Toplotno upravljanje: Uvod v načrtovanje električnega kompresorja
Načela krmiljenja električnih vozil
Strojni del krmilnika električnega kompresorja lahko razdelimo na visokonapetostni napajalni del, nizkonapetostni krmilni del in visoko-nizkonapetostno blokirno vezje. Ko kompresor prejme nizkonapetostni krmilni signal, IGBT vklopi visokonapetostno napajanje in poganja motor za pogon kompresorja.
1. Visokonapetostni napajalni del
Visokonapetostni napajalni del vključuje visokonapetostne konektorje, visokonapetostna filtrska vezja in IGBT-je. Visokonapetostni konektor je priključen na kabelski snop vozila. Podnožje konektorja je izdelano iz kovine in je z vijaki povezano z ohišjem kompresorja. Ko pride do puščanja na priključku konektorja, se tok lahko vodi do vozila skozi ohišje kompresorja in se nato skozi ozemljitev celotnega vozila prenese na zemljo. Visokonapetostno filtrsko vezje je na splošno sestavljeno iz več vzporedno povezanih filtrskih kondenzatorjev. Ima dva glavna namena: prvič, filtrira nenormalna nihanja napetosti vodila, tako da je vhodna napetost kompresorja stabilna in da se prepreči poškodba kompresorja zaradi velikih nihanj napetosti; Drugi je absorbirati valovanje napetosti, ki jo ustvari sam kompresor zaradi sprememb moči, in preprečiti, da bi valovanje, ki ga ustvari kompresor, vplivalo na celotno vozilo in druge visokonapetostne dele. IGBT je zelo pomembna komponenta v krmilniku klimatske naprave. Na splošno je električni kompresor sestavljen iz 6 IGBT-jev. Njegova funkcija je vodenje visokonapetostnega tokokroga skozi vklop in izklop IGBT-jev, s čimer požene motorni kompresor, da začne delovati. Ker bo IGBT priključen na visoko napetost in se bo pogosto vlekel, je njegovo delovno okolje najslabše med celotnim krmilnikom. Pogosti načini poškodb IGBT vključujejo prevelik tok, prenapetost in pregrevanje. Da bi zagotovili, da IGBT deluje v ustreznem temperaturnem območju, bo na splošno električni krmilnik kompresorja dodal veliko zaščitne logike.
2. Nizkonapetostni kontrolni del
Nizkonapetostni krmilni del vključuje nizkonapetostne konektorje, filtrirna vezja, pretvornike DCDC, komunikacijske zanke LIN/CAN, vezja za vzorčenje in ECU. Nizkonapetostni priključek je povezan s kabelskim snopom vozila, da zagotovi nizkonapetostno električno energijo in signalno komunikacijo LIN/CAN za krmilnik kompresorja. Filtrirno vezje je v glavnem namenjeno zagotavljanju stabilnosti nizkonapetostne vhodne napetosti. Namen DC-DC pretvornika je pretvorba 12 V električne energije v različne napetosti za zagotavljanje energije za različne električne naprave. Na primer, pogonsko vezje IGBT običajno zahteva 15 V regulirano napajanje, vzorčno vezje pa običajno zahteva 3,5 V regulirano napajanje. Izolacija LIN/CAN in mirovanje zahtevata 5 V napajanje. Komunikacija LIN/CAN je kanal za interakcijo med kompresorjem in vozilom. Vozilo daje kompresorju različna navodila prek komunikacije LIN/CAN. Hkrati kompresor prek LIN/CAN sporoči svoje dejansko stanje vozilu, da ugotovi stanje kompresorja. Stanje delovanja. Vezje za vzorčenje se uporablja za zaznavanje napetosti, trenutne temperature in zaščitnega vezja strojne opreme delovanja kompresorja. ECU je jedro interakcije signalov ter prenosa in sprejema krmilnika električnega kompresorja. ECU prejme signal LIN/CAN vozila in hkrati zbira lastno napetost, tok, temperaturo in status vsakega povratnega tokokroga vzorčenja, da ugotovi, ali kompresor ustreza zagonskemu statusu. Če izpolnjuje pogoj začetnega statusa, ECU pošlje zagonski signal gonilnemu čipu IGBT, ki vklopi in izklopi IGBT, da zažene motor kompresorja. Hkrati ECU stalno spremlja delovni status vsake komponente. Če pride do kakršnih koli nepravilnosti, bo nemudoma zaustavil kompresor in sporočil način napake celotnemu vozilu.
3. Visokonapetostno in nizkonapetostno zaklepno vezje
Namen zaklepnega vezja visoke in nizke napetosti je preprečiti, da bi bili priključki električnega kompresorja odklopljeni ali imeli slab stik, kar bi povzročilo uhajanje in osebno varnost. Načelo je zagotoviti, da vsi visokonapetostni in nizkonapetostni električni tokokrogi vozila normalno delujejo prek nizkonapetostnega vodnega tokokroga. Samo ko so vsi konektorji pravilno priključeni, lahko visokonapetostne komponente normalno komunicirajo. Ko se zazna, da tok zapornega tokokroga preseže normalno vrednost, bo vozilo javilo napako zapornega tokokroga in vozilo ne bo moglo prejemati visokonapetostnega napajanja.
