Wärmemanagement: Eine Einführung in die Konstruktion elektrischer Kompressoren
Steuerungsprinzipien für Elektrofahrzeuge
Der Hardware-Teil der elektrischen Kompressorsteuerung kann in einen Hochspannungs-Stromversorgungsteil, einen Niederspannungs-Steuerteil und einen Hoch-Niederspannungs-Verriegelungskreis unterteilt werden. Wenn der Kompressor das Niederspannungssteuersignal empfängt, schaltet der IGBT die Hochspannungsversorgung ein und treibt den Motor an, um den Kompressor anzutreiben.
1. Hochspannungs-Stromversorgungsteil
Der Hochspannungsversorgungsteil umfasst Hochspannungsanschlüsse, Hochspannungsfilterschaltungen und IGBTs. Der Hochvoltstecker wird an den Fahrzeugkabelbaum angeschlossen. Der Anschlusssockel besteht aus Metall und ist über Schrauben mit dem Kompressorgehäuse verbunden. Wenn am Steckeranschluss eine Leckage auftritt, kann der Strom durch das Kompressorgehäuse zum Fahrzeug geleitet und dann über die Masse des gesamten Fahrzeugs auf die Erde übertragen werden. Der Hochspannungsfilterkreis besteht im Allgemeinen aus mehreren parallel geschalteten Filterkondensatoren. Es hat zwei Hauptzwecke: erstens, ungewöhnliche Schwankungen der Busspannung herauszufiltern, damit der Spannungseingang zum Kompressor stabil ist und Schäden am Kompressor durch große Spannungsschwankungen vermieden werden; Die zweite besteht darin, die vom Kompressor selbst aufgrund von Leistungsänderungen erzeugte Welligkeitsspannung zu absorbieren und zu verhindern, dass sich die vom Kompressor erzeugten Welligkeiten auf das gesamte Fahrzeug und andere Hochspannungsteile auswirken. IGBT ist eine sehr wichtige Komponente im Klimaregler. Im Allgemeinen besteht ein elektrischer Kompressor aus 6 IGBTs. Seine Funktion besteht darin, den Hochspannungskreis durch das Ein- und Ausschalten der IGBTs zu leiten und so den Motorkompressor in Betrieb zu nehmen. Da der IGBT an Hochspannung angeschlossen ist und häufig Strom zieht, ist seine Arbeitsumgebung die schlechteste im gesamten Controller. Zu den häufigsten Schadensarten von IGBTs gehören Überstrom, Überspannung und Überhitzung. Um sicherzustellen, dass der IGBT innerhalb eines geeigneten Temperaturbereichs arbeitet, im Allgemeinen elektrisch, fügt die Kompressorsteuerung eine Menge Schutzlogik hinzu.
2. Niederspannungssteuerteil
Der Niederspannungs-Steuerteil umfasst Niederspannungsanschlüsse, Filterschaltungen, DCDC-Wandler, LIN/CAN-Kommunikationsschleifen, Abtastschaltungen und Steuergeräte. Der Niederspannungsstecker wird an den Kabelbaum des Fahrzeugs angeschlossen, um Niederspannungsstrom und LIN/CAN-Signalkommunikation für die Kompressorsteuerung bereitzustellen. Die Filterschaltung dient hauptsächlich dazu, die Stabilität der Niederspannungseingangsspannung sicherzustellen. Der Zweck des DC-DC-Wandlers besteht darin, 12-V-Strom in verschiedene Spannungen umzuwandeln, um verschiedene Elektrogeräte mit Strom zu versorgen. Beispielsweise erfordert die IGBT-Ansteuerschaltung im Allgemeinen eine geregelte 15-V-Stromversorgung und die Abtastschaltung erfordert im Allgemeinen eine geregelte 3,5-V-Stromversorgung. LIN/CAN-Isolation und Ruhezustand erfordern eine 5-V-Versorgung. Die LIN/CAN-Kommunikation ist der Kanal für die Interaktion zwischen Kompressor und Fahrzeug. Über die LIN/CAN-Kommunikation gibt das Fahrzeug verschiedene Anweisungen an den Kompressor. Gleichzeitig meldet der Kompressor über LIN/CAN seinen aktuellen Status an das Fahrzeug zurück, um den Zustand des Kompressors zu ermitteln. Betriebsstatus. Die Abtastschaltung dient zur Erkennung der Spannung, der aktuellen Temperatur und der Hardware-Schutzschaltung des Kompressorbetriebs. Das Steuergerät ist der Kern der Signalinteraktion sowie der Übertragung und des Empfangs der elektrischen Kompressorsteuerung. Das Steuergerät empfängt das LIN/CAN-Signal des Fahrzeugs und erfasst gleichzeitig seine eigene Spannung, seinen Strom, seine Temperatur und den Status jedes Abtastkreis-Feedbacks, um festzustellen, ob der Kompressor den Startstatus erfüllt. Wenn die Startstatusbedingung erfüllt ist, sendet das Steuergerät ein Startsignal an den IGBT-Treiberchip, wodurch der IGBT ein- und ausgeschaltet wird, um den Kompressormotor zu starten. Gleichzeitig überwacht das Steuergerät ständig den Arbeitsstatus jeder Komponente. Bei einer Anomalie wird der Kompressor sofort gestoppt und der Fehlermodus an das gesamte Fahrzeug gemeldet.
3. Hoch- und Niederspannungs-Verriegelungsschaltung
Der Zweck der Hoch- und Niederspannungs-Verriegelungsschaltung besteht darin, zu verhindern, dass die Anschlüsse des elektrischen Kompressors getrennt werden oder einen schlechten Kontakt haben, was zu Undichtigkeiten führt und die Sicherheit von Personen beeinträchtigt. Das Prinzip besteht darin, sicherzustellen, dass alle Hochspannungs- und Niederspannungsstromkreise des Fahrzeugs über einen Niederspannungsleitungskreis normal funktionieren. Nur wenn alle Stecker eingesteckt sind, können die Hochspannungskomponenten normal kommunizieren. Wenn festgestellt wird, dass der Strom des Interlock-Schaltkreises den Normalwert überschreitet, meldet das Fahrzeug einen Interlock-Schaltkreisfehler und das Fahrzeug kann keinen Hochspannungsstrom empfangen.
