Chiến lược bảo vệ phần mềm cho máy nén điện dùng trong xe điện
Các chiến lược bảo vệ của máy nén điện được giới thiệu dựa trên các dạng hư hỏng thường gặp của máy nén điện. Mục đích của tất cả các chiến lược bảo vệ là bảo vệ máy nén bằng cách giảm công suất vận hành hoặc tắt kịp thời khi máy nén hoạt động bất thường và bảo vệ máy nén khỏi những hư hỏng nghiêm trọng hơn. Chiến lược bảo vệ của máy nén điện chủ yếu bao gồm bảo vệ giao tiếp LIN/CAN, bảo vệ nhiệt độ, bảo vệ quá dòng, bảo vệ quá áp và làm nóng sơ bộ ở nhiệt độ thấp.
1. Bảo vệ truyền thông LIN/CAN
Bảo vệ truyền thông LIN/CAN có nghĩa là khi có lỗi bit, lỗi PID, lỗi không phản hồi, lỗi khung, lỗi bus vật lý, v.v. trong quá trình truyền thông giữa máy nén và xe, khi ECU máy nén phát hiện bất kỳ lỗi nào trong thời gian dài hơn một thời gian nhất định, máy nén ngừng hoạt động ngay lập tức. Khi giao tiếp trở lại bình thường, máy nén sẽ tiếp tục hoạt động bình thường.
2. Bảo vệ quá nhiệt
Bảo vệ quá nhiệt có nghĩa là khi bộ điều khiển máy nén phát hiện giá trị nhiệt độ IGBT quá cao hoặc quá thấp (vượt quá giá trị nhiệt độ đã đặt), bộ điều khiển sẽ nhanh chóng báo cáo lỗi nhiệt độ IGBT và máy nén sẽ tắt để phản hồi. Khi nhiệt độ trở về dưới nhiệt độ cài đặt và thời gian tắt máy lớn hơn thời gian cài đặt, máy nén sẽ đáp ứng lại nhu cầu của xe. Mục đích của việc bảo vệ này là để tránh hư hỏng IGBT do hoạt động ngoài phạm vi nhiệt độ của nó. Để tránh lỗi cảm biến nhiệt độ phát hiện nhiệt độ IGBT, hai cảm biến nhiệt độ thường được đặt bên trong bộ điều khiển cùng một lúc. ECU sử dụng giá trị cảm biến nhiệt độ cao hơn đo được làm nhiệt độ phán đoán. Đồng thời, giá trị nhiệt độ của hai cảm biến nhiệt độ sẽ được so sánh theo thời gian thực. Khi chênh lệch giá trị tuyệt đối giữa hai giá trị vượt quá nhiệt độ cài đặt, máy nén sẽ báo lỗi về tính hợp lý của cảm biến nhiệt độ.
3. Bảo vệ quá dòng
Mục đích của việc bảo vệ quá dòng là ngăn ngừa các bộ phận điện bên trong của máy nén bị hư hỏng do quá dòng. Bảo vệ quá dòng bao gồm bảo vệ dòng bus và dòng pha. Bảo vệ dòng điện bus đề cập đến việc giới hạn dòng điện đầu vào ở một giá trị nhất định. Khi vượt quá giá trị cài đặt, máy nén sẽ dừng. Bảo vệ dòng pha là để ngăn IGBT bị hỏng. Đối với máy nén điện, dòng điện pha liên quan trực tiếp đến tải của máy nén. Tải càng lớn thì dòng pha càng lớn, do đó dòng pha cũng có thể được sử dụng làm tham số để bảo vệ quá tải. Đồng thời, để bảo vệ IGBT tốt hơn và ngăn nó hoạt động dưới dòng điện cao và nhiệt độ cao trong thời gian dài, việc bảo vệ dòng pha sẽ gắn liền với việc bảo vệ nhiệt độ. Khi nhiệt độ IGBT thấp, giới hạn nhiệt độ dòng pha không thay đổi. Khi nhiệt độ IGBT ở giá trị cao hơn, giới hạn dòng pha giảm tuyến tính với nhiệt độ IGBT cho đến khi IGBT bảo vệ quá nhiệt.
4. Bảo vệ quá áp
Bảo vệ quá áp đề cập đến việc bảo vệ khi điện áp vượt quá phạm vi làm việc và hạn chế tốc độ máy nén hoặc tắt máy. Bảo vệ quá áp được chia thành bảo vệ điện áp cao và bảo vệ điện áp thấp. Bảo vệ điện áp thấp được chia thành bảo vệ điện áp 12 V và bảo vệ điện áp lái xe 15 V. Bảo vệ điện áp cao là để ngăn chặn các bộ phận bên trong của bộ điều khiển bị hỏng do điện áp đầu vào quá cao. Đồng thời, khi điện áp đầu vào quá thấp, không thể đáp ứng yêu cầu về công suất của máy nén và máy nén hoạt động với công suất hạn chế. Điện áp sạc của các cọc sạc hiện nay trên thị trường không ổn định, có điện áp cao tức thời. Do đó, bảo vệ quá áp máy nén thường bao gồm bảo vệ phần mềm và bảo vệ phần cứng. Bảo vệ phần mềm bảo vệ điện áp cao tức thời ở mức ms, trong khi bảo vệ phần cứng có thể phát hiện mức điện áp cao tức thời của chúng ta, sự kết hợp giữa bảo vệ phần mềm và phần cứng có thể bảo vệ hiệu quả máy nén khỏi sự cố IGBT do điện áp cao gây ra. Để ngăn ngừa sự cố của cảm biến áp suất cao, hai cảm biến áp suất cao thường được bố trí bên trong bộ điều khiển. Bộ điều khiển máy nén sẽ thường xuyên so sánh sự khác biệt giữa hai cảm biến áp suất cao. Khi chênh lệch vượt quá giá trị cài đặt, máy nén sẽ ngừng hoạt động. Khi bộ điều khiển phát hiện điện áp bus cao áp dao động lớn, chẳng hạn như khi phát hiện sự chênh lệch giữa hai giá trị điện áp vượt quá giá trị cài đặt trong khoảng thời gian lấy mẫu, máy nén sẽ chạy ở công suất giảm. Khi dao động điện áp trở về trong giá trị giới hạn, máy nén sẽ tiếp tục vận hành ở tốc độ mục tiêu.
