息确定驾乘人员的操作意图,然后做相应的控制动作。

空调操作面板上的功能按钮见图5-54所示,通过这些功能按钮可以实现:车内温度的调节,出风量调节,通风循环模式选择,出风模式调节以及前、后挡风玻璃除雾等空调系统的功能。

空调控制器总成上有两组插接件:A端插接件和B端插接件,其中A端插接件中有16个引脚,B端插接件有12个引脚,如图5-55所示。A端插接件引脚功能见表5-4,B端插接件引脚功能见表5-5。

图5-53 空调控制器总成位置

图5-54 空调控制器总成功能按钮

图5-55 空调控制器总成插接件

表5-4 空调控制器总成A端插接件引脚功能说明

表5-5 空调控制器总成B端插接件引脚功能说明

(3)执行元件。

EV160空调控制系统的执行元件主要有风门电机和鼓风机

①风门电机。

EV160的风门电机主要有混合门电机、模式门电机和进风风门电机三种类型。混合门电机驱动混合门,改变进入车内的冷气和热气的比例,调节车内空气温度。模式门电机用于驱动模式门,调节出风口出风方式,可以形成吹脸、双层、吹脚、吹脚/除雾、除雾五种出风类型。进风风门电机驱动进气门,调节新鲜空气循环量。

②鼓风机。

空调系统鼓风机可将空调滤清器过滤后的空气输送至车厢内,实现车厢内空气的循环流动,达到通风换气的目的。

a.鼓风机的组成。

空调系统采用离心式鼓风机,鼓风机在通风系统中的安装位置如图5-56所示。

图5-56 鼓风机安装位置

鼓风机主要由鼓风机电机、鼓风机涡扇、鼓风机调速模块组成,如图5-57所示。鼓风机电机采用的是永磁直流驱动电机,鼓风机调速模块上装有铝合金散热片

图5-57 鼓风机组成

b.鼓风机调速。

在鼓风机转速控制方面,通过空调控制器对鼓风机调速模块的占空比控制,实现多个挡位转速。鼓风机调速模块为一个内部带有大功率开关晶体管的器件,当鼓风机运行时调速模块中的晶体管接收空调控制器的脉宽调制信号,此时晶体管使鼓风机的控制端子不断地处于高频的开闭接地动作状态。在此工作过程中流经鼓风机调速模块的工作电流很大,容易发热,为了保证调速模块能长时间稳定工作,在调速模块上安装有铝合金散热片。鼓风机调速模块安装在通风配气系统总成壳体的风道中,位于鼓风机气流出口位置。

EV160鼓风机模块电路图,如图5-58所示。鼓风机的电源供给是受鼓风机继电器控制的。当空调控制器接收到空调操作面板的触发指令(制冷、制热、通风换气)时,通过控制T16a/3端子使其接地电流流经鼓风机继电器线圈产生电磁吸力吸合导通30端子与87端子,将12V电压施加到鼓风机的T2ab/2端子。

图5-58 EV160空调系统电路图(局部)

鼓风机调速模块上共有3个端子,T3e1/1端子通过导线与鼓风机的T2ab/1端子连接;T3e1/2端子通过导线与空调控制器的T16a/5端子连接,用于接收空调控制器的占空比信号;T3e1/3端子连接至低压蓄电池负极。空调控制器通过检测T16a/4端子的电压反馈情况,监控鼓风机系统运行正常与否。鼓风机系统运行状态正常的情况下,T16a/4端子与T16a/5端子的单位时刻脉宽相等相位相反。

c.鼓风机工作过程。

当驾乘人员在空调操作面板上选择某一出风模式(面部、脚部、面部和脚部、前挡风玻璃、前挡风玻璃和脚部)时,空气流从该模式的风门入口进入通风管道流向鼓风机的涡轮中心。空调通风系统的鼓风机通过电动机驱动安装于转子轴头的涡扇叶轮旋转,在离心力的作用下空气从涡扇叶轮中心被甩出并沿通风系统壳体总成内的通风管道流向蒸发器及空气混合调节区域,经温度调节后的空气从空调出风口吹出进入车厢内。

2.EV160空调控制系统的控制原理

EV160电动空调控制系统的控制原理如图5-59所示,其工作原理为通过空调面板采集风速调节旋钮、温度调节旋钮、A/C开关和模式循环开关上的按钮信号,并将所采集到的按钮信号发送给整车控制器(VCU),然后VCU根据空调面板发送的按钮信号、蒸发器温度传感器所采集到的温度信号、BMS发送的电池信息按照预设策略对压缩机、PCT加热器冷凝器风扇和散热风扇进行控制,以实现空调功能。

图5-59 EV160电动空调控制系统控制原理

(1)开关控制。

①汽车静止时。

VCU通过CAN从BMS获取动力电池的电池信息,根据动力电池剩余电量(SOC)和最大可放电功率来判断电动空调压缩机是否可以运转。一般来说当剩余电量小于5%或者最大可放电功率小于6kW时,空调系统不能使用。当空调在使用过程中,剩余电量小于3%或者最大可放电功率小于5kW时,VCU会关闭空调,以防止动力电池过放电。

②汽车行驶中。

VCU判断车辆续驶里程是否低于某一预设数值,若低于该数值,则VCU通过仪表对驾驶人进行提示,以提示驾驶人可通过关闭空调系统来延长续驶里程,通常该数值设定为30km。

③汽车在充电中。

当车辆处于充电模式下时,VCU根据BMS、CAN报文获取动力电池的剩余电池电量,考虑到车辆在充电时开启空调动力电池的SOC有可能降低(电池的输入功率低于空调系统的消耗功率时),为防止动力电池因空调系统工作而造成过放电,当电池SOC低于10%时,禁止使用空调。当空调在使用过程中,剩余电量小于5%时,VCU会关闭空调,以防止动力电池过放电。

(2)模式控制。

VCU根据从温度调节旋钮采集到的信号、A/C开关信号和循环模式开关信号控制空调的工作模式。具体控制过程如下:

①当A/C开关和循环模式开关均未被按下或温度调节旋钮处于中间状态时,VCU不对压缩机与PTC加热器进行控制,此时空调处于待机状态。

②当A/C开关被按下时,VCU会通过CAN网络向压缩机控制器发送使能命令与转速值。其中,转速值是VCU根据温度调节旋钮所确定的冷暖风门位置计算而来的。压缩机的转速值与冷暖风门位置呈非线性关系,温度调节旋钮越偏向制冷侧,压缩机转速就越高。

③当仅有循环模式开关被按下时,VCU会通过CAN网络向PTC控制器发送使能命令与PTC加热器的工作功率值。其中,PTC加热器的工作功率值是VCU根据温度调节旋钮所确定的冷暖风门位置计算而来的。PTC加热器的工作功率值与冷暖风门位置呈非线性关系,温度调节旋钮越偏向制热侧,PTC加热器的工作功率值就越高。

④当A/C开关和循环模式开关均被按下时,VCU判断这两个按钮哪个先被按下,并以先按下的按钮为准对空调进行控制。另外,若A/C开关和循环模式开关同时被按下,则VCU向压缩机发出使能命令,否则延时30s后发出使能命令,以保护压缩机。

(3)风扇控制。

①冷凝器风扇控制。

VCU根据A/C信号、冷暖选择信号、制冷系统压力信号来控制冷凝器风扇转速,防止制冷系统压力过高,以达到用户要求制冷量的目的。和传统汽车相比,EV160只要A/C开关接通,空调冷凝器风扇就开始工作。

②散热风扇控制。

当驾驶人通过A/C开关关闭压缩机(PTC加热器)之后,VCU通过压缩机控制器将对应的关闭指令发送至压缩机驱动控制模块(PTC驱动控制板),在压缩机(PTC加热器)停止工作后,VCU控制散热风扇继续对蒸发器(PTC加热器)散热一段时间。

(4)送风速度控制。

送风速度控制是通过调节鼓风机转速控制送风速度,调节室内空气的降温或升温速度。

①预热控制。

冬天,开到暖风时若马上打开鼓风机,此时吹出的是冷空气而不是想要的暖气。因此,鼓风机要在PTC加热器温度到一定值时,才能逐步转向正常工作。

②时滞控制。

夏天,车内温度较高,若打开空调制冷系统就马上打开鼓风机,则此时吹出的是热风而不是想要的冷风。因此,鼓风机有一段延时,等蒸发器温度降低后才工作。

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