Úvod do návrhu princípov riadenia elektrického kompresora pre elektrické vozidlá
Typický princíp riadenia elektrického regulátora kompresora je znázornený na obrázku 1. Hardvérovú časť regulátora elektrického kompresora možno rozdeliť na vysokonapäťovú napájaciu časť, nízkonapäťovú riadiacu časť a vysokotlakovú blokovaciu slučku. Keď kompresor prijme nízkotlakový riadiaci signál, IGBT prevedie vysokonapäťové napájanie a poháňa motor, aby poháňal kompresor do práce.
1. Časť zdroja vysokého napätia
Vysokonapäťová napájacia časť obsahuje vysokonapäťové konektory, vysokonapäťové filtračné obvody a IGBT. Vysokonapäťový konektor je pripojený ku káblovému zväzku vozidla. Základňa konektora je vyrobená z kovu a je pripojená k skrini kompresora pomocou skrutiek. Keď dôjde k úniku na pripojení konektora, prúd môže byť vedený do vozidla cez skriňu kompresora a potom cez uzemnenie celého vozidla je prenášané do zeme. Vysokonapäťový filtračný obvod vo všeobecnosti pozostáva z viacerých filtračných kondenzátorov zapojených paralelne. Má dva hlavné účely: po prvé, odfiltrovať abnormálne výkyvy napätia zbernice tak, aby vstupné napätie do kompresora bolo stabilné a aby sa zabránilo poškodeniu kompresora spôsobenému veľkými výkyvmi napätia; Druhým je absorbovať zvlnenie napätia generovaného samotným kompresorom v dôsledku zmien výkonu a zabrániť tomu, aby zvlnenie generované kompresorom ovplyvňovalo celé vozidlo a iné vysokonapäťové časti. IGBT je veľmi dôležitý komponent v ovládači klimatizácie. Vo všeobecnosti sa elektrický kompresor skladá zo 6 IGBT. Jeho funkciou je viesť vysokonapäťový obvod cez zapnutie a vypnutie IGBT, čím poháňa kompresor motora, aby začal pracovať. Pretože IGBT bude pripojený k vysokému napätiu a bude sa často ťahať, jeho pracovné prostredie je najhoršie spomedzi celého ovládača. Bežné režimy poškodenia IGBT zahŕňajú nadprúd, prepätie a prehriatie. Aby sa zaistilo, že IGBT pracuje vo vhodnom teplotnom rozsahu, vo všeobecnosti elektrický. Regulátor kompresora pridá veľa logiky ochrany.
2. Nízkonapäťová riadiaca časť
Nízkonapäťová riadiaca časť obsahuje nízkonapäťové konektory, filtračné obvody, DCDC meniče, LIN/CAN komunikačné slučky, vzorkovacie obvody a ECU. Nízkonapäťový konektor je pripojený ku káblovému zväzku vozidla, aby poskytoval nízkonapäťovú elektrickú energiu a komunikáciu signálu LIN/CAN pre ovládač kompresora. Filtračný obvod má zabezpečiť najmä stabilitu vstupného nízkeho napätia. Účelom DC-DC meniča je konvertovať 12 V elektrickú energiu na rôzne napätia, aby sa zabezpečila energia pre rôzne elektrické spotrebiče. Napríklad riadiaci obvod IGBT vo všeobecnosti vyžaduje 15 V regulované napájanie a vzorkovací obvod vo všeobecnosti vyžaduje 3,5 V regulované napájanie. Izolácia LIN/ CAN a spánok vyžadujú napájanie 5 V. Komunikácia LIN/CAN je kanál na interakciu medzi kompresorom a vozidlom. Vozidlo vydáva rôzne pokyny pre kompresor prostredníctvom komunikácie LIN/CAN. Kompresor zároveň odovzdá vozidlu svoj aktuálny stav prostredníctvom LIN/CAN, aby určil stav kompresora. Stav prevádzky. Vzorkovací obvod sa používa na detekciu napätia, aktuálnej teploty a hardvérového ochranného obvodu prevádzky kompresora. ECU je jadrom interakcie signálu a prenosu a príjmu regulátora elektrického kompresora. ECU prijíma signál LIN/CAN vozidla a súčasne zbiera svoje vlastné napätie, prúd, teplotu a stav spätnej väzby z každého vzorkovacieho okruhu, aby určil, či kompresor spĺňa štartovací stav. Ak spĺňa podmienku stavu spustenia, ECU vyšle štartovací signál do čipu ovládača IGBT, čím zapína a vypína IGBT, aby sa spustil motor kompresora. ECU zároveň neustále monitoruje pracovný stav každého komponentu. Ak dôjde k akejkoľvek abnormalite, okamžite zastaví kompresor a odošle spätnú väzbu o poruchovom režime celému vozidlu.
3. Blokovací obvod vysokého a nízkeho napätia
Účelom vysokonapäťového a nízkonapäťového blokovacieho obvodu je zabrániť odpojeniu konektorov elektrického kompresora alebo zlému kontaktu, čo by spôsobilo únik a osobnú bezpečnosť. Princípom je zabezpečiť, aby všetky vysokonapäťové a nízkonapäťové elektrické obvody vozidla fungovali normálne cez nízkonapäťový linkový obvod. Len keď sú všetky konektory zasunuté, vysokonapäťové komponenty môžu normálne komunikovať. Keď sa zistí, že prúd blokovacieho obvodu prekračuje normálnu hodnotu, vozidlo ohlási poruchu blokovacieho obvodu a vozidlo nebude schopné prijímať vysokonapäťové napájanie.
