新能源纯电动汽车维护与保养

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6.2　纯电动汽车空调制热系统维护与保养

任务引入

纯电动汽车的空调制热系统能在冬季为车内提供温暖舒适的环境，其正常运行对于驾乘体验至关重要。随着使用时间的推移，制热系统可能会出现性能下降或故障，因此需要进行定期的维护与保养。

小王作为4S店的实习生，正在跟着经验丰富的赵师傅学习空调系统的维护与保养。如果你是小王，你觉得自己应该掌握哪些知识和技能呢？

任务目标

1．熟悉纯电动汽车空调制热系统的结构和工作原理。

2．掌握制热系统的维护与保养方法及注意事项。

3．能够及时发现并解决制热系统出现的问题。

6.2.1 任务工单

6.2.1.1　学生分组

3～5人为一组，选出组长并进行任务分配，将小组成员及分工情况填入表6-5中。

表6-5 小组概况及分工情况

班级		组号		指导老师
小组成员	姓名	学号	任务分工
组长
组员

6.2.1.2　信息收集

在进行具体工作之前，需掌握纯电动汽车空调制热系统的相关知识。请组长组织组员收集并查阅相关资料，回答下列问题。

（1）简述热泵系统的工作原理。

（2）纯电动汽车制热系统的维护项目有哪些？

（3）为什么热泵系统在低温环境下效率会降低？

6.2.1.3　任务准备

根据实际情况，在表6-6中写出新能源车辆（或试验台架）的信息，并根据任务要求填写工具、设备和资料，以及与设备安全、场地安全和个人防护相关的检查结果。

表6-6 新能源车辆信息

汽车车辆（或试验台架）信息	车型	VIN码	行驶里程

工具、设备和资料
设备安全	□检查新能源汽车（或试验台架）点火开关是否关闭 □检查新能源汽车（或试验台架）挡位是否处于P挡或空挡 □检查新能源汽车（或试验台架）发动机舱盖是否支撑在固定位置 □检查新能源汽车（或试验台架）驻车制动是否处于制动状态，车辆挡块是否安装到位 □检查新能源汽车车轮垫块是否支撑到位，或试验台架支撑滚轮是否固定牢靠且全部处于锁止位置
场地安全	□检查场地通风、采光是否良好 □检查每个维修工位是否有足够的面积和高度 □检查是否有应急通道和完善的消防设施
个人防护	□检查工位是否配置护目镜、工作帽、绝缘手套、绝缘鞋、绝缘垫和合身的工作服等劳保用品

6.2.1.4　任务实施

对新能源汽车（或试验台架）上的部件进行检查和维护，并结合现有车型维修手册完成表6-7中的内容。

表6-7 纯电动汽车空调制热系统的检查

序号	任务点	工作内容
1	PTC加热器	□测试检查PTC线路 □检查PTC是否损坏或老化
2	清洁和维护制热系统的PTC元件	□使用吹尘枪清理灰尘
3	检查制热系统的工作状态	□检查出风口是否有热风吹出，且风量是否正常 □查看车内温度显示是否符合预期 □确认制热系统的开关是否正常工作
4	使用故障诊断仪	□是否能自行连接诊断接口 □是否能选择诊断系统 □是否能查找故障代码 □是否能清除故障代码 □是否能根据不同控制单元读取数据流

6.2.1.5　考核评价

在教师的指导下，按照能力标准，完成工作任务所设计的学习目标，并将结果填入表6-8中。

表6-8 考核评价

项目名称		评价内容	满分	评分
项目名称		评价内容	满分	自评	互评	师评
职业素养考核项目（40%）		穿戴规范整洁	8
		安全意识、责任意识及服从意识	8
		积极参加教学活动，按时完成任务工单	8
		团队合作、沟通交流能力	8
		场地、设备及工具等干净整洁	8
专业能力考核项目（60%）		检查制热系统的电气连接，确保线路正常	20
		清洁和维护制热系统的PTC元件	10
		检查制热系统的工作状态	10
		能正确使用故障诊断仪	20
合计			100
总评	自评（20%）+互评（20%）+师评（60%）=		指导教师：

6.2.2 相关知识

6.2.2.1 纯电动汽车空调制热系统的组成

在纯电动汽车中，空调制热系统的运行不同于传统燃油汽车，它没有将发动机循环冷却系统产生的热量导入车内。纯电动汽车依靠电加热元件，如PTC加热器，来加热空气。其主要组成元件如下。

1．加热元件

如PTC加热器，是主要的发热部件。

2．温度传感器

用于监测车内温度，以便控制系统，调节制热功率。

3．控制模块

对制热系统进行智能控制和调节，根据设定和实际情况来控制加热元件的工作。

4．鼓风机

将加热后的空气吹送到车内各个区域。

5．风管和出风口

用于引导热空气的流向和分布。

6．热交换器（部分系统有）

在一些采用其他热源或复合制热方式的系统中，可能存在热交换器来实现热量传递。

7．相关线束和连接器

保障各部件之间的电力传输和信号传递。

6.2.2.2 纯电动汽车空调制热系统的工作原理

纯电动汽车空调制热模式采用热泵空调制热系统或PTC电阻加热供热，完全利用电能的消耗来达到制热的效果。目前纯电动汽车空调制热系统有两种：PTC热敏电阻加热器和热泵系统。不同类型的供暖系统的工作原理有很大不同。

1．PTC热敏电阻加热系统

PTC热敏电阻加热系统如图6-18所示，其发热原理与电炉丝类似，主要靠电流通过电阻来产生热量。PTC加热器采用PTC热陶瓷元件，由多个单片复合材料和高温黏合剂黏合的波纹散热铝带组成，具有低耐热性和低热交换效率的显著优点。其最大的特点在于其安全性，当风扇堵塞时，PTC加热器功率会随温度升高而降低，同时电源电压将急剧下降，以避免过热风险。

图6-18 PTC热敏电阻加热系统

2．热泵系统

热泵的作用是将低温热源的热能传递给高温热源。其工作原理与空调制冷系统类似，但传热方向正好相反。首先，在制热模式下，低温低压的气态制冷剂进入压缩机，被压缩成高温高压的气体；随后，高温高压的制冷剂经四通换向阀流进内部换热器，向车内散热，等压冷凝后成为中温高压的液体；接着，中温高压的液体经节流机构后压力骤降，由液态转化为气液混合物流向外部换热器，从外部环境中吸收热量，蒸发成为低温低压的气体；最后，制冷剂流入压缩机进入下一次循环。利用四通换向阀改变工质的流向，就可完成从制热模式向制冷模式的切换。热泵系统如图6-19所示。