전기 자동차에 사용되는 전동 압축기의 소프트웨어 보호 전략
전기 압축기의 보호 전략은 전기 압축기의 일반적인 고장 모드를 기반으로 소개됩니다. 모든 보호 전략의 목적은 압축기가 비정상적으로 작동할 때 작동 전력을 줄이거나 적시에 정지하여 압축기를 보호하고 더 심각한 손상으로부터 압축기를 보호하는 것입니다. 전기 압축기의 보호 전략에는 주로 LIN/CAN 통신 보호, 온도 보호, 과전류 보호, 과전압 보호 및 저온 예열이 포함됩니다.
1. LIN/CAN 통신 보호
LIN/CAN 통신 보호란 압축기와 차량 사이의 통신에 비트 오류, PID 오류, 응답 없음 오류, 프레임 오류, 물리적 버스 오류 등이 있을 때 압축기 ECU가 이상을 감지한 경우를 의미합니다. 특정 시간, 압축기는 즉시 작동을 중지합니다. 통신이 정상으로 돌아오면 압축기는 정상 작동을 재개합니다.
2. 과열 보호
과열 보호는 압축기 컨트롤러가 IGBT 온도 값이 너무 높거나 너무 낮은(설정된 온도 값 초과) 것을 감지하면 컨트롤러가 즉시 IGBT 온도 오류를 보고하고 그에 따라 압축기가 정지되는 것을 의미합니다. 온도가 설정 온도 이하로 돌아가고 정지 시간이 설정 시간보다 길면 압축기는 차량 요구에 다시 응답합니다. 이 보호의 목적은 온도 범위를 넘어서 작동하여 발생하는 IGBT 손상을 방지하는 것입니다. IGBT 온도를 감지하는 온도 센서의 오류를 방지하기 위해 일반적으로 두 개의 온도 센서가 컨트롤러 내부에 동시에 배치됩니다. ECU는 측정된 고온 센서 값을 판단 온도로 사용합니다. 동시에 두 온도 센서의 온도 값이 실시간으로 비교됩니다. 둘 사이의 절대값 차이가 설정 온도를 초과하면 압축기는 온도 센서 합리성 오류를 보고합니다.
3. 과전류 보호
과전류 보호의 목적은 과전류로 인해 압축기 내부 전기 부품이 손상되는 것을 방지하는 것입니다. 과전류 보호에는 버스 전류 및 위상 전류 보호가 포함됩니다. 버스 전류 보호는 입력 전류를 특정 값으로 제한하는 것을 의미합니다. 설정값을 초과하면 압축기가 정지됩니다. 위상 전류 보호는 IGBT가 손상되는 것을 방지하는 것입니다. 전기 압축기의 경우 상 전류는 압축기 부하와 직접적인 관련이 있습니다. 부하가 클수록 위상 전류도 커지므로 위상 전류는 과부하 보호를 위한 매개변수로도 사용할 수 있습니다. 동시에, IGBT를 더 잘 보호하고 고전류 및 고온에서 오랫동안 작동하는 것을 방지하기 위해 상 전류 보호가 온도 보호와 연관됩니다. IGBT 온도가 낮을 때 위상 전류 온도 제한은 변하지 않습니다. IGBT 온도가 더 높은 값에서는 IGBT 과열 보호가 이루어질 때까지 위상 전류 제한이 IGBT 온도에 따라 선형적으로 감소합니다.
4. 과전압 보호
과전압 보호는 전압이 작동 범위를 초과하고 압축기 속도를 제한하거나 정지되는 경우의 보호를 의미합니다. 과전압 보호는 고전압 보호와 저전압 보호로 구분됩니다. 저전압 보호는 12V 전압 보호와 15V 구동 전압 보호로 구분됩니다. 고전압 보호는 과도한 입력 전압으로 인해 컨트롤러 내부 부품이 파손되는 것을 방지하는 것입니다. 동시에 입력 전압이 너무 낮으면 압축기 전력 요구 사항을 충족할 수 없으며 압축기는 제한된 전력으로 작동합니다. 현재 시중에 판매되고 있는 충전파일의 충전전압은 불안정하고, 순간적으로 고전압이 발생하는 현상이 발생합니다. 따라서 압축기 과전압 보호에는 일반적으로 소프트웨어 보호와 하드웨어 보호가 포함됩니다. 소프트웨어 보호는 ms 수준의 순간 고전압을 보호하고, 하드웨어 보호는 우리 수준의 순간 고전압을 감지할 수 있으며, 소프트웨어와 하드웨어 보호의 조합은 고전압으로 인한 IGBT 고장으로부터 압축기를 효과적으로 보호할 수 있습니다. 고압 센서의 고장을 방지하기 위해 일반적으로 컨트롤러 내부에는 2개의 고압 센서가 배치됩니다. 압축기 컨트롤러는 정기적으로 두 고압 센서 간의 차이를 비교합니다. 차이가 설정값을 초과하면 압축기 작동이 중지됩니다. 예를 들어 두 전압 값의 차이가 샘플링 기간 내에 설정 값을 초과하는 것을 감지하는 등 고전압 버스 전압이 크게 변동하는 것을 컨트롤러가 감지하면 압축기는 감소된 전력으로 작동합니다. 전압 변동이 한계값 이내로 돌아오면 압축기는 목표 속도로 다시 작동합니다.
