汽车空调基础结构 16

项目五新能源汽车空调系统的检修本次课标题：任务二北汽EC200空调系统的结构与工作原理（3课时）授课班级上课时间上课地点教学目标1.知识目标（1）掌握北汽EC200空调制冷、通风、除霜、PTC制热四大系统整体组成与CAN网络架构；（2）理解电动涡旋压缩机、永磁同步电机、变频器IGBT模块结构与工作原理；（3）熟记压缩机、温度传感器、鼓风机、压力开关、各类风门电机、冷凝器风扇、PTC全套控制电路逻辑；（4）掌握PTC热敏电阻发热原理与三级制热高压控制电路工作流程。2.能力目标（1）能对照结构图完整描述EC200空调制冷循环与CAN协同控制逻辑；（2）能看懂整车空调各控制电路原理图，识别端子、信号、供电、接地线路；（3）能使用万用表、诊断仪读取空调传感器信号、CAN数据流，区分高低压部件；（4）能口述PTC三级制热控制条件、BMS高压许可判断逻辑。3.素质目标（1）规范使用绝缘高压工具、万用表、诊断仪，严格按电路测量标准操作；（2）高压检测严格执行断电静置规范，杜绝触电、设备损坏事故；（3）小组协作完成电路识图、部件检测，实训结束落实6S管理，树立严谨工匠精神。重点难点分析重点1北汽EC200空调系统整体架构、CAN网络各控制单元通信关系；2电动涡旋压缩机、永磁同步电机、变频器IGBT工作原理；3压缩机、鼓风机、温度传感器、压力开关、PTC加热器控制电路识图与信号逻辑；4.PTC热敏电阻特性、三级制热高压供电控制流程。难点1变频器直流转三相交流电驱动永磁同步电机的能量转换逻辑；2多控制单元（VCU/BMS/空调控制器/压缩机控制器）CAN协同控制压缩机起动条件；3三态压力开关高低压保护、蒸发器温度防结冰控制逻辑；4.PTC三级制热高压回路分流控制与BMS高压许可联动逻辑。流程主要内容备注课前预习1通读任务二内容，看懂图5-10整车空调架构；梳理涡旋压缩机、永磁电机结构；识别压缩机、鼓风机、PTC电路原理图端子；2熟记PTC热敏电阻特性，标记变频器IGBT、多控制器CAN联动难懂知识点。新课引入上节课学习新能源空调通用结构与安全规范，本节课以北汽EC200实车为载体，拆解专用涡旋电动压缩机、全套低压控制电路与高压PTC制热回路。提问：EC200压缩机由什么部件把直流高压转为三相电？PTC分三级制热如何实现？本节课系统学习整车空调结构、原理与全套控制电路。课中实施第1课时（理论课45分钟）模块1北汽EC200空调四大系统整体架构（6min）依据教材梳理制冷、制热、通风、除霜四大系统；投屏图5-10整车空调结构原理图，讲解VCU、BMS、空调控制器、压缩机控制器、PDU、PTC、各类传感器、风门电机CAN通信连接关系。模块2涡旋式电动压缩机全套结构与工作原理（14min）图5-11~5-13：涡旋压缩机、永磁同步电机结构，定子、转子、永磁体作用；图5-14永磁同步电机工作原理：三相交流电产生旋转磁场带动转子同步运转；图5-15变频器IGBT模块：高压直流转三相交流，CPU、电流电压温度保护电路；图5-16三相交流电波形：频率控制转速、电流幅值控制扭矩；图5-17、5-18涡旋动静盘吸气、压缩、排气全过程；图5-19制冷循环整体流程，梳理冷媒状态完整变化。模块3空调压缩机CAN高压控制电路（10min）图5-20压缩机高压与通信电路：336V动力电池经PDU熔丝供给压缩机控制器；空调控制器发制冷请求→CAN传输至BMS；BMS判定SOC、SOH合格后发送允许信号；压缩机控制器IGBT输出三相U/V/W电驱动电机运转；温度、压力信号作为压缩机启停限制条件。模块4课堂互动提问（5min）永磁同步电机为何需要变频器？BMS不允许上电时，压缩机能否工作？随机抽学生作答，结合教材原文纠正补充。3.课堂小结（2min）本节课掌握EC200空调整车CAN架构，弄懂涡旋压缩机、永磁电机、变频器工作原理，理清压缩机高压CAN联动控制逻辑。第2课时（理论课45分钟）1.复习衔接（5min）提问：变频器IGBT模块作用是什么？过渡讲解空调低压传感器、执行器电路与PTC高压制热回路。2.新知讲授（35min）模块1低压信号与执行器控制电路（20min，配图5-21~5-30）温度信号电路（图5-21）：环境/蒸发器温度传感器5V供电接地回路，蒸发器低温停机防结冰；鼓风机PWM调速电路（图5-22）：继电器供电、调速模块占空比控制转速、速度反馈信号；三态压力开关电路（图5-23、5-24）：高低压常闭保护停机、中压常开控制风扇；高低压阈值标准；风向/冷暖/内外循环电机电路（图5-25、26、27、28、29）：5V位置传感器+正反转向控制风门；冷凝器风扇继电器控制电路（图5-30）：A/C请求触发继电器吸合，风扇散热。模块2PTC制热系统结构与高压控制电路（10min）图5-31PTC热敏电阻特性：升温电阻骤增，自动限温保护；图5-32PTC制热整车CAN架构；图5-33PTC高压控制电路：HEAT按键发送制热请求，BMS判定高压许可，PDU输出三级高压回路实现1/2/3档制热，自带过温断电保护。模块3小组讨论（5min）讨论：蒸发器温度低于2℃压缩机会停止工作的原因？PTC三级制热功率区别由什么控制？小组代表发言总结。3.课堂小结（2min）梳理温度、鼓风机、压力开关、各类风门、冷凝器风扇全部低压控制电路信号逻辑；掌握PTC热敏电阻特性与三级高压制热CAN联动控制流程。第3课时（实训课45分钟）1.实训安全与任务说明（10min）高压实训红线：检测高压部件必须断电静置10min，全程穿戴绝缘防护；6S管理要求：绝缘工具分区摆放，实训后清理场地、整理图纸；投屏教材图5-10至5-33全套电路、结构原理图作为实操参照；三大实训任务：部件识别、电路图纸识读、传感器与执行器信号测量。2.分组实操训练（30min，4人一组轮换操作）任务1整车空调高压/低压部件识别（10min）在北汽EC200实车识别涡旋电动压缩机、PDU、PTC加热器、蒸发器/环境温度传感器、压力开关、鼓风机、各类风门电机、冷凝器风扇，口述部件功能与安装位置。任务2空调电路图纸识读（10min）对照图5-20、5-22、5-33，找出压缩机高压回路、鼓风机PWM调速回路、PTC三级制热高压端子，区分供电、接地、CAN-H/CAN-L、5V信号线。任务3低压传感器信号实操测量（10min）点火开关ON，万用表测量蒸发器、环境温度传感器5V供电、接地、信号电压；操作空调面板调节风量，测量鼓风机调速模块PWM控制信号；连接诊断仪读取VCU、空调控制器、BMS之间CAN数据流，查看压缩机、PTC允许工作状态。3.实训点评、当堂考核（5min）纠正识图端子分辨错误、万用表测量档位选择不当等共性问题；随机抽查学生口述PTC三级制热控制完整流程；重申高压检测安全操作规范，布置实训6S整理课堂小结本节课学习北汽EC200空调整车CAN控制架构，掌握涡旋压缩机、永磁电