比亚迪秦双擎空调系统制冷异常故障
谢兴景
摘 要：比亚迪秦是混合动力的典型代表。该车装配了双压缩机空调制冷系统，该系统也是高压电池组冷却系统的重要组成部分。由于增加了电动压缩机、电磁膨胀阀、单向阀、高压电池组冷却管路和装置，因此，该车的空调系统制冷异常的故障的概率也会增加，有典型代表性。本文通过分析企业维修案例，结合比亚迪秦双擎轿车的技术特点分析混合动力轿车空调系统制冷异常的故障，对混合动力汽车和纯电动汽车的空调系统的研究具有一定的价值。
关键词：HV混合动力 电动变频缩机 电磁膨胀阀 HV变频器总成 BMS-电磁管理系统
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 比亚迪秦双擎进厂修复后产生空调故障
故障车辆冷凝器龙门架行驶过程中剐蹭向后溃退挤压了空调压缩机的高压管接头。剐蹭久了，冷凝器与空调高压管最后被磨蹭穿，制冷剂泄露，冷凝水箱也漏水了。
维修技师更换了冷凝水箱的龙门架，更换了冷凝水箱，更换了破损的制冷管路，并给空调制冷系统补充雪种，对空调系统进行抽真空准备加注制冷剂。抽完真空后，加注制冷剂时空调系统就出现了一连串的故障现象。最后该车辆故障排除经历了两个阶段才把空调系统修复。
2 双压缩机空调系统的故障诊断排除过程
2.1 维修第一阶段：诊断排除空调机械压缩机不工作故障
（1）故障现象
更换高低压制冷管和冷凝水箱。抽真空加注制冷剂，真空吸入一瓶350g的制冷剂后，起动发动机启动空调，从低压侧进行加注，发现无法加注，鼓风机工作，空调无冷风。
（2）故障原因
1）制冷系统压力不足造成离合器不吸合
2）电磁离合控制电路故障造成离合器不吸合
3）电磁离合器自身故障造成不吸合
（3）故障检测过程
1）制冷系统压力检测分析
制冷剂通过抽真空后从高压端加入350g制冷剂。制冷系统高低压压力显示在0.5-0.6Mpa。这个压力是达到AC ECU所设置的制冷系统工作压力范围（高压侧压力0.2 Mpa≤P≤3.2 Mpa，电磁离合器会被控制吸合，正常工作压力1.5-1.6 Mpa）。
2）电磁离合控制电路检测分析
动机ECU通过控制压缩机离合器继电器的86端子搭铁回路控制继电器吸合;蓄电池电源经过压缩机离合器保险丝供电给压缩机离合器继电器30端子，继电器吸合87端子则提供电源给电磁离合器吸合。我们通过测量电磁离合器电路的保险丝发现保险存在烧损的情况，更换保险并起动空调保险丝再次烧损。电磁离合存在短路现象。
3）电磁离合检测分析
①检查电磁离合电阻值
该车的电磁离合电阻值为零。为了保证判断的准确性，通过电磁离合器的吸合动作实验来判断离合器是否正常。
②检查电磁离合器的吸合动作
a）拆开电磁离合器接头;
b）将蓄电池的（+）正极接到电磁离合器的接头上和将（-）负极与车身连接;
檢测现象：在给电磁离合通电，导电线与电池接线柱在触碰瞬间产生强烈火花，判断电磁离合存在短路。
（4）故障排除
更换机械压缩机电磁离合器。故障排除，制冷剂能正常加注。制冷剂加注到合理压力，空调风口冷风正常。
（5）新故障现象
空调系统在正常运转一段时间后，出风口冷风变暖，冷凝器风扇停止运转，经检查空调制冷系统压力异常高的故障现象。
2.2 维修第二阶段：诊断排除冷凝器风扇停止运转和空调制冷系统压力异常高的故障
（1）故障原因
1）冷凝器风扇停止运转故障原因
①冷凝风扇控制电路故障，②冷凝风扇自身损坏，③空调AC控制器故障。
2）空调制冷系统压力异常高故障原因
①冷凝器散热不良，②制冷系统管路堵塞。
（2）比亚迪秦制冷系统与控制系统原理分析
1）制冷系统与电池热管理系统制冷原理，如图1所示。
2）双压缩机制冷系统控制逻辑分析
比亚迪秦15/17款双压缩机空调系统控制原理逻辑如图2-a所示，电动压缩机是否允许开启由电磁管理系统（BMS）根据整车动力电池电量情况判断并由空调控制器判断是否需要开启电动压缩机共同控制的，当整车动力电池电量足够时，开启空调时，电动压缩机工作。当电动压缩机工作后就通过CAN线反馈工作信号给空调控制器。
3）电动压缩机供电控制电路分析
比亚迪DM轿车电动空调压缩机供电控制电路图如图2-b所示。高压电池组内的高压配电箱（PDU）配送直流高压电→到空调分线盒中（HV），空调分线盒把高压直流电分配→到电动空调压缩机空调逆变器中，逆变器HV将蓄电池的额定电压直流（DC）201.6V经过逆变转化成三相交流电（AC）201.6V→提供三相电源给电动压缩工作。
4）压缩机集成控制变频逆变器结构与原理分析
电动压缩机的变频控制原理如图2-C所示，电动空调压缩机的逆变器集成在变频器总成中所示，比亚迪轿车的空调电动压缩机采用直流电源输送，通过集成在电动压缩机上的逆变器实现直流电逆变为三相交流电来驱动压缩电机。
（3）故障检测分析与排除
1）冷凝风扇及其控制电路检测分析
发动机ECU发送控制信号到无极风扇控制模块，通过占空比信号大小控制冷凝器散热风扇转速。检测冷凝风扇和散热风扇电机线阻阻值正常，采用替换法检测控制信号，故障依旧。无极风扇控制控制模良好。
2）空调制冷系统压力异常高故障疑难分析
空调制冷系统压力异常高故障的两个原因：①冷凝器散热不良，冷凝器散热不良与此故障无關，因为冷凝器表面清洁;②制冷系统管路堵塞，结合前面故障现象来分析，空调在刚启动时冷凝风扇正常运转，能正常制冷，系统压力正常。这说明制冷系统管理不存在堵塞，否则一开始就不能制冷了。
3）未定义故障代码B2ABF00分析
解码仪检测车辆空调系统故障代码，故障代码为：B2ABF00 未定义。说明该故障只与空调电路故障有关，而且是隐形故障;厂家都没有在维修参考资料中注明该码。说明这个一个电路故障的并不是电路断路、短路等常规原因，可能是空调控制器或是电动压缩机逆变控制器内部集成电子元件产生了故障。因为是内部故障，所以系统容易造成控制失效情况。
（4）故障排除
维修师傅根据未定义故障码，用了替换法和排除法，先是更换了空调控制器的故障并没有消失，然后更换了电动空调压缩机总成故障排除了，空调系统正常了。
3 电动压缩机总成故障分析总结
3.1 电动压缩机逆变器信号模块与AC控制器通讯异常
根据图2-a比亚迪秦15/17款双压缩机空调系统控制原理逻辑图所示，分析推测故障：当整车动力电池电量足够时，开启空调制冷，电动压缩机即可工作。当电动压缩机工作后就通过CAN线反馈工作信号给空调控制器。如果当电动压缩机并没有通过CAN线反馈工作信号给空调控制器时，空调控制器仍然继续发送空调工作信号给BMS，BMS仍然发送工作指令信号给高压配电箱，高压配电箱就仍然提供高压直流电给空调配电盒（又叫空调分线盒）;空调配电盒，因此还在不停提供电源，这为电动压缩失控并提供持续工作电源成为故障前提。
3.2 空调从HEV模式转到HV模式，空调制冷系统压力监测的闭环控制漏洞
当空调系统从机械压缩机工作（HEV模式）切换到电动压缩机工作时（HV模式），AC空调控制器会优先监测电动压缩机工作的反馈信号，而不是把空调制冷系统压力认为是并行监测条件（逻辑与信号）。只要电动压缩机没反馈工作信息号，空调控制器就不去对制冷系统压力进行监测，因此，就看到了冷凝风扇停止运转的现象，因为空调控制器认为空调制冷系统没有工作了，空调控制发送空调系统没有工作的指令给发动机ECU，发动机ECU则控制冷凝风扇停止运转;最后造成电动压缩机不断在工作压缩，冷凝风扇停止运转，制冷系统压力异常高的故障现象了。
参考文献：
[1]瑞佩尔 主编《图解混合动力汽车结构原理与维修》化学工业出版社 2018年02月重印.
[2]宁德发 主编《混合动力汽车结构原理检测维修》化学工业出版社 2018年01月.
[3]比亚迪秦DM汽车电器修手册.
