Введение в разработку принципов управления электрокомпрессорами электромобилей.
Типичный принцип управления контроллером электрического компрессора показан на рисунке 1. Аппаратную часть контроллера электрического компрессора можно разделить на часть источника питания высокого напряжения, часть управления низким напряжением и контур блокировки высокого-низкого давления. Когда компрессор получает сигнал управления низким давлением, IGBT подает электропитание высокого напряжения и приводит в действие двигатель, приводящий компрессор в действие.
1. Часть источника питания высокого напряжения.
В состав высоковольтной части источника питания входят высоковольтные разъемы, схемы высоковольтных фильтров и IGBT. Высоковольтный разъем подключается к жгуту проводов автомобиля. Основание разъема выполнено из металла и соединено с корпусом компрессора болтами. При возникновении утечки в соединении разъема ток может пройти к автомобилю через корпус компрессора и затем через массу всего автомобиля передаться на землю. Схема высоковольтного фильтра обычно состоит из нескольких конденсаторов фильтра, соединенных параллельно. Он преследует две основные цели: во-первых, отфильтровать аномальные колебания напряжения на шине, чтобы входное напряжение компрессора было стабильным, и избежать повреждения компрессора, вызванного большими колебаниями напряжения; Вторая задача — поглотить пульсации напряжения, генерируемые самим компрессором из-за изменений мощности, и предотвратить воздействие пульсаций, генерируемых компрессором, на весь автомобиль и другие детали, находящиеся под высоким напряжением. IGBT — очень важный компонент контроллера кондиционера. Обычно электрический компрессор состоит из 6 IGBT. Его функция заключается в том, чтобы проводить высоковольтную цепь через включение и выключение IGBT, тем самым приводя в действие двигатель-компрессор. Поскольку IGBT будет подключен к высокому напряжению и будет часто включаться, его рабочая среда является худшей среди всего контроллера. Распространенные виды повреждения IGBT включают перегрузку по току, перенапряжение и перегрев. Чтобы гарантировать работу IGBT в подходящем температурном диапазоне, обычно электрическом, в контроллер компрессора будет добавлено много защитной логики.
2. Часть управления низким напряжением.
Низковольтная часть управления включает в себя низковольтные разъемы, схемы фильтров, преобразователи постоянного тока, контуры связи LIN/CAN, схемы выборки и ЭБУ. Низковольтный разъем подключается к жгуту проводов автомобиля для подачи низковольтного электричества и передачи сигналов LIN/CAN для контроллера компрессора. Схема фильтра предназначена главным образом для обеспечения стабильности входного напряжения низкого напряжения. Целью преобразователя постоянного тока является преобразование электричества напряжением 12 В в различные напряжения для обеспечения питания различных электроприборов. Например, для схемы управления IGBT обычно требуется стабилизированный источник питания 15 В, а для схемы выборки обычно требуется стабилизированный источник питания 3,5 В. Для изоляции LIN/CAN и режима сна требуется питание 5 В. Связь LIN/CAN является каналом взаимодействия между компрессором и автомобилем. Автомобиль передает компрессору различные инструкции через связь LIN/CAN. В то же время компрессор передает свое фактическое состояние транспортному средству через LIN/CAN, чтобы определить состояние компрессора. Статус операции. Схема выборки используется для определения напряжения, текущей температуры и схемы аппаратной защиты работы компрессора. ЭБУ является ядром взаимодействия сигналов, а также передачи и приема контроллера электрического компрессора. ЭБУ получает сигнал LIN/CAN автомобиля и в то же время собирает свои собственные данные о напряжении, токе, температуре и состоянии обратной связи от каждой цепи выборки, чтобы определить, соответствует ли компрессор состоянию запуска. Если он соответствует условию состояния запуска, ЭБУ отправляет сигнал запуска на микросхему драйвера IGBT, включая и выключая IGBT для запуска двигателя компрессора. При этом ЭБУ постоянно контролирует рабочее состояние каждого компонента. В случае возникновения каких-либо отклонений компрессор немедленно останавливается и сообщается о неисправности всему автомобилю.
3. Схема блокировки высокого и низкого напряжения.
Целью схемы блокировки высокого и низкого напряжения является предотвращение отсоединения или плохого контакта разъемов электрического компрессора, что может привести к утечке и личной безопасности. Принцип заключается в том, чтобы все высоковольтные и низковольтные электрические цепи автомобиля работали нормально через низковольтную линейную цепь. Только когда все разъемы подключены на место, высоковольтные компоненты могут нормально взаимодействовать. Когда обнаруживается, что ток цепи блокировки превышает нормальное значение, автомобиль сообщит о неисправности цепи блокировки, и автомобиль не сможет получать высоковольтную мощность.
