Introduzione alla progettazione dei principi di controllo dei compressori elettrici per veicoli elettrici
Il tipico principio di controllo del controller del compressore elettrico è mostrato nella Figura 1. La parte hardware del controller del compressore elettrico può essere suddivisa in una parte di alimentazione ad alta tensione, una parte di controllo a bassa tensione e un circuito di interblocco alta-bassa pressione. Quando il compressore riceve il segnale di controllo di bassa pressione, l'IGBT conduce l'alimentazione ad alta tensione e aziona il motore per far funzionare il compressore.
1. Parte dell'alimentatore ad alta tensione
La parte di alimentazione ad alta tensione comprende connettori ad alta tensione, circuiti di filtro ad alta tensione e IGBT. Il connettore ad alta tensione è collegato al cablaggio del veicolo. La base del connettore è in metallo ed è collegata all'alloggiamento del compressore tramite bulloni. Quando si verifica una perdita sul collegamento del connettore, la corrente può essere condotta al veicolo attraverso l'alloggiamento del compressore e quindi attraverso la terra dell'intero veicolo viene trasmessa a terra. Il circuito di filtro ad alta tensione è generalmente costituito da più condensatori di filtro collegati in parallelo. Ha due scopi principali: in primo luogo, filtrare le fluttuazioni anomale della tensione del bus in modo che la tensione in ingresso al compressore sia stabile ed evitare danni al compressore causati da ampie fluttuazioni di tensione; Il secondo è assorbire la tensione di ondulazione generata dal compressore stesso a causa delle variazioni di potenza ed evitare che le ondulazioni generate dal compressore influenzino l'intero veicolo e altre parti ad alta tensione. L'IGBT è un componente molto importante nel controller del climatizzatore. Generalmente un compressore elettrico è composto da 6 IGBT. La sua funzione è quella di condurre il circuito ad alta tensione attraverso l'accensione e lo spegnimento degli IGBT, facendo sì che il compressore del motore inizi a funzionare. Poiché l'IGBT sarà collegato all'alta tensione e si attiverà frequentemente, il suo ambiente di lavoro è il peggiore dell'intero controller. Le modalità di danno più comuni degli IGBT includono sovracorrente, sovratensione e surriscaldamento. Per garantire che l'IGBT funzioni entro un intervallo di temperatura adeguato, generalmente il controller del compressore elettrico aggiungerà molta logica di protezione.
2. Parte di controllo a bassa tensione
La parte di controllo a bassa tensione comprende connettori a bassa tensione, circuiti di filtro, convertitori DCDC, circuiti di comunicazione LIN/CAN, circuiti di campionamento ed ECU. Il connettore a bassa tensione è collegato al cablaggio del veicolo per fornire elettricità a bassa tensione e comunicazione del segnale LIN/CAN per il controller del compressore. Il circuito del filtro serve principalmente a garantire la stabilità della tensione di ingresso a bassa tensione. Lo scopo del convertitore DC-DC è convertire l'elettricità a 12 V in diverse tensioni per fornire energia a diversi apparecchi elettrici. Ad esempio, il circuito di pilotaggio IGBT richiede generalmente un'alimentazione stabilizzata da 15 V, mentre il circuito di campionamento richiede generalmente un'alimentazione stabilizzata da 3,5 V. L'isolamento e la modalità di sospensione LIN/CAN richiedono un'alimentazione a 5 V. La comunicazione LIN/CAN è il canale di interazione tra il compressore e il veicolo. Il veicolo invia varie istruzioni al compressore tramite la comunicazione LIN/CAN. Allo stesso tempo, il compressore comunica il suo stato attuale al veicolo tramite LIN/CAN per determinare le condizioni del compressore. Stato dell'operazione. Il circuito di campionamento viene utilizzato per rilevare la tensione, la temperatura corrente e il circuito di protezione hardware del funzionamento del compressore. L'ECU è il nucleo dell'interazione del segnale, della trasmissione e della ricezione del controller del compressore elettrico. L'ECU riceve il segnale LIN/CAN del veicolo e allo stesso tempo raccoglie la propria tensione, corrente, temperatura e lo stato del feedback da ciascun circuito di campionamento per determinare se il compressore soddisfa lo stato di avvio. Se soddisfa la condizione dello stato iniziale, l'ECU invia un segnale di avvio al chip del driver IGBT, attivando e disattivando l'IGBT per avviare il motore del compressore. Allo stesso tempo, l'ECU monitora costantemente lo stato di funzionamento di ciascun componente. In caso di anomalie, il compressore verrà immediatamente arrestato e verrà segnalata la modalità di guasto all'intero veicolo.
3. Circuito di interblocco ad alta e bassa tensione
Lo scopo del circuito di interblocco ad alta e bassa tensione è quello di impedire che i connettori del compressore elettrico vengano scollegati o abbiano uno scarso contatto, causando perdite e la sicurezza personale. Il principio è garantire che tutti i circuiti elettrici ad alta e bassa tensione del veicolo funzionino normalmente attraverso un circuito di linea a bassa tensione. Solo quando tutti i connettori sono collegati, i componenti ad alta tensione possono comunicare normalmente. Quando viene rilevato che la corrente del circuito di interblocco supera il valore normale, il veicolo segnalerà un guasto del circuito di interblocco e il veicolo non sarà in grado di ricevere alimentazione ad alta tensione.
