Úvod do návrhu principů řízení elektrického kompresoru pro elektromobily
Typický princip ovládání regulátoru elektrického kompresoru je znázorněn na obrázku 1. Hardwarovou část regulátoru elektrického kompresoru lze rozdělit na vysokonapěťovou napájecí část, nízkonapěťovou ovládací část a vysokotlakou blokovací smyčku. Když kompresor přijme nízkotlaký řídicí signál, IGBT vede vysokonapěťové napájení a pohání motor, aby poháněl kompresor do práce.
1. Část zdroje vysokého napětí
Část vysokonapěťového zdroje obsahuje vysokonapěťové konektory, vysokonapěťové filtrační obvody a IGBT. Vysokonapěťový konektor je připojen ke kabelovému svazku vozidla. Základna konektoru je vyrobena z kovu a je připojena ke skříni kompresoru pomocí šroubů. Dojde-li ke svodům na spojce konektoru, proud může být veden do vozidla skrz skříň kompresoru a poté skrz Zem celého vozidla je přenášena do země. Vysokonapěťový filtrační obvod se obecně skládá z několika paralelně zapojených filtračních kondenzátorů. Má dva hlavní účely: za prvé, odfiltrovat abnormální výkyvy napětí sběrnice tak, aby vstupní napětí do kompresoru bylo stabilní a aby se zabránilo poškození kompresoru způsobenému velkými výkyvy napětí; Druhým je absorbování zvlnění generovaného samotným kompresorem v důsledku změn výkonu a zabránění tomu, aby zvlnění generované kompresorem ovlivnilo celé vozidlo a další vysokonapěťové části. IGBT je velmi důležitou součástí v ovladači klimatizace. Obecně se elektrický kompresor skládá ze 6 IGBT. Jeho funkcí je vést vysokonapěťový obvod zapínáním a vypínáním IGBT, čímž pohání kompresor motoru, aby začal pracovat. Protože IGBT bude připojen k vysokému napětí a bude se často zatahovat, jeho pracovní prostředí je nejhorší z celého ovladače. Mezi běžné režimy poškození IGBT patří nadproud, přepětí a přehřátí. Aby bylo zajištěno, že IGBT pracuje ve vhodném teplotním rozsahu, obecně elektrickém. Regulátor kompresoru přidá spoustu logiky ochrany.
2. Nízkonapěťová ovládací část
Nízkonapěťová řídicí část obsahuje nízkonapěťové konektory, filtrační obvody, DCDC měniče, komunikační smyčky LIN/CAN, vzorkovací obvody a ECU. Nízkonapěťový konektor je připojen ke kabelovému svazku vozidla, aby poskytoval nízkonapěťovou elektřinu a komunikaci signálu LIN/CAN pro ovladač kompresoru. Filtrační obvod má především zajistit stabilitu vstupního nízkonapěťového napětí. Účelem DC-DC měniče je přeměnit 12 V elektřinu na různá napětí, aby byla zajištěna energie pro různé elektrické spotřebiče. Například budicí obvod IGBT obecně vyžaduje 15 V regulované napájení a vzorkovací obvod obecně vyžaduje 3,5 V regulované napájení. Izolace LIN/ CAN a režim spánku vyžadují napájení 5 V. Komunikace LIN/CAN je kanál pro interakci mezi kompresorem a vozidlem. Vozidlo vydává různé pokyny kompresoru prostřednictvím komunikace LIN/CAN. Současně kompresor předává zpět svůj aktuální stav do vozidla prostřednictvím LIN/CAN, aby určil stav kompresoru. Stav provozu. Vzorkovací obvod se používá k detekci napětí, aktuální teploty a hardwarového ochranného obvodu provozu kompresoru. ECU je jádrem interakce signálu a přenosu a příjmu řídicí jednotky elektrického kompresoru. ECU přijímá signál LIN/CAN vozidla a současně shromažďuje své vlastní napětí, proud, teplotu a stav zpětné vazby z každého vzorkovacího obvodu, aby zjistil, zda kompresor splňuje startovací stav. Pokud splňuje podmínku stavu spuštění, ECU vyšle spouštěcí signál do čipu ovladače IGBT, čímž zapíná a vypíná IGBT, aby se spustil motor kompresoru. ECU zároveň neustále monitoruje pracovní stav každé součásti. Pokud dojde k jakékoli abnormalitě, okamžitě zastaví kompresor a odešle zprávu o režimu poruchy celému vozidlu.
3. Blokovací obvod vysokého a nízkého napětí
Účelem vysokonapěťového a nízkonapěťového blokovacího obvodu je zabránit odpojení konektorů elektrického kompresoru nebo jejich špatnému kontaktu, což způsobí únik a osobní bezpečnost. Principem je zajistit, aby všechny vysokonapěťové a nízkonapěťové elektrické obvody vozidla fungovaly normálně přes nízkonapěťový linkový obvod. Pouze když jsou všechny konektory zasunuty, mohou vysokonapěťové komponenty normálně komunikovat. Když se zjistí, že proud blokovacího obvodu překračuje normální hodnotu, vozidlo ohlásí poruchu blokovacího obvodu a vozidlo nebude schopno přijímat vysokonapěťové napájení.
