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分析纯电动汽车空调系统控制电路与工作原理
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2019-02-25 10:03:49

    摘要:某款纯电动汽车的空调压缩机和PTC总成,实现了控制组件与运动或加热部件一体化的设计结构。压缩机控制器聚成在压缩机上,PTC控制器与加热芯体集成后,再安装到暖风机总成内,都受整车控制器(VCU )和空调控制器控制,控制系统由CAN网络和电器控制

    1 电动汽车空调系统的结构组成
    电动汽车的空调系统与传统燃油汽车基本相同,由压缩机、冷凝器、风扇控制器、风扇、蒸发器、进风口、暖风机总成和高低压管路附件、PTC总成、空调控制器面板、温度及压力传感器等组成。传统汽车压缩机由发动机传动带,通过电磁离合器带动,热源来自发动机余热。而电动汽车采用电动压缩机和PTC元件加热,由动力电池提供高压驱动。

    2 纯电动汽车空调系统的控制原理
    整车上ON挡后,VCU接受高压电池包信息,当电池包SOC值大于10%时,VCU发送高压信号,制冷状态时空调控制器采集空调A/C开关信号、空调压力开关信号、蒸发器温度信号、车速以及室内外温度信号,通过逻辑运算发送CAN网络控制信号。压缩机根据控制信号去调节压缩机转速,VCU根据控制信号以PWM信号方式传输给风扇控制器,风扇控制器再输出0-12V之间变化电压来调整风扇的转速。制热状态时,空调控制器采集室内温度传感器信号,通过逻辑运算发送CAN控制信号,PTC总成根据控制信号调整发热功率。

    3 汽车空调系统的CAN网络拓扑和控制逻辑
    纯电动汽车空调控制电路如图1所示。

    整车有两条CAN网络组成,分别为整车控制器、组合仪表(含空调控制器面板)、电机控制器、电池包管理系统、车载充电机组成的动力CAN,以及整车控制器、空调控制器、空调压缩机、PTC加热器等组成的车身CAN. VCU具有网管功能传递两路信息。
    3.1制冷时的控制逻辑
   (1)如果PTC为开启状态,则关闭PTC输出。
   (2)判断空调高低压开关信号在正常范围,VCU发送的信号有效性,温度保护信号为开状态,否则禁止。
   (3)满足制冷条件后,则按车内外温度与设定温度的差值获取压缩机基本转速。随着时间的持续空调系统压力的变化,在基本转速的基础上,根据蒸发器信号状态,以100 r/5 s速率,增加、减小或保持压缩机转速。
    3.2加热时的控制逻辑
   (1)如果AC为开启状态,则关闭AC输出。
   (2)判断VCU发送的信号有效性和再次确认AC输出关闭状态,否则禁止。
   (3)加热条件满足后,分别按车内外温度与设定温度的差值、空调出风量以及开关挡位计算输出功率。按照功率大小启动PTC,并设置PTC状态为开。

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