مقدمة لتصميم مبادئ التحكم في الضاغط الكهربائي للسيارات الكهربائية
يظهر الشكل 1 مبدأ التحكم النموذجي لوحدة التحكم بالضاغط الكهربائي. يمكن تقسيم جزء الأجهزة الخاص بوحدة التحكم بالضاغط الكهربائي إلى جزء إمداد طاقة عالي الجهد، وجزء تحكم منخفض الجهد، وحلقة متشابكة ذات ضغط مرتفع ومنخفض. عندما يستقبل الضاغط إشارة التحكم في الضغط المنخفض، يقوم IGBT بتوصيل مصدر طاقة عالي الجهد ويدفع المحرك لتشغيل الضاغط.
1. جزء إمداد الطاقة عالي الجهد
يتضمن جزء مصدر الطاقة عالي الجهد موصلات عالية الجهد ودوائر ترشيح عالية الجهد وIGBTs. يتم توصيل موصل الجهد العالي بحزام أسلاك السيارة. قاعدة الموصل مصنوعة من المعدن ومتصلة بغطاء الضاغط من خلال البراغي. عند حدوث تسرب عند وصلة الموصل، يمكن توصيل التيار إلى السيارة من خلال مبيت الضاغط ومن ثم يتم نقله عبر أرض السيارة بأكملها إلى الأرض. تتكون دائرة الترشيح ذات الجهد العالي بشكل عام من مكثفات مرشح متعددة متصلة على التوازي. وله غرضان رئيسيان: أولاً، تصفية التقلبات غير الطبيعية في جهد الناقل بحيث يكون دخل الجهد إلى الضاغط مستقرًا وتجنب تلف الضاغط الناتج عن تقلبات الجهد الكبيرة؛ والثاني هو امتصاص الجهد المموج الناتج عن الضاغط نفسه بسبب تغيرات الطاقة ومنع التموجات الناتجة عن الضاغط من التأثير على السيارة بأكملها والأجزاء الأخرى ذات الجهد العالي. يعد IGBT مكونًا مهمًا جدًا في وحدة التحكم في تكييف الهواء. بشكل عام، يتكون الضاغط الكهربائي من 6 IGBTs. وتتمثل مهمتها في توصيل دائرة الجهد العالي من خلال تشغيل وإيقاف IGBTs، وبالتالي دفع ضاغط المحرك لبدء العمل. ونظرًا لأن IGBT سيتم توصيله بجهد عالي وسيتم سحبه بشكل متكرر، فإن بيئة العمل الخاصة به هي الأسوأ بين وحدة التحكم بأكملها. تشمل أوضاع الضرر الشائعة لـ IGBT التيار الزائد والجهد الزائد وارتفاع درجة الحرارة. من أجل ضمان عمل IGBT ضمن نطاق درجة حرارة مناسب، ستضيف وحدة التحكم بالضاغط الكهربائية بشكل عام الكثير من منطق الحماية.
2. جزء التحكم بالجهد المنخفض
يتضمن جزء التحكم في الجهد المنخفض موصلات الجهد المنخفض ودوائر التصفية ومحولات DCDC وحلقات اتصال LIN/CAN ودوائر أخذ العينات ووحدات التحكم الإلكترونية. يتم توصيل موصل الجهد المنخفض بمجموعة أسلاك السيارة لتوفير كهرباء منخفضة الجهد واتصال إشارة LIN/CAN لوحدة التحكم في الضاغط. تهدف دائرة التصفية بشكل أساسي إلى ضمان استقرار جهد الإدخال ذو الجهد المنخفض. الغرض من محول DC-DC هو تحويل كهرباء 12 فولت إلى جهود مختلفة لتوفير الطاقة للأجهزة الكهربائية المختلفة. على سبيل المثال، تتطلب دائرة محرك IGBT بشكل عام مصدر طاقة منظم بجهد 15 فولت، وتتطلب دائرة أخذ العينات بشكل عام مصدر طاقة منظم بجهد 3.5 فولت. تتطلب العزلة والنوم LIN/ CAN إمدادًا بجهد 5 فولت. يعد اتصال LIN/CAN بمثابة قناة للتفاعل بين الضاغط والمركبة. تصدر السيارة تعليمات مختلفة للضاغط من خلال اتصال LIN/CAN. وفي الوقت نفسه، يقوم الضاغط بإرجاع حالته الفعلية إلى السيارة من خلال LIN/CAN لتحديد حالة الضاغط. حالة العملية. يتم استخدام دائرة أخذ العينات للكشف عن الجهد ودرجة الحرارة الحالية ودائرة حماية الأجهزة لتشغيل الضاغط. وحدة التحكم الإلكترونية هي جوهر تفاعل الإشارة ونقلها واستقبالها لوحدة تحكم الضاغط الكهربائي. تستقبل وحدة التحكم الإلكترونية إشارة LIN/CAN الخاصة بالمركبة، وفي الوقت نفسه تجمع الجهد الكهربي والتيار ودرجة الحرارة وحالة التغذية المرتدة من كل دائرة أخذ عينات لتحديد ما إذا كان الضاغط يفي بحالة البداية. إذا استوفيت حالة البداية، ترسل وحدة التحكم الإلكترونية إشارة بدء إلى شريحة تشغيل IGBT، مما يؤدي إلى تشغيل وإيقاف IGBT لبدء تشغيل محرك الضاغط. وفي الوقت نفسه، تقوم وحدة التحكم الإلكترونية بمراقبة حالة عمل كل مكون باستمرار. إذا كان هناك أي خلل، فسوف يقوم بإيقاف الضاغط على الفور وإبلاغ وضع الخلل إلى السيارة بأكملها.
3. دائرة التعشيق ذات الجهد العالي والمنخفض
الغرض من دائرة التعشيق ذات الجهد العالي والمنخفض هو منع موصلات الضاغط الكهربائي من الانفصال أو الاتصال الضعيف، مما يسبب التسرب والسلامة الشخصية. المبدأ هو التأكد من أن جميع الدوائر الكهربائية ذات الجهد العالي والجهد المنخفض للمركبة تعمل بشكل طبيعي من خلال دائرة خط الجهد المنخفض. فقط عندما يتم توصيل كافة الموصلات في مكانها، يمكن للمكونات ذات الجهد العالي الاتصال بشكل طبيعي. عندما يتم اكتشاف أن تيار دائرة التعشيق يتجاوز القيمة العادية، ستبلغ السيارة عن خطأ في دائرة التعشيق، ولن تتمكن السيارة من استقبال طاقة الجهد العالي.
