Strategija zaščite programske opreme za električne kompresorje, ki se uporabljajo v električnih vozilih
Zaščitne strategije električnih kompresorjev so predstavljene na podlagi običajnih načinov odpovedi električnih kompresorjev. Namen vseh zaščitnih strategij je zaščititi kompresor z zmanjšanjem delovne moči ali pravočasnim izklopom, ko kompresor ne deluje normalno, in zaščititi kompresor pred resnejšimi poškodbami. Zaščitne strategije električnih kompresorjev vključujejo predvsem komunikacijsko zaščito LIN/CAN, temperaturno zaščito, zaščito pred prevelikim tokom, zaščito pred prenapetostjo in nizkotemperaturno predgrevanje.
1. Zaščita komunikacije LIN/CAN
Komunikacijska zaščita LIN/CAN pomeni, da kadar pride do bitne napake, napake PID, napake brez odziva, napake okvirja, napake fizičnega vodila itd. v komunikaciji med kompresorjem in vozilom, ko ECU kompresorja zazna napako dlje kot določenem času kompresor takoj preneha delovati. Ko se komunikacija vrne v normalno stanje, kompresor nadaljuje z normalnim delovanjem.
2. Zaščita pred previsoko temperaturo
Zaščita pred previsoko temperaturo pomeni, da ko krmilnik kompresorja zazna, da je vrednost temperature IGBT previsoka ali prenizka (presega nastavljeno temperaturno vrednost), krmilnik nemudoma sporoči napako temperature IGBT in kompresor se v odgovor izklopi. Ko se temperatura vrne pod nastavljeno temperaturo in je čas zaustavitve daljši od nastavljenega časa, se bo kompresor znova odzval na zahtevo vozila. Namen te zaščite je preprečiti poškodbe IGBT zaradi delovanja zunaj njegovega temperaturnega območja. Da bi se izognili neuspehu temperaturnega senzorja pri zaznavanju temperature IGBT, sta v krmilnik običajno nameščena dva temperaturna senzorja hkrati. ECU uporablja izmerjeno višjo vrednost senzorja temperature kot temperaturo za presojo. Hkrati se bodo vrednosti temperature obeh temperaturnih senzorjev primerjale v realnem času. Ko razlika absolutne vrednosti med obema preseže nastavljeno temperaturo, bo kompresor javil napako racionalnosti temperaturnega senzorja.
3. Prenapetostna zaščita
Namen pretokovne zaščite je preprečiti poškodbe notranjih električnih komponent kompresorja zaradi prevelikega toka. Pretokovna zaščita vključuje tokovno zaščito vodila in fazno tokovno zaščito. Tokovna zaščita vodila se nanaša na omejevanje vhodnega toka na določeno vrednost. Ko preseže nastavljeno vrednost, se kompresor ustavi. Zaščita pred faznim tokom je namenjena preprečevanju poškodb IGBT. Pri električnih kompresorjih je fazni tok neposredno povezan z obremenitvijo kompresorja. Večja kot je obremenitev, večji je fazni tok, zato se lahko fazni tok uporablja tudi kot parameter za zaščito pred preobremenitvijo. Hkrati bo zaščita faznega toka povezana s temperaturno zaščito, da bi bolje zaščitili IGBT in preprečili, da bi dolgo deloval pod visokim tokom in visoko temperaturo. Ko je temperatura IGBT nizka, se mejna temperatura faznega toka ne spremeni. Ko je temperatura IGBT pri višjih vrednostih, se omejitev faznega toka linearno zmanjšuje s temperaturo IGBT do zaščite pred pregrevanjem IGBT.
4. Prenapetostna zaščita
Prenapetostna zaščita se nanaša na zaščito, pri kateri napetost preseže delovno območje in omejuje hitrost kompresorja ali se izklopi. Prenapetostno zaščito delimo na visokonapetostno zaščito in nizkonapetostno zaščito. Nizkonapetostno zaščito delimo na 12 V napetostno zaščito in 15 V pogonsko napetostno zaščito. Zaščita pred visoko napetostjo preprečuje okvaro notranjih komponent krmilnika zaradi previsoke vhodne napetosti. Istočasno, ko je vhodna napetost prenizka, ni mogoče izpolniti zahtev glede moči kompresorja in kompresor deluje z omejeno močjo. Polnilna napetost polnilnih kupov, ki so trenutno na trgu, ni stabilna in obstajajo trenutne visoke napetosti. Zato zaščita kompresorja pred prenapetostjo na splošno vključuje zaščito programske opreme in zaščito strojne opreme. Programska zaščita ščiti trenutne visoke napetosti na ravni ms, medtem ko lahko zaščita strojne opreme zazna trenutno visoko napetost na ravni nas, kombinacija zaščite programske in strojne opreme lahko učinkovito zaščiti kompresor pred okvaro IGBT, ki jo povzroči visoka napetost. Da bi preprečili okvaro visokotlačnega senzorja, sta v krmilniku običajno nameščena dva visokotlačna senzorja. Krmilnik kompresorja bo redno primerjal razliko med obema senzorjema visokega tlaka. Ko razlika preseže nastavljeno vrednost, kompresor preneha delovati. Ko krmilnik zazna, da napetost visokonapetostnega vodila močno niha, na primer, ko zazna, da razlika med dvema vrednostma napetosti presega nastavljeno vrednost v obdobju vzorčenja, bo kompresor deloval z zmanjšano močjo. Ko se nihanje napetosti vrne v mejno vrednost, bo kompresor nadaljeval z delovanjem s ciljno hitrostjo.
