Стратегия защиты программного обеспечения для электрических компрессоров, используемых в электромобилях
Стратегии защиты электрических компрессоров представлены на основе распространенных режимов отказов электрических компрессоров. Целью всех стратегий защиты является защита компрессора путем снижения рабочей мощности или своевременного отключения, когда компрессор работает ненормально, а также защита компрессора от более серьезного повреждения. Стратегии защиты электрических компрессоров в основном включают защиту связи LIN/CAN, температурную защиту, защиту от перегрузки по току, защиту от перенапряжения и предварительный подогрев при низкой температуре.
1. Защита связи LIN/CAN
Защита связи LIN/CAN означает, что при наличии битовой ошибки, ошибки ПИД, ошибки отсутствия ответа, ошибки кадра, физической ошибки шины и т. д. в связи между компрессором и транспортным средством, когда ЭБУ компрессора обнаруживает любую ошибку в течение более длительного периода времени. определенное время компрессор немедленно перестает работать. Когда связь восстанавливается, компрессор возобновляет нормальную работу.
2. Защита от перегрева.
Защита от перегрева означает, что когда контроллер компрессора обнаруживает, что значение температуры IGBT слишком высокое или слишком низкое (превышающее заданное значение температуры), контроллер немедленно сообщает о неисправности температуры IGBT, и компрессор в ответ отключается. Когда температура возвращается ниже заданной температуры, а время выключения превышает заданное время, компрессор снова реагирует на запросы автомобиля. Целью этой защиты является предотвращение повреждения IGBT, вызванного работой за пределами его температурного диапазона. Чтобы избежать сбоя датчика температуры при определении температуры IGBT, внутри контроллера обычно размещаются два датчика температуры одновременно. ЭБУ использует измеренное датчиком более высокой температуры значение температуры в качестве оценки температуры. При этом значения температуры двух датчиков температуры будут сравниваться в режиме реального времени. Когда разница абсолютных значений между ними превышает заданную температуру, компрессор сообщит об ошибке датчика температуры.
3. Защита от перегрузки по току
Целью защиты от перегрузки по току является предотвращение повреждения внутренних электрических компонентов компрессора из-за перегрузки по току. Защита от перегрузки по току включает в себя защиту по току шины и фазному току. Защита по току шины подразумевает ограничение входного тока до определенного значения. Когда оно превысит заданное значение, компрессор остановится. Защита от фазного тока предназначена для предотвращения повреждения IGBT. Для электрических компрессоров фазный ток напрямую связан с нагрузкой компрессора. Чем больше нагрузка, тем больше фазный ток, поэтому фазный ток также можно использовать в качестве параметра защиты от перегрузки. В то же время, чтобы лучше защитить IGBT и предотвратить его работу при сильном токе и высокой температуре в течение длительного времени, защита по фазному току будет связана с защитой по температуре. Когда температура IGBT низкая, предел температуры фазного тока не изменяется. Когда температура IGBT достигает более высоких значений, предел фазного тока уменьшается линейно с температурой IGBT до тех пор, пока не сработает защита от перегрева IGBT.
4. Защита от перенапряжения
Защита от перенапряжения относится к защите, когда напряжение превышает рабочий диапазон и ограничивает скорость компрессора или отключается. Защита от перенапряжения делится на защиту от высокого напряжения и защиту от низкого напряжения. Защита от низкого напряжения делится на защиту по напряжению 12 В и защиту по напряжению возбуждения 15 В. Защита от высокого напряжения предназначена для предотвращения выхода из строя внутренних компонентов контроллера из-за чрезмерного входного напряжения. В то же время, когда входное напряжение слишком низкое, требования к мощности компрессора не могут быть удовлетворены, и компрессор работает с ограниченной мощностью. Зарядное напряжение зарядных блоков, представленных в настоящее время на рынке, нестабильно, и возникают мгновенные высокие напряжения. Таким образом, защита компрессора от перенапряжения обычно включает в себя программную и аппаратную защиту. Программная защита защищает мгновенные высокие напряжения на уровне мс, в то время как аппаратная защита может обнаруживать мгновенные высокие напряжения, а комбинация программной и аппаратной защиты может эффективно защитить компрессор от пробоя IGBT, вызванного высоким напряжением. Чтобы предотвратить выход из строя датчика высокого давления, внутри контроллера обычно располагаются два датчика высокого давления. Контроллер компрессора будет регулярно сравнивать разницу между двумя датчиками высокого давления. Когда разница превысит установленное значение, компрессор перестанет работать. Когда контроллер обнаруживает, что напряжение высоковольтной шины сильно колеблется, например, когда он обнаруживает, что разница между двумя значениями напряжения превышает заданное значение в течение периода выборки, компрессор будет работать на пониженной мощности. Когда колебания напряжения вернутся в пределы предельного значения, компрессор возобновит работу на заданной скорости.
