Stratégia ochrany softvéru pre elektrické kompresory používané v elektrických vozidlách
Stratégie ochrany elektrických kompresorov sú zavedené na základe bežných poruchových režimov elektrických kompresorov. Účelom všetkých ochranných stratégií je chrániť kompresor znížením prevádzkového výkonu alebo vypnutím v čase, keď kompresor pracuje abnormálne, a chrániť kompresor pred vážnejším poškodením. Medzi ochranné stratégie elektrických kompresorov patrí najmä ochrana komunikácie LIN/CAN, teplotná ochrana, nadprúdová ochrana, prepäťová ochrana a nízkoteplotný predohrev.
1. Ochrana komunikácie LIN/CAN
Ochrana komunikácie LIN/CAN znamená, že keď sa v komunikácii medzi kompresorom a vozidlom vyskytne chyba bitu, chyba PID, chyba bez odozvy, chyba rámca, chyba fyzickej zbernice atď., keď ECU kompresora detekuje akúkoľvek chybu dlhšie ako po určitom čase kompresor okamžite prestane pracovať. Keď sa komunikácia vráti do normálu, kompresor obnoví normálnu prevádzku.
2. Ochrana proti prehriatiu
Ochrana proti prehriatiu znamená, že keď regulátor kompresora zistí, že hodnota teploty IGBT je príliš vysoká alebo príliš nízka (prekračuje nastavenú hodnotu teploty), regulátor okamžite ohlási poruchu teploty IGBT a kompresor sa ako odpoveď vypne. Keď sa teplota vráti pod nastavenú teplotu a čas vypnutia je dlhší ako nastavený čas, kompresor opäť zareaguje na požiadavku vozidla. Účelom tejto ochrany je zabrániť poškodeniu IGBT spôsobenému prevádzkou mimo jeho teplotného rozsahu. Aby sa predišlo zlyhaniu snímača teploty pri detekcii teploty IGBT, vo vnútri regulátora sú spravidla umiestnené dva snímače teploty súčasne. ECU používa nameranú vyššiu hodnotu snímača teploty ako rozhodovaciu teplotu. Zároveň budú v reálnom čase porovnávané hodnoty teploty dvoch teplotných senzorov. Keď absolútny rozdiel medzi týmito dvoma hodnotami prekročí nastavenú teplotu, kompresor ohlási chybu racionálnosti snímača teploty.
3. Nadprúdová ochrana
Účelom nadprúdovej ochrany je zabrániť poškodeniu vnútorných elektrických komponentov kompresora nadprúdom. Nadprúdová ochrana zahŕňa prúdovú a fázovú prúdovú ochranu. Prúdová ochrana zbernice sa týka obmedzenia vstupného prúdu na určitú hodnotu. Keď prekročí nastavenú hodnotu, kompresor sa zastaví. Ochrana proti fázovému prúdu má zabrániť poškodeniu IGBT. Pri elektrických kompresoroch je fázový prúd priamo spojený so zaťažením kompresora. Čím väčšie je zaťaženie, tým väčší je fázový prúd, takže fázový prúd možno použiť aj ako parameter ochrany proti preťaženiu. Súčasne, aby sa lepšie chránil IGBT a zabránilo sa jeho dlhodobému fungovaniu pri vysokom prúde a vysokej teplote, ochrana fázového prúdu bude spojená s teplotnou ochranou. Keď je teplota IGBT nízka, teplotný limit fázového prúdu sa nemení. Keď je teplota IGBT Pri vyšších hodnotách limit fázového prúdu klesá lineárne s teplotou IGBT až do ochrany proti prehriatiu IGBT.
4. Prepäťová ochrana
Ochrana proti prepätiu znamená ochranu, pri ktorej napätie prekročí pracovný rozsah a obmedzí otáčky kompresora alebo sa vypne. Prepäťová ochrana je rozdelená na vysokonapäťovú ochranu a nízkonapäťovú ochranu. Nízkonapäťová ochrana je rozdelená na 12 V napäťovú ochranu a 15 V hnaciu napäťovú ochranu. Ochrana pred vysokým napätím má zabrániť poškodeniu vnútorných komponentov regulátora v dôsledku nadmerného vstupného napätia. Súčasne, keď je vstupné napätie príliš nízke, nie je možné splniť požiadavky na výkon kompresora a kompresor pracuje s obmedzeným výkonom. Nabíjacie napätie nabíjacích hromád, ktoré sú v súčasnosti na trhu, nie je stabilné a okamžite sa vyskytujú vysoké napätia. Preto prepäťová ochrana kompresora vo všeobecnosti zahŕňa softvérovú ochranu a hardvérovú ochranu. Softvérová ochrana chráni okamžité vysoké napätie na úrovni ms, zatiaľ čo hardvérová ochrana nás dokáže rozpoznať na úrovni okamžitého vysokého napätia, kombinácia softvérovej a hardvérovej ochrany môže účinne chrániť kompresor pred poruchou IGBT spôsobenou vysokým napätím. Aby sa zabránilo poruche vysokotlakového snímača, sú vo vnútri regulátora spravidla usporiadané dva vysokotlakové snímače. Regulátor kompresora bude pravidelne porovnávať rozdiel medzi dvoma vysokotlakovými snímačmi. Keď rozdiel prekročí nastavenú hodnotu, kompresor prestane pracovať. Keď riadiaca jednotka zistí, že napätie vysokonapäťovej zbernice veľmi kolíše, napríklad keď zistí, že rozdiel medzi dvoma hodnotami napätia prekročí nastavenú hodnotu v rámci vzorkovacej periódy, kompresor pobeží so zníženým výkonom. Keď sa kolísanie napätia vráti do limitnej hodnoty, kompresor obnoví prevádzkovú cieľovú rýchlosť.
