謝興景

摘 要：比亞迪秦是混合動力的典型代表。該車裝配了雙壓縮機空調(diào)制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)也是高壓電池組冷卻系統(tǒng)的重要組成部分。由于增加了電動壓縮機、電磁膨脹閥、單向閥、高壓電池組冷卻管路和裝置，因此，該車的空調(diào)系統(tǒng)制冷異常的故障的概率也會增加，有典型代表性。本文通過分析企業(yè)維修案例，結(jié)合比亞迪秦雙擎轎車的技術(shù)特點分析混合動力轎車空調(diào)系統(tǒng)制冷異常的故障，對混合動力汽車和純電動汽車的空調(diào)系統(tǒng)的研究具有一定的價值。

關(guān)鍵詞：HV混合動力 電動變頻縮機 電磁膨脹閥 HV變頻器總成 BMS-電磁管理系統(tǒng)

BYD Qin Shuangqing Air Conditioning System Refrigeration Abnormal Failure

Xie Xingjing

Abstract：BYD Qin is a typical representative of hybrid power. The car is equipped with a dual-compressor air-conditioning refrigeration system， which is also an important part of the high-pressure battery pack cooling system. Due to the addition of electric compressors， electromagnetic expansion valves， one-way valves， high-pressure battery pack cooling pipelines and devices， the probability of abnormal refrigeration failures in the car's air-conditioning system will also increase， which is typical. This article analyzes enterprise maintenance cases， combined with the technical characteristics of BYD Qin Shuangqing car to analyze the abnormal refrigeration failure of the hybrid car air-conditioning system， which has a certain value for the research of the air-conditioning system of hybrid electric vehicles and pure electric vehicles.

Key words：HV hybrid power， electric frequency conversion compressor， electromagnetic expansion valve， HV frequency converter assembly， BMS-electromagnetic management system

1 比亞迪秦雙擎進廠修復后產(chǎn)生空調(diào)故障

故障車輛冷凝器龍門架行駛過程中剮蹭向后潰退擠壓了空調(diào)壓縮機的高壓管接頭。剮蹭久了，冷凝器與空調(diào)高壓管最后被磨蹭穿，制冷劑泄露，冷凝水箱也漏水了。

維修技師更換了冷凝水箱的龍門架，更換了冷凝水箱，更換了破損的制冷管路，并給空調(diào)制冷系統(tǒng)補充雪種，對空調(diào)系統(tǒng)進行抽真空準備加注制冷劑。抽完真空后，加注制冷劑時空調(diào)系統(tǒng)就出現(xiàn)了一連串的故障現(xiàn)象。最后該車輛故障排除經(jīng)歷了兩個階段才把空調(diào)系統(tǒng)修復。

2 雙壓縮機空調(diào)系統(tǒng)的故障診斷排除過程

2.1 維修第一階段：診斷排除空調(diào)機械壓縮機不工作故障

（1）故障現(xiàn)象

更換高低壓制冷管和冷凝水箱。抽真空加注制冷劑，真空吸入一瓶350g的制冷劑后，起動發(fā)動機啟動空調(diào)，從低壓側(cè)進行加注，發(fā)現(xiàn)無法加注，鼓風機工作，空調(diào)無冷風。

（2）故障原因

1）制冷系統(tǒng)壓力不足造成離合器不吸合

2）電磁離合控制電路故障造成離合器不吸合

3）電磁離合器自身故障造成不吸合

（3）故障檢測過程

1）制冷系統(tǒng)壓力檢測分析

制冷劑通過抽真空后從高壓端加入350g制冷劑。制冷系統(tǒng)高低壓壓力顯示在0.5-0.6Mpa。這個壓力是達到AC ECU所設置的制冷系統(tǒng)工作壓力范圍（高壓側(cè)壓力0.2 Mpa≤P≤3.2 Mpa，電磁離合器會被控制吸合，正常工作壓力1.5-1.6 Mpa）。

2）電磁離合控制電路檢測分析

動機ECU通過控制壓縮機離合器繼電器的86端子搭鐵回路控制繼電器吸合;蓄電池電源經(jīng)過壓縮機離合器保險絲供電給壓縮機離合器繼電器30端子，繼電器吸合87端子則提供電源給電磁離合器吸合。我們通過測量電磁離合器電路的保險絲發(fā)現(xiàn)保險存在燒損的情況，更換保險并起動空調(diào)保險絲再次燒損。電磁離合存在短路現(xiàn)象。

3）電磁離合檢測分析

①檢查電磁離合電阻值

該車的電磁離合電阻值為零。為了保證判斷的準確性，通過電磁離合器的吸合動作實驗來判斷離合器是否正常。

②檢查電磁離合器的吸合動作

a）拆開電磁離合器接頭;

b）將蓄電池的（+）正極接到電磁離合器的接頭上和將（-）負極與車身連接;

檢測現(xiàn)象：在給電磁離合通電，導電線與電池接線柱在觸碰瞬間產(chǎn)生強烈火花，判斷電磁離合存在短路。

（4）故障排除

更換機械壓縮機電磁離合器。故障排除，制冷劑能正常加注。制冷劑加注到合理壓力，空調(diào)風口冷風正常。

（5）新故障現(xiàn)象

空調(diào)系統(tǒng)在正常運轉(zhuǎn)一段時間后，出風口冷風變暖，冷凝器風扇停止運轉(zhuǎn)，經(jīng)檢查空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力異常高的故障現(xiàn)象。

2.2 維修第二階段：診斷排除冷凝器風扇停止運轉(zhuǎn)和空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力異常高的故障

（1）故障原因

1）冷凝器風扇停止運轉(zhuǎn)故障原因

①冷凝風扇控制電路故障，②冷凝風扇自身損壞，③空調(diào)AC控制器故障。

2）空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力異常高故障原因

①冷凝器散熱不良，②制冷系統(tǒng)管路堵塞。

（2）比亞迪秦制冷系統(tǒng)與控制系統(tǒng)原理分析

1）制冷系統(tǒng)與電池熱管理系統(tǒng)制冷原理，如圖1所示。

2）雙壓縮機制冷系統(tǒng)控制邏輯分析

比亞迪秦15/17款雙壓縮機空調(diào)系統(tǒng)控制原理邏輯如圖2-a所示，電動壓縮機是否允許開啟由電磁管理系統(tǒng)（BMS）根據(jù)整車動力電池電量情況判斷并由空調(diào)控制器判斷是否需要開啟電動壓縮機共同控制的，當整車動力電池電量足夠時，開啟空調(diào)時，電動壓縮機工作。當電動壓縮機工作后就通過CAN線反饋工作信號給空調(diào)控制器。

3）電動壓縮機供電控制電路分析

比亞迪DM轎車電動空調(diào)壓縮機供電控制電路圖如圖2-b所示。高壓電池組內(nèi)的高壓配電箱（PDU）配送直流高壓電→到空調(diào)分線盒中（HV），空調(diào)分線盒把高壓直流電分配→到電動空調(diào)壓縮機空調(diào)逆變器中，逆變器HV將蓄電池的額定電壓直流（DC）201.6V經(jīng)過逆變轉(zhuǎn)化成三相交流電（AC）201.6V→提供三相電源給電動壓縮工作。

4）壓縮機集成控制變頻逆變器結(jié)構(gòu)與原理分析

電動壓縮機的變頻控制原理如圖2-C所示，電動空調(diào)壓縮機的逆變器集成在變頻器總成中所示，比亞迪轎車的空調(diào)電動壓縮機采用直流電源輸送，通過集成在電動壓縮機上的逆變器實現(xiàn)直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟妬眚?qū)動壓縮電機。

（3）故障檢測分析與排除

1）冷凝風扇及其控制電路檢測分析

發(fā)動機ECU發(fā)送控制信號到無極風扇控制模塊，通過占空比信號大小控制冷凝器散熱風扇轉(zhuǎn)速。檢測冷凝風扇和散熱風扇電機線阻阻值正常，采用替換法檢測控制信號，故障依舊。無極風扇控制控制模良好。

2）空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力異常高故障疑難分析

空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力異常高故障的兩個原因：①冷凝器散熱不良，冷凝器散熱不良與此故障無關(guān)，因為冷凝器表面清潔;②制冷系統(tǒng)管路堵塞，結(jié)合前面故障現(xiàn)象來分析，空調(diào)在剛啟動時冷凝風扇正常運轉(zhuǎn)，能正常制冷，系統(tǒng)壓力正常。這說明制冷系統(tǒng)管理不存在堵塞，否則一開始就不能制冷了。

3）未定義故障代碼B2ABF00分析

解碼儀檢測車輛空調(diào)系統(tǒng)故障代碼，故障代碼為：B2ABF00 未定義。說明該故障只與空調(diào)電路故障有關(guān)，而且是隱形故障;廠家都沒有在維修參考資料中注明該碼。說明這個一個電路故障的并不是電路斷路、短路等常規(guī)原因，可能是空調(diào)控制器或是電動壓縮機逆變控制器內(nèi)部集成電子元件產(chǎn)生了故障。因為是內(nèi)部故障，所以系統(tǒng)容易造成控制失效情況。

（4）故障排除

維修師傅根據(jù)未定義故障碼，用了替換法和排除法，先是更換了空調(diào)控制器的故障并沒有消失，然后更換了電動空調(diào)壓縮機總成故障排除了，空調(diào)系統(tǒng)正常了。

3 電動壓縮機總成故障分析總結(jié)

3.1 電動壓縮機逆變器信號模塊與AC控制器通訊異常

根據(jù)圖2-a比亞迪秦15/17款雙壓縮機空調(diào)系統(tǒng)控制原理邏輯圖所示，分析推測故障：當整車動力電池電量足夠時，開啟空調(diào)制冷，電動壓縮機即可工作。當電動壓縮機工作后就通過CAN線反饋工作信號給空調(diào)控制器。如果當電動壓縮機并沒有通過CAN線反饋工作信號給空調(diào)控制器時，空調(diào)控制器仍然繼續(xù)發(fā)送空調(diào)工作信號給BMS，BMS仍然發(fā)送工作指令信號給高壓配電箱，高壓配電箱就仍然提供高壓直流電給空調(diào)配電盒（又叫空調(diào)分線盒）;空調(diào)配電盒，因此還在不停提供電源，這為電動壓縮失控并提供持續(xù)工作電源成為故障前提。

3.2 空調(diào)從HEV模式轉(zhuǎn)到HV模式，空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力監(jiān)測的閉環(huán)控制漏洞

當空調(diào)系統(tǒng)從機械壓縮機工作（HEV模式）切換到電動壓縮機工作時（HV模式），AC空調(diào)控制器會優(yōu)先監(jiān)測電動壓縮機工作的反饋信號，而不是把空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力認為是并行監(jiān)測條件（邏輯與信號）。只要電動壓縮機沒反饋工作信息號，空調(diào)控制器就不去對制冷系統(tǒng)壓力進行監(jiān)測，因此，就看到了冷凝風扇停止運轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，因為空調(diào)控制器認為空調(diào)制冷系統(tǒng)沒有工作了，空調(diào)控制發(fā)送空調(diào)系統(tǒng)沒有工作的指令給發(fā)動機ECU，發(fā)動機ECU則控制冷凝風扇停止運轉(zhuǎn);最后造成電動壓縮機不斷在工作壓縮，冷凝風扇停止運轉(zhuǎn)，制冷系統(tǒng)壓力異常高的故障現(xiàn)象了。

參考文獻：

[1]瑞佩爾 主編《圖解混合動力汽車結(jié)構(gòu)原理與維修》化學工業(yè)出版社 2018年02月重印.

[2]寧德發(fā) 主編《混合動力汽車結(jié)構(gòu)原理檢測維修》化學工業(yè)出版社 2018年01月.

[3]比亞迪秦DM汽車電器修手冊.