新能源汽車(chē)電氣技術(shù)：3-1新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知

PAGEPAGE7《新能源汽車(chē)電氣技術(shù)》教案授課班級(jí)班級(jí)人數(shù)授課教師課題序號(hào)5授課課型授課課時(shí)課時(shí)授課章節(jié)名稱任務(wù)一新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.能描進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)功用；2.能描述新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車(chē)的區(qū)別；3.新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的分類(lèi)。技能目標(biāo)1.能正確掌握新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)組成部件認(rèn)知；2.能正確掌握新能源汽車(chē)供暖系統(tǒng)組成部件認(rèn)知情感目標(biāo)1.培養(yǎng)勤于思考、舉一反三的學(xué)習(xí)習(xí)慣；2.培養(yǎng)良好的團(tuán)隊(duì)合作精神。教學(xué)重點(diǎn)新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車(chē)的區(qū)別教學(xué)難點(diǎn)新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的分類(lèi)教學(xué)方法講授法、自主學(xué)習(xí)法、探究法、小組討論法教學(xué)資源教材、網(wǎng)絡(luò)資源、教學(xué)視頻、相關(guān)PPT，多媒體教室板書(shū)設(shè)計(jì)任務(wù)一新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知[知識(shí)學(xué)習(xí)]空調(diào)系統(tǒng)功用2.新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車(chē)的區(qū)別3.新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的分類(lèi)4.比亞迪E5空調(diào)系統(tǒng)[技能訓(xùn)練]1.新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)組成部件認(rèn)知2.新能源汽車(chē)供暖系統(tǒng)組成部件認(rèn)知教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)目標(biāo)【一】導(dǎo)入新章節(jié)案例導(dǎo)入：你作為一名新能源汽車(chē)售后服務(wù)顧問(wèn)，客戶需要你向她詳細(xì)介紹如何操控新能源汽車(chē)暖風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)，以及新能源汽車(chē)暖風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)配置的一些新功能該如何正確使用，你能完成這個(gè)任務(wù)嗎？【二】新授任務(wù)一新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知[學(xué)習(xí)目標(biāo)]知識(shí)目標(biāo)1.能描進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)功用；2.能描述新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車(chē)的區(qū)別；3.新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的分類(lèi)。能力目標(biāo)1.能正確掌握新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)組成部件認(rèn)知；2.能正確掌握新能源汽車(chē)供暖系統(tǒng)組成部件認(rèn)知[知識(shí)學(xué)習(xí)]一、空調(diào)系統(tǒng)功用汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)是對(duì)車(chē)廂內(nèi)空氣進(jìn)行制冷、加熱、除濕、通風(fēng)換氣裝置?？商峁┦孢m的乘車(chē)環(huán)境，降低駕駛員的疲勞強(qiáng)度，提高行車(chē)安全。空調(diào)系統(tǒng)利用空氣的熱傳遞效應(yīng)將空氣中的熱量向低溫處傳播；當(dāng)蒸發(fā)器處于低溫時(shí)，會(huì)吸收外部熱量，以制冷劑作為傳導(dǎo)介質(zhì)被壓縮機(jī)抽走，制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后溫度上升，此時(shí)制冷劑溫度比外部環(huán)境溫度高出許多，高溫制冷劑流入冷凝器，通過(guò)電子風(fēng)扇向外界排放熱量，降低溫度，然后經(jīng)膨脹節(jié)流作用生成低溫制冷劑流入蒸發(fā)器，進(jìn)行工作循環(huán)不斷的抽取車(chē)廂內(nèi)的熱量，從而達(dá)到降溫效果。如圖3-1所示圖3-1汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)二、新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車(chē)的區(qū)別1.空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)方式不同新能源汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的制冷原理與傳統(tǒng)汽車(chē)相同，區(qū)別的是壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)方式發(fā)生了變化。新能源汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)采用電驅(qū)動(dòng)的方式，而傳統(tǒng)汽車(chē)絕大多數(shù)采用發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)帶（皮帶）驅(qū)動(dòng)。如圖3-2所示圖3-2新能源汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)2.暖風(fēng)實(shí)現(xiàn)形式不同新能源汽車(chē)在暖風(fēng)實(shí)現(xiàn)的形式上，通常是利用電加熱的方式來(lái)產(chǎn)生暖風(fēng)。電加熱的方式有兩種：一種是通過(guò)加熱冷卻液，再經(jīng)過(guò)循環(huán)為暖風(fēng)水箱提供熱量，另一種是直接加熱經(jīng)過(guò)蒸發(fā)箱的空氣實(shí)現(xiàn)暖風(fēng)。如圖3-3所示圖3-3蒸發(fā)箱3.送風(fēng)系統(tǒng)略有區(qū)別新能源汽車(chē)送風(fēng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車(chē)基本相似，空氣通過(guò)蒸發(fā)器和熱交換器形成冷風(fēng)或暖風(fēng)和風(fēng)速，根據(jù)用戶的需要輸送到指定出風(fēng)口。如圖3-4所示圖3-4送風(fēng)系統(tǒng)三、新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的分類(lèi)1.傳統(tǒng)傳動(dòng)帶式空調(diào)系統(tǒng)有些混合動(dòng)力汽車(chē)采用傳統(tǒng)的傳動(dòng)帶式空調(diào)壓縮機(jī)。如果在空調(diào)系統(tǒng)工作時(shí)，車(chē)輛的怠速停止（怠速起停）功能使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，則空調(diào)壓縮機(jī)也會(huì)停止工作，但鼓風(fēng)機(jī)仍會(huì)繼續(xù)向車(chē)內(nèi)輸送空氣。這在某種程度上可以讓車(chē)內(nèi)人員感到?jīng)鏊?，但也可能在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的情況下（例如長(zhǎng)時(shí)間等交通信號(hào)燈）讓人難受。這類(lèi)車(chē)輛通常有MAX功能，能夠取消怠速起停，并使發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)，以滿足任意長(zhǎng)時(shí)間的空氣調(diào)節(jié)需求。如圖3-5所示圖3-5傳統(tǒng)傳動(dòng)帶式空調(diào)系統(tǒng)2.電動(dòng)式空調(diào)系統(tǒng)電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)將電動(dòng)機(jī)整合到了空調(diào)壓縮機(jī)室中。壓縮機(jī)并非由離合器控制，可通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)不斷改變壓縮機(jī)的輸出功率。電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)未采用軸端密封設(shè)計(jì)，避免了傳統(tǒng)空調(diào)壓縮機(jī)軸端泄漏的情況。如圖3-6所示圖3-6電動(dòng)式空調(diào)系統(tǒng)3.混合式空調(diào)系統(tǒng)這里的“混合”與混合動(dòng)力汽車(chē)無(wú)關(guān)，盡管某些混合動(dòng)力汽車(chē)會(huì)使用它?；旌鲜娇照{(diào)系統(tǒng)是由傳動(dòng)帶式空調(diào)壓縮機(jī)和電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)共同組成的。正常工作時(shí)，空調(diào)控制系統(tǒng)選擇最有效的模式：機(jī)械驅(qū)動(dòng)模式或電驅(qū)動(dòng)模式。它既可由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，也可由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，還可由兩者一起驅(qū)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)可驅(qū)動(dòng)其繼續(xù)工作，保證車(chē)內(nèi)的溫度。如果車(chē)外溫度特別高，需要高速制冷，單靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)已經(jīng)不行時(shí)，則發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)起動(dòng)，將冷氣源源不斷地輸送到車(chē)內(nèi)。當(dāng)車(chē)內(nèi)溫度已穩(wěn)定到最佳水平時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)又會(huì)自動(dòng)熄火，從而降低油耗。4.遙控空調(diào)系統(tǒng)遙控空調(diào)系統(tǒng)能讓車(chē)輛操作人員通過(guò)智能手機(jī)應(yīng)用程序或汽車(chē)密鑰卡來(lái)激活空調(diào)系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的混合動(dòng)力汽車(chē)中，使用手機(jī)應(yīng)用程序或汽車(chē)密鑰卡遙控啟動(dòng)空調(diào)后，空調(diào)最長(zhǎng)可運(yùn)行3min，這取決于動(dòng)力蓄電池的荷電量（SOC）。在插電式混合動(dòng)力汽車(chē)中，遙控空調(diào)最多可運(yùn)行10min，這是因?yàn)檐?chē)內(nèi)空間更大，所需空調(diào)運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)，同時(shí)也與動(dòng)力蓄電池的荷電量（SOC）有關(guān)。發(fā)出激活遙控空調(diào)系統(tǒng)的命令后，如果車(chē)門(mén)尚未鎖上，則車(chē)輛的控制系統(tǒng)通常會(huì)鎖住車(chē)門(mén)，同時(shí)閉合動(dòng)力蓄電池包的高壓主繼電器，使動(dòng)力蓄電池包為空調(diào)壓縮機(jī)供電。然而，盡管高壓主繼電器處于閉合狀態(tài)，遙控空調(diào)系統(tǒng)仍不會(huì)使車(chē)輛上電（即由READY變?yōu)镺N）。如圖3-7所示圖3-7遙控空調(diào)系統(tǒng)5.車(chē)內(nèi)太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)有些混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)將太陽(yáng)能電池板安裝在車(chē)頂，當(dāng)車(chē)輛斷電（即由READY變?yōu)镺FF），且在炎熱天氣下停車(chē)時(shí)，可打開(kāi)太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)使車(chē)內(nèi)通風(fēng)換氣，但是太陽(yáng)能電池板不會(huì)為車(chē)輛的動(dòng)力蓄電池包充電。通常情況下，太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)是通過(guò)開(kāi)關(guān)控制的。當(dāng)車(chē)內(nèi)溫度上升到高于規(guī)定溫度值時(shí)，如果接通了太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)且太陽(yáng)能電池板能輸出足夠高的電壓，則太陽(yáng)能電池板輸出的電流會(huì)激活汽車(chē)內(nèi)部鼓風(fēng)機(jī)。在昏暗或多云的天氣，太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)可能無(wú)法產(chǎn)生足夠高的電壓。有些太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)還可控制車(chē)內(nèi)通風(fēng)口。因此風(fēng)扇控制器通常是獨(dú)立安裝的，這樣就使太陽(yáng)能電池板的電壓與汽車(chē)的電氣系統(tǒng)分隔開(kāi)來(lái)。四、比亞迪E5空調(diào)系統(tǒng)1.系統(tǒng)概述該車(chē)空調(diào)系統(tǒng)為BC14電動(dòng)壓縮機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)，應(yīng)用于E5純電動(dòng)型轎車(chē)。系統(tǒng)主要由電動(dòng)壓縮機(jī)、冷凝器、HVAC總成、制冷管路、PTC，暖風(fēng)水管、風(fēng)道、空調(diào)控制器等零部件組成，具有制冷、采暖、除霜除霧、通風(fēng)換氣四種功能。該系統(tǒng)利用PTC水暖采暖，利用蒸汽壓縮式制冷循環(huán)制冷，制冷劑為R410a，冷凍油型號(hào)為POE?？刂品绞綖榘存I操縱式。自動(dòng)空調(diào)箱體的模式風(fēng)門(mén)、冷暖混合風(fēng)門(mén)和內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門(mén)都是電機(jī)控制。2.制冷系統(tǒng)原理由空調(diào)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)壓縮機(jī)將氣態(tài)的制冷劑從蒸發(fā)器中抽出，并將其壓入冷凝器。高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)冷凝器時(shí)液化而進(jìn)行熱交換（釋放熱量），熱量被車(chē)外的空氣帶走。高壓液態(tài)的制冷劑經(jīng)膨脹閥的節(jié)流作用而降壓，低壓液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中氣化而進(jìn)行熱交換（吸收熱量），蒸發(fā)器附近被冷卻了的空氣通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)吹入車(chē)廂。氣態(tài)的制冷劑又被壓縮機(jī)抽走，泵入冷凝器，如此使制冷劑進(jìn)行封閉的循環(huán)流動(dòng)，不斷地將車(chē)廂內(nèi)的熱量排到車(chē)外，使車(chē)廂內(nèi)的氣溫降至適宜的溫度。如圖3-8所示圖3-8制冷系統(tǒng)原理3.供暖系統(tǒng)原理供暖系統(tǒng)采用PTC水加熱器總成加熱冷卻液，冷卻液先由水泵抽空調(diào)暖風(fēng)副水箱總成內(nèi)的冷卻液泵進(jìn)PTC水加熱器總成，加熱后的冷卻液流經(jīng)暖風(fēng)芯體，再回至空調(diào)暖風(fēng)副空調(diào)系統(tǒng)AC–5AC水箱總成，如此循環(huán)。加熱后的空氣，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)將熱量送至乘員艙或風(fēng)窗玻璃，用以提高車(chē)廂內(nèi)溫度和除霜。如圖3-9所示圖3-9供暖系統(tǒng)原理4.風(fēng)扇控制邏輯空調(diào)打開(kāi)后，且ECU檢測(cè)到中壓開(kāi)關(guān)低電平信號(hào)后，控制風(fēng)扇高速轉(zhuǎn)。注：風(fēng)扇高速工作之前，低速風(fēng)扇必須先運(yùn)行2s，然后風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)。開(kāi)啟壓縮機(jī)的同時(shí)，空調(diào)控制器檢測(cè)系統(tǒng)壓力值，向主控請(qǐng)求電子風(fēng)扇檔位：（1）打空調(diào)系統(tǒng)壓力＜2.7Mpa時(shí)，發(fā)送低速檔位；（2）當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)壓力≥2.7Mpa時(shí)，發(fā)送高速檔位；5.維修空調(diào)系統(tǒng)時(shí)的注意事項(xiàng)保養(yǎng)空調(diào)系統(tǒng)必須由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行。維修前應(yīng)使工作區(qū)通風(fēng)，請(qǐng)勿在封閉的空間或接近明火的地方操作制冷劑。維修前應(yīng)戴好眼罩，保持至維修完畢。避免液體制冷劑接觸眼睛和皮膚。若液體制冷劑接觸眼睛和皮膚，應(yīng)用冷水沖洗，并注意：不要揉眼睛或擦皮膚。在皮膚上涂凡士林軟膏。嚴(yán)重的要立刻找醫(yī)生或醫(yī)院尋求專(zhuān)業(yè)治療。制冷系統(tǒng)中如果沒(méi)有足夠的制冷劑，請(qǐng)勿運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)；避免由于系統(tǒng)中無(wú)充足的制冷劑并且油潤(rùn)滑不足造成的壓縮機(jī)可能燒壞的情況。壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不要打開(kāi)壓力表高壓閥，只能打開(kāi)和關(guān)閉低壓閥。冷凍油必須使用專(zhuān)用冷凍油。不可亂用其他品牌的潤(rùn)滑油代替，更不能混用（不同牌號(hào)）。yE5空調(diào)系統(tǒng)冷媒加注量為500g，冷凍油總量為135ml，當(dāng)系統(tǒng)因滲漏導(dǎo)致冷凍油總量低于125ml時(shí)，就有可能造成壓縮機(jī)的過(guò)度磨損，因此維修站應(yīng)視情況補(bǔ)加冷凍油?？照{(diào)壓力保護(hù)方式是通過(guò)三態(tài)壓力開(kāi)關(guān)，壓力過(guò)高或過(guò)低時(shí)壓力開(kāi)關(guān)會(huì)斷開(kāi)。溫度保護(hù)方式分為蒸發(fā)器溫度保護(hù)（低溫保護(hù)0--2℃）；壓縮機(jī)溫度過(guò)高保護(hù)（高溫保護(hù)不得高于105℃）。維修時(shí)應(yīng)注意，打開(kāi)管路的“O”型圈必須更換，并在裝配前在密封圈上涂冷凍油后按要求力矩連接。維修中嚴(yán)格按技術(shù)要求操作（充注量、冷凍油型號(hào)、力矩要求等），按照要求檢修空調(diào)，保證空調(diào)系統(tǒng)的正常工作和使用壽命。因冷凍油具有較強(qiáng)的吸水性，在拆下管路時(shí)要立即用堵塞或口蓋堵住管口，不要使?jié)駳饣蚧覊m進(jìn)入制冷系統(tǒng)。在排放系統(tǒng)中過(guò)多的制冷劑時(shí)，不要排放過(guò)快，以免將系統(tǒng)中的壓縮機(jī)油也抽出來(lái)。定期清潔空氣過(guò)濾網(wǎng)，保持良好的空氣調(diào)節(jié)質(zhì)量。檢查冷凝器散熱片表面是否有臟污，不要用蒸汽或高壓水槍沖洗，以免損壞冷凝器散熱片，應(yīng)用軟毛刷刷洗。避免制冷劑過(guò)量。若制冷劑過(guò)量，會(huì)導(dǎo)致制冷不良?！救啃〗Y(jié)與評(píng)價(jià)1.汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)是對(duì)車(chē)廂內(nèi)空氣進(jìn)行制冷、加熱、除濕、通風(fēng)換氣裝置?？商峁┦孢m的乘車(chē)環(huán)境，降低駕駛員的疲勞強(qiáng)度，提高行車(chē)安全。2.新能源汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的制冷原理與傳統(tǒng)汽車(chē)相同，區(qū)別的是壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)方式發(fā)生了變化?！舅摹孔鳂I(yè)布置1.簡(jiǎn)述空調(diào)系統(tǒng)功用。2.簡(jiǎn)述新能源汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車(chē)的區(qū)別。3.簡(jiǎn)述汽車(chē)空調(diào)系