(接上期)(2)PTC技术参数
加热器总成设有1.5kW和2kW两组PTC加热元件，如图16所示，高压+与两组加热元件的公共端连接，元件的另一端连接PTC控制器。PTC控制器根据空调控制单元指令，可以接通一组
或同时接通两组加热元件，技术参数见表3。
◆文/北京 李玉茂
纯电动汽车学习入门(十三)
——辅助系统(下)
(3)PTC控制原理
PTC控制主板如图17所示，PTC控制原理如图18所示。
3.热泵式空调系统
(1)部件特点
热泵式空调系统如图19所示，该系统与单一制冷系统比较，
图16 PTC电气连接图17 PTC控制主板
图18 PTC控制原理图
改动和增加的零部件有：冷凝/蒸发器、热泵加热器、制冷电磁阀1、制冷电磁阀2、制热电磁阀1、制热电磁阀2、电子膨胀阀1、电子膨胀阀2、制冷剂管路。制冷时“冷凝/蒸发器”作为冷凝器，制热时“冷凝/蒸发器”作为蒸发器，其容积比单一制冷功能的冷凝器大。由于制冷剂管路要适应制冷和制热，所以比单一制冷剂管路变得复杂。
(2)制冷工作原理
如图20所示，开启A/C开关，电动压缩机运转，制冷电磁阀1与2通电后打开，制热电磁阀1与2未通电关闭；电子膨胀阀1通电后打开，电子膨胀阀2未通电关闭。压缩机高压口输出高温高压气态制冷剂，通过制冷电磁阀1，流入位于车厢外的“冷凝/蒸发器”中释放热量冷却。制冷剂冷却后变为高温高压液态制冷剂，流入储液干燥罐进行过滤和脱水。再流过电子膨胀阀1，经节流变为低温低压雾状制冷剂，在位于空调箱内的蒸发器中吸收热量蒸发，变为低温低压气态制冷剂。电动压缩机将低温低压气态制冷剂再次吸入及压缩，形成制冷剂循环。(3)制热工作原理
如图21所示，打开空调加热开关，电动压缩机运转，制冷电磁阀1与2未通电关闭，制热电磁阀1与2通电后打开；电子膨胀阀1未通电关闭，电子膨胀阀2通电后打开。压缩机高压口输出高温高压气态制冷剂，通过制热电磁阀1，流入位于空调箱内的热泵加热器释放热量冷却。制冷剂冷却后变为高温高压液态制冷剂，流入储液干燥罐进行过滤和脱水。再流过电子膨胀阀2，经
节流变为低温低压雾状制冷剂，在位于车厢外的“冷凝/蒸发器”中吸收热量蒸发，变为低温低压气态制冷剂。然后通过制热电磁阀2，电动压缩机将低温低压气态制冷剂再次吸入进行压缩，形成制冷剂循环。
4.远红外式加热器
电动汽车携带的电量仅几十千瓦时，目前电动汽车主要采用PTC加热器，延用燃油汽车空调箱和风道吹送暖风的方式进行制热。吹风式制热系统效率低、车内升温慢、热量损失大，由于消耗电量多而缩短车辆的续驶里程。远红外制热系统，采用若干块电热膜铺设于驾驶舱内的脚垫、腿垫、坐垫、靠背垫和仪表台，通过控制装置通电后发热。电热膜贴近人体，取暖速
度快、发热效率高，每个座位设分控制开关，控制每一片属于该座椅乘员的加热垫工作，可以独立控制又可以通过总开关控制。贴近人体加热仅有200～300W的功率，仅为吹风式制热消耗电量的十分之一。
三、冷却系统
1.作用与冷却液路径
(1)作用
动力电池、电机、电机控制器、车载充电机效率
特斯拉召回空调支架
低
于100%，在能量转化过程中产生大量的热量。通常动力电池的最高温度为55℃，高于此温度会损坏电池，并且存在爆炸的危险。通常电机的最高温度为80℃，高于此温度会损坏绝缘和降低使用
寿命。通常电机控制器的最高温度为60℃，高于此温度会损坏半
图19 热泵式空调系统
图20 制冷工作原理
图21 制热工作原理
导体结点、电路，使得电阻器的阻值增加，甚至烧坏元件。冷却
系的作用是对发热部件及时冷却，保证其正常运行。(2)冷却液路径
充电机采用自然冷却，壳体外部设有散热片，冷却液路径如
图22所示，冷却液循环原则是先冷却工作温度低的部件，再冷却工作温度高的部件。
图22 不包括充电机的路径
充电机采用水冷，冷却液路径如图23所示。
图23 充电机冷却液冷却
2.冷却系统组成
冷却系统主要由电动水泵、水管、电机控制器水套、电机水套、散热器、膨胀水壶、冷却液、电动风扇组成，如图24所示。(1)电动水泵
水泵是冷却液循环的动力元件，作用是对冷却液加压，促使冷却液流动，带走系统散发的热量。水泵具备自吸功能，在进水管内有空气的情况下，利用水泵工作时形成的负压(真空)，在大气的作用下将低于进水口的水吸入，再从出水口排出。电动水泵如图25所示，采用永磁无刷直流电机，整个部件中没有动密封，浮动式转子与叶轮注塑成一体，冷却液经过定子与转子之间。严禁水泵在没有冷却液的情况下空载运行，否则会导致水泵损坏。
电动水泵一般安装在前纵梁处，位于冷却系统的较低位置，北汽新能源EV200的电动水泵技术参数见表4。
表4 电动水泵技术参数
(2)膨胀水壶
膨胀水壶的作用是为冷却系统的排气、膨胀和收缩提供受压容积，补充冷却液和缓冲热胀冷缩的变化，同时也作为冷却液加注口，膨胀水壶不能加注过满和无冷却液。(3)电动风扇
电动风扇的作用是提高流经散热器、冷凝器的空气流速和流量，增强散热能力，并冷却机舱内其他附件。电动风扇一般采用不对称的6叶扇叶，以减少共振。一般采用双风扇结构，一个电机运转作为低速，两个电机运转作为高速。或采用两个电机串联作为低速，两个电机并联作为高速。
3.冷却系统控制策略
散热器风扇同时给冷凝器和散热器提供强制冷却风，故风扇运行策略是受空调压力与整车热源温度双需求控制，两者择高不择低，见表5。
4.冷却液
冷却液由防冻液和蒸馏水构成，防冻液采用乙二醇。
如图26所示，应在电机降温后检查，液位应在高限与低限之间。如果液位低于下限(MIN)，应添加防冻液或蒸馏水，使液位升到
上限(MAX)。普通防冻液每两年更换一次，长效防冻液更换年限
依据相关说明即可。放出冷却液：打开膨胀壶盖，如有放水阀则
图24 冷却系统
图25 电动水泵
打开，如没有放水阀则拆开最低位置的水管。加注冷却液：加注后运转水泵，待膨胀罐液位下降后补加
冷却液。
5.动力电池冷却
(1)镍钴锰锂电池
自发热倾向不明显，利用智能热管理控制系统可将动力电池保持在合适的温度，无须主动冷却。
(2)特斯拉model S的18650锂离子电池
特斯拉model S采用18650锂离子电池，设有热管理系统，有一套专门的液体循环管理系统围绕着每一节电池，如图27所示，隔离板内部的液体根据实际温度可以静态也可以流动。(3)比亚迪磷酸铁锂电池
比亚迪磷酸铁锂电池设有电池包热管理系统(图28)，主要由水泵、板式换热器、加热器、电池包水道(图29)、散热器、水温传感器、电子膨胀阀2、热管理控制单元组成。
板式换热器如图30所示，内部的冷却液包围制冷剂管路，有4个接口，冷却液进口和出口，制冷剂进口和出口。冷却液温度低时加热器、水泵工作，冷却液循环，加热到规定温度停止加热。当单体电池温差大于5℃，水泵工作，冷却液循环，均衡各单体电池温度。当电池包温度大于35℃，电子膨胀阀2打开，制冷剂流入板式换热器中的制冷剂管路，蒸发吸热，冷却液温度降低到33℃停止制冷。
图27 特斯拉动力电池图26 检查冷却液位
→—制冷剂管路和流动方向    →—冷却液管路和流动方向
图28 电池热管理系统
图29 电池包冷却液管路
四、制动助力系统
1.电动真空泵
(1)组成
燃油汽车制动助力器的真空源是进气歧管，纯电动汽车增设电动真空泵作为真空源，如图31所示。电动真空泵系统主要由电动真空泵、真空管、单向阀、三通、真空储存罐、真空助力器、VCU、压力传感器等组成，如图32所示。(2)工作过程
行车前低压上电，VCU自检，如果真空罐内的真空度小于设定值(一般50kPa)，真空压力传感器输出相应电压值送至控制单元，VCU指令电动真空泵转动。当真空度达到75kPa后，控制单元指令真空泵停止转动。当真空消耗，真空度低于50kPa，真空泵再次工作。(3)电路图
真空泵电路如图33所示，供电电压12V，熔丝的熔断电流30A，真空压力传感器的三条导线是5V、信号线、接地。
2.电动助力器
(1)优点
电动助力器的优点是不依赖真空源，无需真空泵和真空软管，体积更小，重量更轻，布置难度低。同时电动助力器的工作机理保证了助力效果不受外界气压影响，制动系统没有“高原反应”，在复杂条件下依然能提供平稳的助力作用。 (2)博世iBooster
博世公司生产的iBooster电动助力器如图34所示，踩下制动踏板后，推杆产生位移，控制单元根据位移量计算得出应提供的扭矩，指令电机运转，再由传动装置将扭矩转换为伺服力。伺
服力与踏板力共同作用，制动主缸对轮缸提供液压力，实现助力效果。iBooster
2.0技术参数：电压范围9.8～16V，电机功率
450W，助力5.5kN，自由行程小于2mm，使用4条螺栓安装。
图30 板式换热器
图33 真空泵电路图
1-电机；2-真空接头；3-安装支架；4-泵体/消音器；5-插座。
图34 iBooster电动助力泵
图31 电动真空泵
图32 电动真空泵系统
1-推杆；2-安装螺栓；3-传动机构；4-制动液罐；5-主缸；6-控制单元；7-电机。
(未完待续)

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